WO2008014929A1 - Corrugation fin and heat exchanger - Google Patents

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WO2008014929A1
WO2008014929A1 PCT/EP2007/006655 EP2007006655W WO2008014929A1 WO 2008014929 A1 WO2008014929 A1 WO 2008014929A1 EP 2007006655 W EP2007006655 W EP 2007006655W WO 2008014929 A1 WO2008014929 A1 WO 2008014929A1
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WO
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wave
heat exchanger
corrugated
bending
bending edges
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/006655
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German (de)
French (fr)
Inventor
Roland STRÄHLE
Jens Nies
Original Assignee
Modine Manufacturing Company
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Publication date
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Priority to DE502007005153T priority patent/DE502007005153D1/en
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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
    • 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
    • F28F3/025—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
    • F28F3/027—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements with openings, e.g. louvered corrugated fins; Assemblies of corrugated strips
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/126—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element consisting of zig-zag shaped fins
    • F28F1/128—Fins with openings, e.g. louvered fins

Definitions

  • the invention relates to a corrugated fin with wave crests or troughs and with adjoining, a bending edge having vertical or slightly inclined wave flanks, which are each arranged between two flat tubes in a heat exchanger, the corrugation flanks are equipped with exposed from their planes cuts. Furthermore, a heat exchanger is described which has the corrugated fins.
  • corrugated fins are sometimes referred to as "flat top fins" because they have - in contrast to other corrugated fins - approximately flat (flat) wave crests or wave troughs
  • the mentioned other corrugated fins have approximately semicircular wave crests and troughs, the wave flanks there usually also one have slightly greater inclination.
  • Fiat top fins are often used because they are considered to be more effective than the corrugated fins with rounded wave crests or troughs with respect to good heat conducting solder joints between the wave crests or troughs and an adjacent pipe wall.
  • thermally conductive compounds have a significant influence on the heat exchange efficiency between a medium flowing in the tubes and a medium flowing through the corrugated fins, which is preferably cooling air.
  • Corrugated ribs are made of thin metal sheets, such as aluminum sheets.
  • Metal sheets are known to have the property that when forming a bend some springback occurs, so that the formation referred to above as flat top fin does not really have flat wave crests and troughs, but is still slightly rounded. Such slightly rounded wave crests and wave troughs cause the distance from a pipe wall to the beginning of the cuts in the wave flanks is slightly larger than it actually be should.
  • corrugated fins are usually arranged between two flat tubes. Although these are distances whose dimensions can be significantly smaller than 1 mm, a larger distance has a performance-reducing effect. In any event, this was determined by comparative measurements performed by the Applicant, comparing measurement results between corrugated fins of the prior art and the proposed corrugated fins described below. When brazing the heat exchanger network, one might, with some force, try to press the corrugated fins closer to the tubes to level the slightly rounded wave crests / troughs.
  • the object of the invention is to further increase the power usable length of the cuts in the corrugation flanks and thus to further improve the heat exchange efficiency of a heat exchanger.
  • the bending edges are formed thinned by dilution lines. It can be provided that the dilution lines are formed either over the entire bending edge continuously or intermittently therebetween.
  • the dilution lines should then preferably run in parallel.
  • Wave crests / troughs that when assembling the heat exchanger network, the same can be pressed flat by means of a very small force that does not deform the tubes and the ribs.
  • the heat exchanger should have corrugated fins that at least the features of
  • Claim 1 have.
  • the sheet thickness of the corrugated fins is between 0.02 and 0.09 mm.
  • the wall thickness of the flat tubes can be between 0.05 and 0.15 mm, also slightly more.
  • Test stage can be significant.
  • Fig. 1 shows a piece of a proposed corrugated fin.
  • Fig. 2 shows an enlarged section thereof.
  • Fig. 3 shows an embodiment with dilution lines having interruptions.
  • Fig. 4 shows an embodiment with cuts in the bending edges.
  • FIG. 5 shows a development of FIG. 4.
  • FIGS. 6 and 7 show a dilution line instead of the cuts.
  • Fig. 8 shows an embodiment of the still internal prior art.
  • Fig. 9 shows a part of a heat exchanger.
  • Each wave crest 2 and each wave crest 3 has two bending edges 10, at the points where the wave crests 2 and the wave troughs 3 merge into the wave flanks 1.
  • the wave crests 2 and the wave troughs 3 are substantially flat.
  • the adjoining wave flanks 1 are slightly inclined in the illustrated embodiments according to FIGS. 1, 2 and 8. However, they can also be approximately vertical, as shown in FIGS. 3-7 show.
  • exposed cuts 5 are arranged from their planes, which are as long as possible, so they go up to the bending edges 10 directly.
  • the bending edges 10 are designed to be weakened so that either the bending occurring in the bending springback is reduced, or that the wave crests / troughs 2, 3 are so soft that they give way in the composition of the heat exchanger network. Attention is drawn in particular to FIG. 2, which shows a clearly enlarged illustration in the region of a wave crest 2 or a wave trough 3.
  • FIGS. 1 and 2 belong to an exemplary embodiment in which it has been provided to form thinning lines 15 (bending notches) in the two bending edges 10 and also in the wave trough 2 or wave crest 3 between the two bending edges 10 (relief notches). Thereby, the mentioned softness is created, which should be shown in Fig. 2 with dH between two horizontal auxiliary lines.
  • the reference numeral dH indicates the range by which each corrugation 2 and each corrugation 3 is as it were yielding in the assembly of flat tubes and corrugated fins and is substantially flat, can rest against the flat tube to perfect, even larger, solder joints between corrugated fins and to allow pipes.
  • the wave crest / wave trough 2, 3 according to FIG. 2 is approximately at the level of the lower auxiliary line. It is also well understood from this illustration that then the distance between the lying at the level of the lower auxiliary line pipe wall to the beginning of the cuts 5 is to be shortened, which is reflected in an improvement in heat exchange. As a result, the height H of the corrugated fin is shortened, which has been drawn in FIG.
  • the thinning lines 15 in the bending edges 10 are formed as bending notches, which may differ from the other notches (relief notches).
  • the Bending notches and the relief notches can therefore be configured differently in, for example, depth and shape in order to realize the described intended effects even better.
  • the cuts 5 are known to be introduced in the longitudinal direction of the sheet metal strip, which are issued thereafter.
  • the proposed dilution lines 15 are also formed by means of the rollers.
  • incisions 20 instead of the dilution lines 15, incisions 20 have been made, which should then likewise run in the transverse direction of the sheet-metal strip.
  • FIG. 3 shows, in contrast to FIGS. 1 and 2, that it is possible to interrupt the dilution lines 15. There are spaced interrupts 16 available. Such designs ensure a little more stability.
  • the dilution lines 15 lying in the bending edges 10 are replaced by notches 20.
  • the cuts 20, which need not be cutouts but only slots, are in turn interrupted by webs 21.
  • the incision length and also the web length can be set individually, as a comparison of FIG. 4 with FIG. 5 shows.
  • the edges of the incisions 20 are issued something, as the figures can also show.
  • FIGS. 6 and 7 show exemplary embodiments according to FIGS. 6 and 7, where a continuous or an intermittent dilution line 15 (bending notch) was provided in the bending edges 10.
  • the further dilution lines 15 (relief notches) running in the wave crests / troughs 2, 3 were omitted here-in contrast to FIGS. 1 and 2.
  • Fig. 8 shows an embodiment of the currently still internal state of the art. It is easy to imagine that here, for example, a dilution line 15 could be provided in the bending edges 10. Otherwise, in this embodiment, over the bending edges 10 running pairs of incisions 30 are provided.
  • the portion 40 which is in each case between a pair of incisions 30, was deformed inwards in order to reduce the bypass in the area of the wave crests / troughs 2, 3. Since the stability of the corrugated ribs decreases due to the proposed measures, in particular their inclination to buckling could increase, it is also proposed here to provide the corrugations of the corrugated rib with a slight inclination or inclined position to the tube longitudinal direction, which is apparent from the illustration according to FIG should emerge. Normally, the corrugations run vertically (without inclination) to the tube longitudinal axis. The force that causes the buckling of the corrugated ribs also runs in the tube longitudinal direction.
  • FIG. 9 shows one of the collecting tanks SK of the heat exchanger and a flat side of the heat exchanger tube, on which the proposed corrugated fins are located.
  • the corrugated rib is shown as a section through the flanks 1, in which the exposed sections 5 are located.
  • the oblique course should clarify the mentioned inclination of the corrugations or flanks 1 to the pipe axis.
  • "oblique" corrugated fins also have advantages in terms of heat exchange between the corrugated fins and the pipes is a metallic compound, such as a solder joint exists (not shown) flows through the pipes, for example, the cooling liquid of an automotive engine and through the corrugated fins Cooling air flows, which was indicated by the conspicuous block arrow.

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Abstract

The invention relates to a corrugation fin having corrugation peaks (2) and corrugation valleys (3) and adjoining corrugation flanks (1), which have a bent edge (10), are perpendicular or slightly inclined and are in each case arranged between two flat tubes in a heat exchanger, wherein the corrugation flanks (1) are fitted with incisions (4) formed out of their planes, characterized in that the bent edges (10) are of weakened formation, such that the spring-back which occurs during bending is reduced.

Description

Wellrippe und Wärmetauscher Corrugated rib and heat exchanger
Die Erfindung betrifft eine Wellrippe mit Wellenbergen bzw. Wellentälern und mit sich daran anschließenden, eine Biegekante aufweisenden senkrechten oder leicht geneigten Wellenflanken, die jeweils zwischen zwei Flachrohren in einem Wärmetauscher angeordnet sind, wobei die Wellenflanken mit aus deren Ebenen herausgestellten Schnitten ausgestattet sind. Ferner wird ein Wärmetauscher beschrieben, der die Wellrippen aufweist.The invention relates to a corrugated fin with wave crests or troughs and with adjoining, a bending edge having vertical or slightly inclined wave flanks, which are each arranged between two flat tubes in a heat exchanger, the corrugation flanks are equipped with exposed from their planes cuts. Furthermore, a heat exchanger is described which has the corrugated fins.
Eine Wellrippe dieser Art wird in der älteren, noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung mit der Nr. DE 10-2006 000 634.8 gezeigt und beschrieben. Die beiliegende Fig. 9 zeigt diesen noch internen Stand der Technik.A corrugated fin of this type is shown and described in the older, not yet published patent application with the number DE 10-2006 000 634.8. The attached Fig. 9 shows this still internal prior art.
Solche Wellrippen werden manchmal als „flat top fins" bezeichnet, weil sie - im Gegensatz zu anderen Wellrippen - etwa ebene (flache) Wellenberge bzw. Wellentäler besitzen. Die angesprochenen anderen Wellrippen haben etwa halbrunde Wellenberge und Wellentäler, wobei die Wellenflanken dort gewöhnlich auch eine etwas größere Neigung aufweisen.Such corrugated fins are sometimes referred to as "flat top fins" because they have - in contrast to other corrugated fins - approximately flat (flat) wave crests or wave troughs The mentioned other corrugated fins have approximately semicircular wave crests and troughs, the wave flanks there usually also one have slightly greater inclination.
Fiat top fins werden oft eingesetzt, weil sie bezüglich gut wärmeleitender Lötverbindungen zwischen den Wellenbergen bzw. den Wellentälern und einer angrenzenden Rohrwand als wirksamer angesehen werden als die Wellrippen mit gerundeten Wellenbergen bzw. Wellentälern. Gut wärmeleitende Verbindungen haben selbstverständlich einen bedeutsamen Einfluss auf die Wärmetauscheffizienz zwischen einem in den Rohren strömenden Medium und einem durch die Wellrippen strömenden Medium, welches vorzugsweise Kühlluft ist.Fiat top fins are often used because they are considered to be more effective than the corrugated fins with rounded wave crests or troughs with respect to good heat conducting solder joints between the wave crests or troughs and an adjacent pipe wall. Of course, thermally conductive compounds have a significant influence on the heat exchange efficiency between a medium flowing in the tubes and a medium flowing through the corrugated fins, which is preferably cooling air.
Wie auch in der genannten älteren Anmeldung gezeigt wird, ist es für eine hervorragende Wärmetauscheffizienz des Wärmetauschernetzes von enormer Bedeutung, dass möglichst die gesamte Höhe der Wellenflanken mit aus den Ebenen der Wellenflanken herausgestellten Schnitten ausgebildet ist, die für entsprechend gute Turbulenz beispielsweise in der Kühlluft sorgen. Wellrippen werden aus dünnen Metallblechen hergestellt, beispielsweise aus Aluminiumblechen. Metallbleche haben bekanntlich die Eigenschaft, dass bei der Ausbildung einer Biegung eine gewisse Rückfederung auftritt, sodass die oben als flat - top - fin bezeichnete Ausbildung nicht wirklich flache Wellenberge und Wellentäler aufweist, sondern immer noch leicht gerundete. Solche leicht gerundeten Wellenberge und Wellentäler bewirken, dass der Abstand von einer Rohrwand bis zum Beginn der Schnitte in den Wellenflanken etwas größer ist als er eigentlich sein sollte. Gleiches gilt natürlich für die Rohrwand des benachbarten Rohres bzw. für deren Abstand zum Beginn der Schnitte, da solche Wellrippen gewöhnlich zwischen zwei flachen Rohren angeordnet sind. Obwohl es hier um Abstände geht, deren Maß deutlich kleiner als 1 mm sein kann, wirkt sich ein größerer Abstand leistungsmindernd aus. Dies wurde jedenfalls durch vergleichende Messungen, die die Anmelderin durchgeführt hat, festgestellt, wobei Messergebnisse zwischen Wellrippen aus dem Stand der Technik und den unten beschriebenen, vorschlagsgemäßen Wellrippen gegenübergestellt wurden. Man könnte beim Löten des Wärmetauschernetzes versuchen, mit einer gewissen Kraftausübung, die Wellrippen enger mit den Rohren zusammenzudrücken, um die leicht gerundeten Wellenberge/Wellentäler einzuebnen. So etwas ist jedoch spätestens dann nicht mehr günstig, wenn es sich um Rohre und Rippen handelt, die im Dickenbereich von 0,03 mm bis 0,15 mm oder nur wenig darüber oder darunter liegen, weil die erwähnte Kraft die Rohre und/oder die Rippen deformieren könnte. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die leistungsmäßig nutzbare Länge der Schnitte in den Wellenflanken weiter zu erhöhen und somit die Wärmetauscheffizienz eines Wärmetauschers weiter zu verbessern.As also shown in the cited prior application, it is of enormous importance for an excellent heat exchange efficiency of the heat exchanger network that as far as possible the entire height of the wave flanks is formed with cuts exposed from the planes of the wave flanks, which ensure correspondingly good turbulence, for example in the cooling air , Corrugated ribs are made of thin metal sheets, such as aluminum sheets. Metal sheets are known to have the property that when forming a bend some springback occurs, so that the formation referred to above as flat top fin does not really have flat wave crests and troughs, but is still slightly rounded. Such slightly rounded wave crests and wave troughs cause the distance from a pipe wall to the beginning of the cuts in the wave flanks is slightly larger than it actually be should. The same applies of course to the tube wall of the adjacent tube or for their distance to the beginning of the cuts, since such corrugated fins are usually arranged between two flat tubes. Although these are distances whose dimensions can be significantly smaller than 1 mm, a larger distance has a performance-reducing effect. In any event, this was determined by comparative measurements performed by the Applicant, comparing measurement results between corrugated fins of the prior art and the proposed corrugated fins described below. When brazing the heat exchanger network, one might, with some force, try to press the corrugated fins closer to the tubes to level the slightly rounded wave crests / troughs. However, such a thing is no longer favorable at the latest when it comes to pipes and ribs, which are in the thickness range of 0.03 mm to 0.15 mm or only slightly above or below, because the mentioned force the pipes and / or the Could deform ribs. The object of the invention is to further increase the power usable length of the cuts in the corrugation flanks and thus to further improve the heat exchange efficiency of a heat exchanger.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Es ist vorgesehen, dass die im Oberbegriff des Anspruchs 1 erwähnten Biegekanten derart geschwächt ausgebildet sind, dass die bei der Biegung sich einstellende Rückfederung reduziert ist, oder dass die zwischen zwei Biegekanten liegenden Wellenberge/Wellentäler so weich ausgebildet sind, dass sie beim Zusammensetzen des Wärmetauschernetzes flach sind bzw. werden. Dadurch ergibt sich dann die Lösung der Ausgabenstellung, weil der Beginn der Schnitte noch dichter an die jeweilige Rohrwand zu liegen kommt. Dort kann sich dann auch kaum noch ein schädlicher Bypass einstellen.This object is achieved by the features in claim 1. It is envisaged that the bending edges mentioned in the preamble of claim 1 are designed to be weakened so that the resetting that occurs during the bending is reduced, or that the wave crests / wave troughs lying between two bending edges are so soft that when assembling the heat exchanger network are flat or become. This then results in the solution of the output position, because the beginning of the cuts comes to rest even closer to the respective pipe wall. There can hardly be a damaging bypass.
Es ist möglich, die Reduzierung der Rückfederung oder die gewünschte Weichheit dadurch zu erreichen, dass die Biegekanten mittels Verdünnungslinien verdünnt ausgebildet sind. Es kann dabei vorgesehen werden, dass die Verdünnungslinien entweder über die gesamte Biegekante durchgehend oder mit Unterbrechungen dazwischen ausgebildet sind.It is possible to achieve the reduction in springback or the desired softness in that the bending edges are formed thinned by dilution lines. It can be provided that the dilution lines are formed either over the entire bending edge continuously or intermittently therebetween.
Es ist außerdem oder alternativ möglich, dass in den Biegekanten liegende Einschnitte vorgesehen sind. Es ist von Vorteil, wenn die Einschnitte durch nicht eingeschnittene Verbindungen unterbrochen sind.It is also or alternatively possible that recesses are provided in the bending edges. It is advantageous if the cuts are interrupted by un-cut connections.
Eine andere Weiterbildung sieht zur Unterstützung der Reduzierung derAnother development sees support for the reduction of
Rückfederung vor, dass die zwischen zwei Biegekanten liegenden Wellenberge und/ oder Wellentäler mit weiteren Verdünnungslinien ausgestattet sind.Springback before that lying between two bending edges wave peaks and / or troughs are equipped with other dilution lines.
Die Verdünnungslinien sollen dann vorzugsweise parallel laufen.The dilution lines should then preferably run in parallel.
Falls mit den vorgeschlagenen Maßnahmen die Rückfederung als solche nicht reduziert wird, so ergibt sich jedenfalls eine solche Weichheit derIf, with the proposed measures, springback is not reduced as such, then such softness results in any case
Wellenberge/Wellentäler, dass beim Zusammensetzen des Wärmetauschernetzes dieselben mittels einer sehr geringen Kraft, die die Rohre und die Rippen nicht deformiert, flach gedrückt werden können.Wave crests / troughs that when assembling the heat exchanger network, the same can be pressed flat by means of a very small force that does not deform the tubes and the ribs.
Es kann für verschiedene Applikationen sinnvoll sein, die hier vorgeschlagenenIt may be useful for various applications that are suggested here
Maßnahmen mit dem vorne genannten noch internen Stand der Technik zu kombinieren. Dort wurden senkrecht zu den Biegekanten laufende Einschnitte vorgesehen und die Partie zwischen zwei Einschnitten wurde nach innen eingeknickt, um den Kanal zwischen zwei Wellenflanken zu verengen, und um dadurch ebenfalls den Wärmeaustausch zu verbessern. Man kann beispielsweise bei solchenTo combine measures with the aforementioned internal state of the art. There incisions were made perpendicular to the bending edges and the portion between two incisions was buckled inwardly to narrow the channel between two corrugation flanks, thereby also improving the heat exchange. You can, for example, such
Ausführungen in den inneren Biegekanten auch die hier vorgeschlagenenVersions in the inner bending edges also proposed here
Verdünnungslinien vorsehen. Der Wärmetauscher soll Wellrippen aufweisen, die wenigstens die Merkmale desProvide dilution lines. The heat exchanger should have corrugated fins that at least the features of
Anspruchs 1 besitzen. Die Blechdicke der Wellrippen liegt zwischen 0,02 und 0,09 mm. Die Wanddicke der Flachrohre kann zwischen 0,05 und 0,15 mm betragen, auch etwas mehr.Claim 1 have. The sheet thickness of the corrugated fins is between 0.02 and 0.09 mm. The wall thickness of the flat tubes can be between 0.05 and 0.15 mm, also slightly more.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen in mehreren Ausführungsbeispielen beschrieben. Aus der folgenden Beschreibung können weitere Merkmale und deren Vorteile hervorgehen, die sich in einem späterenThe invention will be described with reference to the accompanying drawings in several embodiments. From the following description, further features and their advantages may emerge, which will appear in a later
Prüfungsstadium als bedeutsam herausstellen können.Test stage can be significant.
Die Fig. 1 zeigt ein Stück einer vorschlagsgemäßen Wellrippe.Fig. 1 shows a piece of a proposed corrugated fin.
Die Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt daraus. Die Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit Verdünnungslinien, die Unterbrechungen aufweisen.Fig. 2 shows an enlarged section thereof. Fig. 3 shows an embodiment with dilution lines having interruptions.
Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit Einschnitten in den Biegekanten.Fig. 4 shows an embodiment with cuts in the bending edges.
Die Fig. 5 zeigt eine Weiterbildung der Fig. 4.FIG. 5 shows a development of FIG. 4.
Die Fig. 6 und 7 zeigen anstelle der Einschnitte eine Verdünnungslinie. Die Fig. 8 zeigt eine Ausführung aus dem noch internen Stand der Technik. Die Fig. 9 zeigt einen Teil eines Wärmetauschers.FIGS. 6 and 7 show a dilution line instead of the cuts. Fig. 8 shows an embodiment of the still internal prior art. Fig. 9 shows a part of a heat exchanger.
Jeder Wellenberg 2 und jedes Wellental 3 hat zwei Biegekanten 10, an den Stellen, an denen die Wellenberge 2 bzw. die Wellentäler 3 in die Wellenflanken 1 übergehen. Die Wellenberge 2 und die Wellentäler 3 sind im Wesentlichen flach ausgebildet. Die sich daran anschließenden Wellenflanken 1 sind in den gezeigten Ausführungsbeispielen gemäß der Fig. 1 , 2 und 8 leicht geneigt ausgebildet. Sie können allerdings auch etwa senkrecht stehen, wie die Fig. 3 - 7 zeigen. In den Wellenflanken 1 sind aus deren Ebenen herausgestellte Schnitte 5 angeordnet, die so lang wie möglich sind, also sie gehen bis unmittelbar an die Biegekanten 10 heran. Die Biegekanten 10 sind derart geschwächt ausgebildet, dass entweder die bei der Biegung sich einstellende Rückfederung reduziert ist, oder dass die Wellenberge/Wellentäler 2, 3 so weich sind, dass sie bei der Zusammensetzung des Wärmetauschernetzes nachgeben. Dazu wird insbesondere auf die Fig. 2 aufmerksam gemacht, die eine deutlich vergrößerte Darstellung im Bereich eines Wellenberges 2 oder eines Wellentales 3 zeigt. Die Fig. 1 und 2 gehören zu einem Ausführungsbeispiel, in dem vorgesehen wurde, Verdünnungslinien 15 (Biegekerben) in den beiden Biegekanten 10 und auch im Wellental 2 bzw. Wellenberg 3 zwischen den beiden Biegekanten 10 auszubilden (Entlastungskerben). Dadurch wird die erwähnte Weichheit geschaffen, die in der Fig. 2 mit dH zwischen zwei horizontalen Hilfslinien dargestellt sein soll. Das Bezugszeichen dH zeigt den Bereich an, um den jeder Wellenberg 2 und jedes Wellental 3 beim Zusammensetzen von Flachrohren und Wellrippen sozusagen nachgiebig ist und im Wesentlichen flach ist bzw. wird, am Flachrohr anliegen kann, um dort perfekte, auch großflächigere, Lötverbindungen zwischen Wellrippen und Rohren zu gestatten. Also, mit anderen Worten, im zusammengesetzten Zustand befindet sich der Wellenberg/Wellental 2, 3 gemäß der Fig.2 etwa auf dem Niveau der unteren Hilfslinie. Es ist aus dieser Darstellung auch gut nachvollziehbar, dass dann der Abstand der auf dem Niveau der unteren Hilfslinie liegenden Rohrwand bis zum Beginn der Schnitte 5 dadurch zu verkürzen ist, was sich in einer Verbesserung des Wärmeaustausches niederschlägt. Dadurch wird auch die Höhe H der Wellrippe verkürzt, die in der Fig. 1 eingezeichnet wurde.Each wave crest 2 and each wave crest 3 has two bending edges 10, at the points where the wave crests 2 and the wave troughs 3 merge into the wave flanks 1. The wave crests 2 and the wave troughs 3 are substantially flat. The adjoining wave flanks 1 are slightly inclined in the illustrated embodiments according to FIGS. 1, 2 and 8. However, they can also be approximately vertical, as shown in FIGS. 3-7 show. In the corrugation flanks 1 exposed cuts 5 are arranged from their planes, which are as long as possible, so they go up to the bending edges 10 directly. The bending edges 10 are designed to be weakened so that either the bending occurring in the bending springback is reduced, or that the wave crests / troughs 2, 3 are so soft that they give way in the composition of the heat exchanger network. Attention is drawn in particular to FIG. 2, which shows a clearly enlarged illustration in the region of a wave crest 2 or a wave trough 3. FIGS. 1 and 2 belong to an exemplary embodiment in which it has been provided to form thinning lines 15 (bending notches) in the two bending edges 10 and also in the wave trough 2 or wave crest 3 between the two bending edges 10 (relief notches). Thereby, the mentioned softness is created, which should be shown in Fig. 2 with dH between two horizontal auxiliary lines. The reference numeral dH indicates the range by which each corrugation 2 and each corrugation 3 is as it were yielding in the assembly of flat tubes and corrugated fins and is substantially flat, can rest against the flat tube to perfect, even larger, solder joints between corrugated fins and to allow pipes. In other words, in the assembled state, the wave crest / wave trough 2, 3 according to FIG. 2 is approximately at the level of the lower auxiliary line. It is also well understood from this illustration that then the distance between the lying at the level of the lower auxiliary line pipe wall to the beginning of the cuts 5 is to be shortened, which is reflected in an improvement in heat exchange. As a result, the height H of the corrugated fin is shortened, which has been drawn in FIG.
Die Verdünnungslinien 15 in den Biegekanten 10 sind als Biegekerben ausgebildet, die sich von den anderen Kerben (Entlastungskerben) unterscheiden können. Die Biegekerben und die Entlastungskerben können also in beispielsweise Tiefe und Form unterschiedlich ausgestaltet sein, um die beschriebenen beabsichtigten Wirkungen noch besser realisieren zu können.The thinning lines 15 in the bending edges 10 are formed as bending notches, which may differ from the other notches (relief notches). The Bending notches and the relief notches can therefore be configured differently in, for example, depth and shape in order to realize the described intended effects even better.
Bei der Herstellung der Wellrippen auf Walzen vom endlosen Blechband werden in Längsrichtung des Blechbandes bekanntlich die Schnitte 5 eingebracht, die danach ausgestellt werden. In Querrichtung des Bandes werden die vorschlagsgemäßen Verdünnungslinien 15 ebenfalls mittels der Walzen ausgebildet. In weiter unten noch kurz beschriebenen Ausführungsbeispielen wurden anstelle der Verdünnungslinien 15 Einschnitte 20 vorgesehen, die dann ebenfalls in Querrichtung des Blechbandes laufen sollten.In the production of corrugated ribs on rolls of endless metal strip, the cuts 5 are known to be introduced in the longitudinal direction of the sheet metal strip, which are issued thereafter. In the transverse direction of the belt, the proposed dilution lines 15 are also formed by means of the rollers. In embodiments which will be described briefly below, instead of the dilution lines 15, incisions 20 have been made, which should then likewise run in the transverse direction of the sheet-metal strip.
Die Fig. 3 zeigt, im Unterschied zu den Fig. 1 und 2, dass es möglich ist, die Verdünnungslinien 15 zu unterbrechen. Es sind in Abständen angeordnete Unterbrechungen 16 vorhanden. Solche Ausführungen gewährleisten etwas mehr Stabilität. In der Fig. 4 werden die in den Biegekanten 10 liegenden Verdünnungslinien 15 durch Einschnitte 20 ersetzt. Die Einschnitte 20, die keine Ausschnitte sein müssen sondern lediglich Schlitze, sind wiederum mittels Stege 21 unterbrochen. Die Einschnittlänge und auch die Steglänge kann individuell festgelegt werden, wie ein Vergleich der Fig. 4 mit der Fig. 5 zeigt. Bei der Herstellung der Biegekanten 10 werden dann die Ränder der Einschnitte 20 etwas ausgestellt, wie die Figuren ebenfalls zeigen können.FIG. 3 shows, in contrast to FIGS. 1 and 2, that it is possible to interrupt the dilution lines 15. There are spaced interrupts 16 available. Such designs ensure a little more stability. In FIG. 4, the dilution lines 15 lying in the bending edges 10 are replaced by notches 20. The cuts 20, which need not be cutouts but only slots, are in turn interrupted by webs 21. The incision length and also the web length can be set individually, as a comparison of FIG. 4 with FIG. 5 shows. In the production of the bending edges 10 then the edges of the incisions 20 are issued something, as the figures can also show.
Ähnliches ist in den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 6 und 7 festzustellen, wo in den Biegekanten 10 eine durchgehende bzw. eine intermittierende Verdünnungslinie 15 (Biegekerbe) vorgesehen wurde. Auf die in den Wellenbergen/Wellentälern 2, 3 laufenden weiteren Verdünnungslinien 15 (Entlastungskerben) wurde hier - im Unterschied zu den Fig. 1 und 2 - verzichtet. Die Fig. 8 zeigt nun eine Ausführung aus dem gegenwärtig noch internen Stand der Technik. Es ist leicht vorstellbar, dass man auch hier in den Biegekanten 10 beispielsweise eine Verdünnungslinie 15 vorsehen könnte. Ansonsten sind bei dieser Ausführung über die Biegekanten 10 laufende Paare von Einschnitten 30 vorgesehen. Die Partie 40, die jeweils zwischen einem Paar Einschnitte 30 liegt, wurde nach innen hin umgeformt, um den Bypass im Bereich der Wellenberge/Wellentäler 2, 3 zu verringern. Da durch die vorgeschlagenen Maßnahmen die Stabilität der Wellrippen nachlässt, insbesondere deren Neigung zum Einknicken zunehmen könnte, wird hier außerdem noch vorgeschlagen, die Wellungen der Wellrippe mit einer leichten Neigung bzw. mit Schräglage zur Rohrlängsrichtung auszustatten, was aus der Darstellung gemäß der Fig. 9 hervorgehen soll. Normalerweise laufen die Wellungen senkrecht (ohne Neigung) zur Rohrlängsachse. Die Kraft, die das Einknicken der Wellrippen verursacht, läuft ebenfalls in Rohrlängsrichtung. Zu sehen ist in der Fig. 9 einer der Sammelkästen SK des Wärmetauschers und eine flache Seite des Wärmetauscherrohres, an der sich die vorgeschlagenen Wellrippen befinden. Die Wellrippe ist als Schnitt durch die Flanken 1 dargestellt, in denen sich die herausgestellten Schnitte 5 befinden. Der schräge Verlauf soll die angesprochene Neigung der Wellungen bzw. der Flanken 1 zur Rohrlängsachse verdeutlichen. Darüber hinaus haben „schräge" Wellrippen auch Vorteile bezüglich des Wärmetausches. Zwischen den Wellrippen und den Rohren ist eine metallische Verbindung, wie z. B. eine Lötverbindung vorhanden, (nicht gezeigt) Durch die Rohre strömt beispielsweise die Kühlflüssigkeit eines Kraftfahrzeugmotors und durch die Wellrippen strömt Kühlluft, was durch den auffälligen Blockpfeil angezeigt wurde. The same is to be noted in the exemplary embodiments according to FIGS. 6 and 7, where a continuous or an intermittent dilution line 15 (bending notch) was provided in the bending edges 10. The further dilution lines 15 (relief notches) running in the wave crests / troughs 2, 3 were omitted here-in contrast to FIGS. 1 and 2. Fig. 8 shows an embodiment of the currently still internal state of the art. It is easy to imagine that here, for example, a dilution line 15 could be provided in the bending edges 10. Otherwise, in this embodiment, over the bending edges 10 running pairs of incisions 30 are provided. The portion 40, which is in each case between a pair of incisions 30, was deformed inwards in order to reduce the bypass in the area of the wave crests / troughs 2, 3. Since the stability of the corrugated ribs decreases due to the proposed measures, in particular their inclination to buckling could increase, it is also proposed here to provide the corrugations of the corrugated rib with a slight inclination or inclined position to the tube longitudinal direction, which is apparent from the illustration according to FIG should emerge. Normally, the corrugations run vertically (without inclination) to the tube longitudinal axis. The force that causes the buckling of the corrugated ribs also runs in the tube longitudinal direction. 9 shows one of the collecting tanks SK of the heat exchanger and a flat side of the heat exchanger tube, on which the proposed corrugated fins are located. The corrugated rib is shown as a section through the flanks 1, in which the exposed sections 5 are located. The oblique course should clarify the mentioned inclination of the corrugations or flanks 1 to the pipe axis. In addition, "oblique" corrugated fins also have advantages in terms of heat exchange between the corrugated fins and the pipes is a metallic compound, such as a solder joint exists (not shown) flows through the pipes, for example, the cooling liquid of an automotive engine and through the corrugated fins Cooling air flows, which was indicated by the conspicuous block arrow.

Claims

Patentansprüche claims
1. Wellrippe mit Wellenbergen (2) und Wellentälern (3) und sich daran anschließenden, eine Biegekante (10) aufweisenden senkrechten oder leicht geneigten Wellenflanken (1), die jeweils zwischen zwei Flachrohren in einem Wärmetauschernetz angeordnet sind, wobei die Wellenflanken (1) mit aus deren Ebenen herausgestellten Schnitten (5) ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegekanten (10) derart geschwächt ausgebildet sind, dass entweder die bei der Biegung sich einstellende Rückfederung reduziert ist, und/oder dass die Wellenberge/Wellentäler (2, 3) so weich sind, dass sie bei der Zusammensetzung des Wärmetauschernetzes nachgeben.1. corrugated rib with wave crests (2) and wave troughs (3) and adjoining, a bending edge (10) having vertical or slightly inclined wave flanks (1), which are each arranged between two flat tubes in a heat exchanger network, wherein the wave flanks (1) with sections (5) which are exposed out of their planes, characterized in that the bending edges (10) are so weakened that either the springback which occurs during the bending is reduced, and / or that the wave crests / troughs (2, 3 ) are so soft that they give way in the composition of the heat exchanger network.
2. Wellrippe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Biegekanten (10) mit Verdünnungslinien (15) ausgebildet sind.2. corrugated fin according to claim 1, characterized in that the bending edges (10) are formed with dilution lines (15).
3. Wellrippe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in den Biegekanten (10) liegende Einschnitte (20) vorgesehen sind.3. corrugated fin according to claim 1, characterized in that in the bending edges (10) lying incisions (20) are provided.
4. Wellrippe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschnitte (20) durch nicht eingeschnittene Verbindungen (21) unterbrochen sind.4. corrugated fin according to claim 3, characterized in that the incisions (20) are interrupted by non-cut connections (21).
5. Wellrippe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdünnungslinien (15) entweder über die gesamte Biegekante (10) durchgehend oder mit Unterbrechungen (16) dazwischen ausgebildet sind.5. Well rib according to claim 2, characterized in that the dilution lines (15) are formed either over the entire bending edge (10) continuously or intermittently (16) therebetween.
6. Wellrippe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen zwei Biegekanten (10) liegenden Wellenberge und/ oder Wellentäler (2, 3) mit Verdünnungslinien (15) ausgestattet sind.6. Corrugated rib according to one of the preceding claims, characterized in that between two bending edges (10) lying wave peaks and / or troughs (2, 3) with dilution lines (15) are equipped.
7. Wellrippe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdünnungslinien (15) vorzugsweise parallel laufen.7. Well rib according to claim 6, characterized in that the dilution lines (15) preferably run parallel.
8. Wellrippe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dass senkrecht zu den Biegekanten (10) liegende Paare von Einschnitten (30) vorgesehen werden können wobei die zwischen einem Paar Einschnitte (30) liegende Partie (40) nach innen eingeknickt ist.8. corrugated fin according to one of the preceding claims, that perpendicular to the bending edges (10) lying pairs of incisions (30) can be provided wherein the portion (40) lying between a pair of incisions (30) is folded inwardly.
9. Wellrippe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenflanken (1) eine Neigung zur Längsachse der Flachrohre aufweisen können.9. corrugated fin according to one of the preceding claims, characterized in that the wave flanks (1) may have an inclination to the longitudinal axis of the flat tubes.
10. Wärmetauscher, mit einem Wärmetauschernetz aus Flachrohren und Wellrippen, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellrippen nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet sind.10. Heat exchanger, with a heat exchanger network of flat tubes and corrugated fins, characterized in that the corrugated fins are formed according to one of the preceding claims.
11. Wärmetauscher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellrippen eine Blechdicke zwischen 0,02 und 0,09 mm aufweisen und dass die Flachrohre eine Wanddicke von 0,05 - 0, 20 mm besitzen. 11. Heat exchanger according to claim 10, characterized in that the corrugated fins have a plate thickness between 0.02 and 0.09 mm and that the flat tubes have a wall thickness of 0.05 - 0, 20 mm.
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