EP1574801A2 - Wärmetauscher und Wellrippe - Google Patents

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EP1574801A2
EP1574801A2 EP05003995A EP05003995A EP1574801A2 EP 1574801 A2 EP1574801 A2 EP 1574801A2 EP 05003995 A EP05003995 A EP 05003995A EP 05003995 A EP05003995 A EP 05003995A EP 1574801 A2 EP1574801 A2 EP 1574801A2
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EP
European Patent Office
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heat exchanger
cuts
wave
flanks
exchanger network
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05003995A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1574801A3 (de
Inventor
Bernhard Dipl.-Ing. Lamich
Anton Zielbauer
Viktor Dipl.-Ing. Brost
Jens Dipl.-Ing. Nies
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Modine Manufacturing Co
Original Assignee
Modine Manufacturing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Modine Manufacturing Co filed Critical Modine Manufacturing Co
Publication of EP1574801A2 publication Critical patent/EP1574801A2/de
Publication of EP1574801A3 publication Critical patent/EP1574801A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/126—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element consisting of zig-zag shaped fins
    • F28F1/128—Fins with openings, e.g. louvered fins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/34—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending obliquely

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger network with at least one row Flat tubes, through which a liquid or a gas flows, with in between arranged corrugated fins, whose flanks channels with an air inlet and form an air outlet, flows through the cooling air, wherein the Heat exchanger network is arranged perpendicular to the cooling air flow direction.
  • the invention relates to corrugated fins that form part of a Heat exchanger network are.
  • the object of the invention is a heat exchanger network and a to propose suitable corrugated rib, which for the vertical arrangement of the Heat exchanger network promises improved efficiency of the heat exchange.
  • the claim 11 describes the second solution according to the invention, in the is provided that the respective air inlet of the channels without offset to the respective air outlet of the channels is arranged, wherein the wave flanks a Contour that consists of a single sheet.
  • those formed by the wave flanks Channels of the corrugated fins are formed so that the respective air inlet into each of the Channels offset from the respective air outlet from each of the channels is arranged each air particle forced to an intense contact with the wave flanks.
  • the air no longer, as in the prior art, horizontally through the channels flow through, because it is deflected by the offset in the vertical.
  • the horizontally flowing cooling air is changed according to the offset in the horizontal deflected.
  • the size of the offset is determined by the size of the angle between the Wave direction and the vertical influences. Of course, by the Depth of the heat exchanger network. At a deeper heat exchanger network is at same amount of offset amount greater than a flatter Heat exchanger network. The cooling air follows the wave flanks and becomes characterized diverted.
  • Wave flank cuts are present that are out of the plane of each Flank protruding.
  • Such preferably gill-like cuts are not Basically new, however, she has to the knowledge of the applicant so far no one with an inclination angle and / or with a contour extending corrugations of the Well rib provided.
  • the cuts may be different be configured and bring about special advantages.
  • the surfaces of the wave flanks can be flat or have a contour.
  • the cuts mean that the mentioned channels and the Heilein - and the air outlets not to be understood are that the same air particles passing through an entrance into the respective channel Enter also emerge through the associated outlet again. Rather, it is intends not to form the channels discreetly, so that at least a part the cooling air can distribute on adjacent channels, before they at the outlets the Heat exchanger network leaves again.
  • the corrugated fin according to the invention is characterized in that in the with a Tilt angle extending wave flanks cuts arranged out of the plane the wave flank are exposed.
  • Such a corrugated fin according to the invention can of course also in one with a tendency to the cooling air flow direction arranged heat exchanger network can be provided.
  • Fig. 1 shows a part of a heat exchanger network according to the invention trained heat exchanger.
  • Fig. 2 shows a heat exchanger from the State of the art.
  • FIGS. 3 to 23 show different embodiments of Corrugated ribs and their production.
  • the heat exchanger is placed perpendicular to the flow direction of the cooling air (arrow) according to Figure 1, as it is provided in most applications in automotive or elsewhere. He owns a collecting box 25 with an inlet or outlet nozzle 27 through the liquid or hot charge air flows to flow over the arranged in a row flat tubes 1 to the not shown, lying at the opposite end of the flat tubes 1 , other collection box. In this case, the gas flowing in the flat tubes 1 or the liquid is cooled by means of the cooling air flowing through the corrugated fins 2 .
  • the flat tubes 1 and the corrugated fins 2 form the heat exchanger network, which is preferably firmly connected by means of soldering.
  • the channels 4 formed by the wave flanks 3 of the corrugated fins 2 are formed so that the respective air inlet 5 is arranged in each of the channels 4 offset from the respective air outlet 6 from each of the channels 4 .
  • the level of the air inlets 5 is higher than the level of the air outlets. 6
  • the flat tubes 1 and the corrugated fins 2 are horizontal. As a result, the air outlet 6 is located on the right or left in the horizontal - the offset 40 offset from the air inlet. 5
  • the efficiency of the heat exchange is particularly promoted because the turbulence of the air is further improved without overly adversely increasing the pressure loss of the cooling air flow.
  • the heat exchange rate between the liquid flowing in the flat tubes 1 or, for example, the strongly heated charge air with the cooling air has been significantly increased.
  • the heat exchanger shown can be designed with or without tubesheets. Since in the illustrated embodiment, the corrugated fins 2 represent in plan view as a parallelogram, results between the perpendicular to the vertical 50 extending ends of the flat tubes 1 and between the plane perpendicular to the vertical 50 extending plane of the indicated tube bottom 26 and the corrugated fin 2 an angle ⁇ . Should this angle ⁇ be perceived as disadvantageous, it can be avoided by appropriate selection of the position and contour of the separating cut in the production of the corrugated fins 2 taking place from the metal strip.
  • FIG. 3 shows a perspective view of a corrugated fin 2, in the wave flanks 3 over a substantial portion 10 of the shaft sections 7 flanks 3 introduced.
  • 4 and 5 show views of a flat tube 1 over the broad side of a corrugated fin 2 are arranged with obliquely extending wave flanks 3 .
  • the offset 40 between air inlets 5 and 6 air outlets identified.
  • the angle ⁇ between the shaft running direction 30 and the vertical 50 has been drawn, the vertical 50 coinciding with the course of the edges of the flat tubes 1 .
  • the shaft running direction 30 is always the direction perpendicular to the wave flanks 3 direction.
  • FIGS. 6 and 7 differ from FIGS. 4 and 5 in that the wave flanks 3 have been provided with a rounding or with a contour 35 .
  • FIGS. 9-13 show, according to the section AA, different embodiments of sections 7 in the corrugation flanks 3 .
  • a web 20 is present, wherein the edges of the web 20 are bent.
  • the angle of the turn corresponds to the angle of attack 12 of the individual cuts 7 .
  • the cuts 7 may either all be unidirectional (FIGS. 11, 13) or intersections in the opposite direction of the exhibition (FIGS. 9, 10) may be provided.
  • FIG. 13 shows an embodiment with a contour 35 in the wave flanks 3 , which are likewise provided with cuts 7 .
  • an offset 40 occurs between the air inlet 5 and the air outlet 6 .
  • FIG. 12 shows sections 7 , which have been exposed alternately from the plane 31 of the wave flanks 3 .
  • the deployment angle 12 can also change along the contour 35 , it can be larger or smaller.
  • Figs. 14, 15 and 16 show cross-sectional profiles of the corrugated fins 2 produced by rolling. A feature worth mentioning is shown in FIG. 16. One of the edges 23 is provided with a larger bending radius 22 than the other bending edge, so that the production by means of rollers is simplified. The release of the corrugated fin 2 from the roll tool has been facilitated.
  • FIGS. 17 and 18 show the production of corrugated fins 2 with planar corrugation flanks 3 , which have an inclination to the edges.
  • the rollers 100, 101 are formed with a corresponding helical toothing 103 .
  • the roll bodies 100, 101 consist of a corresponding multiplicity of disk-shaped parts 104 , which are assembled to form the roll body.
  • Each disc-shaped part 104 on the upper roller 100 cooperates knife-like with a corresponding part 104 on the lower roller 101 to produce the cuts 7 and their exposure from the plane 31 of the wave flanks 3 .
  • FIGS. 20 and 21 show corrugated fins 2 with a contour of the wave flanks 3 .
  • the contour of the helical gearing 103 must, of course, correspond to the contour on the wave flanks 3 .
  • the outlet of the finished corrugated fins 2 from the pair of rollers must be provided with an angle ⁇ corresponding to the angle of inclination.
  • FIG. 23 shows a plan view of a corrugated fin 2 with an arcuate contour 35 of the corrugation flanks 3 , as proposed in an independent alternative solution.
  • this variant of the corrugated fin 2 offers the advantages of the invention, so that the heat exchange between the media is increased by an extended path for the cooling air.
  • cuts 7 are provided, which are not shown. Which shape the contour 35 has depends on the technical possibilities.
  • the corrugated fins 2 according to the invention are produced inexpensively on a rolling machine with a relatively high feed rate.
  • Such rolling machines consist of the pair of rollers in a so-called roller mill and have a suitable drive unit. They are used for mass production and represent a considerable investment.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wärmetauschernetz mit wenigstens einer Reihe aus Flachrohren (1), durch die eine Flüssigkeit oder ein Gas strömt, mit dazwischen angeordneten Wellrippen (2), durch deren Wellenflanken (3) Kanäle (4) mit einem Lufteintritt (5) und einem Luftaustritt (6) gebildet sind, durch die Kühlluft hindurchströmt, wobei das Wärmetauschernetz vertikal zur Kühlluftströmungsrichtung angeordnet ist. Die Effizienz des Wärmetausches wird dadurch verbessert, dass der jeweilige Lufteintritt (5) der Kanäle (4) versetzt zum jeweiligen Luftaustritt (6) der Kanäle (4) angeordnet ist, wobei sich der Versatz (40) entsprechend dem Winkel (β) zwischen der schrägen Wellenlaufrichtung (30) und der Vertikalen (50) bzw. der Horizontalen (60) ergibt. Die mittels Walzen hergestellte Wellrippe weist Wellenflanken (3) auf, die einen Neigungswinkel zu den Rändern (40) des Metallbandes besitzen, wobei durch deren zwischen den Wellenflanken (3) gebildeten Kanäle (4) Kühlluft strömt. Die Wellrippe zeichnet sich dadurch aus, dass in den Wellenflanken (3) Schnitte (7) angeordnet, die aus der Ebene der Wellenflanke (3) herausgestellt sind. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Wärmetauschernetz mit wenigstens einer Reihe aus Flachrohren, durch die eine Flüssigkeit oder ein Gas strömt, mit dazwischen angeordneten Wellrippen, deren Wellenflanken Kanäle mit einem Lufteintritt und einem Luftaustritt bilden, durch die Kühlluft hindurchströmt, wobei das Wärmetauschernetz senkrecht zur Kühlluftströmungsrichtung angeordnet ist.
Außerdem betrifft die Erfindung Wellrippen, die Bestandteil eines Wärmetauschernetzes sind.
Die senkrechte Anordnung solcher Wärmetauschernetze im Kühlluftstrom ist insbesondere in Einsatzfällen im Automobilbereich diejenige, die am meisten anzutreffen ist.
Es gibt Ausnahmen, in denen das Wärmetauschernetz mit einem Neigungswinkel zur anströmenden Kühlluft angeordnet werden muss, die meistens durch Einbauzwänge verursacht werden.
Aus der US 5, 505, 257 ist ein mit unterschiedlichen Neigungswinkeln anzuordnendes Wärmetauschernetz bekannt. Um sicherzustellen, dass trotz der dort scheinbar gewünschten Neigung des Wärmetauschernetzes stets eine horizontale Durchströmung der Kühlluft durch die Wellrippen (2) vorhanden ist, wurden Wellrippen vorgesehen, deren Lufteintritte (5) mit den Luftaustritten (6) auf dem gleichen Niveau liegen. Das Wärmetauschernetz ist mit einem Neigungswinkel (α) gegenüber der Vertikalen geneigt. Die Wellenlaufrichtung (30) ist vertikal und schließt mit den Rändern der Flachrohre (1) bzw. der Wellrippen (2) einen Winkel ein. Die beiliegende Fig. 2 verdeutlicht die beschriebenen Verhältnisse.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Wärmetauschernetz und eine dafür geeignete Wellrippe vorzuschlagen, die für die senkrechte Anordnung des Wärmetauschernetzes eine verbesserte Effizienz des Wärmetausches verspricht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale aus dem Anspruch 1 erfindungsgemäß gelöst, wobei diese Lösung die bevorzugte von zwei alternativen Lösungen ist.
Der Anspruch 11 beschreibt die zweite erfindungsgemäße Lösung, in der vorgesehen ist, dass der jeweilige Lufteintritt der Kanäle ohne Versatz zum jeweiligen Luftaustritt der Kanäle angeordnet ist, wobei die Wellenflanken eine Kontur aufweisen, die aus einem einzigen Bogen besteht.
Weil, wie es die erste Lösung vorsieht, die durch die Wellenflanken gebildeten Kanäle der Wellrippen so ausgebildet sind, dass der jeweilige Lufteintritt in jeden der Kanäle versetzt zum jeweiligen Luftaustritt aus jedem der Kanäle angeordnet ist, wird jedes Luftteilchens zu einem intensiven Kontakt mit den Wellenflanken gezwungen. Bei vertikal stehenden Flachrohren mit erfindungsgemäßen Wellrippen kann die Luft nicht mehr, wie beim Stand der Technik, horizontal durch die Kanäle hindurchströmen, denn sie wird um den Versatz in der Vertikalen umgelenkt. Wählt man hingegen horizontal liegende Flachrohre mit erfindungsgemäßen Wellrippen dazwischen, so wird die horizontal strömende Kühlluft entsprechend dem Versatz in der Horizontalen umgelenkt.
Die Größe des Versatzes wird durch die Größe des Winkels zwischen der Wellenlaufrichtung und der Vertikalen beeinflusst. Selbstverständlich auch durch die Tiefe des Wärmetauschernetzes. Bei einem tieferen Wärmetauschernetz ist bei gleichem Winkel der Versatz betragsmäßig größer als bei einem flacheren Wärmetauschernetz. Die Kühlluft folgt den Wellenflanken und wird dadurch umgelenkt.
Von ganz besonderem Vorteil ist es, wenn in einem wesentlichen Abschnitt der Wellenflanken Schnitte vorhanden sind, die aus der Ebene der jeweiligen Wellenflanke herausragen. Solche vorzugsweise kiemenartigen Schnitte sind nicht grundsätzlich neu jedoch hat sie nach Wissen der Anmelderin bisher niemand bei mit einem Neigungswinkel und / oder mit einer Kontur verlaufenden Wellungen der Wellrippe vorgesehen.
Gemäß weiterer abhängiger Ansprüche können die Schnitte unterschiedlich konfiguriert sein und bewirken besondere Vorteile. Die Flächen der Wellenflanken können eben sein oder eine Kontur besitzen. Die Schnitte bedeuten, dass die erwähnten Kanäle sowie die Luftein - und die Luftaustritte nicht so zu verstehen sind, dass die gleichen Luftteilchen, die durch einen Eintritt in den jeweiligen Kanal eintreten auch durch den zugeordneten Austritt wieder austreten. Vielmehr ist beabsichtigt, die Kanäle nicht diskret auszubilden, so dass sich wenigstens ein Teil der Kühlluft auf benachbarte Kanäle verteilen kann, bevor sie an den Austritten das Wärmetauschernetz wieder verläßt.
Die erfindungsgemäße Wellrippe zeichnet sich dadurch aus, dass in den mit einem Neigungswinkel verlaufenden Wellenflanken Schnitte angeordnet, die aus der Ebene der Wellenflanke herausgestellt sind. Eine solche erfindungsgemäße Wellrippe kann selbstverständlich auch bei einem mit einer Neigung zur Kühlluftströmungsrichtung angeordnetem Wärmetauschernetz vorgesehen werden.
Zu dem auch vom Stand der Technik erreichten Vorteil einer längeren Verbindungsstrecke zwischen der Wellrippe und den Breitseiten der Flachrohre, die einen intensiveren Wärmeaustausch bewirkt, weil sie schräg zur Längsachse der Flachrohre verläuft, kommt erfindungsgemäß eine weiter gesteigerte Wärmetauschintensität hinzu, die sich dadurch einstellt, dass (siehe oben) jedes Kühlluftteilchen an den Wellenflanken nach oben oder nach unten bzw. nach rechts oder links umgelenkt wird. Eine besonders steigernde Wirkung auf den Wärmeaustausch besitzen die Schnitte in den Wellrippen.
Auf den ersten Blick mag der Unterschied zum Stand der Technik relativ klein erscheinen. Es muss jedoch angefügt werden, dass die wirtschaftliche Herstellung solcher Wellrippen auf Walzmaschinen ein besonderes Know - How erfordert. Insbesondere die Anbringung der kiemenartigen Schnitte in die schräg stehenden bzw. geneigten Wellenflanken bereitet enorme Probleme, die von den Erfindern gelöst wurden.
Die Erfindung wird nachfolgend in einigen Ausführungsbeispielen beschrieben.
Die Fig. 1 zeigt einen Teil eines mit dem erfindungsgemäßen Wärmetauschernetz ausgebildeten Wärmetauschers. Die Fig. 2 zeigt einen Wärmetauscher aus dem Stand der Technik. Die Figuren 3 - 23 zeigen verschiedene Ausführungen von Wellrippen und deren Herstellung.
Der Wärmetauscher ist gemäß Figur 1 senkrecht zur Strömungsrichtung der Kühlluft (Pfeil) aufgestellt, wie es in den meisten Anwendungsfällen im Automobilbau oder anderswo vorgesehen ist. Er besitzt einen Sammelkasten 25 mit einem Eintritts - bzw. Austrittsstutzen 27 durch den Flüssigkeit oder heiße Ladeluft strömt, um über die in einer Reihe angeordneten Flachrohre 1 zum nicht gezeigten, am gegenüberliegenden Ende der Flachrohre 1 liegenden, anderen Sammelkasten zu strömen. Dabei wird das in den Flachrohren 1 strömende Gas oder die Flüssigkeit mittels der Kühlluft gekühlt, die durch die Wellrippen 2 strömt. Die Flachrohre 1 und die Wellrippen 2 bilden das Wärmetauschernetz, welches vorzugsweise mittels Löten fest verbunden ist. Die durch die Wellenflanken 3 der Wellrippen 2 gebildeten Kanäle 4 sind so ausgebildet, dass der jeweilige Lufteintritt 5 in jeden der Kanäle 4 versetzt zum jeweiligen Luftaustritt 6 aus jeden der Kanäle 4 angeordnet ist. In der Fig. 1 ist vorgesehen, dass das Niveau der Lufteintritte 5 höher liegt als das Niveau der Luftaustritte 6. Es ist leicht vorstellbar, und in nicht gezeigten Ausführungen auch vorgesehen, dass - umgekehrt - die Luftaustritte 6 höher liegen als die Lufteintritte 5. In einem weiteren nicht gezeigten Ausführungsbeispiel liegen die Flachrohre 1 und die Wellrippen 2 horizontal. Dadurch liegt der Luftaustritt 6 rechts oder links in der Horizontalen -um den Versatz 40 versetzt zum Lufteintritt 5.
In der Fig. 6 ist der Versatz 40 zwischen Eintritten 5 und Austritten 6 verdeutlicht. Durch die vorgesehene Maßnahme kommt möglichst jedes Luftmolekül in Kontakt mit den Wellenflanken 3 des jeweiligen Kanals 4, wodurch eine höhere Effizienz des Wärmetausches vorliegt. Die im Stand der Technik vorgesehene horizontale Durchströmung der Kanäle 4 bzw. die Durchströmung ohne Umlenkung wird vermieden.
Da in den Wellenflanken 3 kiemenartige Schnitte 7 (Fig. 3) vorgesehen sind, wird die Effizienz des Wärmetausches besonders unterstützt, weil die Verwirbelung der Luft weiter verbessert wird, ohne den Druckverlust des Kühlluftstromes allzu nachteilig anzuheben. Die Wärmetauschrate zwischen der in den Flachrohren 1 strömenden Flüssigkeit oder beispielsweise der stark erhitzten Ladeluft mit der Kühlluft wurde deutlich angehoben. Der gezeigte Wärmetauscher kann mit oder ohne Rohrböden ausgebildet werden. Da im gezeigten Ausführungsbeispiel die Wellrippen 2 sich in der Draufsicht als Parallelogramm darstellen, ergibt sich zwischen den senkrecht zur Vertikalen 50 verlaufenden Enden der Flachrohre 1 bzw. zwischen der senkrecht zur Vertikalen 50 verlaufenden Ebene des angedeuteten Rohrbodens 26 und der Wellrippe 2 ein Winkel α. Sollte dieser Winkel α als nachteilig empfunden werden, kann er durch entsprechende Wahl der Lage und Kontur des Trennschnitts bei der vom Metallband erfolgenden Herstellung der Wellrippen 2 vermieden werden.
Die Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine Wellrippe 2, in deren Wellenflanken 3 über einen wesentlichen Abschnitt 10 der Wellenflanken 3 Schnitte 7 eingebracht worden sind. Die Fig. 4 und 5 zeigen Ansichten auf ein Flachrohr 1 über dessen Breitseite eine Wellrippe 2 mit schräg verlaufenden Wellenflanken 3 angeordnet sind. Es wurde dort der Versatz 40 zwischen Lufteintritten 5 und Luftaustritten 6 kenntlich gemacht. Ferner wurde der Winkel β zwischen der Wellenlaufrichtung 30 und der Vertikalen 50 eingezeichnet, wobei die Vertikale 50 übereinstimmt mit dem Verlauf der Ränder der Flachrohre 1. Die Wellenlaufrichtung 30 ist stets die senkrecht zu den Wellenflanken 3 verlaufende Richtung.
In der Fig. 4 wurde der Winkel β zwischen der Wellenlaufrichtung 30 und der Horizontalen 60 eingezeichnet, der dann vorliegt, wenn ein vertikal zur Kühlluftströmungsrichtung angeordnetes Wärmetauschernetz mit horizontal liegenden Flachrohren 1 vorhanden ist. Auch in diesen Fällen prallt selbstverständlich der Kühlluftstrom auf eine der Schmalseiten der Flachrohre 1, um dann durch die Wellrippen 2 zu strömen.
Die Fig. 6 und 7 unterscheiden sich von den Fig. 4 und 5 dadurch, dass die Wellenflanken 3 mit einer Rundung bzw. mit einer Kontur 35 versehen wurden.
Die Fig. 8 zeigt wiederum eine perspektivische Ansicht einer Wellrippe 2, in der der Verlauf eines Schnittes A-A eingezeichnet wurde. Die Fig. 9 - 13 zeigen gemäß dem Schnitt A-A unterschiedliche Ausbildungen von Schnitten 7 in den Wellenflanken 3. Zwischen den in zwei Feldern angeordneten Schnitten 7 ist ein Steg 20 vorhanden, wobei die Ränder des Steges 20 abgebogen sind. Der Winkel der Abbiegung entspricht dem Anstellwinkel 12 der einzelnen Schnitte 7. Die Schnitte 7 können entweder alle in eine Richtung ausgestellt sein (Fig. 11, 13) oder es können Schnittfelder mit entgegengesetzter Richtung der Ausstellung (Fig. 9, 10) vorgesehen werden.
Die Fig. 13 zeigt eine Ausführungsform mit einer Kontur 35 in den Wellenflanken 3, die ebenfalls mit Schnitten 7 versehen sind. Zusätzlich tritt ein Versatz 40 zwischen Lufteintritt 5 und Luftaustritt 6 auf.
Die Fig. 12 zeigt Schnitte 7, die abwechselnd aus der Ebene 31 der Wellenflanken 3 herausgestellt worden sind. Je nach Wahl der Kontur 35 kann es zu anderen Ausstellwinkein 12 kommen. Der Ausstellwinkel 12 kann sich auch entlang der Kontur 35 verändern, er kann größer oder kleiner werden.
Die Fig. 14, 15 und 16 zeigen Querschnittsprofile der Wellrippen 2, die durch Walzen hergestellt werden. Ein erwähnenswertes Merkmal geht aus der Fig. 16 hervor. Eine der Kanten 23 ist mit einem größeren Biegeradius 22 versehen als die andere Biegekante, damit die Herstellung mittels Walzen vereinfacht wird. Das Lösen der Wellrippe 2 aus dem Walzenwerkzeug ist dadurch erleichtert worden.
Die Fig. 17 und 18 zeigen die Herstellung von Wellrippen 2 mit ebenen Wellenflanken 3, die eine Neigung zu den Rändern aufweisen. Die Walzen 100, 101 sind mit einer entsprechenden Schrägverzahnung 103 ausgebildet. Um die Schnitte 7 ausbilden zu können, bestehen die Walzenkörper 100, 101 aus einer entsprechenden Vielzahl von scheibenförmigen Teilen 104, die zum Walzenkörper zusammengesetzt sind. Jedes scheibenförmige Teil 104 an der oberen Walze 100 wirkt mit einem entsprechenden Teil 104 an der unteren Walze 101 messerartig zusammen, um die Schnitte 7 und deren Ausstellung aus der Ebene 31 der Wellenflanken 3 zu erzeugen.
Ähnlich sind die Verhältnisse in den Figuren 20 und 21, die Wellrippen 2 mit einem Konturverlauf der Wellenflanken 3 zeigen. Die Kontur der Schrägverzahnung 103 muss selbstverständlich mit der Kontur an den Wellenflanken 3 korrespondieren. Es ist ferner so, dass der Auslauf der fertigen Wellrippen 2 aus dem Walzenpaar mit einem dem Neigungswinkel entsprechenden Winkel β vorgesehen werden muss. Vor diesem schrägen Auslauf befindet sich ein nicht deutlich erkennbarer Bereich in der Wellrippe 2, in der die Wellrippe 2 zusammengeschoben (gerafft) ist, bevor sie danach unter einem dem Neigungswinkel entsprechenden Winkel auf die gewünschte Teilungslänge T (Fig. 3) gebracht wird.
Die Fig. 23 zeigt eine Draufsicht auf eine Wellrippe 2 mit einer bogenförmigen Kontur 35 der Wellenflanken 3, wie es in einer unabhängigen alternativen Lösung vorgeschlagen wird. Auch diese Variante der Wellrippe 2 bietet die Vorteile der Erfindung, so dass der Wärmeaustausch zwischen den Medien durch einen verlängerten Weg für die Kühlluft erhöht wird. Hierbei gibt es keinen Versatz 40 zwischen Lufteintritt 5 und Luftaustritt 6. Auch in dieser Version sind Schnitte 7 vorgesehen, die jedoch nicht gezeigt sind. Welche Form die Kontur 35 aufweist hängt von den technischen Möglichkeiten ab.
Die erfindungsgemäßen Wellrippen 2 werden auf einer Walzmaschine mit relativ hoher Vorschubgeschwindigkeit kostengünstig hergestellt. Solche Walzmaschinen bestehen aus dem Walzenpaar in einem sogenannten Walzenstuhl und besitzen eine geeignete Antriebseinheit. Sie werden für die Großserienproduktion eingesetzt und stellen eine beachtliche Investition dar.

Claims (12)

  1. Wärmetauschernetz mit wenigstens einer Reihe aus Flachrohren (1) durch die eine Flüssigkeit oder ein Gas strömt, mit dazwischen angeordneten Wellrippen (2), durch deren Wellenflanken (3) Kanäle (4) mit einem Lufteintritt (5) und einem Luftaustritt (6) gebildet sind, durch die Kühlluft hindurchströmt, wobei das Wärmetauschernetz vertikal zur Kühlluftströmungsrichtung angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Lufteintritt (5) der Kanäle (4) versetzt zum jeweiligen Luftaustritt (6) der Kanäle (4) angeordnet ist, wobei sich der Versatz (40) entsprechend dem Winkel (β) zwischen der schrägen Wellenlaufrichtung (30) und der Vertikalen (50) bzw. der Horizontalen (60) ergibt.
  2. Wärmetauschernetz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem wesentlichen Abschnitt (10) der Wellenflanken (3) kiemenartige Schnitte (7) vorhanden sind, die aus der Ebene (31) der jeweiligen Wellenflanke (3) herausragen.
  3. Wärmetauschernetz nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die über die Wellenflanke (3) angeordneten kiemenartigen Schnitte (7) in eine gemeinsame Richtung aus der Ebene (31) der Wellenflanke (3) herausragen und vorzugsweise mit identischem Anstellwinkel (12) ausgebildet sind.
  4. Wärmetauschernetz nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnitte (7) in entgegengesetzter Richtung aus der Wellenflanke (3) herausragen, derart, dass die eine Hälfte der Schnitte (7) in Kühlluftströmungsrichtung geneigt ist und die andere Hälfte gegen die Kühlluftrichtung geneigt ist, wobei der Anstellwinkel (12) der Schnitte vorzugsweise identisch ist.
  5. Wärmetauschernetz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass etwa in der Mitte des mit den Schnitten (7) ausgebildeten wesentlichen Abschnitts (10) der Wellenflanken ein Steg (20) vorhanden ist, dessen Ränder (21) mit einem dem Anstellwinkel (12) entsprechenden Winkel abgebogen sind.
  6. Wärmetauschernetz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche der Wellenflanken (3) etwa eben ist.
  7. Wärmetauschernetz nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche der Wellenflanken (3) mit einer Kontur (35) ausgebildet ist.
  8. Wellrippe, durch deren zwischen Wellenflanken (3) gebildeten Kanälen (4) Kühlluft strömt, wobei die Wellenflanken (3) einen Neigungswinkel zu den Rändern (40) des Metallbandes aufweisen, aus dem die Wellrippe (2) mittels Walzen hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in den Wellenflanken (3) Schnitte (7) angeordnet, die aus der Ebene der Wellenflanke (3) herausgestellt sind.
  9. Wellrippe, nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächen der Wellenflanken (3) etwa eben oder mit einer Kontur (35) ausgebildet sind, wobei die Kontur vorzugsweise aus einem einzigen Bogen besteht.
  10. Wellrippe, nach den Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnitte (7) vorzugsweise kiemenartig ausgebildet sind, d. h. eine Vielzahl von Schnitten 7 ist parallel und dicht an dicht angeordnet, wobei die kiemenartigen Schnitte (7) Felder bilden.
  11. Wärmetauschernetz mit wenigstens einer Reihe aus Flachrohren (1) durch die eine Flüssigkeit oder ein Gas strömt, mit dazwischen angeordneten Wellrippen (2), durch deren Wellenflanken (3) Kanäle (4) mit einem Lufteintritt (5) und einem Luftaustritt (6) gebildet sind, durch die Kühlluft hindurchströmt, wobei das Wärmetauschernetz vertikal zur Kühlluftströmungsrichtung angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass - wie an sich bekannt - der jeweilige Lufteintritt (5) ohne Versatz (40) zum jeweiligen Luftaustritt (6) angeordnet ist, wobei jedoch die Wellenflanken (3) eine Kontur (35) aufweisen, die aus einem einzigen Bogen besteht.
  12. Wärmetauschernetz nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einem wesentlichen Abschnitt (10) der Wellenflanken (3) kiemenartige Schnitte (7) vorhanden sind, die aus der Oberfläche der jeweiligen Wellenflanke (3) herausragen.
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