EP1640684A1 - Wärmeübertrager aus Flachrohren und Wellrippen - Google Patents

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EP1640684A1
EP1640684A1 EP04023018A EP04023018A EP1640684A1 EP 1640684 A1 EP1640684 A1 EP 1640684A1 EP 04023018 A EP04023018 A EP 04023018A EP 04023018 A EP04023018 A EP 04023018A EP 1640684 A1 EP1640684 A1 EP 1640684A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchanger
recesses
flat tubes
exchanger according
flat
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04023018A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Mohrlok
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Modine Manufacturing Co filed Critical Modine Manufacturing Co
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Publication of EP1640684A1 publication Critical patent/EP1640684A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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    • F28D1/0391—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 plate-like or laminated conduits a single plate being bent to form one or more conduits
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    • F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
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    • F28F1/424—Means comprising outside portions integral with inside portions
    • F28F1/426—Means comprising outside portions integral with inside portions the outside portions and the inside portions forming parts of complementary shape, e.g. concave and convex

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger made of flat tubes and corrugated fins, with wave troughs, wave crests and these connecting wave flanks, wherein the flat tubes have at their broad sides a recess into which engages a part of the corrugated fin.
  • the known from DE 40 26 988 A1 heat exchanger of flat tubes and corrugated fins has on both broad sides of the flat tubes on a single recess, which represents a bead, which extends in the longitudinal direction of the flat tubes.
  • the beads in both broad sides touch each other on the middle longitudinal line and are connected to each other there.
  • the arranged between the flat tubes corrugated fins have a central series of projections, which then comes to lie in the joined heat exchanger in the mentioned bead of the flat tubes.
  • This embodiment can improve the cohesion of the heat exchanger in pre-soldering manufacturing process and thus bring benefits.
  • a disadvantage is the need to form the corrugated fins in the manner described with projections.
  • the corrugated fins are formed in their wave crests and troughs with a recess in each of which a broad side of the flat tube comes to rest.
  • These solutions also have the disadvantage mentioned above, because the corrugated ribs must be formed with the appropriate shape for embedding. Mentioned as representatives of this type are US 3,298,432 or German Utility Model No. 14 13 978.
  • it has become more and more to use the entire wave flank length of the corrugated fins and equip them with turbulence-generating training, for example, with cuts.
  • such solutions require investments in equipment and facilities to produce these corrugated fins efficiently and in large numbers.
  • EP 826 942 B1 As an example, reference is merely made to EP 826 942 B1.
  • the object of the invention is to provide a heat exchanger with higher performance characteristics without costly modification of the shape of the corrugated fins.
  • the recess is formed as a plurality of depressions in the broad sides of the flat tubes, and that the corrugated ribs come to lie with their ribs in the recesses of the broad side of a flat tube and with their Rippentälern in the recesses of the broad side of the adjacent flat tube ,
  • the term "corrugated fins" is to be understood as meaning all heat exchanger bodies which can be produced from thin sheet metal by means of rollers or by means of punching and which have a corrugated structure, however.
  • flat tube preferably means tubes with parallel broad sides and opposite narrow sides which connect the broad sides, but oval tubes are not excluded.
  • the flat tubes are preferably made by forming aluminum strip of thickness about 0.1-0.5 mm by means of soldering or Welding, for example, flat tubes produced by extrusion or drawing methods are also not excluded.
  • the wave crests and the wave troughs are housed according to the invention in the recesses of the broad sides of the flat tubes, no corrugated fins must be used, the entire edge length are provided with turbulence-generating training. Often, the available corrugated ribs can be used. Because the portions of the corrugated rib not provided with the turbulence-generating formations "disappear" in the depressions in the region of the mountains and valleys, essentially only the portions of the flanks of the corrugated ribs provided with the turbulence-generating formations extend in the distance between two flat tubes, which is both a performance improvement and a more compact design of the heat exchanger promises.
  • an improvement in the performance is to be expected by the fact that the contact between the corrugated fins and the flat tubes was intensified according to the invention.
  • it promises a performance improvement, especially in radiators, which have no internal inserts in the flat tubes, characterized in that the recesses in the flat tubes lead to greater turbulence of the flowing in the flat tubes coolant.
  • similar positive effects occur even when the heat exchanger is used as a gas cooler, condenser or evaporator, in which case, of course, a refrigerant flows through the flat tubes.
  • the corrugated fins have turbulence-generating formations, for example cuts, which are arranged in the wave flanks connecting the mountains and valleys.
  • turbulence-generating formations can also be corrugations of the flanks or other formations which lead to comparable effects.
  • the recesses are generally arranged preferably perpendicular to the longitudinal direction of the flat tubes.
  • a tilted to the longitudinal direction arrangement of the wells is a possible embodiment.
  • the recesses are arranged generally parallel to each other.
  • the depressions are preferably straight, but other courses are not excluded, z. B. for corrugated or staggered corrugated ribs.
  • the depressions in the one broad side of the one flat tube are arranged offset to the depressions in the other broad side of the one flat tube.
  • the depressions in the one broad side of a flat tube offset from the depressions in the adjacent broad side of the next flat tube are arranged.
  • the size of the offset corresponds to half the wavelength, or the so-called corrugated rib pitch.
  • the recesses extend transversely over approximately the entire broad side of the flat tube.
  • unchanged corrugated ribs can be used.
  • Transverse punctuated depressions which correspond to a corrugated fin shape in the mountains and valleys, are a possible but not preferred embodiment.
  • the depressions are dimensioned so that they can each accommodate a wave crest or a wave trough of the corrugated fin in itself so that the wave flanks extending between two broad sides of two flat tubes are formed as completely as possible, for example, with cuts.
  • a performance-wise preferred heat exchanger has a height of the corrugated fins between 5 and 10 mm.
  • the clear width of the flat tubes is between 1.0 and 1.8 mm.
  • the depth of the recesses is about 0.4 - 0.7 mm.
  • FIG. 1 shows a part of the heat exchanger, consisting of only one corrugated fin and two flat tubes.
  • FIG. 2 shows an enlarged detail from FIG. 1.
  • FIG. 3 shows another view of the part according to FIG. 1 with a flat tube row
  • FIG. 4 shows a representation similar to FIG. 1, but with a modified corrugated fin.
  • FIG. 5 shows a detail from FIG. 4.
  • FIG. 6 shows a schematic sequence of the tube production. Fig.
  • FIG. 7 shows an embodiment with two rows of flat tubes.
  • Fig. 8 shows the front view of the heat exchanger.
  • the embodiments relate to assembled flat and then produced by means of soldering flat tube 1 - corrugated fins 2 - compounds of michübetragers.
  • the flat tubes 1 of the embodiment are made of continuous aluminum strip material 33 of thickness 0.25 mm.
  • FIG. 6 shows a very schematic representation of the production sequence with reference to a view of a short section of the aluminum strip 33 .
  • the recesses 44 are prepared in both broad sides 3 of the subsequent flat tube 1 by forming and then both broad sides 3 are gradually erected and forming the narrow sides 30 , the flat tube 1 is formed.
  • the arrow next to FIG. 6 shows the running direction of the band 33 , which is identical to the longitudinal direction LR of the flat tube 1 resulting from the production process.
  • the two dashed arrows are intended to indicate the raising or folding of the two broadsides 3 .
  • the weld can be located in one of the narrow sides 30 , as it is indicated in Fig. 3 by the reference numeral 31 .
  • the "endless" flat tube 1 which runs off a corresponding device (not shown ) , is then cut to the required length.
  • the corrugated fins 2 are also made of endless aluminum strip material, but thinner. In the exemplary embodiment, the thickness of the corrugated fins 2 is 0.07 mm.
  • the aluminum strip for the flat tubes 1 is provided on the outside with a layer of solder, which is not shown in the figures.
  • the aluminum strip for the corrugated fin 2 or the aluminum strip for both the corrugated fin 2 and for the flat tube 1 could have a solder coating.
  • the flat tubes 1 and the corrugated fins 2 are assembled alternately such that in each recess 44 of the broad side 3 of a flat tube 1, a wave crest 20 of the corrugated fin 2 comes to rest and in each recess 44 in the opposite broad side 3 of the adjacent flat tube 1 a trough 21 in the local recesses 44 engages.
  • the stack of flat tubes 1 and corrugated fins 2 is commonly referred to as a network of the heat exchanger.
  • tube sheets 50 are attached to the opposite ends of the flat tubes 1 .
  • slotted tubes are considered, which also form the headers of the heat exchanger.
  • the finished network of the heat exchanger is now connected in a soldering oven after appropriate preparation.
  • the recesses 44 are perpendicular to the longitudinal direction LR of the flat tubes 2 and mounted parallel to each other. Furthermore, it can be seen that the depressions 44 are arranged in the one broad side 3 of a flat tube 1 offset from the depressions 44 in the other broad side 3 of a flat tube 1 . In addition, the depressions 44 in the one broad side 3 of a flat tube 1 offset from the depressions 44 in the adjacent broad side 3 of the next flat tube 1 are arranged. The offset corresponds to the corrugated rib pitch T.
  • the heat exchanger of the embodiments is a radiator. Cooling air flows through the corrugated fins 2 perpendicular to the plane of representation in FIG. 1.
  • the depth of the recesses 44 must move in a predetermined range, because it also affects the flow of the cooling liquid in the flat tubes 1 .
  • the sections 22 of the corrugated fins 2 consist of known, both sides of the plane of the wave flanks 25 exposed or expedigecard, narrow strip of strip material, as can be seen approximately from Figs. 2 and 4, respectively.
  • the cuts 22 are arranged close together, as shown in FIG. 3 makes clear. It should be noted that Figs. 1-7 have been enlarged to reveal the important details.
  • FIG. 7 shows an embodiment with a heat exchanger, the flat tubes 1, which are arranged in two rows 1.1 and 1.2 . There were only two Flat tubes 1 drawn per row. The corrugated fins 2 bridge the distance between the two rows 1.1 and 1.2, which was provided in this embodiment.
  • FIG. 8 shows the heat exchanger consisting of tube plates 50 , collecting tanks 60 with suitable inlets and outlets 70 for the cooling liquid flowing through the flat tubes 1 and equipped with the described cooling network.
  • the cooling network was reinforced with two opposite side parts 80 .

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager aus Flachrohren (1) und Wellrippen (2), mit Wellenbergen, Wellentälern und diese verbindenden Wellenflanken, wobei die Flachrohre (1) an ihren Breitseiten (3) eine Vertiefung (4) aufweisen, in die ein Teil der Wellrippe (2) eingreift. Ohne die Wellrippen zwangsläufig verändern zu müssen, wird ein Wärmeübertrager mit höheren Leistungskennwerten dadurch zur Verfügung gestellt, dass erfindungsgemäß die Vertiefung (4) als eine Vielzahl von Vertiefungen (44) in den Breitseiten (3) der Flachrohre (1) ausgebildet ist, und dass die Wellrippen (2) mit ihren Wellenbergen (20) in den Vertiefungen (44) der Breitseite (3) des einen Flachrohres (1) und mit ihren Wellentälern (21) in den Vertiefungen (44) der Breitseite (3) des benachbarten Flachrohres (1) zu liegen kommen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager aus Flachrohren und Wellrippen, mit Wellentälern, Wellenbergen und diese verbindenden Wellenflanken, wobei die Flachrohre an ihren Breitseiten eine Vertiefung aufweisen, in die ein Teil der Wellrippe eingreift.
  • Der aus der DE 40 26 988 A1 bekannte Wärmeübertrager aus Flachrohren und Wellrippen weist an beiden Breitseiten der Flachrohre eine einzige Vertiefung auf, die eine Sicke darstellt, welche in Längsrichtung der Flachrohre verläuft. Die Sicken in beiden Breitseiten berühren sich auf der Mittellängslinie und sind dort miteinander verbunden. Die zwischen den Flachrohren angeordneten Wellrippen haben eine zentrische Reihe von Vorsprüngen, die dann im zusammengefügten Wärmeübertrager in der erwähnten Sicke der Flachrohre zu liegen kommt. Diese Ausführung kann den Zusammenhalt des Wärmeübertragers im vor dem Löten liegenden Fertigungsprozess verbessern und somit Vorteile mit sich bringen. Nachteilig ist jedoch die Notwendigkeit, die Wellrippen in der beschriebenen Art mit Vorsprüngen ausbilden zu müssen.
    Nach anderen Lösungen aus dem Stand der Technik werden die Wellrippen in ihren Wellenbergen und Wellentälern mit einer Einbuchtung ausgebildet, in der jeweils eine Breitseite des Flachrohres zu liegen kommt. Man spricht hier manchmal von der "Einbettung" der Flachrohre. Auch diese Lösungen weisen den vorstehend erwähnten Nachteil auf, denn die Wellrippen müssen mit der entsprechenden Form für die Einbettung ausgebildet werden. Genannt seien als Vertreter dieses Typs die US 3 298 432 oder das deutsche Gebrauchsmuster Nr. 14 13 978.
    Im Zuge der leistungsmäßigen Optimierung ist man mehr und mehr dazu übergegangen, die gesamte Wellenflankenlänge der Wellrippen heranzuziehen und mit turbulenzerzeugenden Ausbildungen, beispielsweise mit Schnitten, auszustatten. Solche Lösungen erfordern selbstverständlich Investitionen in Anlagen und Einrichtungen, um diese Wellrippen rationell und in großer Zahl herstellen zu können. Als Beispiel sei hier lediglich auf das EP 826 942 B1 verwiesen.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ohne aufwendige Veränderung der Gestalt der Wellrippen, einen Wärmeübertrager mit höheren Leistungskennwerten zur Verfügung zu stellen.
  • Die erfindungsgemäße Lösung erfolgt bei einem Wärmeübertrager gemäß dem Oberbegriff, durch den Einsatz der kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.
  • Es ist vorgesehen, dass die Vertiefung als eine Vielzahl von Vertiefungen in den Breitseiten der Flachrohre ausgebildet ist, und dass die Wellrippen mit ihren Rippenbergen in den Vertiefungen der Breitseite des einen Flachrohres und mit ihren Rippentälern in den Vertiefungen der Breitseite des benachbarten Flachrohres zu liegen kommen.
    Unter dem Begriff ,,Wellrippen" sind im Sinne der vorliegenden Erfindung alle Wärmeübertragerkörper zu verstehen, die aus dünnem Blech mittels Rollen oder mittels Stanzen herstellbar sind, und die eine - wie auch immer - gewellte Struktur besitzen.
    Die Begriffe ,,Berge und Täler'' sind nicht nur im Sinne von ,,oben und unten" zu verstehen, sondern dienen allgemein der Unterscheidung der Wendepunkte des Bandverlaufes, aus dem die Wellrippen gewöhnlich hergestellt sind. Bei einem Wärmetauscher mit oben und unten liegenden Sammelkästen befinden sich die Täler beispielsweise links und die Berge rechts, oder umgekehrt.
    Der Begriff ,,Flachrohr" meint vorzugsweise Rohre mit parallelen Breitseiten und gegenüberliegenden Schmalseiten, die die Breitseiten verbinden. Ovalrohre sind jedoch nicht ausgeschlossen. Die Flachrohre werden vorzugsweise durch Umformung von Aluminiumbandmaterial der Dicke von etwa 0,1 - 0,5 mm mittels Löten oder Schweißen hergestellt. Beispielsweise durch Extrusion oder Ziehverfahren hergestellte Flachrohre sind ebenfalls nicht ausgeschlossen.
    Da die Wellenberge und die Wellentäler erfindungsgemäß in den Vertiefungen der Breitseiten der Flachrohre untergebracht sind, müssen keine Wellrippen verwendet werden, deren gesamte Flankenlänge mit turbulenzerzeugenden Ausbildungen versehen sind. Es können oft die zur Verfügung stehenden Wellrippen verwendet werden. Dadurch, dass die nicht mit den turbulenzerzeugenden Ausbildungen versehenen Partien der Wellrippe im Bereich der Berge und Täler in den Vertiefungen ,,verschwinden", erstrecken sich in dem Abstand zwischen zwei Flachrohren im wesentlichen nur die mit den turbulenzerzeugenden Ausbildungen versehenen Partien der Flanken der Wellrippen, was sowohl eine leistungsmäßige Verbesserung als auch eine kompaktere Gestaltung des Wärmeübertragers verspricht. Ferner ist eine Verbesserung der Leistung dadurch zu erwarten, dass der Kontakt zwischen den Wellrippen und den Flachrohren erfindungsgemäß intensiviert wurde. Darüber hinaus verspricht man sich eine leistungsmäßige Verbesserung, insbesondere bei Radiatoren, die keine Inneneinsätze in den Flachrohren besitzen, dadurch, dass die Vertiefungen in den Flachrohren zu stärkeren Verwirbelungen der in den Flachrohren strömenden Kühlflüssigkeit führen. Ähnliche positive Wirkungen stellen sich jedoch auch dann eine, wenn der Wärmeübertrager als Gaskühler, Kondensator oder Verdampfer eingesetzt wird, wobei dann selbstverständlich ein Kältemittel durch die Flachrohre strömt.
  • Nach einem vorteilhaften Gedanken besitzen die Wellrippen turbulenzerzeugende Ausbildungen, beispielsweise Schnitte, die in den die Berge und Täler verbindenden Wellenflanken angeordnet sind. Turbulenzerzeugende Ausbildungen können beispielsweise auch Wellungen der Flanken oder andere Ausbildungen sein, die zu vergleichbaren Wirkungen führen.
  • Ein anderer weiterbildender Gedanke sieht vor, dass die Vertiefungen im Allgemeinen vorzugsweise senkrecht zur Längsrichtung der Flachrohre angeordnet sind. Eine zur Längsrichtung geneigte Anordnung der Vertiefungen stellt jedoch ein mögliches Ausführungsbeispiel dar.
  • Ferner ist vorgesehen, dass die Vertiefungen im Allgemeinen parallel zueinander angeordnet sind. Die Vertiefungen verlaufen bevorzugt gerade, aber auch andere Verläufe sind nicht ausgeschlossen, z. B. für gewellte oder versetzt geschnittene Wellrippen.
  • Es ist vorteilhaft, wenn die Vertiefungen in der einen Breitseite des einen Flachrohres versetzt zu den Vertiefungen in der anderen Breitseite des einen Flachrohres angeordnet sind.
  • Außerdem ist vorgesehen, dass die Vertiefungen in der einen Breitseite des einen Flachrohres versetzt zu den Vertiefungen in der benachbarten Breitseite des nächsten Flachrohres angeordnet sind. Die Größe des Versatzes entspricht der halben Wellenlänge, bzw. der sogenannten Wellrippenteilung.
  • Vorzugsweise wurde daran gedacht, dass sich die Vertiefungen in Querrichtung etwa über die gesamte Breitseite des Flachrohres erstrecken. Dadurch können unveränderte Wellrippen verwendet werden. In Querrichtung unterbrochene Vertiefungen, die eine entsprechende Anpassung der Wellrippenform in den Bergen und Tälern zur Folge haben könnten, sind ein mögliches aber nicht bevorzugtes Ausführungsbeispiel.
  • Die Vertiefungen sind so dimensioniert, dass sie jeweils einen Wellenberg bzw. ein Wellental der Wellrippe soweit in sich aufnehmen können, dass die sich zwischen zwei Breitseiten zweier Flachrohre erstreckenden Wellenflanken möglichst vollständig mit beispielsweise Schnitten ausgebildet sind.
  • Ein leistungsmäßig besonders bevorzugter Wärmeübertrager besitzt eine Höhe der Wellrippen zwischen 5 und 10 mm.
  • Die lichte Weite der Flachrohre liegt zwischen 1,0 und 1,8 mm. Die Tiefe der Vertiefungen beträgt etwa 0,4 - 0,7 mm.
  • Die Dicke des Aluminiumbandes aus dem die Wellrippen gefertigt sind beträgt etwa 0,04 - 0,07 mm.
    Die Erfindung wird nachfolgend in bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Aus der Beschreibung können sich Merkmale
    und Wirkungen ergeben, die weder in den Ansprüchen noch im vorstehend beschriebenen Wesen der Erfindung vorhanden sind, die sich jedoch später als besonders wesentlich herausstellen könnten.
    Die Figur 1 zeigt einen Teil des Wärmeübertragers, bestehend aus lediglich einer Wellrippe und zwei Flachrohren.
    Die Figur 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus der Fig. 1.
    Die Figur 3 zeigt eine andere Ansicht des Teiles gemäß Fig. 1 mit einer Flachrohrreihe
    Die Fig. 4 zeigt eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung jedoch mit einer modifizierten Wellrippe.
    Die Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt aus der Fig. 4.
    Die Fig. 6 zeigt einen schematischen Ablauf der Rohrherstellung.
    Die Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit zwei Flachrohrreihen.
    Die Fig. 8 zeigt die Frontansicht des Wärmeübertragers.
    Die Ausführungsbeispiele beziehen sich auf zusammengefügte und anschließend mittels Löten hergestellte Flachrohr 1 - Wellrippen 2 - Verbindungen des Wärmeübetragers. Durch diesen Hinweis soll darauf aufmerksam gemacht werden, dass der erfindungsgemäße Wärmeübertrager durchaus auch ein gefügter, also nicht metallisch verbundener, Wärmeübertrager sein könnte.
    Die Flachrohre 1 des Ausführungsbeispiels werden aus endlosem Aluminiumbandmaterial 33 der Dicke 0,25 mm hergestellt. Die Fig. 6 zeigt eine ganz schematische Darstellung des Herstellungsablaufes anhand einer Ansicht auf einen kurzen Abschnitt des Aluminiumbandes 33. Dabei werden zunächst die Vertiefungen 44 in beiden Breitseiten 3 des späteren Flachrohres 1 durch Umformung hergestellt und anschließend werden nach und nach beide Breitseiten 3 aufgerichtet und unter Bildung der Schmalseiten 30 wird das Flachrohr 1 ausgeformt. Der Pfeil neben der Fig. 6 zeigt die Laufrichtung des Bandes 33, die identisch mit der Längsrichtung LR des aus dem Herstellungsablauf resultierenden Flachrohres 1 ist. Die beiden gestrichelten Pfeile sollen das Aufrichten bzw. Umlegen der beiden Breitseiten 3 andeuten. Bei geschweißten Flachrohren 1 kann sich die Schweißnaht in einer der Schmalseiten 30 befinden, wie es auch in der Fig. 3 durch das Bezugszeichen 31 angedeutet ist. Das von einer entsprechenden nicht gezeigten Vorrichtung ablaufende ,,endlose" Flachrohr 1 wird dann auf die benötigte Länge zugeschnitten.
    Die Wellrippen 2 werden ebenfalls aus endlosem Aluminiumbandmaterial hergestellt, das jedoch dünner ist. Im Ausführungsbeispiel beträgt die Dicke der Wellrippen 2 0,07 mm. Die Herstellung der Wellrippen 2 gehört im übrigen zum Stand der Technik und ist nicht weiter in den Figuren gezeigt.
    Das Aluminiumband für die Flachrohre 1 ist auf der Außenseite mit einer Lotschicht versehen, die in den Figuren nicht dargestellt ist. Alternativ könnte das Aluminiumband für die Wellrippe 2 oder das Aluminiumband sowohl für die Wellrippe 2 als auch für das Flachrohr 1 eine Lotbeschichtung aufweisen.
    Die Flachrohre 1 und die Wellrippen 2 werden im Wechsel derart zusammengefügt, dass in jeder Vertiefung 44 der Breitseite 3 des einen Flachrohres 1 ein Wellenberg 20 der Wellrippe 2 zu liegen kommt und in jede Vertiefung 44 in der gegenüberliegenden Breitseite 3 des benachbarten Flachrohres 1 ein Wellental 21 in die dortigen Vertiefungen 44 einrastet. Der Stapel aus Flachrohren 1 und Wellrippen 2 wird gemeinhin als Netz des Wärmeübertragers bezeichnet. Im Anschluss an diese Vormontage werden Rohrböden 50 an den gegenüberliegenden Enden der Flachrohre 1 angebracht. Als Rohrböden 50 werden auch beispielsweise geschlitzte Rohre angesehen, die gleichzeitig die Sammelkästen des Wärmeübertragers bilden.
    Das fertiggestellte Netz des Wärmeübertragers wird nun in einem Lötofen nach entsprechender Vorbereitung verbunden.
    Aus der Fig. 1 ist zu erkennen, dass die Vertiefungen 44 senkrecht zur Längsrichtung LR der Flachrohre 2 und parallel zueinander angebracht sind. Ferner ist zu sehen, dass die Vertiefungen 44 in der einen Breitseite 3 des einen Flachrohres 1 versetzt zu den Vertiefungen 44 in der anderen Breitseite 3 des einen Flachrohres 1 angeordnet sind. Darüber hinaus sind die Vertiefungen 44 in der einen Breitseite 3 des einen Flachrohres 1 versetzt zu den Vertiefungen 44 in der benachbarten Breitseite 3 des nächsten Flachrohres 1 angeordnet. Der Versatz entspricht der Wellrippenteilung T.
    Der Wärmeübertrager der Ausführungsbeispiele ist ein Radiator. Senkrecht zur Darstellungsebene in Fig. 1 strömt Kühlluft durch die Wellrippen 2. Durch die Flachrohre 1 strömt Kühlflüssigkeit, beispielsweise diejenige eines Kraftfahrzeugmotors. Der Vergleich der Fig. 1 und 4 lässt erkennen, dass die Länge der Schnitte 22 in den Wellenflanken 25 der Wellrippen 2 in der Fig. 4 - relativ gesehen - größer ist als in der Fig. 1. In der Fig. 1 ist somit ein durch die Vertiefungen 44 zwar verringerter aber immer noch vorhandener Bypass 40 zu erkennen, durch den Kühlluft strömen kann, ohne von den Schnitten 22 verwirbelt zu werden. Dieser Bypass 40 ist in den Fig. 4 und 5 nahezu nicht mehr erkennbar, auf jeden Fall aber wesentlich kleiner. Ein entsprechender Einfluss auf die weitere Reduzierung des Bypasses 40 kann durch die Tiefe der Vertiefungen 44 ausgeübt werden. Bei Radiatoren, die eine lichte Weite (Maß zwischen den Breitseiten 3) der Flachrohre 1 von 0,7 -1,8 mm aufweisen, muss sich die Tiefe der Vertiefungen 44 in einem vorgegebenen Bereich bewegen, denn sie beeinflusst auch die Strömung der Kühlflüssigkeit in den Flachrohren 1.
    Die Schnitte 22 der Wellrippen 2 bestehen aus bekannten, beidseitig aus der Ebene der Wellenflanken 25 herausgestellten bzw. herausgedrehten, schmalen Streifen des Bandmaterials, wie es etwa aus den Fig. 2 bzw. 4 erkennbar ist. Die Schnitte 22 sind dicht an dicht angeordnet, wie die Fig. 3 deutlich macht. Es sollte erwähnt werden, dass die Fig. 1 - 7 vergrößert wurden, um die wichtigen Details erkennbar zu machen. Die Bezugszeichen in den Fig. 4 und 5 wurden - bis auf den Bypass 40 - weggelassen, da sie denjenigen in den Fig. 1 - 3 entsprechen.
    Die Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem Wärmeübertrager, der Flachrohre 1 aufweist, die in zwei Reihen 1.1 und 1.2 angeordnet sind. Es wurden lediglich zwei Flachrohre 1 je Reihe gezeichnet. Die Wellrippen 2 überbrücken den Abstand zwischen den beiden Reihen 1.1 und 1.2, der in diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen wurde.
  • Die Fig. 8 zeigt schließlich den aus Rohrböden 50, Sammelkästen 60 mit geeigneten Ein - und Auslässen 70 für die durch die Flachrohre 1 strömende Kühlflüssigkeit bestehenden Wärmeübertrager, der mit dem beschriebenen Kühlnetz ausgerüstet ist. Das Kühlnetz wurde mit zwei gegenüberliegenden Seitenteilen 80 verstärkt.

Claims (11)

  1. Wärmeübertrager aus Flachrohren (1) und Wellrippen (2), mit Wellenbergen (20), Wellentälern (21) und diese verbindenden Wellenflanken, wobei die Flachrohre (1) an ihren Breitseiten (3) eine Vertiefung (4) aufweisen, in die ein Teil der Wellrippe (2) eingreift,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vertiefung (4) als eine Vielzahl von Vertiefungen (44) in den Breitseiten (3) der Flachrohre (1) ausgebildet ist, und dass die Wellrippen (2) mit ihren Wellenbergen (20) in den Vertiefungen (44) der Breitseite (3) des einen Flachrohres (1) und mit ihren Wellentälern (21) in den Vertiefungen (44) der Breitseite (3) des benachbarten Flachrohres (1) zu liegen kommen.
  2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellrippen (2) turbulenzerzeugende Ausbildungen, beispielsweise Schnitte (22), in den die Berge (20) und Täler (21) verbindenden Wellenflanken (25) aufweisen.
  3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (44) im Allgemeinen vorzugsweise senkrecht zur Längsrichtung (LR) der Flachrohre (1) angeordnet sind.
  4. Wärmeübertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (44) im Allgemeinen parallel zueinander angeordnet sind.
  5. Wärmeübertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (44) in der einen Breitseite (3) des einen Flachrohres (1) versetzt zu den Vertiefungen (44) in der anderen Breitseite (3) des einen Flachrohres (1) angeordnet sind.
  6. Wärmeübertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (44) in der einen Breitseite (3) des einen Flachrohres (1) versetzt zu den Vertiefungen (44) in der benachbarten Breitseite (3) des nächsten Flachrohres (1) angeordnet sind.
  7. Wärmeübertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vertiefungen (44) in Querrichtung vorzugsweise etwa über die gesamte Breitseite (3) des Flachrohres (1) erstrecken.
  8. Wärmeübertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dass die Vertiefungen (44) so dimensioniert sind, dass sie jeweils einen Wellenberg (20) bzw. ein Wellental (21) der Wellrippe (2) derart aufnehmen können, dass die sich zwischen zwei Breitseiten (3) zweier Flachrohre (1) erstreckenden Wellenflanken (25) möglichst vollständig mit beispielsweise Schnitten (22) ausgebildet sind.
  9. Wärmeübertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Wellrippen (2) zwischen 5 und 10 mm liegt.
  10. Wärmeübertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Weite der Flachrohre (1) zwischen 0,7 und 1,8 mm liegt.
  11. Wärmeübertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere nach den Ansprüchen 5 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Vertiefungen (44) etwa 0,4 - 0,7 mm beträgt.
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