WO2014001498A1 - Flachrohr und wärmeübertrager mit einem solchen flachrohr - Google Patents

Flachrohr und wärmeübertrager mit einem solchen flachrohr Download PDF

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WO2014001498A1
WO2014001498A1 PCT/EP2013/063618 EP2013063618W WO2014001498A1 WO 2014001498 A1 WO2014001498 A1 WO 2014001498A1 EP 2013063618 W EP2013063618 W EP 2013063618W WO 2014001498 A1 WO2014001498 A1 WO 2014001498A1
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side wall
strip
flat tube
flat
region
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PCT/EP2013/063618
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French (fr)
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Christoph Kästle
Steffen Marx
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Behr Gmbh & Co. Kg
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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • 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
    • F28F1/42—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being both outside and inside the tubular element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • 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
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    • 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
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a flat tube, in particular for a Wirmeübertrager, of a flat strip of material with two opposing first and second side walls, which are interconnected by means of third and fourth side walls.
  • the invention also relates to a heat exchanger with such a flat tube.
  • DE 102006054814 A1 discloses a soldered flat tube for capacitors or evaporators, in which the tube is formed from two half-shells which overlap on the short sides and are soldered there, wherein a rib is arranged in the interior such that this rib also overlaps in itself Pipe area is applied and soldered there to the pipe wall.
  • this embodiment presents problems in terms of rather complex manufacturability and in terms of costs caused thereby, since the production of the multi-part tube with inner fin means increased manufacturing costs, both during manufacture and during assembly of at least three parts connected to a pipe become.
  • DE 102006050319 A1 discloses a flat tube which is formed from a sheet-metal strip, wherein the sheet-metal strip is bent in such a way that the closure of the sheet-metal strip is arranged on a short side of the tube. Inside the tube, a rib is also arranged, which is received in the region of the connection of the sheet side edges between these side edges.
  • This tube design has disadvantages in terms of the space required, since the lateral closure of the tube of the Space, which is available for the interior of the pipe is limited.
  • the object is to provide such a heat exchanger, which has an increased pressure stability, in particular in the region of its flat tubes.
  • An embodiment of the flat tube according to the invention provides a flat tube, in particular for a heat exchanger, of a flat strip of material with two opposing first and second side walls, which are interconnected by third and fourth side walls, wherein the third side wall by two portions of Material strip are formed which are applied to each other in a double-ply, wherein an inner fin is disposed in the interior of the flat tube, and the end against the third side wall and the fourth side wall and between the third side wall and the fourth side wall alternately on the first side wall and the second Sidewall supported.
  • the third side wall has an angled or arcuate contour.
  • the inner rib is formed at its one end portion arcuate or angular and rests against the third side wall and is formed at its other end portion arcuate or angled and rests against the fourth side wall.
  • an end region of the inner rib is received between two sections of the material strip which form the third side wall and which are applied to one another in a double-layered manner. This ensures that the inner rib is connected on both sides with the third side wall. This represents a particularly stable embodiment.
  • the third side wall strip with an inner material and an outer material strip is formed. It is advantageous if in the transition region from the first side wall to the third side wall on the inner strip of material, a sheet, a step or a slope is provided, wherein the outer strip of material to the inner material strip and ends in the region of the arc, the step or the slope of the inner material strip.
  • end of the outer material strip adapts to the contour of the inner material strip in the area of the arc, the step or the slope and terminates substantially flush.
  • the flat tube with a tube width between 9 mm and 60 mm, and / or with a tube height between 1, 5 mm and 30 mm, and / or with a wall thickness s of the material strip between 160 pm and 500 pm, and a Wall thickness of the inner fin is formed between 60 and 200 pm
  • the dimensions of the inner rib before insertion into the strip of material are greater than the inner dimensions of the strip of material, so that the inner rib can be inserted in the material strip under prestress.
  • the dimensions of the inner rib before insertion into the strip of material are smaller than or equal to the inner dimensions of the strip of material, so that the inner rib can be inserted without bias into the strip of material.
  • Figure 1 is a view of a heat exchanger, in particular one
  • Figure 2 is a view of a section through a portion of a
  • Evaporator can be seen in the flat tubes according to the invention and arranged adjacent thereto corrugated fins,
  • Figure 3b shows a section through an inner rib of a flat tube
  • Figure 4 shows a section through a flat tube according to Figure 3a with
  • FIG. 5 shows a detail according to FIG. 4,
  • FIG. 6 shows a detail according to FIG. 4,
  • FIG. 8 shows a detail according to FIG. 7,
  • FIG. 9 shows a detail according to FIG. 7,
  • FIG. 10 shows a section through a partial region of a
  • Embodiment of a flat tube 11 shows a section through a partial region of an embodiment of a flat tube
  • FIG. 12 shows a section through a partial region of a
  • Figure 15 is a section through an embodiment of a flat tube.
  • FIG. 1 shows a heat exchanger 1, in particular an evaporator, in a perspective view.
  • the evaporator 1 has a tube-fin block 2 with flat tubes 3 and arranged between the flat tubes ribs 4.
  • the flat tubes 3 are fluidly connected at its two opposite ends with the manifolds 5 and 6, wherein the upper header box 5 consists of two chambers 7.8 , wherein the chamber 7 is the inlet-side chamber, which is connected to an inlet connection pipe 9, wherein the chamber 8 is the outlet chamber, which is connected to an outlet connection pipe 10.
  • the lower collection box 6 advantageously has at least one chamber which effects a deflection in the depth.
  • the inlet port is preferably located laterally on the short side of the header tank and preferably on the leeward side of the heat exchanger.
  • the outlet port is preferably at a frontal long side of the collecting tank arranged and preferably on the windward side of the heat exchanger,
  • FIG. 2 shows a section through the tubular rib block 2 of FIG. 1, wherein the flat tubes 3 and the corrugated ribs 4 are arranged alternately next to one another.
  • the flat tubes 3 are shown in section, so that the fluid, which flows through the flat tube 3, flows quasi perpendicular to the plane through the tubes.
  • the corrugated fins are shown only schematically, wherein the corrugated fins are traversed quasi-parallel to the plane of air.
  • FIG. 3a shows a flat tube 20 in section, wherein the flat tube of two opposing first and second side walls 21, 22 and two opposing third and fourth side walls 23, 24, wherein the third and fourth side walls 23, 24, the first and second Side walls 21, 22 connect together.
  • the side 24 connects the fourth side as the two first and second side walls 21 and 22 in the embodiment of Figure 3a on the left side and the third side wall 23 connects the two first and second side walls 21 and 22 in the embodiment on the right side.
  • the flat tube can be seen as such, which means that the third and fourth side walls 23, 24 are significantly shorter in their extension than the extent of the first and second side walls 21, 22.
  • the tube width ie the outer extent in the lateral direction, ie B v plus the wall thicknesses of the respective third and fourth set wall 23, 24, is preferably between 9 mm and 60 mm, particularly advantageously between 10 mm and 30 mm.
  • the tube width is referred to as B R.
  • the tube height H is advantageously between 1, 5 mm and 30 mm.
  • the wall thickness s of the outer contour is between 160 pm and 500 pm, preferably 180 pm to 250 pm.
  • FIG. 3b shows the inner rib which is provided for insertion into the flat tube 20. In this case, the inner rib 30 is formed in a length By, which is longer than the inner length B v of the flat tube.
  • the inner rib 30 is inserted into the flat tube 20, it is first compressed in the lateral direction according to the arrows 31, 32, so that the inner rib 30 is arranged under pretension in the flat tube 20.
  • the shape of the inner rib 30 is such that at the two end portions 33, 34 an arcuate contour is provided, which merges into a meandering contour 35 with webs and bends. This causes the inner rib 30 abuts the arcuate contours of the flat tube with its arcuate contours in the region 33, 34 and the arcs 36 of the meandering structure 35 to create the first and second side walls of the flat tube inside. This creates a flat tube that has a very stable configuration after soldering.
  • the wall thickness of the inner fin is preferably in the range of 60 to 200 pm.
  • the number of lands is preferably about 2 to 20. In a further embodiment, it is advantageous if the inner rib
  • region 34 lies in particular in the overlapping region of the fold and is possibly positioned slightly so that a gap arises between region 34 and 33.
  • FIG. 4 shows flat tube 20 with inner rib 30 in the installed state.
  • the arcuate region 33 or the arcuate region 34 of the inner rib 30 is located on the arcuate region of the third and fourth side walls 23, 24 of the flat tube 20 inside flat.
  • the sheets 36 abut on the substantially flat inner side of the first and second side surfaces 21, 22 of the flat tube 20 inside.
  • FIG. 5 shows, in an enlarged detail, the end region with the third side wall 23, which is designed to be double-layered.
  • the inner band edge or the inner portion of the material strip 26 is formed by a step or by an angled portion 27 such that it deviates from this level or this bend from the plane or straight line of the first side wall 21 and in the arcuate Endberetch 28th passes.
  • the outer band edge or the outer portion of the material strip 29 is chamfered in the region of its band edge such that in the contact region between the first and the second band edge or in the contact region of the end of the first section with the step of the second section, a chamfering or rounding takes place, so that an adaptation of the slope is found in this area.
  • the leg 73 is at the angle gamma angled whereby the leg 75 is angled away from the leg 73 again by the angle beta. This causes the legs 73 and 74 abut flat against each other and the legs 75 and 76 also lie flat against each other.
  • the inner rib 79 lies flat with its end region 80 in the region of the leg 76.
  • FIG. 12 shows a further exemplary embodiment for a design of a side wall of a flat tube according to the invention, wherein the side wall 100 is again formed in a double-layered manner by the legs 101 and 102, wherein the leg 101 is formed by the leg 103 and the leg 104 which are angled away from the first Side wall 105 are arranged in a double-ply parallel next to each other.
  • FIG. 15 shows the inner rib 160 which is inserted into the flat tube 150.
  • the shape of the inner rib 160 is such that an arcuate contour is provided at one of the two end portions 64, while at the other end portion 163, the inner rib just ends. Between End regions 163, 164, a meander-shaped contour 165 is provided with webs and bows. This causes the inner fin 160 at one of the arcuate contours of the flat tube with its one arcuate

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Flachrohr (20), insbesondere für einen Wärmeübertrager, aus einem flächigen Materialstreifen mit zwei sich gegenüberliegenden ersten und zweiten Seitenwänden (21, 22), die mittels dritten und vierten Seitenwänden (23, 24) miteinander verbunden sind, wobei die dritte Seitenwand (23) durch zwei Abschnitte des Materialstreifens gebildet ist, die doppellagig aneinander angelegt sind, wobei eine Innenrippe (30) im Innenraum des Flachrohrs (20) angeordnet ist, und sich an der dritten Seitenwand (23) und an der vierten Seitenwand (24) endseitig anlegt und zwischen der dritten Seitenwand (23) und der vierten Seitenwand (24) abwechselnd an der ersten Seitenwand (21) und der zweiten Seitenwand (22)abstützt.

Description

Flachrohr
und
Wärmeübertrager mit einem solchen Flachrohr
Beschreibung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Flachrohr, insbesondere für einen Wirmeübertrager, aus einem flächigen Materialstreifen mit zwei sich gegenüberliegenden ersten und zweiten Seitenwänden, die mittels dritten und vierten Seitenwänden miteinander verbunden sind. Auch betrifft die Erfindung einen Wärmeübertrager mit einem solchen Flachrohr.
Stand der Technik
Flachrohre für Wärmeübertrager sind in vielerlei Konfigurationen im Stand der Technik bekannt. So sind beispielsweise extrudierte Flachrohre mit einer Vielzahl von Stegen zur Bildung einzelner Fluidkanäle für Kondensatoren oder Verdampfer hinlänglich bekannt. Auch sind sogenannte Stegrohre bekannt, bei welchen ein Metallstreifen durch Falzung beispielsweise zu einem Ein- oder Mehrkammerrohr, wie beispielsweise B-Rohr, umgefalzt wird. Diese Falzrohre werden dabei typischerweise erst durch den Lötprozess zur Lötung des gesamten Wärmeübertragers abgedichtet und weisen zumindest ein oder zwei Fluidkammern auf, durch welche ein Medium strömen kann.
Die DE 102006054814 A1 offenbart ein gelötetes Flachrohr für Kondensatoren oder Verdampfer, bei welchen das Rohr aus zwei Halbschalen gebildet wird, die an den kurzen Seiten überlappen und dort verlötet sind, wobei im Innenraum eine Rippe derart angeordnet ist, dass diese Rippe ebenfalls im sich überlappenden Rohrbereich anliegt und dort mit der Rohrwand verlötet ist. Diese Ausgestaltung zeigt jedoch Probleme bezüglich der doch eher komplexen Herstellbarkeit und hinsichtlich der dadurch hervorgerufenen Kosten, da die Fertigung des mehrteiligen Rohrs mit Innenrippe einen erhöhten Fertigungsaufwand bedeutet, sowohl bei der Herstellung als auch bei der Montage der zumindest drei Teile, die zu einem Rohr verbunden werden.
Die DE 102006050319 A1 offenbart ein Flachrohr, das aus einem Blechstreifen gebildet ist, wobei der Blechstreifen derart umgebogen wird, dass der Verschluss des Blechstreifens an einer kurzen Seite des Rohres angeordnet ist. Im Inneren des Rohres ist ebenso eine Rippe angeordnet, die im Bereich der Verbindung der Blechseitenkanten zwischen diese Seitenkanten aufgenommen ist.
Diese Rohrgestaltung hat Nachteile hinsichtlich des ausgenutzten Platzbedarfes, da durch den seitlichen Verschluss des Rohres der Raumbereich, der für den Innenraum des Rohres zur Verfügung steht, beschränkt ist.
Die EP 1243884 Ä2 offenbart ein Flachrohr, das aus einem Blechstreifen gebildet ist, wobei ein mittlerer Steg ausgebildet ist, der durch eine hakenartige Umformung der Randbereiche des Blechstreifens gebildet ist, wobei im Innenraum des Rohres eine Wellrippe angeordnet ist.
Die Rohrgestaltung der EP 1243884 A2 weist den Nachteil auf, dass die Innendruckstabilität insbesondere im zentralen Bereich des Steges nicht optimal ausgeprägt ist und insbesondere im Bereich der Lötstelle es zu Undichtigkeiten bei Anwendungen unter höheren Drücken kommen kann.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe. Lösung, Vorteile
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Flachrohr und einen Wärmeübertrager mit einem Flachrohr zu schaffen, wobei das Flachrohr einfach herstellbar und dennoch mit einer erhöhten Druckstabilität ausgestattet ist. Hinsichtlich des Wärmeübertragers ist es die Aufgabe, einen solchen Wärmeübertrager zu schaffen, der eine erhöhte Druckstabilität aufweist, insbesondere auch im Bereich seiner Flachrohre.
Dies wird hinsichtlich des Flachrohrs erreicht mit den Merkmalen von Anspruch 1 »
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Flachrohr sieht ein Flachrohr vor, insbesondere für einen Wärmeübertrager, aus einem flächigen Materialstreifen mit zwei sich gegenüberliegenden ersten und zweiten Seitenwänden, die mittels dritten und vierten Seitenwänden miteinander verbunden sind, wobei die dritte Seitenwand durch zwei Abschnitte des Materialstreifens gebildet sind, die doppellagig aneinander angelegt sind, wobei eine Innenrippe im Innenraum des Flachrohrs angeordnet ist, und sich an der dritte Seitenwand und an der vierten Seitenwand endseitig anlegt und zwischen der dritten Seitenwand und der vierten Seitenwand abwechselnd an der ersten Seitenwand und der zweiten Seitenwand abstützt. Dadurch kann ein hochstabiles Flachrohr erzeugt werden, welches den Anforderungen an die Stabilität und Korrosionsfestigkeit bei gleichzeitig guter Herstellbarkeit genügt. Dabei ist besonders bevorzugt, wenn die dritte Seitenwand eine abgewinkelte oder bogenförmige Kontur aufweist.
Auch ist es zweckmäßig, wenn die vierte Seitenwand eine abgewinkelte oder bogenförmige Kontur aufweist.
Vorteilhaft ist es, wenn die Innenrippe an ihrem einen Endbereich bogenförmig oder winkelig ausgebildet ist und an der dritten Seitenwand anliegt und an ihrem anderen Endbereich bogenförmig oder winkelig ausgebildet ist und an der vierten Seitenwand anliegt.
Auch ist es zweckmäßig, wenn ein Endbereich der Innenrippe zwischen zwei Abschnitten des Materialstreifens, welche die dritte Seitenwand bilden und die doppellagig aneinander angelegt sind, aufgenommen ist. Dadurch wird erreicht, dass die Innenrippe beidseitig mit der dritten Seitenwand verbunden ist. Dies stellt eine besonders stabile Ausführungsform dar.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die dritte Seitenwand mit einem inneren Material streifen und einem äußeren Materialstreifen gebildet ist. Vorteilhaft ist es, wenn im Übergangsbereich von der ersten Seitenwand zu der dritten Seitenwand am inneren Materialstreifen ein Bogen, eine Stufe oder eine Schräge vorgesehen ist, wobei der äußere Materialstreifen sich an den inneren Materialstreifen anlegt und im Bereich des Bogens, der Stufe oder der Schräge des inneren Materialstreifens endet.
Auch ist es zweckmäßig, wenn das Ende des äußeren Materialstreifens sich der Kontur des inneren Materialstreifens im Bereich des Bogens, der Stufe oder der Schräge anpasst und im Wesentlichen bündig abschließt.
Vorteilhaft ist es, wenn das Flachrohr mit einer Rohrbreite zwischen 9 mm und 60 mm, und/oder mit einer Rohrhöhe zwischen 1 ,5 mm und 30 mm, und/oder mit einer Wandstärke s des Materialstreifens zwischen 160 pm und 500 pm, und einer Wandstärke der Innenrippe zwischen 60 und 200 pm ausgebildet ist
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Abmessungen der Innenrippe vor dem einführen in den Materialstreifen größer sind als die Innenabmessungen des Materialstreifens, so dass die Innenrippe unter Vorspannung in den Materiastreifen einsetzbar ist.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Abmessungen der Innenrippe vor dem einführen in den Materialstreifen kleiner oder gleich sind als die Innenabmessungen des Materialstreifens, so dass die Innenrippe ohne Vorspannung in den Materialstreifen einsetzbar ist.
Die Aufgabe zum Wärmeübertrager wird gelöst mit den Merkmalen von Anspruch 12.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die nachfolgende Figurenbeschreibung und durch die Unteransprüche beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage zumindest eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen. Figur 1 eine Ansicht eines Wärmeübertragers, wie insbesondere eines
Verdampfers, mit erfindungsgemäßen Flachrohren.
Figur 2 eine Ansicht eines Schnitts durch einen Teilbereich eines
Verdampfers, bei dem erfindungsgemäße Flachrohre und benachbart dazu angeordnete Wellrippen zu erkennen sind,
Figur 3a einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Flachrohr ohne
Innenrippe, Figur 3b einen Schnitt durch eine Innenrippe eines Flachrohrs,
Figur 4 einen Schnitt durch ein Flachrohr gemäß Figur 3a mit
Innenrippe gemäß Figur 3b, Figur 5 ein Detail gemäß Figur 4,
Figur 6 ein Detail gemäß Figur 4,
Figur 7 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Flachrohrs,
Figur 8 ein Detail gemäß Figur 7,
Figur 9 ein Detail gemäß Figur 7, Figur 10 einen Schnitt durch einen Teilbereich eines
Ausführungsbeispiels eines Flach rohrs, Figur 11 einen Schnitt durch einen Teilbereich eines Ausführungsbeispiels eines Flachrohrs, Figur 12 einen Schnitt durch einen Teilbereich eines
Ausführungsbeispiels eines Flachrohrs,
Figur 13 einen Schnitt durch einen Teilbereich eines
Ausführungsbeispiels eines Flachrohrs,
Figur 14 einen Schnitt durch einen Teilbereich eines
Ausführungsbeispiels eines Flachrohrs, und
Figur 15 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Flachrohrs.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Die Figur 1 zeigt einen Wärmeübertrager 1 , wie insbesondere einen Verdampfer, in einer perspektivischen Ansicht. Der Verdampfer 1 weist einen Rohr-Rippenblock 2 auf mit Flachrohren 3 und zwischen den Flachrohren angeordneten Rippen 4. Die Flachrohre 3 sind an ihren beiden gegenüberliegenden Enden mit den Sammelkästen 5 und 6 fluidverbunden, wobei der obere Sammelkasten 5 aus zwei Kammern 7,8 besteht, wobei die Kammer 7 die eintrittsseitige Kammer ist, die mit einem Eintrittsanschlussrohr 9 verbunden ist, wobei die Kammer 8 die Austrittskammer ist, die mit einem Auslassanschlussrohr 10 verbunden ist. Der untere Sammelkasten 6 weist vorteilhaft zumindest eine Kammer auf, die eine Umlenkung in der Tiefe bewirkt. Der Einlassanschluss ist vorzugsweise seitlich an der kurzen Seite des Sammelkastens angeordnet und bevorzugt an der Leeseite des Wärmeübertragers. Der Auslassanschluss ist vorzugsweise frontal an einer langen Seite des Sammelkastens angeordnet und bevorzugt an der Luvseite des Wärmeübertragers,
Die Figur 2 zeigt einen Schnitt durch den Rohrippenblock 2 der Figur 1 , wobei die Flachrohre 3 und die Wellrippen 4 abwechselnd nebeneinander angeordnet sind. Die Flachrohre 3 sind dabei im Schnitt dargestellt, so dass das Fluid, welches durch die Flach röhre 3 strömt, quasi senkrecht zur Zeichenebene durch die Rohre strömt. Die Wellrippen sind nur schematisch dargestellt, wobei die Wellrippen quasi parallel zur Zeichenebene von Luft durchströmt werden.
Die Figur 3a zeigt ein Flachrohr 20 im Schnitt, wobei das Flachrohr aus zwei sich gegenüberliegenden ersten und zweiten Seitenwänden 21 , 22 sowie zwei sich gegenüberliegenden dritten und vierten Seitenwänden 23, 24 besteht, wobei die dritten und vierten Seitenwände 23, 24 die ersten und zweiten Seitenwände 21 , 22 miteinander verbinden. So verbindet die Seite 24 als vierte Seite die beiden ersten und zweiten Seitenwände 21 und 22 im Ausführungsbeispiel der Figur 3a auf der linken Seite und die dritte Seiten wand 23 verbindet die beiden ersten und zweiten Seitenwände 21 und 22 im Ausführungsbeispiel auf der rechten Seite. Das Flachrohr ist als solches zu erkennen, was bedeutet, dass die dritten und vierten Seitenwände 23, 24 in ihrer Erstreckung deutlich kürzer sind als die Erstreckung der ersten und zweiten Seitenwände 21 , 22. Wie zu erkennen ist, ist die erste, die zweite und die vierte Seitenwand 21 , 22, 24 jeweils einlag ig ausgebildet, wobei die dritte Seitenwand 23 durch zwei Abschnitte 25, 26 des Materialstreifens 27 des Flachrohres gebildet ist, die aneinander anliegend eine Art Doppelwandung in doppellagiger Ausfertigung bilden. Dabei ist es im Ausführungsbeispiel der Figur 3a vorteilhaft, dass die dritten und vierten Seitenwände 23, 24 bogenförmig gestaltet sind. Bogenförmig kann vorzugsweise halbkreisförmig oder anderweitig gebogen bedeuten. Die dritte Seitenwand 23 weist dabei eine innere Wandung und eine äußere Wandung auf, wobei die innere Wandung ausgehend von der ersten
Seitenwand 21 mit einer Stufe in die bogenförmige Kontur übergeht, so dass die äußere Seitenwand im Bereich dieser Stufe mit ihrem Endbereich anliegt, Die innere axiale Länge Bv ist durch den Pfeil dargestellt.
Die Rohrbreite, also die äußere Ausdehnung in lateraler Richtung, also Bv plus die Wandstärken der jeweiligen dritten und vierten Settenwand 23, 24 beträgt bevorzugt zwischen 9 mm und 60 mm, besonders vorteilhaft zwischen 10 mm und 30 mm. Dabei ist die Rohrbreite als BR bezeichnet. Die Rohrhöhe H beträgt vorteilhaft zwischen 1 ,5 mm und 30 mm. Die Wandstärke s der Außenkontur beträgt zwischen 160 pm und 500 pm, bevorzugt 180 pm bis 250 pm. Die Figur 3b zeigt die Innenrippe, welche zur Einführung in das Flachrohr 20 vorgesehen ist. Dabei ist die Innenrippe 30 in einer Länge By ausgebildet, die länger ist als die Innenlänge Bv des Flachrohres. Wird nun die Innenrippe 30 in das Flachrohr 20 eingeschoben, so wird diese gemäß den Pfeilen 31 , 32 zuerst in lateraler Richtung gestaucht, so dass die Innenrippe 30 unter Vorspannung in dem Flachrohr 20 angeordnet wird. Die Gestalt der Innenrippe 30 ist derart, dass an den beiden Endbereichen 33, 34 eine bogenförmige Kontur vorgesehen ist, die in eine mäanderförmige Kontur 35 mit Stegen und Bögen übergeht. Dies bewirkt, dass die Innenrippe 30 an den bogenförmigen Konturen des Flachrohres mit seinen bogenförmigen Konturen in dem Bereich 33, 34 anliegt und die Bögen 36 der mäanderförmigen Struktur 35 sich an die ersten und zweiten Seitenwände des Flachrohres innen anlegen. Dadurch entsteht ein Flachrohr, das nach einer Verlötung eine sehr stabile Konfiguration aufweist. Die Wandstärke der Innenrippe ist bevorzugt im Bereich von 60 bis 200 pm. Die Anzahl der Stege ist bevorzugt etwa 2 bis 20. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es vorteilhaft, wenn die Innenrippe
30 nur an einem Rohrradius 33 anliegt. Der Bereich 34 liegt insbesondere im Überlappungsbereich des Falzes auf und ist evtl, leicht aufgestellt, so dass eine Spalt zwischen Bereich 34 und 33 entsteht.
Die Figur 4 zeigt Flachrohr 20 mit der Innenrippe 30 im montierten Zustand. Dabei liegt der bogenförmige Bereich 33 beziehungsweise der bogenförmige Bereich 34 der Innenrippe 30 am bogenförmigen Bereich der dritten und vierten Seitenwände 23, 24 des Flachrohres 20 innen flächig an. Die Bögen 36 liegen an der im Wesentlichen ebenen Innenseite der ersten und zweiten Seitenflächen 21 , 22 des Flachrohres 20 innen an.
Die Figur 5 zeigt in einem vergrößerten Detail den Endbereich mit der dritten Seitenwand 23, die doppellag ig ausgebildet ist. Dabei ist die innere Band kante beziehungsweise der innere Abschnitt des Materialstreifens 26 durch eine Stufe oder durch einen abgewinkelten Abschnitt 27 derart ausgebildet, dass er ab dieser Stufe beziehungsweise dieser Abwinkelung von der Ebene bzw. Geraden der ersten Seitenwand 21 abweicht und in den bogenförmigen Endberetch 28 übergeht. Die äußere Bandkante beziehungsweise der äußere Abschnitt des Materialstreifens 29 ist im Bereich seiner Bandkante derart abgeschrägt, dass im Berührbereich zwischen der ersten und der zweiten Bandkante beziehungsweise im Berührbereich des Endes des ersten Abschnitts mit der Stufe des zweiten Abschnitts eine Abschrägung oder Abrundung erfolgt, so dass eine Anpassung der Schräge in diesem Bereich vorzufinden ist.
Die Anpassung des Endes des Bandes erfolgt mit Hilfe einer Formrolle, so dass das Ende des Bandes an die Stufe der Bandkante beziehungsweise des ersten Abschnitts angepasst werden kann, um auch den Deltadurchmesser 37 minimieren zu können. Der Bereich des Deltadurchmesser kann nach dem Lötprozess bevorzugt zumindest teilweise durch Lot ausgefüllt sein, so dass ein im Wesentlichen glatter Übergangsbereich außen am Rohr vorzufinden ist.
Die Figur 6 zeigt das Ausführungsbeispiel der Figur 5 noch einmal in einer weiteren Darstellung, wobei der Deltadurchmesser 37 zu erkennen ist. Die dunkel ausgeführten, verstärkten Linien deuten die Lotplattierung 38 auf dem Band als Rohrmaterial an, die bevorzugt auf beiden Seiten des Materialstreifens vorgesehen ist. Dadurch kann eine optimierte Verlötung des doppellagigen Wandbereichs stattfinden, wobei auch eine Verlötung mit der Innenrippe, die bevorzugt nicht mit einer Lotplattierung versehen ist, erfolgen kann.
Die Figur 7 zeigt in einem weiteren Ausführungsbeispiel ein Flachrohr 40, welches an der dritten Seitenwand 41 winklig oder abgewinkelt ausgebildet ist, während das Rohr an der vierten Seitenwand 42 mit einem bogenförmigen Verlauf ausgebildet ist. Der Bereich der dritten Seitenwand 41 ist derart ausgebildet, dass er aus zwei im Wesentlichen in einem spitzen Winkel zueinander stehenden Teilbereichen 43, 44 besteht, wobei der Bereich 43 der doppelwandig beziehungsweise doppellagig gebildete Bereich ist, der aus zwei Abschnitten des Materialstreifens doppellagig gebildet wird, die endseitig des Materialstreifens aufeinander gelegt sind. Dazu ist ein erster Endbereich 45 und ein zweiter Endbereich 46 des Materialstreifens derart abgewinkelt, dass die beiden Materiaistreifen parallel zueinander ausgerichtet sind. Hierzu ist der Materialstreifen 45 von der ersten Seitenwand 47 in einem Winkel α von etwa 135° abgewinkelt, der Bereich 48 von der zweiten Seitenwand 49 um den Winkel ß abgewinkelt und der Bereich 46 vom Bereich 48 in den Winkel γ abgewinkelt, derart, dass die beiden Bereiche 45 und 46 der dritten Seitenwand parallel zueinander und doppellagig nebeneinander liegen. Die Stirnfläche des Bereichs 45 kommt dabei entweder in Anlage an den Bereich 48 oder behält einen geringen Abstand dazu. Die Innenrippe 50 weist an ihrem einen Ende einen bogenförmigen Verlauf 51 auf, der sich an dem bogenförmigen Verlauf der vierten Seitenwand des Flach rohres anlegt. Am gegenüber liegenden Ende weist die Innenrippe 50 einen abgewinkelten Verlauf 52, der aus zwei winklig zueinander stehenden Bereichen gebildet ist, wobei ein Bereich 53 an dem Bereich 48 des Flachrohrs anliegt und ein Bereich 54 an dem Bereich 45 des Flachrohres anliegt. Zwischen den beiden lateralen Endbereichen ist die Innenrippe 50 im Bereich der Bögen 55 so angeordnet, dass diese sich innen an der ersten beziehungsweise zweiten Seitenwand anlegt.
Die Figuren 8 und 9 zeigen die beiden Endbereiche des Flachrohres noch einmal in einer vergrößerten Darstellung. Der Bereich 51 ist dabei im Wesentlichen halbkreisförmig, bogenförmig ausgebildet und legt sich an die zweite Seiten wand 56 an. Ab dem halbkreisförmigen nimmt die Innenrippe einen mäanderförmigen Verlauf, wobei die sich daraus ergebenden Bögen 55 jeweils an der ersten und zweiten Seitenwand gegenüberliegend anliegen. Im Bereich der dritten Seitenwand, die, wie oben geschildert, winklig ausgebildet ist, wobei in einem Bereich des Winkels die Seitenwand einiagig ausgebildet ist und in einem anderem Bereich der Seitenwand der Winkel doppellagig ausgebildet ist, sich die Innenrippe winklig an diese beiden Bereiche anlegt.
Die Figur 10 zeigt einen Endbereich eines Flachrohres, das alternativ zu dem Ausführungsbeispiel der Figuren 7, 8 und 9 an einem Endbereich ausgebildet ist. Dabei ist der Bereich der dritten Seitenwand 70 abgewinkelt ausgebildet, wobei die doppellag ige Ausgestaltung über beide Schenkel der winkligen Seitenwand ausgeführt ist. Die Seitenwand 70 weist dabei einen ersten Schenkel 71 und zweiten Schenkel 72 auf, die jeweils gebildet sind aus einer Lage 73 und 74 beziehungsweise 75 und 76. Ausgehend von der ersten Seitenwand 77 ist der Schenkel 76 um den Winkel Alpha abgewinkelt und der Schenkel 74 vom Schenkel 76 um den Winkel Beta abgewinkelt. Ausgehend von der zweiten Seitenwand 78 ist der Schenkel 73 um den Winkel Gamma abgewinkelt wobei der Schenkel 75 von dem Schenkel 73 wiederum um den Winkel Beta abgewinkelt ist. Das bewirkt, dass die Schenkel 73 und 74 flächig aneinander anliegen und die Schenkel 75 und 76 ebenso flächig aneinander anliegen. Die Innenrippe 79 liegt mit ihrem Endbereich 80 im Bereich des Schenkels 76 flächig an.
Die Figur 11 zeigt eine weitere Ausführungsform in Alternative zu Figur 10, wobei die dritte Seitenwand wiederum zumindest teilweise doppellagig ausgebildet ist. Dazu ist der Schenkel 91 der Seitenwand 90 doppellagig ausgebildet und der Schenkel 92 zumindest teilweise doppellagig. Der Schenkel 91 wird gebildet durch den Schenkel 93 und den Schenkel 94 des Materialstreifens, wobei der Schenkel 92 gebildet wird durch den Schenkel 95 und den Schenkel 96 des Materialstreifens. Es ist zu erkennen, dass der Schenkel 96 nur etwa eine halbe Länge, bevorzugt eine Teillänge des Schenkels 95 aufweist, so dass der Schenkel 96 sich nur über einen Teilbereich des Schenkels 95 an diesen anlegt. Weiterhin ist zu erkennen, dass die Rippe 97 sich im Bereich des Schenkels 95 an diesen anlegt, wobei der Schenkel 98 der Rippe 97 in dem Bereich an den Schenkel 95 anliegt, den der in der Länge reduzierte Schenkel 96 freigibt. Die Schenkel 96 und 98 liegen daher nebeneinander am Schenkel 95 an.
Die Figur 12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Gestaltung einer Seitenwand eines erfindungsgemäßen Flachrohres, wobei die Seitenwand 100 wiederum doppellagig gebildet ist durch die Schenkel 101 und 102, wobei der Schenkel 101 gebildet ist durch den Schenkel 103 und den Schenkel 104, die abgewinkelt zur ersten Seitenwand 105 doppellagig parallel nebeneinander liegend angeordnet sind.
Der Schenkel 102 wird gebildet durch den Schenkel 106 und den Schenkel 107, die gegenüber der zweiten Seitenwand 108 abgewinkelt angeordnet, wobei in diesem Ausführungsbeispiel die beiden Schenkel 107 und 108 nicht flächig aneinander anliegen, sondern einen Abstand aufweisen, der einen Spalt bildet, so dass in diesen Spalt 109 der Endbereich 110 der Rippe 11 1 eingreifen kann. Dies bewirkt, dass zwischen dem Schenkel 106 und dem Schenkel 107 der Seitenwand der Schenkel 1 10 der Rippe eingefügt und verlötet werden kann.
Die Figur 13 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel alternativ zum Ausführungsbeispiel der Figur 12, wobei in diesem Ausführungsbeispiel die dritte Seitenwand 120 gebildet wird durch die Seitenwand 121 und die Seitenwand 122. Die Seitenwand 121 ist analog zur Seitenwand 101 der Figur 12 doppellagig ausgebildet. Der Schenkel 122 der Seitenwand 120 wird gebildet durch den Schenkel 123 und den Schenkel 124, wobei der Schenkel 124 sich über einen Teil seiner Erstreckung an den Schenkel 123 anlegt und in einem anderen Teil seiner Erstreckung von diesem von diesem durch einen Spalt beabstandet ist, wobei in den Spalt 125 der Schenkel 126 der Rippe 127 sich erstreckt, so dass in diesem Teilbereich zwischen dem Schenkel 124 und dem Schenkel 123 der Schenkel 126 der Rippe angeordnet und verlötet ist.
Die Figur 14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Flachrohrs 140 in einer Teilansicht. Die dritte Seitenwand 141 wird gebildet durch zwei überlappende Bereiche 142, 143, die jeweils als bogenförmiger Bereich ausgebildet sind. Der Bereich 143 geht von dem geraden Bereich der ersten Seitenwand 144 mit einem s-förmigen Verlauf 145 in den bogenförmigen Bereich 143 über, der einen Kreisbogen beschreibt. Der Bereich 142 ist ebenso kreisbogenförmig ausgebildet und legt sich außen an den Kreisbogen des Bereichs 143 an. Dabei endet der Kreisbogen des Bereichs 142 mit einer Abschrägung, so dass der Spalt 146 zwischen den beiden Bereichen 142, 143 bzw. 145 möglichst gering ausgebildet und bevorzugt keilförmig mit einem geringen Winkel von unter 30° ausgebildet ist. Auch ist der Abstand d zwischen den Bereichen möglichst gering, wie insbesondere kleiner als die Materialstärke D. Die Figur 15 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Flachrohrs 150 im Schnitt, wobei das Flachrohr 50 aus zwei sich gegenüberliegenden ersten und zweiten Seitenwänden 151 , 152 sowie zwei sich gegenüberliegenden dritten und vierten Seitenwänden 153, 154 besteht, wobei die dritten und vierten Seitenwände 53, 154 die ersten und zweiten Seitenwände 151 , 152 miteinander verbinden. So verbindet die Seite 154 als vierte Seite die beiden ersten und zweiten Seitenwände 151 und 152 im Ausführungsbeispiel der Figur 15 auf der rechten Seite und die dritte Seitenwand 153 verbindet die beiden ersten und zweiten Seitenwände 2151 und 152 im Ausführungsbeispiel auf der linken Seite. Das Flachrohr 150 ist als solches zu erkennen, was bedeutet, dass die dritten und vierten Seitenwände 153, 154 in ihrer Erstreckung deutlich kürzer sind als die Erstreckung der ersten und zweiten Seitenwände 151 , 152. Wie zu erkennen ist, ist die erste, die zweite und die vierte Seitenwand 151 , 152, 154 jeweils einlagig ausgebildet, wobei die dritte Seitenwand 153 durch zwei Abschnitte 155, 166 des Materialstreifens 157 des Flachrohres gebildet ist, die aneinander anliegend eine Art Doppelwandung in doppellagiger Ausfertigung bilden. Dabei ist es im Ausführungsbeispiel der Figur 15 vorteilhaft, dass die dritten und vierten Seitenwände 153, 54 bogenförmig gestaltet sind. Bogenförmig kann vorzugsweise halbkreisförmig oder anderweitig gebogen bedeuten. Die dritte Seitenwand 153 weist dabei eine innere Wandung und eine äußere Wandung auf, wobei die innere Wandung ausgehend von der ersten Seitenwand 151 mit einer Stufe in die bogenförmige Kontur übergeht, so dass die äußere Seitenwand im Bereich dieser Stufe mit ihrem Endbereich anliegt.
Die Figur 15 zeigt die Innenrippe 160, welche in das Flachrohr 150 eingeführt ist. Die Gestalt der Innenrippe 160 ist derart, dass an einem der beiden Endbereiche 64 eine bogenförmige Kontur vorgesehen ist, während an dem anderen Endbereich 163 die Innenrippe gerade endet. Zwischen den Endbereichen 163, 164 ist eine mäanderförmige Kontur 165 mit Stegen und Bögen vorgesehen. Dies bewirkt, dass die Innenrippe 160 sich an einer der bogenförmigen Konturen des Flachrohrs mit seiner einen bogenförmigen
Kontur in dem Bereich 164 anlegt, während sich der gerade Bereich 163 sich an dem Bereich 155 seitlich anlegt.

Claims

Patentansprüche
1. Flachrohr, insbesondere für einen Wärmeübertrager, aus einem flächigen Materialstreifen mit zwei sich gegenüberliegenden ersten und zweiten Seitenwänden, die mittels dritten und vierten Seitenwänden miteinander verbunden sind, wobei die dritte Seitenwand durch zwei Abschnitte des Materialstreifens gebildet sind, die doppellagig aneinander angelegt sind, wobei eine Innenrippe im Innenraum des Flachrohrs angeordnet ist, und sich an der dritte Seitenwand und/oder an der vierten Seitenwand endseitig anlegt und zwischen der dritten Seitenwand und der vierten Seitenwand abwechselnd an der ersten Seitenwand und der zweiten Seitenwand abstützt.
2. Flachrohr nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Seitenwand eine abgewinkelte oder bogenförmige Kontur aufweist.
3. Flachrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Seitenwand eine abgewinkelte oder bogenförmige Kontur aufweist.
4. Flachrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenrippe an ihrem einen Endbereich bogenförmig oder winkelig ausgebildet ist und an der dritten Seitenwand anliegt und/oder an ihrem anderen Endbereich bogenförmig oder winkelig ausgebildet ist und an der vierten Seitenwand anliegt.
5. Flachrohr nach Einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Endbereich der Innenrippe zwischen zwei Abschnitten des Materialstreifens welche die dritte Seitenwand bilden und die doppellagig aneinander angelegt sind, aufgenommen ist.
6. Flachrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Seitenwand mit einem inneren Materialstreifen und einem äußeren Materialstreifen gebildet ist.
7. Flachrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Übergangsbereich von der ersten Seitenwand zu der dritten Seitenwand am inneren Materialstreifen ein Bogen, eine Stufe oder eine Schräge vorgesehen ist, wobei der äußere Materialstreifen sich an den inneren Materialstreifen anlegt und im Bereich des Bogens, der Stufe oder der Schräge des inneren Materialstreifens endet.
8. Flach rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des äußeren Materialstreifens sich der Kontur des inneren Materialstreifens im Bereich des Bogens, der Stufe oder der Schräge anpasst und im Wesentlichen bündig abschließt
9. Flachrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Rohrbreite zwischen 9 mm und 60 mm, und/oder mit einer Rohrhöhe zwischen 1 ,5 mm und 30 mm, und/oder mit einer Wandstärke s des Materialstreifens zwischen 160 pm und 500 pm, und einer Wandstärke der Innenrippe zwischen 60 und 200 pm.
10. Flachrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen der Innenrippe vor dem einführen in den Materialstreifen größer sind als die Innenabmessungen des Materialstreifens, so dass die Innenrippe unter Vorspannung in den Materiastreifen einsetzbar ist.
1 1. Flachrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen der Innenrippe vor dem einführen in den Materialstreifen kleiner oder gleich sind als die Innenabmessungen des Materialstreifens, so dass die Innenrippe ohne Vorspannung in den Materiastreifen einsetzbar ist.
12. Wärmeübertrager (1 ) mit einem Rohr-Rippen-Block (2) mit einer Mehrzahl von Flachrohren (3), die zwischen Sammelräumen (5,6,7,8) angeordnet und mit diesen fluidtechnisch verbunden sind, wobei zwischen den Flachrohren des Rohr-Rippen-Blocks bevorzugt Wellrippen (4) angeordnet sind, gekennzeichnet durch Flachrohre nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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