EP3190372A1 - Flat tube for a heat exchanger - Google Patents

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EP3190372A1
EP3190372A1 EP16204399.6A EP16204399A EP3190372A1 EP 3190372 A1 EP3190372 A1 EP 3190372A1 EP 16204399 A EP16204399 A EP 16204399A EP 3190372 A1 EP3190372 A1 EP 3190372A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flat tube
bending region
radius
heat exchanger
end portions
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16204399.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jürgen Hägele
Daniel Knapp
Wolfgang KNÖDLER
Volker Kurz
Oliver Siewers
Achim Utz
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.)
Mahle International GmbH
Original Assignee
Mahle International GmbH
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 Mahle International GmbH filed Critical Mahle International GmbH
Publication of EP3190372A1 publication Critical patent/EP3190372A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/022—Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
    • B21C37/151—Making tubes with multiple passages
    • 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
    • F28D1/03—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
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2255/00—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/12—Fastening; Joining by methods involving deformation of the elements

Definitions

  • the present invention relates to a flat tube for a heat exchanger with a back and two bent legs according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a heat exchanger with at least one such flat tube.
  • the invention further relates to a method for producing such a flat tube.
  • FR 2 757 258 A1 From the FR 2 757 258 A1 is a generic flat tube for a heat exchanger with a back and two bent legs known, each having a bent portion in a bending area. The two end portions are connected at their respective free ends to the back, whereby at least two parallel flow channels are formed.
  • An inner surface of a wall of the flat tube has an inner radius in the respective bending region, while an outer surface has an outer radius.
  • the present invention therefore deals with the problem of providing for a flat tube of the generic type an improved or at least one alternative embodiment, which is characterized in particular by an increased thermal cycling.
  • the flat tube according to the invention which is suitable for use in a heat exchanger, such as a coolant radiator, has a back and two bent legs, each having an end portion bent in a bending area. The two end portions are connected at their free ends to the back, so that such a folded flat tube has at least two parallel flow channels.
  • An inner surface of a wall of the flat tube has an inner radius in the respective bending region, while an outer surface has an outer radius.
  • the increased wall thickness of the wall of the flat tube in the bending area is now achieved in that the inner radius R I is greater than or equal to the outer radius R A , that is, R I ⁇ R A.
  • a wall thickness d of the wall in the bending region is less than 16 mm.
  • the present invention is further based on the general idea to equip a heat exchanger with at least one such flat tube and thus to create a heat exchanger, which has a significantly increased thermal shock resistance compared to previously known from the prior art heat exchangers.
  • the bending area is reshaped by massive forming in such a way that R I ⁇ R A. This can be achieved, for example, by pressing material from an outer edge into the outer radius area by means of massive forming.
  • a flat tube 1 according to the invention for a heat exchanger 2 has bent end portion 6.
  • the two end portions 6 are connected at their free ends 7 with the back 3, so that at least two parallel flow channels 8 are formed.
  • An inner surface 9 of a wall 10 of the flat tube 1 in this case has an inner radius R I in the respective bending region 5, while an outer surface 11 has an outer radius R A (compare in particular also FIGS FIGS. 2 and 3 ).
  • the inner radius R I is greater than or equal to the outer radius R A , that is, R I ⁇ R A. In this way it can be achieved that a wall thickness w of the wall 10 in the bending region 5 increases to a wall thickness W 1 , in particular as a function of a ratio between R A and R I.
  • the flat tube 1 according to the invention is used, for example, in brazed heat exchangers 2 (cf. 4 and 5 ), in which the flat tubes 1 in the associated passages 12 of the tube sheets 13 must be soldered tight.
  • the most critical point is the soldering at the point where the two end portions 6 abut (s. Fig. 7 ).
  • the size of the gap formed at this joint is expressed by an inner circle, the so-called delta diameter D. If this delta diameter D is greater than 0.16 mm, the solder can not be held securely there, ie at this point creates a hole and thus the radiator is leaking.
  • R A 2D.
  • R I R A + W.
  • the bending region 5 is deformed, the two legs 4 are bent with the respective end portions 6 arranged thereon in such a way that they lie parallel to the back 3 of the flat tube 1 and the two end portions 6 touch the back 3 at their free ends 7. Finally, the two end portions 6 are now tightly connected to the back 3, for example, soldered.
  • the wall thickness W 1 is greater than the wall thickness w in the region of the legs 4 or the end sections 6.
  • the thermal shock resistance of the heat exchanger 2 equipped therewith can be significantly increased.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Flachrohr (1) für einen Wärmeübertrager (2), - mit einem Rücken (3) und zwei umgebogenen Schenkeln (4), die jeweils einen um einen Biegebereich (5) umgebogenen Endabschnitt (6) aufweisen, wobei die beiden Endabschnitte (6) an ihren freien Enden (7) mit dem Rücken (3) verbunden sind, so dass zumindest zwei parallele Strömungskanäle (8) gebildet sind, - wobei eine Innenoberfläche (9) einer Wand (10) des Flachrohres (1) im jeweiligen Biegebereich (5) einen Innenradius und eine Außenoberfläche (11) einen Außenradius aufweist. Erfindungswesentlich ist dabei, dass an zumindest einem Biegebereich (5) der Innenradius R I größer oder gleich groß wie der Außenradius R A ist, das heißt R I ‰¥ R A .The invention relates to a flat tube (1) for a heat exchanger (2), - With a back (3) and two bent legs (4), each having an end section (6) bent around a bending area (5), the two end sections (6) at their free ends (7) with the back (3 ) are connected so that at least two parallel flow channels (8) are formed, - wherein an inner surface (9) of a wall (10) of the flat tube (1) in the respective bending area (5) has an inner radius and an outer surface (11) has an outer radius. It is essential to the invention that the inner radius R I is greater than or equal to the outer radius R A in at least one bending area (5), that is to say R I ‰ ¥ R A.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Flachrohr für einen Wärmeübertrager mit einem Rücken und zwei umgebogenen Schenkeln gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem einen Wärmeübertrager mit zumindest einem solchen Flachrohr. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Flachrohrs.The present invention relates to a flat tube for a heat exchanger with a back and two bent legs according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a heat exchanger with at least one such flat tube. The invention further relates to a method for producing such a flat tube.

Aus der FR 2 757 258 A1 ist ein gattungsgemäßes Flachrohr für einen Wärmeübertrager mit einem Rücken und zwei umgebogenen Schenkeln bekannt, die jeweils einen in einem Biegebereich umgebogenen Endabschnitt aufweisen. Die beiden Endabschnitte sind dabei an ihren jeweils freien Enden mit dem Rücken verbunden, wodurch zumindest zwei parallele Strömungskanäle gebildet werden. Eine Innenoberfläche einer Wand des Flachrohrs weist dabei im jeweiligen Biegebereich einen Innenradius auf, während eine Außenoberfläche einen Außenradius besitzt.From the FR 2 757 258 A1 is a generic flat tube for a heat exchanger with a back and two bent legs known, each having a bent portion in a bending area. The two end portions are connected at their respective free ends to the back, whereby at least two parallel flow channels are formed. An inner surface of a wall of the flat tube has an inner radius in the respective bending region, while an outer surface has an outer radius.

Aus der WO 2012/063443 A1 ist ein weiteres gebogenes Flachrohr für einen Wärmeübertrager bekannt, ebenso wie aus der US 6,230,533 B1 .From the WO 2012/063443 A1 Another curved flat tube for a heat exchanger is known, as well as from the US 6,230,533 B1 ,

Durch die Reduzierung der Rohrwandstärken auch bei Lkw-Kühlmittelkühlern erhält die Temperaturwechselbelastung einen immer größeren Stellenwert. Bislang fielen Wärmeübertrager/Kühler üblicherweise bei hoher Temperaturwechselbelastung an Eckrohren im Rohrradienbereich aus. Durch das Einführen von spannungsreduzierenden Maßnahmen im Radienbereich der Bodendurchzüge, konnten die Spannungen im Radiusbereich der Rohre so weit reduziert werden, dass die Wärmeübertrager nun auch in den durch Rohr-Undercuts geschwächten Rohrfalzbereichen ausfallen.Reducing the pipe wall thicknesses, even for truck coolant coolers, means that the temperature cycling is becoming increasingly important. So far, heat exchangers / coolers have usually failed at high thermal cycling on corner tubes in the tube radius area. By introducing stress-reducing measures in the radii range of the bottom passages, it was possible to reduce the stresses in the radius region of the tubes to such an extent that the heat exchangers now also fail in the tube fold areas weakened by tube undercuts.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für ein Flachrohr der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative-Ausführungsform anzugeben, welche sich insbesondere durch eine erhöhte Temperaturwechselbelastung auszeichnet.The present invention therefore deals with the problem of providing for a flat tube of the generic type an improved or at least one alternative embodiment, which is characterized in particular by an increased thermal cycling.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matter of independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

In der vorliegenden Erfindung wird die Erkenntnis genutzt, dass durch eine vergrößerte Wandstärke die Festigkeit erhöht und durch einen vergrößerten Innenradius die Spannungen reduziert werden können. Das erfindungsgemäße Flachrohr, welches für den Einsatz in einem Wärmeübertrager, beispielsweise einem Kühlmittelkühler, geeignet ist, weist einen Rücken sowie zwei umgebogene Schenkel auf, die jeweils einen in einem Biegebereich umgebogenen Endabschnitt besitzen. Die beiden Endabschnitte sind dabei an ihren freien Enden mit dem Rücken verbunden, so dass ein derartig gefalztes Flachrohr zumindest zwei parallele Strömungskanäle aufweist. Eine Innenoberfläche einer Wand des Flachrohrs weist dabei im jeweiligen Biegebereich einen Innenradius auf, während eine Außenoberfläche einen Außenradius besitzt. Erfindungsgemäß wird nun die im Biegebereich erhöhte Wandstärke der Wand des Flachrohrs dadurch erreicht, dass der Innenradius RI größer oder gleich groß wie der Außenradius RA ist, das heißt es gilt RI ≥ RA. Mittels der hierdurch erreichten Steigerung der Wandstärke und der Vergrößerung des Radius kann dieser besonders unter der Temperaturwechselbelastung leidende Bereich verstärkt und damit die Temperaturwechselfestigkeit erhöht werden.In the present invention, the knowledge is used that increased by an increased wall thickness strength and can be reduced by an increased inner radius, the voltages. The flat tube according to the invention, which is suitable for use in a heat exchanger, such as a coolant radiator, has a back and two bent legs, each having an end portion bent in a bending area. The two end portions are connected at their free ends to the back, so that such a folded flat tube has at least two parallel flow channels. An inner surface of a wall of the flat tube has an inner radius in the respective bending region, while an outer surface has an outer radius. According to the invention, the increased wall thickness of the wall of the flat tube in the bending area is now achieved in that the inner radius R I is greater than or equal to the outer radius R A , that is, R I ≥ R A. By means of the thus achieved increase in the wall thickness and the increase in the radius of this particularly under the thermal cycling load area can be increased and thus the thermal shock resistance can be increased.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung beträgt eine Wandstärke d der Wand im Biegebereich weniger als 16 mm. Durch die geringe Wandstärke kann auch in diesem Bereich noch ein optimaler Wärmeübertrag bzw. Wärmetausch erreicht werden.In an advantageous development of the solution according to the invention, a wall thickness d of the wall in the bending region is less than 16 mm. By the low Wall thickness can be achieved in this area even an optimal heat transfer or heat exchange.

Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, einen Wärmeübertrager mit zumindest einem solchen Flachrohr auszustatten und damit einen Wärmeübertrager schaffen zu können, der eine im Vergleich zu bisher aus dem Stand der Technik bekannten Wärmeübertragern deutlich erhöhte Temperaturwechselfestigkeit aufweist.The present invention is further based on the general idea to equip a heat exchanger with at least one such flat tube and thus to create a heat exchanger, which has a significantly increased thermal shock resistance compared to previously known from the prior art heat exchangers.

Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Flachrohres anzugeben, bei welchem zunächst ein metallisches Bandmaterial bereitgestellt wird. Von diesem metallischen Bandmaterial werden nun zwei Endabschnitte im jeweiligen Biegebereich um ca. 90° umgebogen, wobei eine Innenoberfläche einen Innenradius RI und eine Außenoberfläche einen Außenradius RA aufweist und wobei gelten kann, dass RA = RI + w ist, mit w = Wandstärke des Flachrohrs. In einem sich daran anschließenden Arbeitsschritt wird durch ein Massivumformen der Biegebereich derart umgeformt, dass dort gilt: RI ≥ RA. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass durch eine Massivumformung Material von einer Außenkante in den äußeren Radienbereich gedrückt wird. Dadurch kann RA vor der Massivumformung deutlich größer als 0,32mm sein (z.B. RA1 = 0,58mm; w = 0,26mm; mit RI = RA1 - w = 0,58mm - 0,26mm = 0,32mm). RI verändert sich während der Massivumformung nicht, nur RA wird kleiner (z.B. RA2 = 0,20mm). Durch den großen Biegeradius ist kein Undercut notwendig und es entstehen auf der Innenseite keine Auffaltungen und Risse. Anschließend werden die beiden Schenkel mit den jeweils daran angeordneten Endabschnitten derart umgebogen, dass sie parallel zu einem Rücken des Flachrohres liegen und die beiden Endabschnitte an ihren freien Enden den Rücken berühren. Abschließend werden nun diese beiden Endabschnitte noch dicht mit dem Rücken verbunden, beispielsweise verlötet und dadurch das Flachrohr fertiggestellt. Dies kann alles automatisiert erfolgen, wodurch eine nicht nur kostengünstige, sondern qualitativ auch hochwertige Fertigung des Flachrohrs möglich ist.The present invention is further based on the general idea to provide a method for producing such a flat tube, in which initially a metallic strip material is provided. Of this metallic strip material now two end portions are bent in the respective bending region by about 90 °, wherein an inner surface has an inner radius R I and an outer surface has an outer radius R A and where it can be that R A = R I + w, w = Wall thickness of the flat tube. In a subsequent work step, the bending area is reshaped by massive forming in such a way that R I ≥ R A. This can be achieved, for example, by pressing material from an outer edge into the outer radius area by means of massive forming. This allows R A to be significantly larger than 0.32mm before massive forming (eg R A1 = 0.58mm, w = 0.26mm, with R I = R A1 - w = 0.58mm - 0.26mm = 0.32mm) , R I does not change during massive forming, only R A decreases (eg R A2 = 0.20mm). Due to the large bending radius no undercut is necessary and there are no folds and cracks on the inside. Subsequently, the two legs are bent with the respective end portions arranged thereon such that they lie parallel to a back of the flat tube and the two end portions touch the back at their free ends. Finally, these two end portions are now tightly connected to the back, for example, soldered and thereby completed the flat tube. This can all be done automatically, making one not only cost-effective, but also high quality production of the flat tube is possible.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Dabei zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1
eine Ansicht auf ein erfindungsgemäßes Flachrohr für einen Wärmeübertrager,
Fig. 2
eine Detaildarstellung eines erfindungsgemäßen Biegebereiches des Flachrohres bei einer ersten Ausführungsform,
Fig. 3
eine Darstellung wie in Fig. 2, jedoch bei einer zweiten Ausführungsform.
Fig. 4
eine Ansicht eines Kühlmittelkühlers,
Fig. 5
eine Ansicht eines Boden-Rohr-Segmentes,
Fig. 6
eine Draufsicht auf eine Rohr-Boden-Verbindung,
Fig. 7
eine Detaildarstellung aus Fig. 6 im Bereich eines Deltadurchmessers.
Show, in each case schematically,
Fig. 1
a view of an inventive flat tube for a heat exchanger,
Fig. 2
a detailed representation of a bending region of the flat tube according to the invention in a first embodiment,
Fig. 3
a representation like in Fig. 2 but in a second embodiment.
Fig. 4
a view of a coolant radiator,
Fig. 5
a view of a ground-pipe segment,
Fig. 6
a top view of a pipe-ground connection,
Fig. 7
a detailed view Fig. 6 in the range of a delta diameter.

Entsprechend der Fig. 1, weist ein erfindungsgemäßes Flachrohr 1 für einen Wärmeübertrager 2 einen Rücken 3 sowie zwei damit verbundene und umgebogene Schenkel 4 auf, die jeweils einen in einem Biegebereich 5 (vergleiche auch die Figuren 2, 3 und 6 und 7) umgebogenen Endabschnitt 6 besitzen. Die beiden Endabschnitte 6 sind dabei an ihren freien Enden 7 mit dem Rücken 3 verbunden, so dass zumindest zwei parallele Strömungskanäle 8 gebildet werden. Eine Innenoberfläche 9 einer Wand 10 des Flachrohres 1 weist dabei im jeweiligen Biegebereich 5 einen Innenradius RI auf, während eine Außenoberfläche 11 einen Außenradius RA besitzt (vergleiche insbesondere auch die Figuren 2 und 3). Erfindungsgemäß ist nun an zumindest einem Biegebereich 5 der Innenradius RI größer oder gleich groß wie der Außenradius RA, das heißt RI ≥ RA. Hierdurch kann erreicht werden, dass eine Wandstärke w der Wand 10 im Biegebereich 5 auf eine Wandstärke W1 zunimmt, und zwar insbesondere in Abhängigkeit eines Verhältnisses zwischen RA und RI.According to the Fig. 1 , Has a flat tube 1 according to the invention for a heat exchanger 2, a back 3 and two associated and bent legs 4, each one in a bending region 5 (see also the FIGS. 2, 3 and 6 and 7 ) have bent end portion 6. The two end portions 6 are connected at their free ends 7 with the back 3, so that at least two parallel flow channels 8 are formed. An inner surface 9 of a wall 10 of the flat tube 1 in this case has an inner radius R I in the respective bending region 5, while an outer surface 11 has an outer radius R A (compare in particular also FIGS FIGS. 2 and 3 ). According to the invention, at least one bending region 5, the inner radius R I is greater than or equal to the outer radius R A , that is, R I ≥ R A. In this way it can be achieved that a wall thickness w of the wall 10 in the bending region 5 increases to a wall thickness W 1 , in particular as a function of a ratio between R A and R I.

Eingesetzt wird das erfindungsgemäße Flachrohr 1 beispielsweise in gelöteten Wärmeübertragern 2 (vgl. auch Fig. 4 und 5), bei denen die Flachrohre 1 in den zugehörigen Durchzügen 12 der Rohrböden 13 dicht verlötet werden müssen. In dieser Lötverbindung ist der kritischste Punkt die Verlötung an der Stelle, an der die beiden Endabschnitte 6 aneinanderstoßen (s. Fig. 7). Die Größe des an dieser Stoßstelle entstehenden Spaltes wird durch einen Innenkreis, den sogenannten Deltadurchmesser D ausgedrückt. Wird dieser Deltadurchmesser D größer als 0,16 mm, kann das Lot dort nicht mehr sicher gehalten werden, d.h. an dieser Stelle entsteht ein Loch und damit wird der Kühler undicht.The flat tube 1 according to the invention is used, for example, in brazed heat exchangers 2 (cf. 4 and 5 ), in which the flat tubes 1 in the associated passages 12 of the tube sheets 13 must be soldered tight. In this solder joint, the most critical point is the soldering at the point where the two end portions 6 abut (s. Fig. 7 ). The size of the gap formed at this joint is expressed by an inner circle, the so-called delta diameter D. If this delta diameter D is greater than 0.16 mm, the solder can not be held securely there, ie at this point creates a hole and thus the radiator is leaking.

Zwischen D und RA besteht folgender geometrischer Zusammenhang: RA= 2D. Damit ist der Biegeradius RA an der Außenseite festgelegt, denn um Undichtheiten zu vermeiden muss gelten: RA < 0,32 mm. Bei freiem Biegen gilt für den Innenradius: RI = RA+ W.The following geometric relationship exists between D and R A : R A = 2D. Thus, the bending radius R A is fixed on the outside, because to avoid leaks must apply: R A <0.32 mm. For free bending, the inner radius is R I = R A + W.

In Figur 2 ist dabei eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flachrohres 1 in einem Detailausschnitt im Biegebereich 5 gezeigt, bei welchem gilt: RI = 1,5 RA. Demgegenüber ist in der Figur 3 eine Ausführungsform des Biegebereiches 5 gezeigt, bei welchem gilt: RI = 2,0 RA.In FIG. 2 an embodiment of the flat tube 1 according to the invention is shown in a detail section in the bending region 5, in which: R I = 1.5 R A. In contrast, in the FIG. 3 an embodiment of the bending region 5 is shown, in which: R I = 2.0 R A.

Erfindungsgemäß wird nun das Flachrohr 1 wie folgt hergestellt: Zunächst wird ein metallisches Bandmaterial bereitgestellt, wobei anschließend zwei Endabschnitte 6 im jeweiligen Biegebereich 5 um ca. 90° umgebogen werden und wobei eine Innenoberfläche 9 einen Innenradius RI und eine Außenoberfläche 11 einen Außenradius RA aufweist und wobei vorzugsweise gilt RA = RI + w. Anschließend wird der Biegebereich 5 derart umgeformt, bis gilt: RI ≥ RA. Dies kann beispielsweise durch eine Massivumformung erreicht werden, bei welcher Material von der Außenkante in den äußeren Radienbereich gedrückt und dadurch der Außenradius RA reduziert wird, so dass dieser kleiner als 0,32 mm wird. Dies sorgt zum einen dafür, dass an der Falzbereichsinnenkante kein Undercut benötigt wird und zum anderen dafür, dass dort keine Auffaltungen und Risse entstehen. Ist der Biegebereich 5 umgeformt, werden die beiden Schenkel 4 mit den jeweils daran angeordneten Endabschnitten 6 derart umgebogen, dass sie parallel zum Rücken 3 des Flachrohrs 1 liegen und die beiden Endabschnitte 6 an ihren freien Enden 7 den Rücken 3 berühren. Abschließend werden nun die beiden Endabschnitte 6 dicht mit dem Rücken 3 verbunden, beispielsweise verlötet. Im Biegebereich 5 ist die Wandstärke W1 größer als die Wandstärke w im Bereich der Schenkel 4 oder der Endabschnitte 6.According to the invention, the flat tube 1 is now produced as follows: First, a metallic strip material is provided, wherein subsequently two end sections 6 are bent in the respective bending region 5 by approximately 90 °, and wherein an inner surface 9 has an inner radius R I and an outer surface 11 has an outer radius R A and preferably wherein R A = R I + w. Subsequently, the bending region 5 is transformed such that: R I ≥ R A. This can be achieved, for example, by massive forming, in which material is pressed from the outer edge into the outer radius region and as a result the outer radius R A is reduced so that it becomes smaller than 0.32 mm. On the one hand, this ensures that no undercut is needed at the seam area inner edge and, on the other hand, that no folds and cracks are formed there. If the bending region 5 is deformed, the two legs 4 are bent with the respective end portions 6 arranged thereon in such a way that they lie parallel to the back 3 of the flat tube 1 and the two end portions 6 touch the back 3 at their free ends 7. Finally, the two end portions 6 are now tightly connected to the back 3, for example, soldered. In the bending region 5, the wall thickness W 1 is greater than the wall thickness w in the region of the legs 4 or the end sections 6.

Mit dem erfindungsgemäßen Flachrohr 1 kann insbesondere die Temperaturwechselfestigkeit des damit ausgestatteten Wärmeübertragers 2 deutlich gesteigert werden.With the flat tube 1 according to the invention, in particular the thermal shock resistance of the heat exchanger 2 equipped therewith can be significantly increased.

Claims (7)

Flachrohr (1) für einen Wärmeübertrager (2), - mit einem Rücken (3) und zwei umgebogenen Schenkeln (4), die jeweils einen um einen Biegebereich (5) umgebogenen Endabschnitt (6) aufweisen, wobei die beiden Endabschnitte (6) an ihren freien Enden (7) mit dem Rücken (3) verbunden sind, so dass zumindest zwei parallele Strömungskanäle (8) gebildet sind, - wobei eine Innenoberfläche (9) einer Wand (10) des Flachrohres (1) im jeweiligen Biegebereich (5) einen Innenradius RI und eine Außenoberfläche (11) einen Außenradius RA aufweist, dadurch gekennzeichnet,
dass an zumindest einem Biegebereich (5) der Innenradius RI größer oder gleich groß wie der Außenradius RA ist, das heißt RI ≥ RA.Flat tube (1) for a heat exchanger (2), - With a back (3) and two bent legs (4), each having a bent around a bending region (5) end portion (6), wherein the two end portions (6) at their free ends (7) with the back (3 ) are connected, so that at least two parallel flow channels (8) are formed, - wherein an inner surface (9) of a wall (10) of the flat tube (1) in the respective bending region (5) has an inner radius R I and an outer surface (11) has an outer radius R A , characterized,
that at least one bending region (5) of the inner radius R I is greater than or equal to the outer radius R A , that is, R I ≥ R A. Flachrohr nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass an zumindest einem Biegebereich (5) gilt RI = 1,5 RA.Flat tube according to claim 1,
characterized,
in that at least one bending region (5), R I = 1.5 R A. Flachrohr nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass an zumindest einem Biegebereich (5) gilt RI = 2,0 RA.Flat tube according to claim 1,
characterized,
in that at least one bending region (5), R I = 2.0 R A. Flachrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass an zumindest einem Biegebereich (5) gilt RI < 0,32 mm.Flat tube according to one of the preceding claims,
characterized,
in that at least one bending region (5), R I <0.32 mm. Flachrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Wandstärke W1 der Wand (10) im Biegebereich (5) w1 < 16mm ist.Flat tube according to one of the preceding claims,
characterized,
that a wall thickness W 1 of the wall (10) in the bending region (5), w is 1 <16mm. Wärmeübertrager (2) mit zumindest einem Flachrohr (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.Heat exchanger (2) with at least one flat tube (1) according to one of claims 1 to 5. Verfahren zur Herstellung eines Flachrohres (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem - ein metallisches Bandmaterial bereitgestellt wird, - zwei Endabschnitte (6) im jeweiligen Biegebereich (5) um ca. 90° umgebogen werden, wobei eine Innenoberfläche (9) einen Innenradius RI und eine Außenoberfläche (11) einen Außenradius RA aufweist und wobei der Biegebereich (5) derart umgeformt wird, dass gilt: RI ≥ RA, - zwei Schenkel (4) mit den jeweils daran angeordneten Endabschnitten (6) derart umgebogen werden, dass sie parallel zu einem Rücken (3) des Flachrohres (1) liegen und die beiden Endabschnitte (6) an ihren freien Enden (7) den Rücken (3) berühren, - die beiden Endabschnitte (6) dicht mit dem Rücken (3) verbunden, insbesondere verlötet, werden. Method for producing a flat tube (1) according to one of Claims 1 to 5, in which a metallic strip material is provided, - Two end portions (6) in the respective bending region (5) are bent by approximately 90 °, wherein an inner surface (9) has an inner radius R I and an outer surface (11) has an outer radius R A and wherein the bending region (5) so deformed is that R I ≥ R A , - Two legs (4) with the respective end portions (6) arranged thereon are bent such that they are parallel to a back (3) of the flat tube (1) and the two end portions (6) at their free ends (7) the back (3) touch, - The two end portions (6) tightly connected to the back (3), in particular soldered, are.
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