EP1580513A1 - Heat exchanger tube - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F28F9/16—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
- F28F9/18—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding
- F28F9/182—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding the heat-exchange conduits having ends with a particular shape, e.g. deformed; the heat-exchange conduits or end plates having supplementary joining means, e.g. abutments
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, der zumindest ein Wärmetauscherrohr und einen zulaufseitigen Endtank sowie einen ablaufseitigen Endtank aufweist, die einander gegenüberliegend angeordnet sind und mittels des zumindest einen Wärmetauscherrohres verbunden sind, wobei das Wärmetauscherrohr an seinem jeweiligen Einsteckende in zugeordneten Aufnahmeöffnungen des zulauf- bzw. ablaufseitigen Endtanks eingesteckt ist.The invention relates to a heat exchanger, the at least one heat exchanger tube and an upstream end tank and a drain side end tank having are arranged opposite to each other and by means of at least one Heat exchanger tube are connected, wherein the heat exchanger tube at its respective insertion in associated receiving openings of the inlet or outgoing end tanks is inserted.
Derartige Wärmetauscher sind bekannt. Der Wärmetauscher wird vorzugsweise in Kraftfahrzeugen z. B. als Kühler, Kondensator und/oder Heizkörper eingesetzt.Such heat exchangers are known. The heat exchanger is preferably in Motor vehicles z. B. used as a cooler, condenser and / or radiator.
Als ein Hauptnachteil der bekannten Wärmetauscher ist anzusehen, daß die Wärmetauscherrohre, insbesondere rechtwinklig abgelängte Wärmetauscherrohre mit ihrem Einsteckende derart weit in den zulauf- bzw. ablaufseitigen Endtank hineinragen, daß bei Durchströmungen des jeweiligen Endtanks mit einem Medium, beispielsweise einem Gas oder einer Flüssigkeit ein erheblicher Druckabfall erzeugt wird. Das Wärmetauscherrohr ragt mit seinem Einsteckende im Querschnitt gesehen in den jeweiligen Endtank, insbesondere etwa bis zur Mitte des jeweiligen Endtanks hinein. Hierdurch wird ein ungestörtes fließen des Mediums durch den hohen Widerstand des Einsteckendes verhindert. Aufgrund des Druckabfalls muß mit einer geringeren Systemeffizient gerechnet werden, weshalb eine Medienpumpe mit einer entsprechend höheren Leistung ausgelegt werden muß.As a major disadvantage of the known heat exchanger is to be considered that the Heat exchanger tubes, in particular at right angles cut to length heat exchanger tubes with its insertion so far into the inlet and outlet end tank protrude that with flows through the respective end tank with a medium, For example, a gas or a liquid generates a significant pressure drop becomes. The heat exchanger tube projects with its insertion end in cross section in the respective end tank, in particular approximately to the middle of the respective end tank into it. As a result, an undisturbed flow of the medium through the high Resistance of the insertion end prevented. Due to the pressure drop must with a lower system efficiency can be expected, which is why a media pump with a must be designed according to higher power.
Die DE 43 09 360 A1 betrifft einen Heizungswärmetauscher für Kraftfahrzeuge mit einem mindestens zweireihigen Bündel paralleler verrippter Wärmetauscherrohre, insbesondere aus Metall, sowie mit mindestens einem Wasserkasten, der einen Rohrboden, insbesondere aus Kunststoff aufweist. An dem Rohrboden sind die Enden der Rohre an einem Ende des Bündels jeweils außen und innen im Preßsitz umfaßt. In den freien Querschnitt des in den Rohrboden ragenden Endes des jeweiligen Rohres ragt jeweils ein Einsatzstück. Das Einsatzstück ist jeweils als ein auf das Strömungsverhalten des strömenden Mediums im Rohr einwirkendes Element ausgebildet. Mindestens ein Teil aller Einsatzstücke ist jeweils als Drosselelement ausgebildet. In demselben Wasserkasten sind die Einsatzstücke in den verschiedenen Rohren derart mit unterschiedlicher Geometrie ausgebildet, daß der Druckverlust des strömenden Mediums im Längenbereich der Einsatzstücke auf eine Soll-Druckverlustverteilung über die mit dem Wasserkasten kommunizierenden Rohre des Bündels optimiert ist, welche die Durchströmung der einzelnen Rohre des Bündels im Vergleich mit einer Durchströmung bei gleicher Geometrie der Einsatzstücke verändert.DE 43 09 360 A1 relates to a heating heat exchanger for motor vehicles an at least two-row bundle of parallel ribbed heat exchanger tubes, in particular of metal, and with at least one water tank, the one Tube bottom, in particular made of plastic. At the tube bottom are the Ends of the tubes at one end of the bundle in each case externally and internally in a press fit includes. In the free cross section of the projecting into the tube sheet end of the each pipe protrudes one insert. The insert is each as a acting on the flow behavior of the flowing medium in the pipe Element formed. At least a portion of all inserts are each as Throttle element formed. In the same water tank, the inserts are in the different tubes formed with different geometry such that the pressure loss of the flowing medium in the length range of the inserts a desired pressure drop distribution over the communicating with the water box Tube of the bundle is optimized, which is the flow through the individual tubes of the Bundles compared with a flow at the same geometry of Inserts changed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Wärmetauscher zur Verfügung zu stellen, bei dem der Druckabfall mit einfachen Mitteln erheblich reduziert wird.The invention has for its object to provide an improved heat exchanger for To provide, in which the pressure drop by simple means considerably is reduced.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Wärmetauscherrohr an seinen Einsteckenden im Querschnitt gesehen einen in der Art eines Kreisabschnittes ausgestalteten Ausschnitt aufweist.According to the invention this is achieved in that the heat exchanger tube at its Spiked in cross-section as seen in the manner of a circle section designed neckline.
Aufgrund der kreisabschnittartigen Ausgestaltung der Einsteckenden verringert sich eine Einstecktiefe des Wärmetauscherrohres in den jeweiligen Endtank erheblich. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, daß die Widerstände der Einsteckenden auf das strömende Medium entsprechend reduziert sind, wodurch der Druckabfall erheblich verringert wird.Due to the circular section-like configuration of the insertion ends is reduced a depth of insertion of the heat exchanger tube into the respective end tank considerably. This advantageously achieves that the resistors of the insertion ends on the flowing medium are reduced accordingly, reducing the pressure drop considerably is reduced.
Günstig im Sinne der Erfindung ist, wenn die Einsteckenden im Querschnitt gesehen oval ausgestaltet sind.Favorable in the context of the invention is when the spigots seen in cross section are designed oval.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und
der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen:
In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.In the different figures, the same parts are always the same Reference numerals provided, which is why these usually only once to be discribed.
Figur 1 zeigt einen Wärmetauscher 1 mit Wärmetauscherrohren 2. Der
Wärmetauscher 1 weist einen zulaufseitigen Endtank 3 und einen ablaufseitigen
Endtank 4 auf, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Mittels der parallel
verlaufenden Wärmetauscherrohre 2 sind die beiden Endtanks 3 bzw. 4 miteinander
verbunden. Das jeweilige Wärmetauscherrohr 2 ist mit seinem jeweiligen
Einsteckende 6 in zugeordnete Aufnahmeöffnungen des zulauf- bzw. ablaufseitigen
Endtanks 3 bzw. 4 eingesteckt.Figure 1 shows a heat exchanger 1 with
An den Wärmetauscherrohren 2 sind Rippen 7 in üblicher Weise angeordnet. Ein
Medium wird über einen Eingangsstutzen 8 dem zulaufseitigen Endtank 3 zugeleitet.
Die Zuführung des Mediums ist mittels des Pfeils 9 dargestellt. Durch die
Wärmetauscherrohre 2 gelangt das Medium in den ablaufseitigen Endtank 4. Der
Pfeil 11 stellt den Ablauf des Mediums durch einen Ablaufstutzen 12 dar. Der
Einlaufstutzen 8 ist oberhalb des Ablaufstutzens 12 angeordnet.On the
Die an dem dargestellten Wärmetauscher 1 angeordneten Wärmetauscherrohre 2
sind für die jeweils zugeordneten Endtanks 3 bzw. 4 identisch ausgeführt (Figur 2),
weswegen nachfolgend lediglich eines beschrieben wird.The arranged on the illustrated heat exchanger 1 heat exchanger tubes. 2
are identical for the respectively assigned
Das Wärmetauscherrohr 2 ist in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Flachrohr,
kann aber auch in jeder anderen geometrischen Form beispielsweise als Rundrohr
oder als ovales Rohr ausgestaltet sein. Die Einsteckenden 6 können beispielsweise
zur Druckabfallverringerung Aufweitungen aufweisen. Die Aufnahmeöffnungen sind
an die Ausgestaltung der jeweiligen Rohrgeometrie und deren Einsteckende
angepaßt. Die Verbindung des Wärmetauscherrohrs 2 mit dem zulauf- bzw.
ablaufseitigen Endtank 3 bzw. 4 wird in herkömmlicher Art hergestellt. Vorzugsweise
wird eine Lötverbindung gewählt, wobei aber auch Klebe- oder
Schweißverbindungen möglich sind. Damit ist das Wärmetauscherrohr 2 genügend
zum jeweiligen Endtank 3 bzw. 4 abgedichtet. The
Üblicherweise besteht das Wärmetauscherrohr 2 aus AlMg. Möglich ist aber auch,
daß das Wärmetauscherrohr aus anderen Materialien wie z.b. Kupfer, Messing oder
Stahl besteht. Die Endtanks 3 bzw. 4 sind in herkömmlicher Weise aus Kunststoff
oder Leichtmetallen gebildet und weisen übliche Querschnitte auf. In dem
bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Endtanks 3 bzw. 4 einen runden
Querschnitt auf, wobei diese jedoch auch einen anderen Querschnitt aufweisen
können. Die Endtanks 3 bzw. 4 können zusammengesetzte Elemente aufweisen.
Beispielsweise ist eine Ausführung mit einer metallenen Endplatte und einem
Kunststofftank denkbar, wobei aber auch eine Ausgestaltung als gesägtes Rohr
möglich ist. Zudem können sowohl die Endplatte als auch der Endtank aus AlMg
hergestellt sein.Usually, the
Vorteilhafterweise ist das Wärmetauscherrohr 2 an seinem jeweiligen Einsteckende 6
derart bearbeitet, daß beispielsweise ein Druckabfall des in dem Wärmetauscher 2
fließenden Mediums erheblich reduziert wird. Hierzu weist das Wärmetauscherrohr 2
an seinen Einsteckenden 6 im Querschnitt gesehen einen in der Art eines
Kreisabschnittes ausgestalteten Ausschnitt 13 auf (Figur 3). Der Ausschnitt 13 ist im
Querschnitt gesehen oval. Wie der nicht maßstabsgetreuen Figur 3 zu entnehmen
ist, endet das Wärmetauscherrohr 2 mit seinem Einsteckende 6 weit vor einer
Quermittelachse X-X des zugeordneten Endtanks 4. Hierdurch werden Turbulenzen
des das Einsteckende 6 umströmenden Mediums erheblich verringert, wobei ein
lichter Fließquerschnitt für das Medium innerhalb des Endtanks 4 besonders wenig
beeinträchtigt wird. Ein Druckunterschied des Mediums von dem Einlaufstutzen 8
zum Auslaufstutzen 12 wird ebenfalls deutlich reduziert. Durch den verringerten
Druckabfall können Medienpumpen mit entsprechend geringerer Leistung eingesetzt
werden.Advantageously, the
In den Figuren 1 und 2 ist der Ausschnitt 13 nicht dargestellt. Der Ausschnitt 13 wird
mittels stanzen oder anderen üblichen Herstellungsverfahren wie z.b. schneiden oder
sägen hergestellt. In Figur 3 ist der Ausschnitt 13 lediglich einseitig dargestellt.
Selbstverständlich ist der Ausschnitt 13 auch an der verdeckten Seite des
Einsteckendes 6 angeordnet. Es ergibt sich somit eine, bezogen auf die
Quermittelachse X-X, beidseitig des Einsteckendes 6 konvexe Wölbung des
Einsteckendes 6, die jeweils in Richtung zum gegenüberliegenden Einsteckende 6
desselben Wärmetauscherrohres 2 orientiert ist. Das Einsteckende 6 weist spitz
ausgestaltete Übergänge 14 der beiden konvexen Wölbungen auf. Die Übergänge
14 können selbstverständlich auch abgestumpft sein. In dem dargestellten,
bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Übergänge 14 entlang der
Quermittelachse X-X um einen Wärmetauscherrohrdurchmesser beabstandet
angeordnet.In the figures 1 and 2, the
Der Wärmetauscher 1 kann selbstverständlich sowohl vertikal als auch horizontal oder in einer U-Form durchströmt werden.Of course, the heat exchanger 1 can be both vertical and horizontal or to be flowed through in a U-shape.
Claims (3)
dadurch gekennzeichnet, daß
das Wärmetauscherrohr (1) an seinen Einsteckenden (6) im Querschnitt gesehen einen in der Art eines Kreisabschnittes ausgestalteten Ausschnitt (13) aufweist.Heat exchanger, which has at least one heat exchanger tube (2) and an inlet-side end tank (3) and a drain-side end tank (4), which are arranged opposite to each other and by means of at least one heat exchanger tube (2) are connected, wherein the heat exchanger tube (2) at its respective insertion end (6) is inserted in associated receiving openings of the inflow or outflow end tank (3 or 4),
characterized in that
the heat exchanger tube (1) seen at its insertion ends (6) in cross section has a designed in the manner of a circular section cutout (13).
dadurch gekennzeichnet, daß
das Wärmetauscherrohre (1) an seinen Einsteckenden (6) im Querschnitt gesehen einen ovalen Ausschnitt (13) aufweist.Heat exchanger according to claim 1,
characterized in that
the heat exchanger tubes (1) seen at its insertion ends (6) in cross section has an oval cutout (13).
dadurch gekennzeichnet, daß
das Einsteckende (6) eine, bezogen auf eine Quermittelachse (X-X), konvexe Wölbung aufweist, die in Richtung zum gegenüberliegenden Einsteckende (6) gerichtet ist.Heat exchanger according to claim 1 or 2,
characterized in that
the insertion end (6) has a convex curvature with respect to a transverse center axis (XX), which is directed towards the opposite insertion end (6).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP04101169A EP1580513A1 (en) | 2004-03-22 | 2004-03-22 | Heat exchanger tube |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP04101169A EP1580513A1 (en) | 2004-03-22 | 2004-03-22 | Heat exchanger tube |
Publications (1)
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EP1580513A1 true EP1580513A1 (en) | 2005-09-28 |
Family
ID=34854704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP04101169A Withdrawn EP1580513A1 (en) | 2004-03-22 | 2004-03-22 | Heat exchanger tube |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1580513A1 (en) |
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