DE69115986T2

DE69115986T2 - Rohr für Wärmetauscher und Verfahren zur Herstellung des Rohrs

Info

Publication number: DE69115986T2
Application number: DE69115986T
Authority: DE
Inventors: Hirosaburo Hirano; Wataru Ouchi; Katsuhisa Suzuki; Toshinori Tokutake
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1990-05-11
Filing date: 1991-05-03
Publication date: 1996-05-23
Anticipated expiration: 2011-05-04
Also published as: US5186250A; CA2054484C; CA2054484A1; ATE132615T1; AU8378191A; US5386629A; EP0457470B1; EP0457470A1; AU646288B2; DE69115986D1

Description

Hintergrund der Erfindung:

1. Technisches Gebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft ein Rohr für Wärmetauscher und ein Verfahren zur Herstellung des Rohres und betrifft insbesondere ein Rohr mit einer flachen gedrungenen Form, welches zur Erstellung eines Vielkanalwärmetauschers geeignet ist, die als Kondensatoren in Kraftfahrzeugkühlsystemen eingesetzt werden.

2. Beschreibung des vorbekannten Standes der Technik:

Die Kondensatoren von Kraftfahrzeugkuhlsystemen waren im allgemeinen Wärmetauscher des sogenannten Rohrschlangentyps. Rohre als die Hauptbestandteile von derartigen Wärmetauschern weisen ein "ziehharmonikaförmiges" Rohr und damit verbundene Rippen auf, wobei das Rohr ein flaches extrudiertes Rohr mit inneren und längsgerichteten Öffnungen ist, welches mehrfach zickzackförmig gebogen ist, um auf diese Weise einige parallele Abschnitte zu bilden, wobei jede Rippe zwischen diesen Abschnitten angeordnet ist.
Gemäß einer anderen Bauart sind Wärmertauscher vom sogenannten "Vielkanal"-Typ vorbekannt, wobei dieser jungst zur Reduzierung des Fließwiderstandes des Kühlmittels vorgeschlagen und eingesetzt worden ist, um die Wärmeübergangsleistung zu verbessern, und um das Gewicht sowie das Volumen der Kondensatoren zu verringern. Die Vielkanalwärmetauscher bestehen, wie beispielsweise in Figur 13 gezeigt, aus einem Paar rechter und linker Sammler 31 und 32, die aus Metallrohr gefertigt sind. Eine Vielzahl flacher Röhren 33 sind mit ihren Enden an den Sammlern so befestigt, daß ein Flüssigkeitsaustausch möglich ist. Zwischen zwei benachbarten Röhren 33 und 33 sind Rippen 34 vorgesehen. Teilungselemente 35 sind innerhalb der Sammler 31 und 32 an geeigneten Positionen zwischen den jeweiligen Enden eingesetzt, so daß der Innenraum der Sammler in etliche längsaxial angeordnete Abteilungen unterteilt ist. Auf diese Weise ist ein Kühlmitteldurchlaß in Zickzackform erstellt, der von einem Kühlmitteleinlaß 36 am oberen Ende eines Sammlers 31 ausgeht und am Kühlmittelauslaß 37 am unteren Ende des anderen Sammlers 32 endet (wie beispielsweise in der US-PS 4 825 941 offenbart).
Die obengenannten Rohre 33 der Vielkanalwärmetauscher sind im allgemeinen flache oder gedrungene Aluminiumrohre, die durch Extrusion gefertigt sind und die die längsaxialen Öffnungen aufweisen, damit die Rohre in ausreichendem Maße dem hohen Druck des komprimierten, gasförmigen Kühlmittels standhalten, das in den Wärmetauschern verwendet wird. Wie in Figur 14 gezeigt, weist jedes Rohr eine umfängliche Wand 33a auf, die im Querschnitt elliptisch ist. Ferner weist jedes Rohr ein oder mehrere längsaxiale Teilungselemente 33b auf, um den Innenraum in entsprechende separate Kühlmitteldurchlässe 33c zu unterteilen.
In allen Anwendungsfällen jedoch, in denen die extrudierten Rohre 33 verwendet werden, ist ihre Höhe "H", die durch den Herstellungsprozeß beschränkt vorbestimmbar ist, als Beschränkung angesehen worden, der die Verwirklichung einer oberhalb einer bestimmten Grenze liegenden Wärmeübertragungsrate verhindert hat. Eine höhere Effektivität einer Wärmeübertragung innerhalb eines Wärmetauschers kann wirkungsvoll dadurch erreicht werden, daß der Fließwiderstand der durch den Innenraum einer bestimmten Kontur strömenden Luft, bei gleichzeitiger Vergrößerung der im Kontakt mit der durchfließenden Luft befindliche Oberfläche des Innenraumes minimiert wird. Mit anderen Worten: Die extrudierten Rohre 33 mit der Höhe "H", die noch nicht ausreichend reduziert worden ist, war für einen erhöhten Strömungswiderstand verantwortlich und stellte eine Beschränkung bezüglich der Anzahl der Rohre dar, die innerhalb eines Raumes der gegebenen Kontur installiert werden können, so daß die mit dem Luftstrom in Kontakt stehende Innenraumoberfläche nicht vergrößert werden konnte.
Es wurde vorgeschlagen, nahtgeschweißte Rohre zu verwenden, um diesen Nachteil zu vermeiden (vergleiche zum Beispiel die japanische Patentveröffentlichung 62-207572). Die Wand eines nahtgeschweißten Rohres kann ausreichend dünn bis zu einer Dicke von etwa 0,4 bis 0,5 mm vorgesehen sein, wobei sich die Höhe des Rohres entscheidend auf etwa 1,5 bis 1,7 mm reduziert.
Derart dünne Wände eines nahtgeschweißten Rohres können jedoch nicht dem hohen Drücken gasförmiger Kühlmittel widerstehen, die mit Hilfe eines Kompressors in die Rohre des Kondensators eingepumpt werden. Um diesem Problem zu begegnen, offenbart der Stand der Technik in der Patentveröffentlichung 62-207572 die Verwendung einer in jedes flache nahtgeschweißte Rohr eingesetzten inneren Rippe. Die inneren Rippen, die vor dem Einsetzen mit einer schräg verlaufenden Wellung versehen worden sind, sind mit der inneren Oberfläche des Rohres verlötet, damit dieses als Verstärkungsglied dient, um dem Rohr eine entsprechende Druckfestigkeit zu verleihen.
Die vorbekannten nahtgeschweißten und verstärkten Rohre sind jedoch nicht einfach herzustellen. Insbesondere bereitet es erhebliche Schwierigkeiten, die innere Rippe entlang der gesamten Länge eines sehr dünnen Rohres einzusetzen, was die Produktivität verringert und die Herstellungskosten erhöht.
In der europäischen Patentanmeldung Nr. EP-A 0 283 937 ist ein Rohr offenbart, das eine darin befestigte Rippe aufweist. Dieses Rohr wird aus einem Paar plattenförmiger Elemente und der inneren Rippe zusammengesetzt. Diese Elemente müssen einzeln gefertigt werden, bevor sie zur Erstellung einer Vormontage des Rohres angeordnet werden. Ein solcher Aufstellvorgang ist nicht einfach durchzuführen und eher als schwierig zu bezeichnen. Die in der Vormontage fixierte innere Rippe muß mit den plattigen Elementen verbunden werden, deren aneinandergrenzenden Kanten ebenfalls miteinander über die gesamte Länge hinweg abdichtend verschweißt werden müssen. Um eine vollständige und sichere Verbindung der vorgefertigten Elemente zu gewährleisten, müssen diese mit entsprechend hoher Präzision gefertigt sein.
In der DE-A 32 45 531 ist eine "Rippe" offenbart, die ein "eng gefalteter, geraffter Abschnitt" ist. Dieses Dokument lehrt jedoch nichts darüber, daß ein auf diese Weise "gefalteter Abschnitt" als inneres Teilungs- oder Rippenglied, welches für eine Befestigung in den flachen, perforierten Rohren von Wärmetauschern vorgesehen ist, einsetzbar ist.
In der BE-A 517 964 ist ein flaches Rohr, welches aus einem einzelnen Blech gefertigt ist, offenbart. Figur 4 zeigt, daß das Rohr drei "Elementarrohre" aufweist, wobei jedes Rohr Teil des anderen ist und diese nebeneinander angeordnet sind. Das Rohr kann nicht als "perforiertes" flaches Rohr angesprochen werden, da sein Innenraum für ein wärmeübertragendes Medium nicht durch irgendwelche inneren Teilungsglieder in eine Vielzahl von Durchlässen mit einem "kleinen hydraulischen äquivalenten Durchmesser" geteilt ist. Die Druckschrift schlägt nicht vor, daß die darin eingebrachten "gekrümmten Vorsprünge" als "innere Teilungsglieder" dienen, die in den flachen perforierten Rohren für Wärmetauscher ansonsten vorgesehen sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Rohr insbesondere für als Kondensatoren geeignete Wärmetauscher zu schaffen, dessen Höhe oder Dicke nicht nur soweit herabgesetzt ist, um eine verbesserte Wärmeübertragung zu gewährleisten, sondern das auch eine höhere Druckbeständigkeit aufweist und mit einfachen Mitteln herstellbar ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Rohres für Wärmetauscher zu schaffen, wobei das Rohr die bezüglich der ersten Aufgabe genannten Eigenschaften aufweist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Rohr für Wärmetauscher ein Paar glatte Wände auf, die in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind, wobei jede glatte Wand einen seitlichen Randbereich aufweist, der entweder durch einen U-förmigen Biegeabschnitt an den seitlichen Randbereich der anderen Wand angeformt ist, oder der L-förmige Abschnitte aufweist, die durch Löten oder Schweißen miteinander verbunden sind, wobei jede glatte Wand einen gegenüberliegenden seitlichen Randbereich aufweist, der an den gegenüberliegenden seitlichen Randbereich der anderen Wand angrenzt und an dieser dichtend gesichert ist, um so ein flaches Rohr zu bilden, und wobei jede glatte Wand wenigstens einen gekrümmten Vorsprung aufweist, der zur anderen glatten Wand hin hervorragt und der sich in Längsrichtung des Rohres erstreckt, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß jeder gekrümmte Vorsprung ein eng gefalteter Abschnitt der glatten Wand ist, wobei dieser Bereich Innenflächen aufweist, die in engem Kontakt zueinander angeordnet und miteinander verlötet sind, wobei jeder gekrümmte Vorsprung Teil der glatten Wand ist und einen inneren Scheitelbereich aufweist, der an der Innenseite der anderen glatten Wand anliegt und mit dieser verlötet ist, wobei die gekrümmten Vorsprünge wechselweise von der einen bzw. der anderen glatten Wand hervorragen, um auf diese Weise einen Innenraum des Rohres in eine Vielzahl separater Kühlmitteldurchlässe zu unterteilen.
Ebenfalls gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zur Herstellung eines Rohres für Wärmetauscher, wie oben definiert, die Schritte auf: Vorbereiten eines Streifens mit einer vorbestimmten Breite, Erstellen von einem oder mehreren gekrümmten Vorsprüngen, die Teil der Innenseiten der Seitenbereiche eines mittleren Streifenabschnittes sind und von diesem hervorragen, so daß sich jeder gekrümmte Vorsprung in Längsrichtung des Rohres erstreckt und ein eng gefalteter Bereich des Seitenbereichs ist, wobei der Bereich Innenflächen aufweist, die in engem Kontakt zueinander angeordnet sind, Biegen des Streifens mit den gekrümmten Vorsprüngen in dessen mittleren Abschnitt in eine U-förmige Querschnittsform, um auf diese Weise den Seitenbereichen entsprechende glatte Wände zu erstellen, anschließendes Aneinanderführen der seitlichen Randbereiche der glatten Wände, so daß im Querschnitt eine Ellipse zwischen den glatten Wänden und den inneren Scheitelbereichen der gekrümmten Vorsprünge einer glatten Wand gebildet wird, wobei die inneren Scheitelbereiche an die andere glatte Wand grenzen, und anschließendem festem Verbinden der Innenflächen jedes gekrümmten Vorsprunges miteinander, der seitlichen Randbereiche miteinander und der inneren Scheitelbereiche mit der Innenseite, an der die gekrümmten Vorsprünge anliegen, wobei diese im Querrichtung des Rohres wechselweise angeordnet sind, um auf diese Weise einen Innenraum des Rohres in eine Vielzahl separater Kühlmitteldurchlässe zu unterteilen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Rohres gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 2a - 2d Querschnitte sind, die ein Herstellungsverfahren des Rohres des ersten Ausführungsbeispiels zeigen;
Fig. 3 eine weitere Ausgestaltung eines Rohres gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausgestaltung eines Rohres gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 5 ein Querschnitt durch noch eine weitere Ausgestaltung eines Rohres ist;
Fig. 6 einen Querschnitt eines Rohres gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 7 eine Draufsicht auf einen Streifen ist, aus dem das Rohr gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel hergestellt wird;
Fig. 8 ein Querschnitt entlang der Linie 8-8 der Figur 7 ist;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Rohres gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;
Fig. 10 ein Querschnitt einer weiteren Ausgestaltung eines Rohres gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist;
Fig. 11a eine perspektivische Ansicht ist, die noch eine weitere Ausgestaltung eines Rohres zeigt, dessen vorgeformte Bleche voneinander getrennt sind;
Fig. 11b ein Querschnitt entlang der Linie 11-11 der Figur 11a ist, der die weitere Ausgestaltung des Rohres mit seinen vorgeformten Blechen nach einem Zusammenbau zeigt;
Fig. 12a eine perspektivische Ansicht ist, die noch eine weitere Ausgestaltung eines Rohres zeigt, dessen vorgeformte Bleche voneinander getrennt sind;
Fig. 12b ein Querschnitt entlang der Linie 12-12 der Figur 12a ist, der die weitere Ausgestaltung des Rohres zeigt, dessen vorgeformte Bleche miteinander verbunden sind;
Fig. 13 eine Frontansicht eines Wärmetauschers ist, in dem die Rohre gemäß der Erfindung eingebaut sind und
Fig. 14 einen Querschnitt eines vorbekannten flachen Rohres zeigt, welches durch Extrudieren hergestellt worden ist.

Die bevorzugten Ausführungsbeispiele

Das erste Ausführungsbeispiel.

In einem in den Figuren 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel weist ein Rohr 1 für Wärmetauscher ein Paar oberer und unterer glatter Wände 2 und 3 auf, die einander gegenüberliegend und in einem vorbestimmten Abstand voneinander, beispielsweise 0,8 mm, angeordnet sind. Die glatten Wände 2 bzw. 3 haben jeweils einen seitlichen Randbereich, die miteinander durch einen Uförmigen Biegeabschnitt verbunden sind. Die anderen aneinandergrenzenden Randbereiche der glatten Wände sind im Bereich des Punktes 5 fest miteinander verschweißt, so daß ein flaches, nahtgeschweißtes Rohr gebildet ist, dessen Querschnitt eine ellipsenähnliche Form aufweist. Dem Rohr 1 sind ferner zwei gekrümmte Vorsprünge 6 zugeordnet, die jeweils Teil der glatten Wände 2 und 3 sind und nach innen weisend von der Innenseite jeder glatten Wand 2, 3 hervorragen, so daß zwei Vorsprünge 6 der einen glatten Wand 2 und zwei weitere Vorsprünge 6 der anderen glatten Wand 3 wechselweise in deren Längsrichtung angeordnet sind. Jeder gekrümmte Vorsprung 6 wird durch ein nach innen gerichtetes Vertiefen eines Abschnittes der glatten Wand 2 oder 3 in eine V-Form und durch anschließendes Zusammenpressen der zwei gegenüberliegenden Schenkel des "V" in einem engen Kontakt miteinander erstellt, so daß ein zweilagiger Wandabschnitt gebildet ist. Die gekrümmten Vorsprünge erstrecken sich somit in Längsrichtung des Rohres 1. Ein Scheitelbereich jedes gekrümmten Vorsprunges 6, der von einer glatten Wand 2 oder 3 hervorragt, liegt an der Innenseite der gegenüberliegenden anderen glatten Wand 3 oder 2 an. Die Scheitelbereiche sind mit der gegenüberliegenden Innenseite und die beiden aneinanderliegenden V-Schenkel des zweilagigen Wandabschnittes sind miteinander verlötet. Ein Verlöten der aneinander grenzenden oder anliegenden Bereiche wird durch Verwendung von Lötmittelschichten eines zweiseitig beschichteten Aluminiumlötmittelbleches erzielt, welches zum Erstellen des Rohres verwendet wird. Daher kann dieses Verlöten gleichzeitig mit dem Verlöten der Rippen 34 an die Rohre 1 und der Rohre 1 an die Sammler 31 und 32 bei der Montage des Wärmetauschers durchgeführt werden.
Im Ergebnis dienen die gekrümmten Vorsprünge 6 als Teilungselemente, die einen Innenraum des gelöteten Rohres 1 in eine Vielzahl separater Kühlmitteldurchlässe 8 unterteilt, die entsprechend der Längsrichtung des Rohres 1 ausgerichtet sind.
Die Wanddicke "t" des Rohres 1 kann beispielsweise zwischen 0,15 bis 0,5 mm, vorzugsweise 0,4 mm aufweisen. Die Rohrbreite "w" kann beispielsweise zwischen 12 und 20 mm, vorzugsweise bei 16 mm liegen, wobei als Rohrhöhe "h" 1,2 bis 2,0 mm, vorzugsweise 1,6 mm, vorgesehen ist.
Zur Herstellung des Rohres 1 wird ein Aluminiumlötblech in einer vorbestimmten Breite vorbereitet, um entsprechend der in Figur 2b gezeigten Schritte bearbeitet zu werden. Ein oder mehrere gekrümmte Vorsprünge 6 werden durch Falten längsgerichteter Abschnitte des Streifens gebildet, um in derselben Richtung von Oberflächen eines rechten und linken Randbereiches eines längsgerichteten mittleren Abschnittes des Streifens 7 hervorzuragen, wobei der Abschnitt später gebogen wird. Zunächst werden, wie in Figur 2a detaillierter gezeigt, leistenförmige Bereiche 6, in Form eines "kursiv geschriebenen V's" mit einem bezüglich der Streifenoberfläche senkrechten Schenkel und einem bezüglich des senkrechten Schenkels schrägen Schenkel, der zu dem senkrechten Schenkel mit einem Winkel Θ von etwa 30º aufweist, erstellt. Im nächsten Schritt werden die leistenförmigen Bereiche 6' einem Richtvorgang unterworfen, worin die Schenkel in engem Kontakt zueinander herangeführt werden, so daß die in Figur 2b dargestellte regelmäßige Form der gekrümmten Vorsprünge 6 eingerichtet wird.
Anschließend wird der Streifen 7 mit den gekrümmten Vorsprüngen 6 entlang seinem längsgerichteten mittleren Abschnitt in eine U-Form gebogen, die, wie in Figur 2c gezeigt, einen vorbestimmten Krümmungsradius aufweist. Die den seitlichen Randbereichen 7a und 7a benachbarten Bereiche werden geringfügig in entgegengesetzte Richtungen gebogen, so daß diese aneinandergrenzen, wobei die aneinandergrenzenden Bereiche nahtgeschweißt werden, welches in Figur 2b mit dem Bezugszeichen 5 versehen worden ist. Figur 2d zeigt das auf diese Weise hergestellte flache Rohr 1 teilweise und in einem größeren Maßstab, wobei das Rohr eine vorbestimmte Dimensionierung aufweist und wobei dieses im Ganzen einen ellipsenförmigen Querschnitt aufweist.
Figur 3 zeigt ein weiteres Rohr 1' mit gekrümmten Vorsprüngen 6a und 6b, die eine geringere Höhe aufweisen und die von entgegengesetzten, sich entsprechenden Abschnitten der oberen glatten Wand 2 bzw. der unteren glatten Wand 3 hervorragen. Die Scheitelbereiche der gegenüberliegenden gekrümmten Vorsprünge 6a und 6b grenzen aneinander und sind miteinander verlötet, so daß diese ein teilig sind. Weitere Merkmale sowie das Herstellungsverfahren sind identisch oder ähnlich in Bezug auf das Rohr 1 des ersten Ausführungsbeispieles.
Figur 4 zeigt noch eine weitere Ausgestaltung eines Rohres 1'', bei dem die oberen und unteren streifenähnlichen glatten Wände 2 und 3 im Abstand voneinander, beispielsweise mit 0,8 mm, vorgesehen sind. Die glatten Wände haben jeweils einen seitlichen Randbereich, die durch den U-förmigen Biegeabschnitt 4 miteinander verbunden sind und wobei die anderen seitlichen Randbereiche miteinander verlötet werden, um ein flaches Rohr mit einem elliptischen Querschnitt zu bilden. Die anderen seitlichen Randbereiche der Wände 2 und 3 sind parallel zueinander und nach innen weisend gebogen worden, um gefalzte Kanten 2a und 3a zu bilden, die eine vorbestimmte Breite aufweisen, bevor die gefalzten Kanten 2a und 3a aneinander geführt und miteinander im Bereich 5 verlötet werden. Eine derartige Verbindungsstruktur ist von Vorteil gegenüber einem einfachen Aneinandergrenzen und Verschweißen der seitlichen Randbereiche der bereits beschriebenen Ausführungsbeispiele, da der Verbindungsprozeß einfacher und der Lötvorgang in einem Ofen sicherer und gleichmäßiger ist. Die Verbindung der seitlichen Randbereiche kann entweder durch Verlöten oder durch Nahtschweißen erstellt werden. Es ist vorteilhaft, die seitlichen Randbereiche gleichzeitig mit den anderen Elementen des Wärmetauschers in einem einzigen Vorgang zu verlöten, wobei es vorteilhaft ist, die Lötmittelschichten eines beidseitig beschichteten Aluminiumlötbleches zu verwenden. Bei dem Einschrittverfahren können sowohl die Rippen 34 an die Rohre 1 als auch die Rohre 1 an die Sammler 31 und 32 gleichzeitig mit den seitlichen Randbereichen der Rohrwände verlötet werden.
Weitere Merkmale dieses Rohres und Einzelheiten seiner Herstellung sind identisch oder ähnlich mit denen des Rohres 1 des ersten Ausführungsbeispieles.
Figur 5 zeigt noch ein anders ausgestaltetes Rohr 1''' mit gekrümmten Vorsprüngen 6a und 6b, die eine geringere Höhe aufweisen und von gegenüberliegenden, sich entsprechenden Abschnitten einer oberen Wand 2 bzw. einer unteren Wand 3 hervorragen. Die Scheitelbereiche der gegenüberliegenden gekrümmten Vorsprünge 6a und 6b stoßen aneinander und sind miteinander verlötet, um einteilig zu sein. Weitere Merkmale dieses Rohres und Einzelheiten seiner Herstellung sind identisch oder ähnlich mit denen des in Figur 4 gezeigten Rohres.

Das zweite Ausführungsbeispiel:

In einem in den Figuren 6 bis 8 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel weist ein Rohr 11 gekrümmte Vorsprünge 16 auf, die nach innen weisend von einzelnen Bereichen einer oberen und unteren Wand 12 und 13 hervortreten. Diese Vorsprünge 16 werden durch nach innen gerichtetes Vertiefen der Abschnitte der Wände 12 und 13 in halbkugelförmige oder im Querschnitt U-förmige Sicken erstellt. Auf diese Weise sind auf jeder glatten Wand eine Vielzahl von sickenähnlichen gekrümmten Vorsprüngen 16 verteilt. Die jeweiligen Scheitelbereiche der Vorsprünge 16 der oberen Wand entsprechen solchen Scheitelbereichen der Vorsprünge 16 der unteren Wand und wirken mit diesen zusammen, so daß sie, um einteilig zu sein, miteinander verlötbar sind. Der Innenraum des Rohres 11 weist einen einzigen Kühlmitteldurchlaß 18 auf, der aufgrund der verteilten, sickenähnlichen gekrümmten Vorsprünge 16 vagabundierend oder zickzackförmig ausgebildet sein kann. Das durch diesen Durchlaß 18 des Rohres 11 fließende Kühlmittel wird durch die gekrümmten Vorsprünge 16 ver wirbelt, um auf diese Weise die Wärmeübertragung günstig zu beeinflussen.
Einzelheiten weiterer struktureller Merkmale dieses Rohres 11 entsprechen denen des in den Figuren 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispieles und werden daher an dieser Stelle nicht wiederholt.
Vergleichbar zu den in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen wird das Rohr 11 aus einem Streifen 17 aus Aluminiumlötblech hergestellt, wobei der Streifen 17 eine in den Figuren 7 und 8 gezeigte vorbestimmte Breite aufweist. Die sickenähnlichen gekrümmten Vorsprünge 16 werden an vorbestimmten Punkten des Streifens gebildet, bevor dieses im Querschnitt U-förmig entlang seines längsgerichteten mittleren Abschnittes, wie durch die in Figur 8 gezeigte strichpunktierte Linienführung angedeutet, gebogen. Anschließend werden die aneinanderstoßenden Streifenendbereiche miteinander durch Nahtschweißen, wie durch das Bezugszeichen 5 gezeigt, verschweißt, so daß auf diese Weise ein flaches gedrungenes Rohr erstellt ist.
In einer weiteren Ausgestaltung des zweiten Ausführungsbeispieles sind die gekrümmten Vorsprünge 16 an einer der beiden glatten Wände 12 an Position angeordnet, die sich bezüglich der auf der anderen glatten Wand 13 vorgesehenen Positionen in einer Art und Weise unterscheiden, die zuvor beschrieben worden ist. Die Scheitelbereiche dieser Vorsprünge grenzen an die Innenseite der gegenüberliegenden glatten Wand und sind mit dieser verlötet.

Das dritte Ausführungsbeispiel:

In einem dritten, in Figur 9 gezeigten Ausführungsbeispiel wird ein Rohr 21 aus zwei vorgeformten Blechen P&sub1; und P&sub2; gebildet. Gekrümmte Vorsprünge 26 sind wechselweise in Längsrichtung des einen Bleches P&sub1; und des anderen Bleches P&sub2; nach innen ragend angeordnet. Die vorgeformten Bleche werden so angeordnet, daß ihre gekrümmten Vorsprünge nach innen weisend angeordnet sind, wobei die seitlichen Randbereiche der besagten Bleche, beispielsweise glatte Wände, aneinandergrenzen, um miteinander verlötet zu werden. Jedes vorgeformte Blech weist zwei gekrümmte Vorsprünge 26 auf.
Beide seitlichen Randbereiche jedes vorgeformten Bleches P&sub1; oder P&sub2; sind L-förmig gebogene Abschnitte 22a oder 23a, die zur einteiligen Ausbildung aneinandergrenzen und miteinander verlötet sind. Diese können, wenn notwendig, geschweißt und nicht gelötet sein. Weitere strukturelle Merkmale dieses Rohres 21 entsprechen denen der ersten und zweiten Ausführungsbeispiele, so daß sich eine Beschreibung dieser erübrigt.
Das dritte Ausführungsbeispiel kann ebenfalls so ausgestaltet sein, daß die gekrümmten Vorsprünge 26 der oberen glatten Wand 22 bezüglich solcher der unteren glatten Wand 23 versetzt angeordnet sind, wobei die Scheitelbereiche dieser Vorsprünge aneinandergrenzen und miteinander verlötet sind.
Zur Vereinfachung der Montage des Rohres 21 werden seine Bleche P&sub1; und P&sub2; vorzugsweise zeitweilig oder vorläufig vor dem Lötvorgang fixiert. Beispielsweise können die Kanten der L-förmigen Biegeabschnitte 23a des unteren Bleches P&sub2; entlang der gesamten Rohrlänge 21' U-förmig nach oben und nach innen weisend gebogen sein. Jede der U-förmigen Kanten umklammert den entsprechenden Biegeabschnitt 22a des unteren Bleches P&sub2; Ausführlicher: Die unteren und oberen L-förmigen Abschnitte 22a und 22b werden zuerst gebildet, so daß der obere durch Einschieben in den unteren eingesetzt bar ist.
Figur 11a zeigt eine weitere Ausgestaltung der vorläufigen Fixierung, in der einige Zungen 23b vorgesehen sind, die vom äußeren Rand jedes L-förmigen Biegeabschnittes 23a des unteren Bleches P&sub2; hervorragen. Entsprechend den Zungen weist jeder L-förmige Biegeabschnitt 22a des oberen Bleches P&sub1; Aussparungen 22b auf. Wenn das obere Blech P&sub1; auf dem unteren Blech P&sub2; aufliegt, werden die Zungen 23b zu den Aussparungen 22b hin gebogen und nach unten auf die Kanten des L-förmigen Abschnittes gefaltet, wodurch die Bleche zur Erstellung eines in Figur 11b gezeigten Rohres 21'' verbunden werden. Figur 12a zeigt eine weitere Ausgestaltung, bei der kleine runde Rippen 23c über die L-förmigen Biegeabschnitte 23a des unteren Bleches P&sub2; nach oben rangend hervortreten. Den Rippen 23c entsprechende Löcher 22c sind in die Biegeabschnitte 22a des oberen Bleches P&sub1; eingebracht. Das Rohr 21''' ist, wie in Figur 12b gezeigt, durch Anordnen des oberen Bleches P&sub1; auf dem unteren Blech P&sub2; und anschließendem Quetschen der oberen, durch die Löcher 22c durchreichenden Bereiche der Rippen 23c erstellt, so daß die Rippen darin befestigt sind.
Obwohl die gekrümmten Vorsprünge 26 sich in Längsrichtung bezüglich des Rohres 21, 21', 21'' oder 21''' erstrecken, können die Vorsprünge 16 sickenförmige Vorsprünge sein, die durch nach innen gerichtetes Eindrücken der Abschnitte der glatten Wände 22 und 23 in eine halbkugelige Form oder im Querschnitt U-förmig erstellt werden. In diesem Fall sind eine Vielzahl von sickenähnlichen Vorsprüngen über jede glatte Wand verteilt. Die Scheitelbereiche der sich entsprechenden oberen und unteren Vorsprünge grenzen aneinander und sind miteinander verlötet. Der Innenraum des Rohres ist dann ein einziger Kühlmitteldurchlaß mit einer gemäß der Anordnung der verteilten sickenähnlichen Vorsprünge unregelmäßigen Form. Das auf diesem Wege durchfließende Kühlmittel wird verwirbelt und durch Vorhandensein der Vorsprünge wird die Wärmeübertragung beschleunigt.
Weiterhin können die gebogenen Abschnitte der seitlichen Randbereiche nicht, wie das dritte Ausführungsbeispiel zeigt, nach außen gebogen sein, sondern nach innen.
Es wird nun ersichtlich sein, daß entweder durch Biegen eines einzelnen dünnen Streifens oder durch Verbindung von zwei vorgeformten Blechen zur Erstellung eines flachen Rohres für Wärmetauscher das Rohr so dünne Wände aufweist, daß seine Höhe auf ein Minimum reduziert werden kann, so daß dieses eines der dünnsten Typen ist.
Es ist zu verstehen, daß die gekrümmten Vorsprünge, die von der oberen und unteren glatten Wand hervorragen, um einander zu berühren und um miteinander oder mit der Innenseite der gegenüberliegenden Wand verlötet zu werden, als Verstärkungselemente des Rohres dienen, wodurch seine Kompressionsfestigkeit und seine Widerstandsfähigkeit gegen Innendrücke erhöht ist. Das für Kondensatoren vorgesehene Rohr gemäß der Erfindung ist daher in keinster Weise den flachen vorbekannten extrudierten Rohren unterzuordnen.
Zur Herstellung des Rohres gemäß der Erfindung ist es lediglich notwendig, konventionelle Technologien anzuwenden, um die einzelnen Streifen oder die beiden Bleche, auf denen die vorbestimmten gekrümmten Vorsprünge vorgesehen sind, herzustellen. Daher beinhaltet das Herstellungsverfahren auch keinerlei Schwierigkeiten, die Rohre in einer größeren Stückzahl bei geringeren Herstellungskosten herzustellen.
Ferner wird die Belastungstähigkeit und die Verwindungssteifigkeit vorteilhaft erhöht, wenn sich die gekrümmten Vorsprünge in Längsrichtung des Rohres erstrecken. In einem anderen Fall, bei dem die gekrümmten Vorsprünge als Sicken vorgesehen sind, wird das Kühlmittel beim Durchfließen der Durchlässe in dem Rohr so wirkungsvoll verwirbelt, so daß ihre Wärmeübertragungsrate beeindruckend verbessert ist.

Claims

1. Rohr für Wärmetauscher mit einem Paar glatter Wände (2, 3 oder 22, 23), die in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind, wobei jede glatte Wand einen seitlichen Randbereich aufweist, der entweder durch einen U-förmigen Biegeabschnitt (4) an den seitlichen Randbereich der anderen Wand angeformt ist oder der L-förmige Abschnitte (22a, 23a) aufweist, die durch Löten oder Schweißen miteinander verbunden sind, wobei jede glatte Wand einen gegenüberliegenden seitlichen Randbereich aufweist, der an den gegenüberliegenden seitlichen Randbereich der anderen Wand angrenzt und an dieser dichtend gesichert ist, um so ein flaches Rohr zu bilden, und wobei jede glatte Wand wenigstens einen gekrümmten Vorsprung (6 oder 26) aufweist, der zur anderen glatten Wand hin hervorragt und der sich in Längsrichtung des Rohres (1 oder 21) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß jeder gekrümmte Vorsprung (6 oder 26) ein eng gefalteter Abschnitt der glatten Wand ist, wobei dieser Bereich Innenflächen aufweist, die in engem Kontakt zueinander angeordnet und miteinander verlötet sind, wobei jeder gekrümmte Vorsprung (6 oder 26) Teil der glatten Wand ist und einen inneren Scheitelbereich aufweist, der an der Innenseite der anderen glatten.Wand anliegt und mit dieser verlötet ist, wobei die gekrümmten Vorsprünge (6 oder 26) wechselweise von der einen bzw. der anderen glatten Wand hervorragen, um auf diese Weise einen Innenraum des Rohres (1 oder 21) in eine Vielzahl separater Kühlmitteldurchlässe (8) zu unterteilen.

2. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anderen seitlichen Randbereiche der glatten Wände (2, 3) gefalzte Kanten (2a, 3a) aufweisen, die parallel angeordnet aneinandergrenzen und fest miteinander verbunden sind.

3. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide seitlichen Randbereiche der vorgeformten Platten (22, 23) gebogene Bereiche (22a, 23a) aufweisen, die parallel angeordnet aneinandergrenzen und miteinander verlötet sind.

4. Verfahren zur Herstellung eines Rohres für Wärmetauscher nach Anspruch 1, welches die Schritte umfaßt: Vorbereiten eines Streifens in einer vorbestimmten Breite, Erstellen von einem oder mehreren gekrümmten Vorsprüngen, die Teil der Innenseiten der Seitenbereiche eines mittleren Streifenabschnitts sind und von diesem hervorragen, so daß sich jeder gekrümmte Vorsprung in Längsrichtung des Rohres erstreckt und ein eng gefalteter Bereich des Seitenbereichs ist, wobei der Bereich Innenflächen aufweist, die in engem Kontakt zueinander angeordnet sind, Biegen des Streifens mit den gekrümmten Vorsprüngen in dessem mittleren Abschnitt in eine Uförmige Querschnittsform, um auf diese Weise den Seitenbereichen entsprechende glatte Wände zu erstellen, anschließendes Aneinanderführen der seitlichen Randbereiche der glatten Wände, so daß im Querschnitt eine Ellipse zwischen den glatten Wänden und den inneren Scheitelbereichen der gekrümmten Vorsprünge einer glatten Wand gebildet wird, wobei die inneren Scheitelbereiche an die andere glatte Wand grenzen, und anschließendem festem Verbinden der Innenflächen jedes gekrümmten Vorsprunges miteinander, der seitlichen Randbereiche miteinander und der inneren Scheitelbereiche mit der Innenseite, an der die gekrümmten Vorsprünge anliegen, wobei diese in Querrichtung des Rohres wechselweise angeordnet sind, um auf diese Weise einen Innenraum des Rohres in eine Vielzahl separater Kühlmitteldurchlässe zu unterteilen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen ein Lötblech mit einem Kernmaterial ist, das beidseitig mit einer Lötmittelschicht beschichtet ist, daß die aneinandergrenzenden Seitenbereiche nahtgeschweißt sind, daß anschließend die Innenflächen von jedem gekrümmten Vorsprung miteinander verlötet werden, und daß die inneren Scheitelbereiche mit den Innenseiten, an denen sie anliegen, verlötet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch qekennzeichnet, daß der Streifen ein Lötblech mit einem Kernmaterial ist, das beidseitig mit einer Lötmittelschicht beschichtet ist und daß in einem Vorgang die aneinandergrenzenden seitlichen Randbereiche miteinander, die Innenflächen von jedem gekrümmten Vorsprung miteinander und die inneren Scheitelbereiche mit der an diese angrenzenden Innenseite verlötet werden.