EP2909560A1 - Flachrohr - Google Patents

Flachrohr

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EP2909560A1
EP2909560A1 EP13756175.9A EP13756175A EP2909560A1 EP 2909560 A1 EP2909560 A1 EP 2909560A1 EP 13756175 A EP13756175 A EP 13756175A EP 2909560 A1 EP2909560 A1 EP 2909560A1
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EP
European Patent Office
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flat
projections
walls
flat tube
interior
Prior art date
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Granted
Application number
EP13756175.9A
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English (en)
French (fr)
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EP2909560B1 (de
Inventor
Steffen Brunner
Achim Herber
Jens Holdenried
Rainer STAUCH
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Mahle International GmbH
Original Assignee
Mahle Behr GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Mahle Behr GmbH and Co KG filed Critical Mahle Behr GmbH and Co KG
Publication of EP2909560A1 publication Critical patent/EP2909560A1/de
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Publication of EP2909560B1 publication Critical patent/EP2909560B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
    • F28F3/042—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
    • F28F3/044—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element the deformations being pontual, e.g. dimples
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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/04—Tubular elements of cross-section which is non-circular polygonal, e.g. rectangular
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    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
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    • F28F1/40—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F2001/027—Tubular elements of cross-section which is non-circular with dimples

Definitions

  • the invention relates to a flat tube with two oppositely disposed substantially parallel first walls and with two connecting the two flat first walls arcuate second walls, with an interior for the flow of a medium, wherein in at least one of the flat first walls projecting into the interior Projections are provided.
  • the invention also relates to a heat exchanger with such flat tubes.
  • flat tubes have been known as so-called rectangular tubes, which have two flat, broad side walls, which are connected by flat side walls. The corners between the flat wide and the flat side walls are provided with a small radius.
  • These flat tubes are essentially rectangular and are used for various types of heat exchanger.
  • these rectangular tubes are provided with projections projecting into the interior in order to improve the heat transfer between the flowing exhaust gas and the wall.
  • the projections are also referred to as winglets.
  • Outwardly projecting projections are also used as spacers between adjacent flat tubes, see also DE 10 2004 045 923 A1.
  • flat round flat tubes which have two flat wide side walls which are connected by arcuate side walls. These flat tubes are formed substantially rectangular-like with bulged side walls and are also used for different heat exchanger types.
  • these flat-round flat tubes are provided with projections projecting into the interior in the flat, broad side walls, in order to improve the heat transfer between the exhaust gas flowing through and the wall. Since, however, in these flat tubes, the width of the flat side wall is reduced compared to the rectangular tubes, because the lateral arc requires more space than a rectangular tube, the flat side wall, the embossed projections are narrower and the projections can not protrude into the regions of the fillets , This causes a reduced heat transfer in the flat round flat tube compared to the rectangular tube. Comparative measurements show reductions of up to 10%.
  • the flat-round flat tubes have the advantage that they show a significantly higher service life in thermoelectric loads than comparable rectangular tubes, since the fillets have a higher strength than the flat side walls of the rectangular tubes.
  • An embodiment of the invention relates to a flat tube with two oppositely disposed substantially parallel first walls and with two connecting the two flat first walls arcuate second walls, with an interior for flowing through an edum, wherein in at least one of the flat first walls are provided in the interior protruding projections, wherein in the arcuate second walls in the interior protruding projections are provided.
  • both opposing flat first walls each have projections projecting into the interior space. This leads to an increased power density.
  • both opposing arcuate second walls have protrusions protruding into the interior space.
  • the power density is increased because projecting projections are now provided on both end-side fillets.
  • at least one, preferably both, of the two opposite flat first walls have outwardly directed projections.
  • nubs are created as spacers between adjacent flat tubes, so that the distance of the tubes is defined and the flat tubes can touch only in small areas.
  • the inwardly directed projections of the flat first walls are arranged at a first repetition rate along the longitudinal axis of the flat tube. This results in a simpler production because the projections can be embossed periodically by means of embossing rollers or correspondingly repeating embossing tools.
  • the inwardly directed projections of the arcuate second walls are arranged at a second repetition rate along the longitudinal axis of the flat tube.
  • the projections can also be generated periodically by means of simplified tool design.
  • a repetition rate is an integer multiple, including 1, the other repetition rate. This limits the overall period length, which in turn facilitates a length variation of the tubes, and reduces the expense of periodically repeating tools.
  • the second repetition rate is twice as high as the first repetition rate.
  • the same power densities could be achieved with the flat-round flat tube, with the same pressure drop, as with a comparable rectangular tube.
  • the protruding projections of the flat first walls are arranged in an X-shaped and / or O-shaped manner. As a result, an optimized flow can be achieved. It is particularly advantageous if the outwardly projecting projections of the flat walls are arranged between the o-shaped protrusions of the first wall which project into the interior space.
  • the protrusions of opposing first walls projecting into the interior space are arranged complementary to one another so that an x-shaped arrangement in a first wall lies opposite an o-shaped arrangement opposite an opposite first wall.
  • an improved formation of turbulence is achieved.
  • the projections provided in the arcuate second walls and projecting into the interior space have an oval cross-section.
  • a projection in the arcuate second wall is arranged substantially at the level of the center of a projection in the flat first wall.
  • a favorable pipe design is created because the pipe constrictions are not arranged by the projections at the same height, which limits the pressure drop increase.
  • at least one end region or preferably both end regions of the roofing tube is or are formed without projections. This improves the boiling prevention in the tube of the heat exchanger.
  • the end regions have a length of about 5 mm to 50 mm, these end regions for the various projections can be different lengths. Preferably, 15 mm without any kind of projections and another 30mm without protrusions are performed to the outside.
  • At least one end region or preferably both end regions of the flat tube is or are formed without projections. This is particularly advantageous because Wtngtets, knobs and dents do not start on the same longitudinal coordinate of the pipe and / or must end.
  • the object of the present invention with respect to the heat exchanger is achieved by a heat exchanger with the features of claim 16.
  • FIG. 1 a shows a schematic view of a flat tube in a view from above
  • FIG. 1 b shows a schematic view of a flat tube in a view from the side
  • 1 c is a schematic view of a flat tube in a view from below
  • Fig.ld a schematic view of a flat tube in a front view
  • Fig.l e is a schematic view of a flat tube in a perspective view
  • 2b shows a schematic view of a flat tube in a front view
  • 2 c is a schematic view of a flat tube in a perspective view
  • 3a a schematic view of a section of a flat tube in a view from above
  • 3b shows a schematic view of a section of a flat tube in a view from below
  • 3 c is a schematic view of a projection in an arcuate wall
  • Figures 1 a to 1 e show an embodiment of a flat round flat tube
  • the two flat first walls 2, 3 are substantially flat and arranged parallel to each other.
  • the flat first walls 2, 3 are by means of arcuate second walls 4, 5 on the longitudinal side of the flat first walls
  • the arcuate second walls 4, 5 are semicircular or otherwise arcuate, formed.
  • the flat tube defines between the substantially flat first walls 2, 3 and the arcuate second walls 4, 5 an inner space 6 for the flow through the flat tube by means of a medium.
  • the medium is preferably exhaust gas or an exhaust gas-air mixture.
  • the flat tube is advantageously used as a tube of an exhaust gas cooler or intercooler.
  • projections 7 are impressed, which protrude into the interior 6 of the flat tube 1 in order to achieve there a turbulence of the flowing through the flat tube 1 medium.
  • the projections 7 are stamped as elongated projections 7 in the flat first wall 2, 3.
  • the projections 7 are x- shaped and o-shaped arranged in the opposite walls 2, 3 embossed »wherein the x-shaped indentations 8 alternate with the o-shaped indentations 9 viewed in the longitudinal direction of the flat tube 1.
  • An o-shaped arrangement of projections means that four of the projections are arranged diamond-shaped, so that they form a quasi ⁇ .
  • An x-shaped arrangement of projections means that four of the projections are arranged x- or star-shaped, so that they form an X virtually.
  • outwardly directed projections 10 are provided, which can serve as spacers of adjacent flat tubes 1, wherein the outwardly projecting projections 10 are arranged in the region of the o-shaped projections arranged.
  • the projections are arranged in the center of four o-shaped projections 7.
  • the arrangement of the projections 7 on a wall 2 in comparison to the arrangement of the projections 7 on the opposite wall 3 is offset from each other.
  • the arrangement of the outwardly projecting projections 10 is offset between opposite first walls 2, 3,
  • the periodicity of the projections 7 is plotted with the repeat length L, wherein the periodicity of the projections 1 1 is designated by the repeat length I.
  • the repeat length is the length after which the same pattern is repeated.
  • the repeat length l is in the figures 1 a to 1 e half the repetition length L, so that the recovery rate of the projections 1 1 is twice as high as the repetition rate of the projections 7.
  • the projections 11 are arranged opposite one another in both arcuate second walls 4, 5.
  • the projections 11 of an arcuate wall 4 could also be arranged offset relative to the projections 11 of the opposite wall 5.
  • FIGS. 2 a to 2 c show a further exemplary embodiment of a flat tube 21 according to the invention which, like the exemplary embodiment of FIGS. 1 a to 1 e, has substantially flat first walls 22, 23 which lie opposite one another and which are arranged parallel to one another.
  • the first walls 22, 23 are formed by second arcuate walls 24, 25 connected to each other.
  • projections, such as indentations, 27, 28 are provided in the flat first walls, which protrude from the first walls 22, 23.
  • the projections 27 protrude into the interior 26 and the projections 28 protrude outward.
  • projections 29 are also provided, which protrude into the interior 26.
  • the arrangement of the projections 27, 28 corresponds substantially to the arrangement of the projections 7, 10 of Figures 1a to 1 e, wherein the arrangement of the projections 29 substantially corresponds to the arrangement of the projections 1 1 of Figures 1 a to 1 e.
  • the difference between the embodiment of Figures 2a to 2c to the embodiment of Figures 1 a to 1 e is that the repeat length in the embodiment of Figures 2a to 2c the Wiederholpar L of the projections 27 corresponds.
  • Figures 3a and 3b show the arrangement of a projection 29 in relation to the arrangement of the projections 27. It can be seen that the center 30 of the projection 29 is approximately at the same height as the center 31 of a projection 27. The projection 29 is thus centered to a projection 27 which is connected to a group of Jumps 27 is arranged in an O-shape, wherein in the center of the O-shaped arrangement, a projection 28 is arranged.
  • FIG. 3 c shows by way of example the extension of a projection 29, wherein the extent transverse to the longitudinal direction of the flat tube, the embossing depth, is approximately 1.0 mm and the embossing radii and the outlet radii are each approximately 6.0 mm.
  • the embossing depth of the projections 29 can usefully be selected in the range between 0.5 mm and 1, 2 mm in order to protrude sufficiently deep into the interior relative to the arcuate second wall.
  • the impression is formed by a central recuperadtus with two marginal Auslaufradien.
  • the length, transverse to the embossing depth can advantageously amount to several times the embossing depth.
  • the projections 27 are arranged at an angle of approximately 22 ° to the longitudinal axis of the tube, wherein the projections 28 are round or oval, wherein, in the case of an oval shape, the longitudinal axis is arranged parallel to the longitudinal axis of the tube is.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Flachrohr (1) mit zwei gegenüberliegenden und parallel zueinander angeordneten im Wesentlichen flachen ersten Wandungen (2, 3) und mit zwei die beiden flachen ersten Wandungen (2, 3) verbindenden bogenförmigen zweiten Wandungen (4, 5), mit einem Innenraum (6) zur Durchströmung eines Mediums, wobei in zumindest einer der flachen ersten Wandungen (2, 3) in den Innenraum (6) ragende Vorsprünge (7) vorgesehen sind, wobei in den bogenförmigen zweiten Wandungen (4, 5) in den innenraum (6) ragende Vorsprünge (11) vorgesehen sind.

Description

Flachrohr
Beschreibung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Flachrohr mit zwei gegenüberliegenden und parallel zueinander angeordneten im Wesentlichen flachen ersten Wandungen und mit zwei die beiden flachen ersten Wandungen verbindenden bogenförmigen zweiten Wandungen, mit einem Innenraum zur Durchströmung eines Mediums, wobei in zumindest einer der flachen ersten Wandungen in den Innenraum ragende Vorsprünge vorgesehen sind. Auch betrifft die Erfindung einen Wärmeübertrager mit solchen Flachrohren.
Stand der Technik
Im Stand der Technik sind Flachrohre als so genannte Rechteckrohre bekannt ge- worden, welche zwei flache breite Seitenwandungen aufweisen, die über flache Seitenwandungen verbunden sind. Die Ecken zwischen den flachen breiten und den flachen seitlichen Wandungen sind dabei mit einem kleinen Radius versehen. Diese Flachrohre sind im Wesentlichen rechteckig ausgebildet und werden für verschiedene Wärmeübertragertypen eingesetzt. Zur Verwendung in Abgaskühlern werden diese Rechteckrohre mit in den Innenraum ragenden Vorsprüngen versehen, um den Wärmeübergang zwischen dem durchströmenden Abgas und der Wandung zu verbessern. Die Vorsprünge werden auch als so genannte Winglets bezeichnet. Nach außen abragende Vorsprünge werden auch als Abstandshalter zwischen benachbarten Flachrohren verwendet, siehe auch DE 10 2004 045 923 A1 .
Auch sind im Stand der Technik so genannte flachrunde Flachrohre bekannt geworden, welche zwei flache breite Seitenwandungen aufweisen, die über bogenförmige Seitenwandungen verbunden sind. Diese Flachrohre sind im Wesentlichen rechteck- ähnlich mit ausgebauchten Seitenwandungen ausgebildet und werden ebenso für verschiedene Wärmeübertragertypen eingesetzt.
Zur Verwendung in Abgaskühlern werden diese flachrunden Flach röhre mit in den Innenraum ragenden Vorsprüngen in den flachen breiten Seitenwandungen verse- hen, um den Wärmeübergang zwischen dem durchströmenden Abgas und der Wandung zu verbessern. Da in diesen Flach röhren die Breite der flachen Seitenwandung allerdings gegenüber den Rechteckrohren reduziert ist, weil der seitliche Bogen mehr Bauraum benötigt als bei einem Rechteckrohr die flache Seitenwand, so sind die eingeprägten Vorsprünge schmäler angeordnet und die Vorsprünge können nicht in die Bereiche der Ausrundungen ragen. Dies bewirkt einen reduzierten Wärmeübertrag bei dem flach runden Flachrohr im Vergleich zum Rechteckrohr. Vergleichsmessungen zeigen Reduzierungen um bis zu 10%.
Die flachrunden Flachrohre haben allerdings den Vorteil, dass sie bei Thermowech- selbelastungen eine deutlich höhere Lebensdauer zeigen, als vergleichbare Rechteckrohre, da die Ausrundungen eine höhere Festigkeit aufweisen als die flachen Seitenwandungen der Rechteckrohre. Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein flachrundes Flachrohr zu schaffen, das eine zumindest gleich hohe Leistungsdichte wie ein vergleichbares Rechteckrohr erzielt und zugleich die höhere Thermowechselfestigkeit beibehält. Zu- dem ist es die Aufgabe, einen Wärmeübertrager mit solchen Flachrohren zu schaffen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung hinsichtlich des Flachrohrs wird durch ein Flachrohr mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Flachrohr mit zwei gegenüberliegenden und parallel zueinander angeordneten im Wesentlichen flachen ersten Wandungen und mit zwei die beiden flachen ersten Wandungen verbindenden bogenförmigen zweiten Wandungen, mit einem Innenraum zur Durchströmung eines edi- ums, wobei in zumindest einer der flachen ersten Wandungen in den Innenraum ragende Vorsprünge vorgesehen sind, wobei in den bogenförmigen zweiten Wandungen in den Innenraum ragende Vorsprünge vorgesehen sind. Dadurch wird erreicht, dass das flachrunde Flachrohr mit seiner hohen Thermowechselfestigkeit in der Leistungsdichte gesteigert ist, weil nun auch im Bereich der Ausrundungen in den Innen- räum ragende Vorsprünge vorgesehen sind. Dadurch werden die Innenraumbereiche reduziert, die ohne Verwirbelung durch Vorsprünge durchströmbar sind.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn beide gegenüberliegenden flachen ersten Wandungen jeweils in den Innenraum ragende Vorsprünge aufweisen. Dies führt zu einer erhöh- ten Leistungsdichte.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn beide sich gegenüberliegenden bogenförmigen zweiten Wandungen in den Innenraum ragende Vorsprünge aufweisen. Dadurch wird die Leistungsdichte erhöht, weil nun an beiden stirnseitigen Ausrundungen vorsprin- gende Vorsprünge vorgesehen sind. Auch ist es zweckmäßig, wenn zumindest eine, vorzugsweise beide, der beiden gegenüberliegenden flachen ersten Wandungen nach außen gerichtete Vorsprünge aufweisen. Dadurch werden Noppen als Abstandshalter zwischen benachbarten Flachrohren geschaffen, so dass der Abstand der Rohre definiert ist und sich die Flachrohre nur in geringen Flächenbereichen berühren können.
Auch ist es zweckmäßig, wenn die nach innen gerichteten Vorsprünge der flachen ersten Wandungen mit einer ersten Wiederholrate entlang der Längsachse des Flachrohrs angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine einfachere Fertigung, weil die Vorsprünge mittels Prägewalzen oder sich entsprechend wiederholenden Präge- Werkzeugen periodisch eingeprägt werden können.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die nach innen gerichteten Vorsprünge der bogenförmigen zweiten Wandungen mit einer zweiten Wiederholrate entlang der Längsachse des Flachrohrs angeordnet sind. Dadurch können auch die Vorsprünge durch verein- fachte Werkzeuggestaltung periodisch wiederkehrend erzeugt werden.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn eine Wiederholrate ein ganzzahliges Vielfaches, inklusive 1 , der anderen Wiederholrate beträgt. Dadurch wird die Gesamtperiodenlän- ge begrenzt, was wiederum eine Längenvariation der Rohre erleichtert, sowie den Aufwand für periodisch wiederholende Werkzeuge verringert.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die zweite Wiederholrate doppelt so hoch ist wie die erste Wiederholrate. Mit dieser Konstellation konnten mit dem flachrunden Flachrohr, bei gleichem Druckabfall, die gleichen Leistungsdichten erreicht werden, wie mit einem vergleichbaren Rechteckrohr.
Auch ist es zweckmäßig, wenn die in den Innenraum ragenden Vorsprünge der flachen ersten Wandungen x-förmig und/oder o-förmig angeordnet sind. Dadurch kann eine optimierte Durchströmung erreicht werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die nach außen ragenden Vorsprünge der flachen Wandungen zwischen den o-förmig angeordneten in den Innenraum ragenden Vorsprüngen der ersten Wandung angeordnet sind.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die in den Innenraum ragenden Vorsprünge ge- genüberliegender erster Wandungen komplementär zueinander angeordnet sind, so dass eine x-förmige Anordnung in einer ersten Wandung einer o-förmigen Anordnung einer gegenüberliegenden ersten Wandung gegenüber liegt. Dadurch wird eine verbesserte Ausbildung von Verwirbelungen erzielt. Auch ist es zweckmäßig, wenn die in den bogenförmigen zweiten Wandungen vorgesehenen in den Innenraum ragenden Vorsprünge einen ovalen Querschnitt aufweisen.
Auch ist es vorteilhaft, wenn ein Vorsprung in der bogenförmigen zweiten Wandung im Wesentlichen auf der Höhe der Mitte eines Vorsprungs in der flachen ersten Wandung angeordnet ist. Dadurch wird eine günstige Rohrgestaltung geschaffen, weil die Rohrverengungen durch die Vorsprünge nicht auf gleicher Höhe angeordnet sind, was die Druckabfallerhöhung begrenzt. Auch ist es zweckmäßig, wenn zumindest ein Endbereich oder vorzugsweise beide Endbereiche des Fiachrohrs ohne Vorsprünge ausgebildet ist, bzw. sind. Dies verbessert die Siedevermeidung im Rohr des Wärmeübertragers. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Endbereiche eine Länge von etwa 5 mm bis 50 mm aufweisen, wobei diese Endbereiche für die verschiedenen Vorsprünge unterschiedlich lang sein können. Vorzugsweise werden 15 mm ohne jede Art von Vorsprüngen und weitere 30mm ohne Vorsprünge nach außen ausgeführt.
Auch ist es dabei vorteilhaft, wenn zumindest ein Endbereich oder vorzugsweise beide Endbereiche des Flachrohrs ohne Vorsprünge ausgebildet ist bzw. sind. Dies ist insbesondere vorteilhaft, weil Wtngtets, Noppen und Dellen nicht an der gleichen Längskoordinate des Rohres beginnen und/oder enden müssen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung hinsichtlich des Wärmeübertragers wird durch einen Wärmeübertrager mit den Merkmalen gemäß Anspruch 16 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Im Folgenden wird die Erfindung anhand von einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig.1 a eine schematische Ansicht eines Flachrohrs in einer Ansicht von oben, Fig.1 b eine schematische Ansicht eines Flachrohrs in einer Ansicht von der Seite,
Fig.1 c eine schematische Ansicht eines Flachrohrs in einer Ansicht von unten,
Fig.ld eine schematische Ansicht eines Flachrohrs in einer Ansicht von vorn,
Fig.l e eine schematische Ansicht eines Flachrohrs in einer perspektivischen Ansicht,
Fig.2a eine schematische Ansicht eines Flachrohrs in einer Ansicht von oben,
Fig.2b eine schematische Ansicht eines Flachrohrs in einer Ansicht von vorn,
Fig.2c eine schematische Ansicht eines Flachrohrs in einer perspektivischen Ansicht, Fig.3a eine schematische Ansicht eines Ausschnitts eines Flachrohrs in einer Ansicht von oben,
Fig.3b eine schematische Ansicht eines Ausschnitts eines Flachrohrs in einer Ansicht von unten,
Fig.3c eine schematische Ansicht eines Vorsprungs in einer bogenförmigen Wandung,
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Die Figuren 1 a bis 1 e zeigen ein Ausführungsbeispiel eines flachrunden Flachrohrs
1 , welches zwei gegenüberliegende flache erste Wandungen 2, 3 aufweist. Die beiden flachen ersten Wandungen 2, 3 sind im Wesentlichen eben ausgebildet und pa- rallel zueinander angeordnet. Die flachen ersten Wandungen 2, 3 sind mittels bogenförmiger zweiter Wandungen 4, 5 an der Längsseite der flachen ersten Wandungen
2, 3 miteinander verbunden. Die bogenförmigen zweiten Wandungen 4, 5 sind dabei halbkreisförmig oder anderweitig bogenförmig, ausgebildet. Das Flachrohr definiert zwischen den im Wesentlichen flachen ersten Wandungen 2, 3 und den bogenförmigen zweiten Wandungen 4, 5 einen Innenraum 6 zur Durchströmung des Flachrohres mittels eines Mediums. Das Medium ist vorzugsweise Abgas oder ein Abgas-Luft-Gemisch. Das Flachrohr wird vorteilhaft als Rohr eines Abgaskühlers oder Ladeluftkühlers eingesetzt.
Wie zu erkennen ist, sind in den flachen ersten Wandungen 2, 3 Vorsprünge 7 eingeprägt, die in den Innenraum 6 des Flachrohres 1 ragen, um dort eine Verwirbelung des durch das Flachrohr 1 strömenden Mediums zu erreichen. Die Vorsprünge 7 sind dabei als längliche Vorsprünge 7 in die flache erste Wandung 2, 3 eingeprägt. Die Vorsprünge 7 sind, wie in den Figuren 1a bis 1e zu erkennen, x- förmig und o-förmig angeordnet in die gegenüberliegenden Wandungen 2, 3 eingeprägt» wobei sich die x-förmigen Einprägungen 8 mit den o-förmigen Einprägungen 9 in Längsrichtung des Flachrohres 1 betrachtet abwechseln.
Eine o-förmige Anordnung von Vorsprüngen bedeutet dabei, dass vier der Vorsprün- ge rautenförmig angeordnet sind, so dass sie quasi ein Ö bilden. Eine x-förmige Anordnung von Vorsprüngen bedeutet dabei, dass vier der Vorsprünge x- oder sternförmig angeordnet sind, so dass sie quasi ein X bilden.
Weiterhin sind in die Wandungen 2, 3 nach außen gerichtete Vorsprünge 10 vorge- sehen, die als Abstandshalter benachbarter Flachrohre 1 dienen können, wobei die nach außen ragenden Vorsprünge 10 im Bereich der o-förmig angeordneten Vorsprünge angeordnet sind. Die Vorsprünge sind im Zentrum von vier o-förmig angeordneten Vorsprüngen 7 angeordnet, Im Vergleich der Figuren 1 a und 1 c ist zu erkennen, dass die Anordnung der Vorsprünge 7 auf einer Wandung 2 im Vergleich zu der Anordnung der Vorsprünge 7 auf der gegenüberliegenden Wandung 3 versetzt zueinander ist. So ist bei einer x- förmigen Anordnung 8 der Vorsprünge 7 auf der Wandung 2 gegenüberliegend auf der Wandung 3 eine o-förmige Anordnung 9 der Vorsprünge 7 und umgekehrt. Auch die Anordnung der nach außen ragenden Vorsprünge 10 ist zwischen gegenüberliegenden ersten Wandungen 2, 3 versetzt zueinander,
Weiterhin ist zu erkennen, dass in der bogenförmigen zweiten Wandung 4, 5 Vorsprünge 1 1 vorgesehen sind, die von der bogenförmigen zweiten Wandung 4, 5 in den Innenraum 6 des Flachrohres 1 abragen.
Im Ausführungsbeispiel der Figuren 1a bis 1 e ist die Periodizität der Vorsprünge 7 mit der Wiederhollänge L eingezeichnet, wobei die Periodizität der Vorsprünge 1 1 mit der Wiederhollänge I bezeichnet ist. Die Wiederhollänge ist dabei die Länge, nach welcher sich das gleiche Muster wiederholt. Die Wiederhollänge l ist in den Figuren 1 a bis 1 e halb so groß wie die Wiederhollänge L, so dass die Wied erhol rate der Vorsprünge 1 1 doppelt so hoch ist wie die Wiederholrate der Vorsprünge 7.
In den Figuren 1 a bis 1 e ist zu erkennen, dass die Vorsprünge 1 1 gegenüberliegend in beiden bogenförmigen zweiten Wandungen 4, 5 angeordnet sind. Alternativ könn- ten die Vorsprünge 1 1 einer bogenförmigen Wandung 4 auch versetzt zu den Vorsprüngen 1 1 der gegenüberliegenden Wandung 5 angeordnet sein.
Die Figuren 2a bis 2c zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Flachrohres 21 , welches ebenso wie das Ausführungsbeispiel der Figuren 1 a bis 1 e im Wesentlichen flache erste Wandungen 22, 23 aufweist, die sich gegenüberliegen und die parallel zueinander angeordnet sind. Die ersten Wandungen 22, 23 sind durch zweite bogenförmige Wandungen 24, 25 miteinander verbunden ausgebildet. Dabei sind in den flachen ersten Wandungen Vorsprünge, wie Einprägungen, 27, 28 vorgesehen, die von den ersten Wandungen 22, 23 abragen. Dabei ragen die Vorsprünge 27 in den Innenraum 26 hinein und die Vorsprünge 28 ragen nach außen.
In den bogenförmigen zweiten Wandungen 24, 25 sind ebenso Vorsprünge 29 vorgesehen, die in den Innenraum 26 hineinragen. Die Anordnung der Vorsprünge 27, 28 entspricht im Wesentlichen der Anordnung der Vorsprünge 7, 10 der Figuren 1a bis 1 e, wobei die Anordnung der Vorsprünge 29 im Wesentlichen der Anordnung der Vorsprünge 1 1 der Figuren 1 a bis 1 e entspricht. Der Unterschied zwischen dem Ausführungsbeispiel der Figuren 2a bis 2c zu dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 a bis 1 e ist, dass die Wiederhollänge im Ausführungsbeispiel der Figuren 2a bis 2c der Wiederhollänge L der Vorsprünge 27 entspricht.
Die Figuren 3a und 3b zeigen die Anordnung eines Vorsprungs 29 im Verhältnis zur Anordnung der Vorsprünge 27. Dabei ist zu erkennen, dass die Mitte 30 des Vorsprungs 29 etwa auf gleicher Höhe liegt, wie die Mitte 31 eines Vorsprungs 27. Der Vorsprung 29 ist somit mittig zu einem Vorsprung 27, der mit einer Gruppe von Vor- Sprüngen 27 o-förmig angeordnet ist, wobei im Zentrum der o-förmigen Anordnung ein Vorsprung 28 angeordnet ist.
Die Figur 3c zeigt die Ausdehnung eines Vorsprungs 29 beispielhaft, wobei die Ausdehnung quer zur Längsrichtung des Flachrohres, die Prägetiefe, etwa 1 ,0 mm be- trägt und die Prägeradien und die Auslaufradien jeweils etwa 6,0 mm betragen. Die Prägetiefe der Vorsprünge 29 können sinnvollerweise im Bereich zwischen 0,5 mm und 1 ,2 mm ausgewählt werden, um gegenüber der bogenförmigen zweiten Wandung ausreichend tief in den Innenraum vorzustehen. Dabei wird die Einprägung durch einen zentralen Prägeradtus mit zwei randseitigen Auslaufradien gebildet. Die Länge, quer zur Prägetiefe, kann dabei vorteilhaft das Mehrfache der Prägetiefe betragen.
In den Figuren 3b und 3a ist zu erkennen, dass die Vorsprünge 27 in einem Winkel von etwa 22° zur Längsachse des Rohres angeordnet sind, wobei die Vorsprünge 28 rund oder oval ausgebildet sind, wobei bei ovaler Ausprägung die Längsachse parallel zu Längsachse des Rohres angeordnet ist.

Claims

Patentansprüche
1 . Flachrohr (1 ) mit zwei gegenüberliegenden und parallel zueinander angeordneten im Wesentlichen flachen ersten Wandungen (2,3) und mit zwei die beiden flachen ersten Wandungen (2,3) verbindenden bogenförmigen zweiten Wandungen (4,5), mit einem Innenraum (6) zur Durchströmung eines Mediums, wobei in zumindest einer der flachen ersten Wandungen (2,3) in den Innenraum (6) ragende Vorsprünge (7) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass in den bogenförmigen zweiten Wandungen (4,5) in den Innenraum (6) ragende Vorsprünge (1 1 ) vorgesehen sind.
2. Flachrohr nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass beide gegenüberliegenden flachen ersten Wandungen (2,3) jeweils in den Innenraum (6) ragende Vorsprünge (7) aufweisen.
3. Flachrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide sich gegenüberliegenden bogenförmigen zweiten Wandungen (4,5) in den Innenraum (6) ragende Vorsprünge (1 1 ) aufweisen.
4. Flachrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine, vorzugsweise beide, der beiden gegenüberliegenden flachen ersten Wandungen (2,3) nach außen gerichtete Vorsprünge (10) aufweisen.
5. Flachrohre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nach innen gerichteten Vorsprünge (7) der flachen ersten Wandungen (2,3) mit einer ersten Wiederholrate entlang der Längsachse des Flachrohrs angeordnet sind.
6. Flachrohre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nach innen gerichteten Vorsprünge (1 1 ) der bogenförmigen zweiten Wandungen (4,5) mit einer zweiten Wiederholrate entlang der Längsachse des Flachrohrs angeordnet sind.
7. Flachrohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Wiederholrate einem ganzzahligen Vielfachen der anderen Wiederholrate im Wesentlichen entspricht.
8. Flachrohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Wiederholrate doppelt so hoch ist als die erste Wiederholrate.
9. Flachrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Innenraum ragenden Vorsprünge (7) der flachen ersten Wandungen x-förmig (8) und/oder o-förmig (9) angeordnet sind.
10. Flachrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nach außen ragenden Vorsprünge (10) der flachen Wandungen (2,3) zwischen den o-förmig angeordneten in den Innenraum ragenden Vorsprüngen der ersten Wandung angeordnet sind.
1 1 . Flachrohr nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Innenraum (6) ragenden Vorsprünge (7) gegenüberliegender erster Wandungen (2,3) komplementär zueinander angeordnet sind, so dass eine x-förmige Anordnung in einer ersten Wandung einer o-förmigen Anordnung einer gegenüberliegenden ersten Wandung gegenüber liegt.
12. Flachrohr nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in den bogenförmigen zweiten Wandungen (4,5) vorgesehenen, in den Innenraum ragende, Vorsprünge einen ovalen Querschnitt aufweisen.
13.. Flachrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorsprung (11 ) in den bogenförmigen zweiten Wandung (4,5) im Wesentlichen auf der Höhe der Mitte eines Vorsprungs (7) in der flachen ersten Wandung (2,3) angeordnet ist.
14. Flachrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Endbereich oder vorzugsweise beide Endbereiche des Flachrohrs (1 ) ohne Vorsprünge ausgebildet ist bzw. sind.
15. Flachrohr nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet dass die ausgesparten Endbereiche für die jeweiligen Vorsprünge voneinander abweichen können.
16. Wärmeübertrager mit einer Mehrzahl von Flachrohren, wobei die Flachrohre mit den Merkmalen zumindest eines der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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