Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher, wie er beispielsweise
als Kühlradiator
(Kühler)
zum Kühlen
eines in Rohren strömenden Kühlmittels
verwendet wird.The
The present invention relates to a heat exchanger such as, for example
as a cooling radiator
(Cooler)
for cooling
a flowing coolant in pipes
is used.
Das
US-Patent Nr. 6 595 273 B2 (JP-A-2004-3787) offenbart einen Wärmeaustauscher
mit flachen Rohren als Kühlmittelradiator.
Die flachen Rohre haben Ausnehmungen bzw. Vertiefungen auf flachen
Wandungen (ihren Rohrhauptwandungen) und ermöglichen es, der Luft zu strömen, wodurch
der Wirkungsgrad des Wärmeaustausches verbessert
wird. Die Ausnehmungen sind definiert durch Vorsprünge, die
auf den Rohrhauptwandungen ausgebildet sind.The
U.S. Patent No. 6,595,273 B2 (JP-A-2004-3787) discloses a heat exchanger
with flat tubes as Kühlmittelradiator.
The flat tubes have recesses or depressions on flat
Walls (their Rohrhuptwandungen) and allow it to flow in the air, thereby
the efficiency of heat exchange improved
becomes. The recesses are defined by projections that
are formed on the tube main walls.
Die
Vorsprünge
haben schlangeförmige
Seitenwandungen, derart, dass Luft in den Ausnehmungen schlangenartig
oder mäanderförmig strömt. Da die
Luftströmung
benachbart den Außenflächen der Hauptrohrwandungen
gestört
wird, wird die Entwicklung einer Temperaturgrenzschicht benachbart
den Außenflächen der
Rohrhauptwandungen reduziert. Damit wird ein Koeffizient der Wärmeübertragung
der Luft verbessert.The
projections
have serpentine
Side walls, such that air snakes in the recesses
or meandering flows. Because the
airflow
adjacent the outer surfaces of the main pipe walls
disturbed
becomes, the development of a temperature boundary layer adjacent
the outer surfaces of the
Tube main walls reduced. This becomes a coefficient of heat transfer
the air improves.
Die
Ausnehmungen werden gebildet, indem die Außenflächen der Rohrhauptwandungen
in Richtung der Rohre nach innen gepresst werden. Daher strömt innerhalb
der Flachrohre das Kühlmittel über die
inneren Vorsprünge
schlangenartig und somit wird die Kühlmittelströmung gestört. Da die Entwicklung einer
Temperaturgrenzschicht benachbart den Innenflächen der Rohrhauptwandungen
reduziert wird, wird ein Koeffizient der Wärmeübertragung des Kühlmittels
verbessert. Bei diesem Wärmeaustauscher
wird somit der Koeffizient der Wärmeübertragung
sowohl der Luft wie des Kühlmittels
verbessert, indem die Ströme
von Luft und Kühlmittel
gestört werden,
wodurch die Wirksamkeit des Wärmeaustausches
verbessert wird.The
Recesses are formed by the outer surfaces of the tube main walls
in the direction of the tubes are pressed inwards. Therefore, within flows
the flat tubes the coolant over the
internal projections
snake-like and thus the coolant flow is disturbed. As the development of a
Temperature boundary layer adjacent the inner surfaces of the tube main walls
is reduced, a coefficient of heat transfer of the coolant
improved. In this heat exchanger
thus becomes the coefficient of heat transfer
both the air and the coolant
improved by the currents
of air and coolant
be disturbed
whereby the effectiveness of the heat exchange
is improved.
Da
jedoch das Kühlmittel
schlangenartig bzw. serpentinenartig fließt, nimmt der Strömungswiderstand
des Kühlmittels
zu, was zu einem Druckverlust des Kühlmittels führt. Wenn die Temperatur des Kühlmittels
aufgrund des Druckverlustes des Kühlmittels abnimmt, nimmt auch
die Temperaturdifferenz zwischen dem Kühlmittel und der Luft ab. Weiterhin wird
dies den Leistungsgrad des Wärmeaustausches beeinflussen.There
however the coolant
snake-like or serpentine flows, the flow resistance decreases
of the coolant
to, which leads to a pressure loss of the coolant. When the temperature of the coolant
decreases due to the pressure loss of the coolant also decreases
the temperature difference between the coolant and the air. Continue
this affect the efficiency of the heat exchange.
Die
vorliegende Erfindung wird im Hinblick auf vorgenannte Tatsachen
gemacht, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Wärmeaustauscher
zu schaffen, der über
Rohre mit Vorsprüngen
zum Stören
der Strömungen
eines inneren Fluids und eines äußeren Fluids
verfügt,
der in der Lage ist, ausreichend den Wirkungsgrad des Wärmeaustausches
beizubehalten oder zu verbessern.The
The present invention is made in view of the above facts
and it is an object of the present invention to provide a heat exchanger
to create that over
Pipes with protrusions
to disturb
the currents
an inner fluid and an outer fluid
features,
which is capable of sufficiently the efficiency of heat exchange
maintain or improve.
Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung verfügt der Wärmeaustauscher über Rohre und
Rippen. Die Rohre definieren Durchlässe oder Kanäle darin,
durch welche ein Kühlmittel
als ein inneres Fluid strömt.
Die Rohre verfügen
somit über Hauptwandungen,
die einander gegenüberstehen. Die
Rippen sind zwischen den Rohren angeordnet und mit den Rohrhauptwandungen
verbunden. Die Rohrhauptwandungen verfügen über Vorsprünge, die bezüglich der
Rohre nach innen vorstehen und Ausnehmungen außerhalb der Rohre definieren,
damit ein äußeres Fluid
strömen
kann. Jedes der Rohre verfügt
Ober eine Rohraußenabmessung
(Rohrhöhe) in
einer Richtung senkrecht zu den Rohrhauptwandungen in einem Bereich
zwischen gleich oder größer 0,8
mm und gleich oder kleiner 1,9 mm.According to one
Aspect of the present invention, the heat exchanger has pipes and
Ribs. The tubes define passages or channels therein,
through which a coolant
as an internal fluid flows.
The pipes have
thus over main walls,
who are facing each other. The
Ribs are located between the tubes and with the tube main walls
connected. The pipe main walls have protrusions which, relative to the
Projecting tubes inwards and defining recesses outside the tubes,
thus an external fluid
stream
can. Each of the tubes has
Above a pipe outside dimension
(Pipe height) in
a direction perpendicular to the tube main walls in an area
between equal or greater than 0.8
mm and equal to or less than 1.9 mm.
Mit
zunehmender Außenrohrabmessung nimmt
ein Durchlassbereich des Kühlmitteldurchgangs
zu und der Widerstand gegen die Kühlmittelströmung wird reduziert. Somit
wird der Druckverlust des Kühlmittels
reduziert und damit die Abnahme im Wirkungsgrad des Wärmeaustausches
unterdrückt. Wird
jedoch die Rohraußenabmessung
mehr als notwendig gesteigert, so wird der Strömungswiderstand des Kühlmittels
exzessiv reduziert. In diesem Fall wird, obwohl das Kühlmittel
glatt strömt,
der Störeffekt
des Kühlmittels
reduziert.With
increasing outer tube dimension decreases
a passage area of the coolant passage
to and the resistance to the coolant flow is reduced. Consequently
becomes the pressure loss of the coolant
reduced and thus the decrease in the efficiency of heat exchange
suppressed. Becomes
however, the tube outside dimension
increased more than necessary, so the flow resistance of the coolant
excessively reduced. In this case, although the coolant
flows smoothly,
the disturbing effect
of the coolant
reduced.
Somit
wird die Rohraußenabmessung
in einem Bereich zwischen gleich oder größer 0,8 mm und gleich oder
kleiner 1,9 mm festgesetzt. Wenn sich die Rohraußenabmessung in diesem Bereich befindet,
wird der Druckverlust des Kühlmittels
reduziert, während
der Störeffekt
des Kühlmittels
beibehalten wird. Daher wird der Wirkungsgrad des Wärmeaustausches
in ausreichender Weise gewährleistet.Consequently
becomes the pipe outside dimension
in a range between equal to or greater than 0.8 mm and equal or
smaller than 1.9 mm. If the pipe outside dimension is in this range,
becomes the pressure loss of the coolant
reduced while
the disturbing effect
of the coolant
is maintained. Therefore, the heat exchange efficiency becomes
ensured in a sufficient manner.
Andere
Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nun
deutlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung anhand der
beiliegenden Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen
behaftet sind und in denen:Other
Objects, features and advantages of the present invention will now be
more clearly from the following detailed description with reference to
accompanying drawings in which like parts with like reference numerals
are affected and in which:
1 eine
perspektivische Darstellung eines Wärmeaustauschers gemäß einer
erster Ausführungsform
der Erfindung ist; 1 a perspective view of a heat exchanger according to a first embodiment of the invention;
2 eine
schematische perspektivische Darstellung eines Teils des Wärmeaustauschers
der ersten Ausführungsform
darstellt; 2 Fig. 10 is a schematic perspective view of a part of the heat exchanger of the first embodiment;
3A eine
perspektivische Darstellung ist, die einen Schritt zum Bilden von
Vorsprüngen
und Vertiefungen auf einem Plattenelement für den Wärmeaustauscher nach der ersten
Ausführungsform
ist; 3A Fig. 12 is a perspective view showing a step of forming protrusions and recesses on a plate member for the heat exchanger according to the first embodiment;
3B eine
perspektivische Darstellung zeigt, die einen Schritt beim Biegen
bzw. Falten des Plattenelements gemäß der ersten Ausführungsform ist; 3B shows a perspective view, which is a step in bending or folding the plate member according to the first embodiment;
4 eine
perspektivische Darstellung eines Schrittes ist, bei dem geformte
Rohrelemente als ein anderes Beispiel zum Bilden eines Rohres für den Wärmeaustauscher
gemäß der ersten
Ausführungsform
vereinigt werden; 4 Fig. 12 is a perspective view of a step in which molded pipe members are united as another example of forming a pipe for the heat exchanger according to the first embodiment;
5 eine
graphische Darstellung ist, die eine Beziehung zwischen der Höhe des Rohres
und dem Wirkungsgrad der Wärmeübertragung
der Luft gemäß der ersten
Ausführungsform
ist; 5 Fig. 12 is a graph showing a relation between the height of the tube and the heat transfer efficiency of the air according to the first embodiment;
6 eine
graphische Darstellung ist, die die Teilung (pitch) von Vorsprüngen der
Rohre und der Wärmeübertragungsleistung
der Luft gemäß der ersten
Ausführungsform
zeigt; 6 Fig. 12 is a graph showing the pitch of protrusions of the tubes and the heat transfer performance of the air according to the first embodiment;
7 eine
graphische Darstellung eines Verhältnisses zwischen der Höhe der Rippen
des Wärmeaustauschers
und der Wärmeübertragungsleistung
der Luft gemäß der ersten
Ausführungsform erkennen
lässt; 7 Fig. 12 is a graph showing a relationship between the height of the fins of the heat exchanger and the heat transfer performance of the air according to the first embodiment;
8 eine
schematische perspektivische Darstellung eines Teils eines Wärmeaustauschers gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; 8th a schematic perspective view of a portion of a heat exchanger according to a second embodiment of the present invention;
9 eine
schematische perspektivische Darstellung eines Teils eines Wärmeaustauschers gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; 9 a schematic perspective view of a portion of a heat exchanger according to a third embodiment of the present invention;
10 eine
schematische perspektivische Darstellung eines Teils eines Wärmeaustauschers gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; 10 a schematic perspective view of a portion of a heat exchanger according to a fourth embodiment of the present invention;
11 eine
schematische perspektivische Darstellung eines Teils eines Wärmeaustauschers gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; 11 shows a schematic perspective view of a part of a heat exchanger according to a fifth embodiment of the present invention;
12 eine
schematische perspektivische Darstellung eines Teils eines Wärmeaustauschers gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt; 12 Fig. 10 is a schematic perspective view of a part of a heat exchanger according to a sixth embodiment of the present invention;
13 eine
schematische perspektivische Darstellung eines Teils eines Wärmeaustauschers gemäß einer
siebten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist; 13 Fig. 12 is a schematic perspective view of a part of a heat exchanger according to a seventh embodiment of the present invention;
14 eine
schematische perspektivische Darstellung eines Teils eines Wärmeaustauschers gemäß einer
achten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; 14 a schematic perspective view of a portion of a heat exchanger according to an eighth embodiment of the present invention;
15 eine
schematische perspektivische Darstellung ist, die eine Stufe zum
Formen eines Rohres des Wärmeaustauschers
gemäß der achten Ausführungsform
zeigt; und 15 Fig. 12 is a schematic perspective view showing a stage for forming a tube of the heat exchanger according to the eighth embodiment; and
16 eine
schematische perspektivische Darstellung eines Teils eines Wärmeaustauschers gemäß einer
neunten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist. 16 is a schematic perspective view of a portion of a heat exchanger according to a ninth embodiment of the present invention.
(Erste Ausführungsform)First Embodiment
Eine
erste Ausführungsform
soll nun mit Bezug auf die 1 bis 7 beschrieben
werden. Wie in 1 gezeigt, wird ein Wärmeaustauscher 10 beispielsweise
als Kühlmittelkondensator
eines Kühlkreislaufs
für eine
Fahrzeugklimaanlage verwendet und ist in einem Motorraum eines Fahrzeugs
an einem Ort gelagert, wo Außenluft
ausreichend, wenn das Fahrzeug fährt,
zugeführt
wird.A first embodiment will now be described with reference to FIGS 1 to 7 to be discribed. As in 1 shown, becomes a heat exchanger 10 for example, used as a refrigerant condenser of a refrigeration cycle for a vehicle air conditioner, and is stored in an engine compartment of a vehicle at a location where outside air is sufficiently supplied when the vehicle is running.
Der
Wärmeaustauscher 10 verfügt über einen
im Wesentlichen rechteckförmigen
Umfang und umfasst einen wärmeaustauschenden
Teil 13 und Tanks 14, 15. Der wärmeaustauschende
Teil 13 umfasst Flachrohre und Rippen 12. Die
Flachrohre 11 definieren Kühlkanäle, durch welche innen ein
Kühlmittel
strömt.
Die Rippen 12 sind beispielsweise Weltrippen. Der wärmeaustauschende
Teil 13 nimmt den Wärmeaustausch
zwischen dem Kühlmittel
und der außerhalb
der Flachrohre 11 strömenden
Luft vor.The heat exchanger 10 has a substantially rectangular periphery and includes a heat exchanging part 13 and tanks 14 . 15 , The heat exchanging part 13 includes flat tubes and ribs 12 , The flat tubes 11 define cooling channels through which a coolant flows inside. Ribs 12 are, for example, world ribs. The heat exchanging part 13 takes the heat exchange between the coolant and the outside of the flat tubes 11 flowing air.
Tanks
oder Sammler 14, 15 sind an gegenüberliegende
Enden der Rohre 11 gekuppelt. Das Kühlmittel wird in die Flachrohre 11 von
einem der Sammler 14, 15 (beispielsweise dem linken
Sammler in 1) verteilt und in dem anderen
der Sammler 14, 15 (beispielsweise dem rechten
Sammler oder Tank in 1) gesammelt. An den Enden des
wärmeaustauschenden
Teils 13, das heißt
an den Längsenden
der Sammler 14, 15, sind Seitenplatten 16, 17 als
Elemente vorgesehen, um die Außenbegrenzung des
Wärmeaustauschers 10 aufrecht
zu erhalten. Die Seitenplatten 16, 17 sind parallel
zu den Rohren 11 angeordnet, und Enden der Seitenplatten 16, 17 sind mit
den Sammlern 14, 15 verbunden. Die Rohre 11, die
Rippen 12, die Sammler 14, 15 sind integral
beispielsweise durch Löten
verbunden.Tanks or collectors 14 . 15 are at opposite ends of the pipes 11 coupled. The coolant gets into the flat tubes 11 from one of the collectors 14 . 15 (for example, the left collector in 1 ) and in the other the collector 14 . 15 (for example, the right collector or tank in 1 ) collected. At the ends of the heat exchanging part 13 that is, at the longitudinal ends of the collectors 14 . 15 , are side plates 16 . 17 provided as elements to the outer boundary of the heat exchanger 10 to maintain. The side plates 16 . 17 are parallel to the pipes 11 arranged, and ends of the side plates 16 . 17 are with the collectors 14 . 15 connected. The pipes 11 , Ribs 12 , the collector 14 . 15 are integrally connected, for example, by soldering.
Die
Sammler 14, 15 sind aus Metall wie beispielsweise
Aluminiumlegierung hergestellt und haben die Form eines zylindrischen
Behälters.
Die Sammler 14, 15 sind mit Schlitzen (nicht dargestellt) ausgestattet,
und die Schlitze sind unter vorbestimmten Intervallen in der Längsrichtung
der Sammler 14, 15 angeordnet. Die Längsenden
der Rohre 11 sind in die Schlitze, um die Verbindung zu
den Sammlern 14, 15 herzustellen, eingeführt.The collectors 14 . 15 are made of metal such as aluminum alloy and have the shape of a cylindrical container. The collectors 14 . 15 are provided with slits (not shown), and the slits are at predetermined intervals in the longitudinal direction of the collectors 14 . 15 arranged. The longitudinal ends of the pipes 11 are in the slots to connect to the collectors 14 . 15 established.
Die
Sammler 14, 15 sind mit Verbindungsblocks 14a, 15a versehen.
Beispielsweise ist ein erster Verbindungsblock 14a an den
linken Sammler 14 in einer Lage benachbart dem einen (beispielsweise dem
unteren Ende der 1) gelötet. Ein (nicht dargestelltes)
Einlassrohr ist mit dem Verbindungsblock 14a gekuppelt,
um ein Kühlmittel
hoher Temperatur und hohen Druckes einzuführen, das aus einem Kompressor
(nicht dargestellt) des Kühlkreislaufes abgegeben
wurde, und zwar in den linken Sammler 14.The collectors 14 . 15 are with connection blocks 14a . 15a Mistake. For example, a first connection block 14a to the left collector 14 in a position adjacent to the one (for example, the lower end of the 1 ) soldered. An inlet pipe (not shown) is connected to the connection block 14a coupled to introduce a high temperature and high pressure refrigerant discharged from a compressor (not shown) of the refrigeration cycle into the left header 14 ,
Auch
ist ein zweiter Verbindungsblock 15a mit dem rechten Sammler 15 an
einem Ort benachbart einem gegenüberliegenden
Ende (beispielsweise dem oberen Ende der 1) verlötet. Ein
(nicht dargestelltes) Auslassrohr ist mit dem Verbindungsblock 15a gekuppelt,
um ein Kühlmittel
in flüssiger Phase
auszutragen, das den Wärmeaustauscher 10 passiert
hat, und zwar gegen ein (nicht gezeigtes) Expansionsventil des Kühlkreislaufes.Also is a second connection block 15a with the right collector 15 at a location adjacent an opposite end (for example, the upper end of 1 ) soldered. An outlet pipe (not shown) is connected to the connection block 15a coupled to discharge a refrigerant in the liquid phase containing the heat exchanger 10 has happened, against a (not shown) expansion valve of the cooling circuit.
Weiterhin
sind die Sammler 14, 15 mit Eingriffsvorsprüngen 14b, 15b an
ihren Enden (untere Enden in 1) versehen,
um den Wärmeaustauscher 10 an
einer Karosserie des Fahrzeugs zu befestigen.Furthermore, the collectors 14 . 15 with engagement projections 14b . 15b at their ends (lower ends in 1 ) to the heat exchanger 10 to attach to a body of the vehicle.
Als
Nächstes
soll der Aufbau des wärmeaustauschenden
Teils 13 mit Bezug auf 2 beschrieben
werden.Next, the structure of the heat exchanging part 13 regarding 2 to be discribed.
Jedes
der Rohre 11 verfügt
Ober im Wesentlichen flache Wandungen 20, 21 (im
Folgenden als Rohrhauptwandungen bezeichnet), die einander gegenüberstehen.
Die Rohrhauptwandungen 20, 21 erstrecken sich
im Wesentlichen parallel zu einer allgemeinen Strömungsrichtung
Ar1 der Luft. Die Rohre 11 und die Rippen 12 sind
in einer Richtung senkrecht zu den Rohrhauptwandungen 20, 21 gestapelt und
bilden daher den wärmeaustauschenden
Teil 13. Die Rohre 11 sind mit den Rippen 12 Ober
die Rohrhauptwandungen 20, 21 verbunden.Each of the pipes 11 Ober has essentially flat walls 20 . 21 (hereinafter referred to as tube main walls) which face each other. The pipe main walls 20 . 21 extend substantially parallel to a general flow direction Ar1 of the air. The pipes 11 and the ribs 12 are in a direction perpendicular to the tube main walls 20 . 21 stacked and therefore form the heat exchanging part 13 , The pipes 11 are with the ribs 12 Above the pipe main walls 20 . 21 connected.
Hier
hat jedes Rohr 11 eine Außenabmessung (im Folgenden
als Rohrhöhe)
H in einer Richtung senkrecht zu den Rohrhauptwandungen 20, 21 bezeichnet.
Die Rohrhöhe
H befindet sich in einem Bereich zwischen gleich oder größer 0,8
mm und gleich oder kleiner 1,9 mm. Auch hat jede Rippe 12 eine
Höhe (im
Folgenden bezeichnet als Rippenhöhe)
F in einer Richtung senkrecht zu den Rohrhauptwandungen 20, 21.
Die Rippenhöhe
F befindet sich in einem Bereich gleich oder größer 2,0 mm und gleich oder
kleiner 9,0 mm.Here is every tube 11 an outer dimension (hereinafter referred to as pipe height) H in a direction perpendicular to the pipe main walls 20 . 21 designated. The pipe height H is in a range between equal to or greater than 0.8 mm and equal to or less than 1.9 mm. Also, every rib has 12 a height (hereinafter referred to as rib height) F in a direction perpendicular to the tube main walls 20 . 21 , The fin height F is in a range equal to or greater than 2.0 mm and equal to or less than 9.0 mm.
Jede
der Rohrhauptwandungen 20 hat Vorsprünge 22, die bezüglich der
Rohre 11 nach innen vorstehen. Beispielsweise werden die
Vorsprünge 22 gebildet,
indem entsprechende Teile der Rohrhauptwandung 20 von der
Außenseite
gegen die Innenseite gepresst oder erhaben gedrückt werden. Somit definieren
die Vorsprünge 22 Ausnehmungen 20a auf einer
Rohraußenseite,
die es erlauben, dass Luft durchtreten kann, wie durch einen Pfeil
Ar2 gezeigt. In ähnlicher
Weise haben die Rohrhauptwandungen 21 Vorsprünge 23,
welche Ausnehmungen 21a auf der Rohraußenseite definieren.Each of the pipe main walls 20 has tabs 22 Regarding the pipes 11 protrude inwards. For example, the projections 22 formed by corresponding parts of the pipe main wall 20 pressed from the outside against the inside or pressed down. Thus, the projections define 22 recesses 20a on a pipe outside, which allow air to pass through, as shown by an arrow Ar2. Similarly, the tube main walls have 21 projections 23 , which recesses 21a on the outside of the pipe.
Insbesondere
erstreckt sich jeder der Vorsprünge 22, 23 (Ausnehmungen 20a, 21a)
schlangeförmig
oder mäanderförmig bei
einer konstanten Breite bzw. Weite längs der Rohrhauptwandung 20, 21.
Auch erstreckt sich der Vorsprung 22, 23 vollständig von
einem Luftanströmende
zu einem Luftabströmende
des Rohres 11 bezogen auf die allgemeine Luftströmungsrichtung
Ar1. In dieser Ausführungsform
haben die Vorsprünge 22 der
Rohrhauptwandung 20 und die Vorsprünge 23 der Rohrhauptwandung
die gleiche Gestalt.In particular, each of the projections extends 22 . 23 (recesses 20a . 21a ) serpentine or meandering at a constant width along the tube main wall 20 . 21 , Also, the projection extends 22 . 23 completely from an air inflow end to an air outflow end of the tube 11 with respect to the general air flow direction Ar1. In this embodiment, the projections 22 the pipe main wall 20 and the projections 23 the tube main wall the same shape.
Jeder
Vorsprung 22, 23 hat eine Stirnwand, die einem
Boden jeder Ausnehmung 20a, 21a entspricht und
verfügt
Ober Seitenwandungen. Die Stirnwand definiert eine im Wesentlichen
flache Wandung. Die Seitenwandungen sind an die Außenflächen der
Rohrhauptwandung angeschlossen, bilden jedoch runde Ecken mit der
Außenfläche der
Rohrhauptwandung. Ecken 22a, 23a zwischen den
Seitenwandungen der Vorsprünge 22, 23 und
die Außenflächen der
Rohrhauptwandung sind nämlich
bogenförmig
abgeschrägt.Every lead 22 . 23 has an end wall, which is a bottom of each recess 20a . 21a corresponds and has upper side walls. The end wall defines a substantially flat wall. The side walls are connected to the outer surfaces of the tube main wall, but form round corners with the outer surface of the tube main wall. corners 22a . 23a between the side walls of the projections 22 . 23 and the outer surfaces of the pipe main wall are bevelled arcuate.
Die
Vorsprünge 22, 23 sind
unter vorbestimmten Intervallen (Teilung) P bezogen auf eine allgemeine
Strömungsrichtung
Rf1 des Kühlmittels,
das heißt
einer Längsrichtung
des Rohres 11, angeordnet. Die Teilung P befindet sich
innerhalb eines Bereiches zwischen gleich oder größer 1,0
mm und gleich oder kleiner 6,5 mm.The projections 22 . 23 are at predetermined intervals (pitch) P with respect to a general flow direction Rf1 of the coolant, that is, a longitudinal direction of the pipe 11 arranged. The pitch P is within a range of equal to or greater than 1.0 mm and equal to or less than 6.5 mm.
Die
Endwandungen der Vorsprünge 22, 23 haben
erste vertiefte Teile 22b, 23b an Orten entsprechend
den Scheiteln oder am meisten gekrümmten Teilen der mäanderförmigen Ausnehmungen 20a, 21a.
Die ersten vertieften Teile 22b, 23b sind weiter
innerhalb des Rohres 11 von den Stirnwandungen der Vorsprünge 22, 23 stufenweise
vertieft.The end walls of the projections 22 . 23 have first recessed parts 22b . 23b at locations corresponding to the crests or most curved portions of the meandering recesses 20a . 21a , The first recessed parts 22b . 23b are further inside the tube 11 from the end walls of the projections 22 . 23 gradually deepened.
Die
Vorsprünge 22 der
Rohrhauptwandung 20 und die Vorsprünge 23 der Rohrhauptwandung 21 sind
bezüglich
der allgemeinen Strömungsrichtung Rf1
versetzt bzw. gestapelt. Weiterhin überlappen sich der Vorsprung 22 der
Rohrhauptwandung 20 und der Vorsprung 23 der Rohrhauptwandung 21 einander
an den ersten vertieften Teilen 22b, 23b. Auch befinden
sich die Rohrhauptwandungen 20, 21 in Kontakt
mit und sind verbunden miteinander an den ersten vertieften Teilen 22b, 23b.The projections 22 the pipe main wall 20 and the projections 23 the pipe main wall 21 are staggered with respect to the general flow direction Rf1. Furthermore, the projection overlap 22 the pipe main wall 20 and the lead 23 the pipe main wall 21 each other at the first recessed parts 22b . 23b , Also, the pipe main walls are located 20 . 21 in contact with and connected to each other at the first recessed parts 22b . 23b ,
Auch
die Stirnwand oder Endwand der Vorsprünge 22, 23 haben
vertiefte Teile 22c, 23c an Orten entsprechend
den anströmseitigen
und abströmseitigen
Enden der Vorsprünge 22, 23 bezogen
auf die allgemeine Luftströmungsrichtung
Ar1. Die zweiten vertieften Vorsprünge 22c, 23c sind
weiter von den Stirnwandungen der Vorsprünge 22, 23 innerhalb
des Rohres 11 ähnlich
den ersten vertieften Teilen 22b, 23b ausgenommen.
Somit stehen die zweiten vertieften Teile 22c, 23c in
Kontakt miteinander und sind miteinander verbunden. Bei dieser Ausführungsform
beträgt
die Abmessung der ersten und zweiten vertieften Teile 22b, 23b, 22c, 23c von
den Außenflächen der
Rohrhauptwandungen 20, 21 in der Richtung senkrecht
zu den Rohrhauptwandungen 20, 21 beispielsweise
gleich 0,65 mm.Also the end wall or end wall of the projections 22 . 23 have recessed parts 22c . 23c at locations corresponding to the upstream and downstream ends of the projections 22 . 23 with respect to the general air flow direction Ar1. The second recessed projections 22c . 23c are farther from the end walls of the projections 22 . 23 inside the tube 11 similar to the first recessed parts 22b . 23b except. Thus, the second recessed parts 22c . 23c in contact with each other and are interconnected. In this embodiment, the dimension of the first and second recessed parts 22b . 23b . 22c . 23c from the outer surfaces of the pipe main walls 20 . 21 in the direction perpendicular to the pipe main walls 20 . 21 for example, equal to 0.65 mm.
Die 3A, 3B zeigen
ein Beispiel eines Verfahrens zum Formen des Rohres 11.
Wie in 3A gezeigt, werden zunächst die
Vorsprünge und
Ausnehmungen der oben beschriebenen Art auf einem Metallblech oder
einer Metallplatte geformt, die beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung
besteht, und zwar unter Verwendung von Walzen 24, 25.
Dann wird die geformte Metallplatte relativ zu ihrer Mittellinie,
wie durch einen Pfeil B in 3B gezeigt,
gefaltet oder gebogen und verbunden. In diesem Fall daher sind die
Rohrhauptwandungen 20, 21 des Rohres 11 aus
einem einzigen Metallblechelement geformt. Dagegen kann das Walzformen
der 3A des Metallblechs durch Pressen geshaped geformt
werden.The 3A . 3B show an example of a method of forming the tube 11 , As in 3A First, the protrusions and recesses of the type described above are first formed on a metal sheet or a metal plate made of, for example, an aluminum alloy using rollers 24 . 25 , Then, the shaped metal plate becomes relative to its center line as indicated by an arrow B in FIG 3B shown, folded or bent and connected. In this case, therefore, the pipe main walls 20 . 21 of the pipe 11 formed from a single sheet metal element. In contrast, the rolling of the 3A of the metal sheet are shaped by pressing geshaped.
4 zeigt
ein anderes Beispiel des Verfahrens zum Formen des Rohres 11.
Das Rohr 11 kann geformt werden, indem zwei Metallbleche
vereinigt oder verbunden werden. Insbesondere werden die Vorsprünge und
Ausnehmungen auf einem ersten Rohrelement 11a und einem
zweiten Rohrelement 11b getrennt geformt. Hernach werden
das erste Element 11a und das zweite Element 11b einander
gegenüber
angeordnet und miteinander verbunden. Somit sind die Rohrhauptwandungen 20, 21 durch
die ersten und zweiten Rohrelemente 11a, 11b gegeben. 4 shows another example of the method for forming the tube 11 , The pipe 11 can be formed by joining or joining two metal sheets. In particular, the projections and recesses on a first tubular element 11a and a second tubular element 11b shaped separately. Afterwards become the first element 11a and the second element 11b arranged opposite each other and connected to each other. Thus, the pipe main walls 20 . 21 through the first and second tube elements 11a . 11b given.
Bei
dieser Ausführungsform
haben die Vorsprünge 22, 23 der
Rohrhauptwandungen 20, 21 die gleiche Gestalt.
Damit wird das erste Rohrelement 11a und das zweite Rohrelement 11b in
die gleiche Gestalt geformt. Das heißt, das erste Rohrelement und
das zweite Rohrelement 11a, 11b sind durch die gleichen
Elemente geschaffen. Somit wird die Produktivität der Rohre 11 verbessert
und damit werden die Kosten der Herstellung der Rohre 11 vermindert.In this embodiment, the projections 22 . 23 the pipe main walls 20 . 21 the same shape. This will be the first pipe element 11a and the second pipe element 11b shaped in the same shape. That is, the first pipe member and the second pipe member 11a . 11b are created by the same elements. Thus, the productivity of the pipes 11 improves and thus the cost of producing the pipes 11 reduced.
Wie
in 2 gezeigt, sind komplexe Kühlkanäle innerhalb jedes Rohres 11 vorgesehen.
Da die mäandernden
Vorsprünge 22, 23 auf
den Rohrhauptwandungen so gebildet sind, dass sie innerhalb des Rohres 11 vorstehen,
werden Kühlmittelkanäle schlangen-
oder mäanderförmig, bezogen
auf die Richtung senkrecht zu den Rohrhauptwandungen 20, 21,
wie durch die Pfeile Rf2 gezeigt, gebildet bzw. geformt.As in 2 shown are complex cooling channels within each tube 11 intended. Because the meandering protrusions 22 . 23 on the pipe main walls are formed so that they are inside the pipe 11 protrude, coolant channels are serpentine or meandering, based on the direction perpendicular to the tube main walls 20 . 21 as shown by arrows Rf2.
Insbesondere
werden, da die Innenflächen der
ersten vertieften Teile 22b, 23b der Vorsprünge 22, 23 in
Kontakt miteinander stehen, die Kühlmittelkanäle über die ersten vertieften Teile 22b, 23b verteilt
und dann miteinander vereinigt. Die Strömungen des Kühlmittels
wiederholen die Divergenz oder das Zusammenfließen, während die Strömung entlang der
Rohrhauptwandungen 20, 21 mäanderförmig vor sich geht.In particular, since the inner surfaces of the first recessed parts 22b . 23b the projections 22 . 23 in contact with each other, the coolant channels over the first recessed parts 22b . 23b distributed and then united. The flows of the coolant repeat the divergence or confluence while the flow is along the tube main walls 20 . 21 meandering is going on.
Bei
den Rippen 12 handelt es sich beispielsweise um gewellte
Rippen. Jede der Rippen 12 wird geformt, indem ein dünnes Platten-
oder Blechelement, das beispielsweise aus Aluminiumlegierung besteht,
in eine gewellte Gestalt gebogen wird. Die Rippe 12 hat
Vereinigungswandungen (joining Walls) (erste Wandungen) 12a, 12b,
die mit den Außenflächen der
Rohrhauptwandungen 20, 21 verbunden oder vereinigt
werden sollen.At the ribs 12 These are, for example, corrugated ribs. Each of the ribs 12 is formed by bending a thin plate or sheet member made of aluminum alloy, for example, into a corrugated shape. The rib 12 has joining walls (first walls) 12a . 12b connected to the outer surfaces of the tube main walls 20 . 21 connected or united.
Auch
die Rippe 12 hat Verbindungswandungen (connecting Walls)
(zweite Wandungen) 12c, 12d, die sich senkrecht
zu den Vereinigungswandungen 12a, 12b erstrecken.
Die Verbindungswandungen 12c, 12d sind mit Jalousien
bzw. Belüftungsöffnungen 12e, 12f ausgebildet.
Die Jalousien 12e, 12f werden gebildet, indem
sie aus den Flachwandungen 12c, 12d herausgeschnitten
und relativ zu den Verbindungswandungen 12c, 12d gebogen
werden, so dass sie sich einer Luftströmung entgegensetzen, die durch
die Verbindungswandungen 12c, 12d geht (Pfeil
Ar3).Also the rib 12 has connecting walls (second walls) 12c . 12d , which are perpendicular to the union walls 12a . 12b extend. The connecting walls 12c . 12d are with blinds or vents 12e . 12f educated. The blinds 12e . 12f are formed by removing them from the flat walls 12c . 12d cut out and relative to the connecting walls 12c . 12d be bent so that they oppose an air flow through the connecting walls 12c . 12d goes (arrow Ar3).
Als
Nächstes
soll eine Wirkungsweise des Wärmeaustauschers 10 kurz
beschrieben werden. Das Kühlmittel
hoher Temperatur und hohen Drucks, welches aus dem nicht gezeigten
Kompressor abgegeben wurde, strömt
in den linken Sammler 14 des Wärmeaustauschers 10 durch
den ersten Verbindungsblock 14a. Das Kühlmittel wird in die Rohre 11 vom
linken Sammler 14 verteilt.Next is an effect of the heat exchanger 10 be briefly described. The high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the unillustrated compressor flows into the left header 14 of the heat exchanger 10 through the first connection block 14a , The coolant gets into the pipes 11 from the left collector 14 distributed.
Während das
Kühlmittel
in die Rohre 11 strömt,
wird Wärme
des Kühlmittels
auf die Luft übertragen,
die außerhalb
der Rohre 11 strömt,
und zwar durch die gesamten Flächen
der Rohre 11 und der Rippen 12. Somit wird das
Kühlmittel
in die flüssige Phase
kondensiert. Das Kühlmittel
in flüssiger
Phase wird im rechten Sammler 15 gesammelt und vom Wärmeaustauscher
durch den zweiten Verbindungsblock 15a ausgetragen. Dann
wird das Kühlmittel
in das (nicht gezeigte) Expansionsventil beispielsweise eingeführt.While the coolant in the pipes 11 heat, the coolant's heat is transferred to the air outside the pipes 11 flows through the entire surfaces of the tubes 11 and the ribs 12 , Thus, the refrigerant is condensed into the liquid phase. The coolant in the liquid phase is in the right collector 15 collected and from the heat exchanger through the second connection block 15a discharged. Then, the coolant is introduced into the expansion valve (not shown), for example.
Als
Nächstes
soll ein Effekt des Wärmeaustausches
zwischen dem Kühlmittel
und der Luft in dem wärmeaustauschenden
Teil 13 beschrieben werden. Wie durch die Pfeile Rf2 in 2 gezeigt, wird,
da das Kühlmittel
in den Rohren 11 strömt,
während es
komplex mäandert,
in seiner Strömung
gestört.
Somit wird der Koeffizient der Wärmeübertragung
vom Kühlmittel
verbessert. Damit wird auch die Wirksamkeit oder der Wirkungsgrad
der Wärmeübertragung
verbessert.Next is an effect of heat Exchange between the coolant and the air in the heat exchanging part 13 to be discribed. As indicated by the arrows Rf2 in 2 shown, since the coolant in the pipes 11 flows while it meanders in a complex, disturbed in its flow. Thus, the coefficient of heat transfer from the coolant is improved. Thus, the effectiveness or the efficiency of heat transfer is improved.
Andererseits
strömt
die Luft, die an Stellen getrennt von den Rohrhauptwandungen 20, 21 fließt, längs der
Rippen 12, wie durch den Pfeil Ar3 in 2 gezeigt.
Die Luft nimmt Wärme
von der Rippe 12 auf und strömt aus den Rippen 12 ab.
Somit werden die Rippen 12 durch die durch die Rippen 12 gehende Luft
gekühlt.On the other hand, the air flows in places separate from the pipe main walls 20 . 21 flows along the ribs 12 as indicated by the arrow Ar3 in 2 shown. The air takes heat away from the rib 12 up and out of the ribs 12 from. Thus, the ribs become 12 through the ribs 12 walking air cooled.
Auch
nimmt die benachbart den Rohrhauptwandungen strömende Luft Wärme von
den Rohren 11 auf und wird vom wärmeaustauschenden Teil 13 abgegeben,
nachdem das Rohr 11 gekühlt
wurde. In diesem Fall wird, da die Luft durch die Ausnehmungen 20a, 21a mäanderförmig strömt, wie
durch die Pfeile Ar2 gezeigt, die Luftströmung gestört. Der Koeffizient der Wärmeübertragung
der Luft wird damit verbessert.Also, the air flowing adjacent the tube main walls absorbs heat from the tubes 11 on and off the heat exchanging part 13 delivered after the pipe 11 was cooled. In this case, as the air passes through the recesses 20a . 21a meandering flows, as shown by the arrows Ar2, the air flow disturbed. The coefficient of heat transfer of the air is thereby improved.
Zusätzlich wird,
da die Luft zusammengedrückt
wird, wenn sie in die Ausnehmungen 20a, 21a strömt, der
Koeffizient der Wärmeübertragung
der Luft verbessert. Da weiterhin die Oberfläche der Wärmeübertragung durch die Ausnehmungen 20a, 21a zunimmt,
wird der Anteil der Wärmestrahlung
vom Rohr 11 auf die Luft gesteigert.In addition, as the air is compressed when it enters the recesses 20a . 21a flows, the coefficient of heat transfer of the air improves. Because further the surface of heat transfer through the recesses 20a . 21a increases, the proportion of heat radiation from the pipe 11 increased to the air.
5 zeigt
eine graphische Darstellung des Verhältnisses der Rohrhöhe H und
der effektiven Leistung bzw. des Wirkungsgrades Q der Wärmeübertragung.
Die Leistung Q wird durch die folgende Gleichung dargestellt (1): Q = Φ·Cp·ρ·Wa(Tr — Ta) (1) 5 shows a graphical representation of the ratio of the tube height H and the effective power or efficiency Q of the heat transfer. The power Q is represented by the following equation (1): Q = Φ · Cp · ρ · Wa (Tr - Ta) (1)
Hier
stellt Φ den
Temperaturwirkungsgrad des Wärmeaustauschers 10;
Cp die spezifische Wärme
der Luft; ρ die
Dichte der Luft; Wa das Volumen der Luft; Tr die Temperatur des
Kühlmittels;
und Ta die Einlasstemperatur der Luft dar.Here, Φ represents the temperature efficiency of the heat exchanger 10 ; Cp the specific heat of the air; ρ the density of the air; Wa the volume of the air; Tr is the temperature of the coolant; and Ta is the inlet temperature of the air.
In 5 zeigt
eine durchgezogene Linie L1 ein gemessenes Ergebnis des Wärmeaustauschers 10 dieser
Ausführungsform,
bei dem die Vorsprungsteilung P 3,6 mm und die Rippenhöhe F gleich
5,0 mm ist. In 5 stellt eine vertikale Achse
die Leis tung oder den Wirkungsgrad Q dar. Beträgt die Rohrhöhe H 0,8
mm und 1,9 mm, dann wird die Leistung oder der Wirkungsgrad Q auf
100 % eingestellt.In 5 A solid line L1 indicates a measured result of the heat exchanger 10 this embodiment, in which the projection pitch P 3.6 mm and the rib height F is equal to 5.0 mm. In 5 A vertical axis represents the power or the efficiency Q. If the pipe height H is 0.8 mm and 1.9 mm, then the power or the efficiency Q is set to 100%.
Wie
durch die durchgezogene Line L1 in 5 gezeigt,
befindet sich, wenn die Rohrhöhe
H gleich 1,3 mm ist, die Leistung oder der Wirkungsgrad Q auf seinem
maximalen Niveau. Da nämlich die
Rohrhöhe
H kleiner als 1,3 mm wird, wird die Durchlassfläche innerhalb der Rohre 11 kleiner.
Somit nimmt die Strömungsgeschwindigkeit
des Kühlmittels
ab. Da der Druckverlust des Kühlmittels
zunimmt, nimmt der Druck des Kühlmittels
ab. Im Ergebnis fällt
die Kühlmitteltemperatur
Tr, und damit wird die Differenz zwischen der Kühlmitteltemperatur Tr und der
Lufteinlasstemperatur Ta reduziert. Somit reduziert sich die Leistung
oder der Wirkungsgrad Q, ausgedrückt
durch die Gleichung (1).As indicated by the solid line L1 in 5 is shown, when the pipe height H is equal to 1.3 mm, the power or the efficiency Q at its maximum level. Namely, since the tube height H becomes smaller than 1.3 mm, the passage area becomes inside the tubes 11 smaller. Thus, the flow rate of the coolant decreases. As the pressure loss of the coolant increases, the pressure of the coolant decreases. As a result, the coolant temperature Tr falls, and thus the difference between the coolant temperature Tr and the air inlet temperature Ta is reduced. Thus, the power or the efficiency Q expressed by the equation (1) is reduced.
Wird
andererseits die Rohrhöhe
H größer als 1,3
mm, dann nimmt die Durchlassfläche
innerhalb des Rohres 11 zu. Obwohl das Kühlmittel
glatt strömt, wird
der Störeffekt
des Kühlmittels
reduziert. Somit reduziert sich der Koeffizient der Wärmeübertragung des
Kühlmittels.
Mit der Abnahme des Koeffizienten der Wärmeübertragung des Kühlmittels
reduziert sich die Leistung oder der Wirkungsgrad Φ des Wärmeaustauschers 10.
Somit nimmt die Leistung oder der Wirkungsgrad Q ab.If, on the other hand, the pipe height H is greater than 1.3 mm, then the passage area inside the pipe decreases 11 to. Although the coolant flows smoothly, the disturbing effect of the coolant is reduced. Thus, the coefficient of heat transfer of the refrigerant is reduced. As the coefficient of heat transfer of the refrigerant decreases, the performance or efficiency Φ of the heat exchanger decreases 10 , Thus, the performance or the efficiency Q decreases.
Für den Fall,
dass die Rohrhöhe
sich in einem Bereich zwischen gleich oder größer 0,8 mm und gleich oder
kleiner 1,9 mm befindet, wird der Druckverlust des Kühlmittels
reduziert, während
der Störeffekt
des Kühlmittels
aufrecht erhalten wird. Somit fällt
die Abnahme des Wirkungsgrads oder der Leistung Q aufgrund des Druckverlustes
des Kühlmittels
weg. Das heißt,
befindet sich die Rohrhöhe
H im oben genannten Bereich, dann wird ausreichend Nutzleistung
Q geliefert.In the case,
that the pipe height
in a range between equal to or greater than 0.8 mm and equal or
is less than 1.9 mm, the pressure loss of the coolant
reduced while
the disturbing effect
of the coolant
is maintained. Thus falls
the decrease in efficiency or power Q due to the pressure loss
of the coolant
path. This means,
is the pipe height
H in the above range, then will be sufficient net output
Q delivered.
Auch
für den
Fall, dass die Rohrhöhe
H sich in einem Bereich gleich oder größer 1,0 mm und gleich oder
kleiner 1,6 mm befindet, fällt
die Abnahme von Leistung oder Wirkungsgrad aufgrund des Druckverlustes
des Kühlmittels
weiter weg.Also
for the
Case, that the pipe height
H is in a range equal to or greater than 1.0 mm and equal or
smaller 1.6 mm falls
the decrease of power or efficiency due to the pressure loss
of the coolant
further away.
Weiterhin
für den
Fall, dass die Rohrhöhe
H sich im Bereich zwischen gleich oder größer 1,2 mm und gleich oder
kleiner 1,4 mm befindet, wird die Abnahme der Leistung oder des
Wirkungsgrads Q aufgrund des Druckverlustes des Kühlmittels
weiter wirksam unterdrückt.Farther
for the
Case, that the pipe height
H ranges between equal or greater than 1.2 mm and equal or
is less than 1.4 mm, the decrease in performance or
Efficiency Q due to the pressure loss of the coolant
further effectively suppressed.
In 5 zeigt
die gestrichelte Linie 12 ein gemessenes Ergebnis des Wärmeaustauschers ohne
die Vorsprünge 22, 23 als
Vergleichsbeispiel. Im Vergleichsbeispiel ohne die Vorsprünge 22, 23 befindet
sich die Wirkleistung Q auf maximalem Niveau, wenn die Rohrhöhe H 1,0
mm beträgt.
Mit Ab- oder Zunahme der Rohrhöhe
H relativ zu 1,0 mm reduziert sich die Leistung (efficiency) Q aus
dem gleichen oben beschriebenen Grund.In 5 shows the dashed line 12 a measured result of the heat exchanger without the projections 22 . 23 as a comparative example. In the comparative example without the projections 22 . 23 the active power Q is at the maximum level if the pipe height H is 1.0 mm. As the tube height H decreases or increases relative to 1.0 mm, the efficiency Q decreases for the same reason described above.
Somit
verbessert sich die Leistung oder der Wirkungsgrad Q dieser Ausführungsform
mit den Vorsprüngen 22, 23 verglichen
mit dem Vergleichsbeispiel ohne die Vorsprünge 22, 23.
Auch liegt bei dieser Ausführungsform
die Rohrhöhe
H, wo die Leistung Q sich auf ihrem Maximalniveau befindet, höher als
die des Vergleichbeispiels. Beim Vergleichsbeispiel nämlich liegt
die Leistung oder der Wirkungsgrad Q auf maximalem Niveau, wenn
die Rohrhöhe
H 1,0 mm beträgt.
Andererseits befindet sich bei dieser Ausführungsform die Nutzleistung
Q auf maximalem Niveau, wenn die Rohrhöhe H gleich 1,3 mm ist.Thus, the performance or improves Efficiency Q of this embodiment with the projections 22 . 23 compared with the comparative example without the protrusions 22 . 23 , Also, in this embodiment, the pipe height H, where the power Q is at its maximum level, is higher than that of the comparative example. Namely, in the comparative example, the power or the efficiency Q is at the maximum level when the pipe height H is 1.0 mm. On the other hand, in this embodiment, the net power Q is at the maximum level when the pipe height H is 1.3 mm.
Bei
dieser Ausführungsform
wird die Kühlmittelströmung durch
die Vorsprünge 22, 23 gestört. Daher
ist der Druckverlust des Kühlmittels
bei dieser Ausführungsform
größer als
der Druckverlust des Kühlmittels
des Vergleichsbeispiels, selbst wenn die Rohrhöhe H die gleiche zwischen dieser
Ausführungsform
und dem Vergleichsbeispiel ist.In this embodiment, the flow of coolant through the protrusions 22 . 23 disturbed. Therefore, the pressure loss of the coolant in this embodiment is greater than the pressure loss of the coolant of the comparative example, even if the pipe height H is the same between this embodiment and the comparative example.
In 5 beträgt die Vorsprungsteilung
P beispielsweise 3,6 mm und die Rippenhöhe F 5,0 mm. Wenn die Vorsprungsteilung
P und die Rippenhöhe
F gegenüber
diesen Werten variiert werden, haben das Verhältnis zwischen der Rohrhöhe H und
der Nutzleistung Q den ähnlichen
Trend wie bei 5, obwohl die Leistung Q insgesamt
geringfügig
zurückgeht.
Das heißt,
selbst wenn die Vorsprungsteilung P und die Rippenhöhe F variiert
werden, ist die Nutzleistung Q auf maximalem Niveau, wenn die Rohrhöhe sich
bei etwa 1,3 mm befindet. Auch reduziert sich Wirkungsgrad oder
Leistung Q, wenn die Rohrhöhe H
reduziert wird oder relativ zu etwa 1,3 mm gesteigert wird.In 5 For example, the protrusion pitch P is 3.6 mm and the rib height F is 5.0 mm. When the protrusion pitch P and the fin height F are varied from these values, the relationship between the tube height H and the net power Q has the similar trend as in FIG 5 although performance Q overall declined slightly. That is, even if the protrusion pitch P and the fin height F are varied, the net power Q is at the maximum level when the pipe height is about 1.3 mm. Also, efficiency or power Q reduces as the tube height H is reduced or increased relative to about 1.3 mm.
Eine
graphische Darstellung der 6 zeigt das
Verhältnis
zwischen der Vorsprungsteilung P und der Nutzleistung oder dem Wirkungsgrad
Q dieser Ausführungsform
mit der Rohrhöhe
H gleich 1,3 mm und der Rippenhöhe
F gleich 5,0 mm.A graphic representation of the 6 FIG. 14 shows the relationship between the protrusion pitch P and the net power or efficiency Q of this embodiment with the pipe height H equal to 1.3 mm and the fin height F equal to 5.0 mm.
In 6 stellt
die vertikale Achse den Wirkungsgrad oder die Leistung Q dar. Ist
die Vorsprungsteilung P gleich 1,0 mm und 6,5 mm, dann wird der
Wirkungsgrad oder die Leistung auf 100 % gesetzt.In 6 the vertical axis represents the efficiency or the power Q. If the protrusion pitch P is equal to 1.0 mm and 6.5 mm, then the efficiency or the power is set to 100%.
Wie 6 erkennen
lässt,
befindet sich, wenn die Vorsprungsteilung P gleich 3,6 mm ist, die Nutzleistung
oder der Wirkungsgrad Q des Wärmeaustauschers 10 bei
maximalem Niveau. Während die
Vorsprungsteilung P von 3,6 mm abnimmt, nimmt die Anzahl der Vorsprünge 22, 23 des
Rohres 11 zu. Daher steigt der Störeffekt der Kühlmittelströmung und
damit nimmt der Druckverlust des Kühlmittels zu. Im Ergebnis fällt der
Druck des Kühlmittels,
die Temperaturdifferenz zwischen der Kühlmitteltemperatur Tr und der
Lufteinlasstemperatur Ta nimmt ab. Somit wird die Leistung oder
der Wirkungsgrad Q reduziert.As 6 can be seen, if the projection pitch P is equal to 3.6 mm, the net power or the efficiency Q of the heat exchanger 10 at maximum level. As the protrusion pitch P decreases from 3.6 mm, the number of protrusions decreases 22 . 23 of the pipe 11 to. Therefore, the disturbance effect of the refrigerant flow increases and thus the pressure loss of the refrigerant increases. As a result, the pressure of the coolant drops, the temperature difference between the coolant temperature Tr and the air inlet temperature Ta decreases. Thus, the power or the efficiency Q is reduced.
Wenn
andererseits die Vorsprungsteilung P von 3,6 mm aus zunimmt, reduziert
sich die Anzahl der Vorsprünge 22, 23 der
Rohre 10. Daher reduziert sich der Störeffekt der Kühlmittelströmung, und
damit nähert
sich die Kühlmittelströmung der
natürlichen Konvektion
an. Im Ergebnis reduziert sich der Koeffizient der Wärmeübertragung
des Kühlmittels.
Somit fällt
der Temperaturwirkungsgrad Φ,
und damit nimmt die Leistung oder der Wirkungsgrad Q ab.On the other hand, when the protrusion pitch P increases from 3.6 mm, the number of protrusions is reduced 22 . 23 the pipes 10 , Therefore, the disturbing effect of the refrigerant flow is reduced, and thus the flow of the refrigerant approaches natural convection. As a result, the coefficient of heat transfer of the refrigerant is reduced. Thus, the temperature efficiency Φ falls, and thus the power or the efficiency Q decreases.
Wenn
somit die Vorsprungsteilung P in einem Bereich zwischen gleich oder
größer als
1,0 mm und gleich oder kleiner als 6,5 mm liegt, wird die Leistung
oder der Wirkungsgrad Q verbessert, indem effektiv der Störeffekt
des Kühlmittels
zur Verfügung gestellt
wird.If
Thus, the projection pitch P in a range between the same or
greater than
1.0 mm and equal to or less than 6.5 mm is the power
or the efficiency Q improved by effectively the disturbing effect
of the coolant
made available
becomes.
Auch
wenn Vorsprungsteilung (projection pitch) P in einem Bereich zwischen
gleich oder größer 1,6
mm und gleich oder kleiner als 5,7 mm liegt, wird die Leistung oder
der Wirkungsgrad Q verbessert, indem der Störeffekt des Kühlmittels
weiter effektiv gegeben ist.Also
when projection pitch P in a range between
equal to or greater than 1.6
mm and equal to or less than 5.7 mm, is the performance or
the efficiency Q improves by the disruptive effect of the coolant
continues to be effective.
Wenn
weiterhin die Vorsprungsteilung P sich in einem Bereich zwischen
gleich oder größer als
2,3 mm und gleich oder kleiner als 5,0 mm befindet, wird der Störeffekt
des Kühlmittels
weiter effektiv verbessert. Somit kann die Leistung oder der Wirkungsgrad Q
verbessert werden.If
Furthermore, the projection pitch P is in a range between
equal to or greater than
2.3 mm and equal to or smaller than 5.0 mm is the disturbing effect
of the coolant
further effectively improved. Thus, the power or efficiency Q
be improved.
Nach 6 beträgt die Rohrhöhe H gleich 1,3
mm und die Rippenhöhe
F gleich 5,0 mm beispielsweise. Werden die Rohrhöhe H und die Rippenhöhe F relativ
zu diesen Werten variiert, so hat das Verhältnis zwischen der Rohrhöhe H und
der Leistung/dem Wirkungsgrad Q den ähnlichen Trend wie in 6,
obwohl die Leistung oder der Wirkungsgrad Q insgesamt leicht reduziert
wird. Das heißt, selbst
wenn die Rohrhöhe
H und die Rippenhöhe
F variiert werden, befindet sich die Leistung oder der Wirkungsgrad
Q auf maximalem Niveau, wenn die Vorsprungsteilung P bei etwa 3,6
mm liegt. Auch während
die Vorsprungsteilung P reduziert oder von etwa 3,6 mm aus gesteigert
wird, nimmt die Leistung bzw. der Wirkungsgrad Q ab.To 6 is the tube height H equal to 1.3 mm and the rib height F equal to 5.0 mm, for example. When the pipe height H and the fin height F are varied relative to these values, the relationship between the pipe height H and the power / efficiency Q has the similar trend as in FIG 6 Although the performance or the efficiency Q is slightly reduced overall. That is, even if the pipe height H and the fin height F are varied, the power or the efficiency Q is at the maximum level when the protrusion pitch P is about 3.6 mm. Also, while the projection pitch P is reduced or increased from about 3.6 mm, the performance Q decreases.
Bei
dieser Ausführungsform
haben die Stirnwandungen der Vorsprünge 22, 23 die
ersten und zweiten eingedrückten
oder vertieften Teile 22b, 23b, 22c, 23c,
die weiter gegen das Innere des Rohres 11 stufenweise vorstehen.
Daher werden die Luftströme in
den Ausnehmungen 20a, 21a weiter gestört. Immerhin
wird der Koeffizient der Wärmeübertragung der
Luft weiter verbessert.In this embodiment, the end walls of the projections 22 . 23 the first and second indented or recessed parts 22b . 23b . 22c . 23c continuing towards the inside of the pipe 11 protrude gradually. Therefore, the air flows in the recesses 20a . 21a further disturbed. After all, the coefficient of heat transfer of the air is further improved.
Eine
graphische Darstellung der 7 zeigt das
Verhältnis
zwischen der Rippenhöhe
F und der Leistung bzw. dem Wirkungsgrad Q des Wärmeaustauschers 10 nach
dieser Ausführungsform.
Hier werden die Rohrhöhe
H und die Vorsprungsteilung P auf maximale Werte eingestellt. Insbesondere
beträgt
die Rohrhöhe
H gleich 1,3 mm und die Vorsprungsteilung P gleich 3,6 mm. In 7 stellt
die vertikale Achse die Leistung oder den Wirkungsgrad Q dar. Wenn
die Rippenhöhe
F gleich 2 mm und 9 mm beträgt,
wird die Leistung oder der Wirkungsgrad Q auf 100 % eingestellt.A graphic representation of the 7 shows the relationship between the fin height F and the efficiency Q of the heat exchanger 10 according to this embodiment. Here For example, the pipe height H and the projection pitch P are set to maximum values. In particular, the tube height H is equal to 1.3 mm and the projection pitch P is equal to 3.6 mm. In 7 The vertical axis represents the power or the efficiency Q. When the fin height F is equal to 2 mm and 9 mm, the power or the efficiency Q is set to 100%.
Wie
in 7 gezeigt, findet sich die Leistung oder der Wirkungsgrad
Q auf dem maximalen Niveau, wenn die Rippenhöhe F 5,0 mm beträgt. Während die
Rippenhöhe
F auf Werte unter 5,0 mm reduziert wird, reduziert sich die Wärmeübertragungsfläche. Im
Ergebnis wird der Temperaturwirkungsgrad Φ reduziert. Somit reduziert
sich die Leistung oder der Wirkungsgrad Q.As in 7 As shown, the power or efficiency Q is at the maximum level when the fin height F is 5.0 mm. As the fin height F is reduced to less than 5.0 mm, the heat transfer area is reduced. As a result, the temperature efficiency Φ is reduced. Thus, the power or the efficiency Q reduces.
Wenn
andererseits die Rippenhöhe
F auf Ober 5,0 mm steigt, nimmt die Wärmeübertragungsfläche exzessiv
zu. Da der Rippenwirkungsgrad kleiner wird, wird im Ergebnis der
Temperaturwirkungsgrad Φ reduziert.
Damit sinkt auch die Leistung oder der Wirkungsgrad Q (efficiency
Q).If
on the other hand, the rib height
F increases to 5.0 mm upper, the heat transfer area excessively decreases
to. As the fin efficiency becomes smaller, as a result, the
Temperature efficiency Φ reduced.
This also reduces the power or the efficiency Q (efficiency
Q).
Wenn
somit die Rippenhöhe
F sich in einem Bereich zwischen gleich oder größer als 2,0 mm und gleich oder
kleiner als 9,0 mm befindet, wird Wärmestrahlung effektiv durch
die Rippe 12 geleistet. Daraufhin wird die Leistung bzw.
der Wirkungsgrad Q verbessert.Thus, when the fin height F is in a range between equal to or larger than 2.0 mm and equal to or smaller than 9.0 mm, heat radiation is effectively transmitted through the fin 12 done. Thereafter, the performance or the efficiency Q is improved.
Auch
wenn die Rippenhöhe
F sich in einem Bereich zwischen gleich oder größer als 3,0 mm und gleich oder
kleiner als 7,3 mm befindet, wird die Wärmestrahlung weiter effektiv
durch die Rippe 12 geleistet. Somit wird die Leistung oder
der Wirkungsgrad Q verbessert.Even if the rib height F is in a range between equal to or larger than 3.0 mm and equal to or smaller than 7.3 mm, the heat radiation becomes more effective through the rib 12 done. Thus, the performance or the efficiency Q is improved.
Wenn
weiterhin die Rippenhöhe
F sich in einem Bereich zwischen gleich oder größer als 4,0 mm und gleich oder
kleiner als 6,0 mm befindet, wird die Wärmestrahlung noch weiter effektiv
durch die Rippe 12 geleistet. Somit steigt die Leistung
bzw. der Wirkungsgrad Q noch weiter.Further, when the fin height F is in a range between equal to or greater than 4.0 mm and equal to or smaller than 6.0 mm, the heat radiation becomes even more effective through the fin 12 done. Thus, the performance or the efficiency Q increases even further.
In 7 beträgt die Rohrhöhe 1,3 mm
und die Vorsprungsteilung P gleich 3,6 mm. Selbst wenn die Rohrhöhe H und
die Vorsprungsteilung P gegenüber
diesen Werten variiert werden, haben das Verhältnis zwischen der Rohrhöhe H und
der Leistung bzw. dem Wirkungsgrad Q den ähnlichen Trend wie in 7,
obwohl die Leistung bzw. der Wirkungsgrad Q insgesamt leicht reduziert
wird. Das heißt,
selbst wenn die Rohrhöhe
H und die Vorsprungsteilung P variiert werden, befindet sich die
Leistung oder der Wirkungsgrad Q auf maximalem Niveau, wenn die Rippenhöhe F bei
etwa 5,0 mm liegt. Auch wird, während
die Rippenhöhe
F reduziert oder relativ zu etwa 5,0 mm gesteigert wird, die Leistung
oder der Wirkungsgrad Q abnehmen.In 7 the tube height is 1.3 mm and the projection pitch P is equal to 3.6 mm. Even if the tube height H and the projection pitch P are varied from these values, the relationship between the tube height H and the power Q has the similar trend as in FIG 7 Although the performance or the efficiency Q is slightly reduced overall. That is, even if the pipe height H and the projection pitch P are varied, the power or the efficiency Q is at the maximum level when the fin height F is about 5.0 mm. Also, as the fin height F is reduced or increased relative to about 5.0 mm, the performance or efficiency Q will decrease.
Da
die Vorsprünge 20, 21 sich
kontinuierlich vom Anströmende
der Luft zum Abströmende
der Luft bezüglich
des Rohres 11 erstrecken, wird die Luftströmung durch
die Vorsprünge 20, 21 (Ausnehmungen 20a, 21a)
eingeführt.
Damit wird der Störeffekt
der Luft verbessert, die Leistung bzw. der Wirkungsgrad Q der Wärmeübertragung
verbessert. Weiterhin erstrecken sich die Vorsprünge 20, 21 schlangeförmig oder
gekrümmt,
der Störeffekt
der Luft wird verbessert.Because the projections 20 . 21 continuously from the inflow end of the air to the outflow end of the air with respect to the tube 11 extend, the air flow through the projections 20 . 21 (recesses 20a . 21a ) introduced. Thus, the disturbing effect of the air is improved, the performance and the efficiency Q of the heat transfer improved. Furthermore, the projections extend 20 . 21 Snake-shaped or curved, the disturbing effect of the air is improved.
(Zweite Ausführungsform)Second Embodiment
Eine
zweite Ausführungsform
soll nun mit Bezug auf 8 beschrieben werden. Wie in 8 gezeigt,
haben die Rippen 12 keine Schlitze oder Jalousien 12e, 12f auf
den Flachwandungen 12c, 12d. Die Strukturen des
Wärmeaustauschers 10,
abgesehen von den Schlitzen oder Jalousien 12e, 12f,
sind ähnlich
denen des Wärmeaustauschers 10 der
ersten Ausführungsform.A second embodiment will now be described with reference to 8th to be discribed. As in 8th shown have the ribs 12 no slots or blinds 12e . 12f on the flat walls 12c . 12d , The structures of the heat exchanger 10 apart from the slits or blinds 12e . 12f , are similar to those of the heat exchanger 10 the first embodiment.
Beim
Wärmeaustauscher 10 der
zweiten Ausführungsform
wird, da die Leistung oder der Wirkungsgrad der Wärmestrahlung
der Rippen 12 leicht aufgrund der Eliminierung der Jalousien
oder Luftschlitze 12e, 12f reduziert wird, die
Leistung oder der Wirkungsgrad Q leicht abnehmen, verglichen mit dem
Wirkungsgrad Q der ersten Ausführungsform. Jedoch
haben die Rohre 11 einen ähnlichen Aufbau wie bei der
ersten Ausführungsform.
Daher sind Effekte ähnlich
den Effekten der ersten Ausführungsform
bei der zweiten Ausführungsform
zu erwarten.At the heat exchanger 10 of the second embodiment, since the power or the efficiency of the heat radiation of the ribs 12 easily due to the elimination of the blinds or louvers 12e . 12f is reduced, the performance or the efficiency Q slightly decrease, compared with the efficiency Q of the first embodiment. However, the pipes have 11 a similar construction as in the first embodiment. Therefore, effects similar to the effects of the first embodiment are expected in the second embodiment.
Somit
haben die Verhältnisse
zwischen dem Wirkungsgrad Q und der Rohrhöhe H, der Vorsprungsteilung
P und der Rippenhöhe
F den ähnlichen
Trend wie bei der ersten Ausführungsform,
obwohl der Wirkungsgrad Q bei dieser Ausführungsform leicht reduziert
ist.Consequently
have the conditions
between the efficiency Q and the tube height H, the projection pitch
P and the rib height
F the similar
Trend as in the first embodiment,
although the efficiency Q is slightly reduced in this embodiment
is.
(Dritte Ausführungsform)Third Embodiment
Eine
dritte Ausführungsform
soll nun mit Bezug auf 9 beschrieben werden. Bei der
dritten Ausführungsform
hat der Wärmeaustauscher 10 einen ähnlichen
Aufbau wie der der zweiten Ausführungsform
bis auf die Ecken 22a, 23a der Vorsprünge 22, 23.A third embodiment will now be described with reference to 9 to be discribed. In the third embodiment, the heat exchanger 10 a similar structure as that of the second embodiment except for the corners 22a . 23a the projections 22 . 23 ,
Bei
der zweiten Ausführungsform
sind die Ecken 22a, 23a in eine Bogengestalt abgefast
bzw. abgeschrägt.
Bei der dritten Ausführungsform
dagegen sind die Ecken 22a, 23a nicht abgeschrägt (not chamfered).
Dagegen formen die Seitenwandungen der Vorsprünge 22, 23 und
die Außenflächen der Hauptrohrwandungen 20, 21,
wie in 9 gezeigt, eckige Ecken.In the second embodiment, the corners 22a . 23a chamfered or chamfered into an arch shape. In contrast, in the third embodiment, the corners are 22a . 23a not bevelled (not chamfered). In contrast, the side walls of the projections form 22 . 23 and the outer surfaces of the main pipe walls 20 . 21 , as in 9 shown, angular corners.
Auch
in diesem Fall sind die Effekte ähnlich der
zweiten Ausführungsform
gegeben. Daher haben die Beziehungen zwischen dem Wirkungsgrad Q
und der Rohrhöhe
H, der Vorsprungsteilung P und der Rippenhöhe F ähnliche Trends wie die der
zweiten Ausführungsform.Also
in this case, the effects are similar to
second embodiment
given. Therefore, the relations between the efficiency Q
and the pipe height
H, the projection pitch P and the fin height F similar trends as that of
second embodiment.
(Vierte Ausführungsform)Fourth Embodiment
Eine
vierte Ausführungsform
soll nun mit Bezug auf 10 beschrieben werden. Bei der
dritten Ausführungsform
haben die Vorsprünge 22, 23 schlangenartige
Gestalt, um es der Luft zu erlauben, schlangenartig zu strömen. Dagegen
haben bei der vierten Ausführungsform
die Vorsprünge 22, 23 gerade
Gestalt.A fourth embodiment will now be described with reference to FIG 10 to be discribed. In the third embodiment, the projections 22 . 23 snake-like shape to allow the air to stream snake-like. In contrast, in the fourth embodiment, the projections 22 . 23 straight shape.
Wie
in 10 gezeigt, erstrecken sich die Vorsprünge 22, 23 gerade
in einer Richtung schräg zur
allgemeinen Luftströmungsrichtung
entlang der Hauptrohrwandungen 20, 21 bei einer
konstanten Breite. Auch bei dieser Ausführungsform haben die Vorsprünge 22 der
Hauptrohrwandung 20 und die Vorsprünge 23 der Hauptrohrwandung 21 die
gleiche Gestalt. Allerdings sind die Vorsprünge 22, 23 nicht parallel
zueinander. Die Vorsprünge 22, 23 sind
so angeordnet, dass sie einander unter einem vorbestimmten Winkel
schneiden. Mit dieser Anordnung werden die Kühlmittelkanäle innerhalb der Rohre 11 in
komplexer schlangenartiger Weise geformt.As in 10 shown, the projections extend 22 . 23 straight in a direction oblique to the general air flow direction along the main pipe walls 20 . 21 at a constant width. Also in this embodiment, the projections 22 the main pipe wall 20 and the projections 23 the main pipe wall 21 the same shape. However, the projections are 22 . 23 not parallel to each other. The projections 22 . 23 are arranged to intersect each other at a predetermined angle. With this arrangement, the coolant channels within the tubes 11 shaped in a complex snakelike way.
Andererseits
werden die Luftströme
benachbart den Rohren 11 schräg verlaufen bzw. vorgespannt
und durch die Ausnehmungen 20a, 21a gestört. Daher
wird der Koeffizient der Wärmeübertragung
der Luft verbessert.On the other hand, the air streams are adjacent to the pipes 11 run obliquely or biased and through the recesses 20a . 21a disturbed. Therefore, the coefficient of heat transfer of the air is improved.
Wenn
somit die Vorsprünge 22, 23 so
ausgebildet sind, dass sie sich gerade in schräger Richtung relativ zur allgemeinen
Luftströmungsrichtung
Ar1 erstrecken, werden Effekte ähnlich
denen der dritten Ausführungsform
geliefert. Daher haben die Beziehungen zwischen der Effizienz bzw.
dem Wirkungsgrad Q und der Rohrhöhe
H, der Vorsprungsteilung P und der Rippenhöhe F die ähnlichen Trends wie die der
dritten Ausführungsform.Thus, if the projections 22 . 23 are formed so as to extend straight in an oblique direction relative to the general air flow direction Ar1, effects similar to those of the third embodiment are provided. Therefore, the relationships between the efficiency Q and the pipe height H, the protrusion pitch P and the fin height F have similar trends to those of the third embodiment.
(Fünfte Ausführungsform)Fifth Embodiment
Mit
Bezug auf 11 soll eine fünfte Ausführungsform
beschrieben werden. Bei der fünften
Ausführungsform
sind die Vorsprünge 22, 23 V-förmig ausgebildet
und erstrecken sich in der allgemeinen Kühlmittelströmungsrichtung Rf1 entlang der
Rohrhauptwandungen 20, 21 mit konstanter Breite,
wie in 11 gezeigt.Regarding 11 a fifth embodiment will be described. In the fifth embodiment, the protrusions 22 . 23 V-shaped and extending in the general coolant flow direction Rf1 along the tube main walls 20 . 21 with constant width, as in 11 shown.
Auch
in diesem Fall haben die Vorsprünge 22 der
Rohrhauptwandung 20 und die Vorsprünge 23 der Rohrhauptwandung 21 die
gleiche V-Gestalt, sind jedoch in ent gegengesetzten Richtungen bezogen
auf die allgemeine Kühlmittelströmungsrichtung Rf1
angeordnet. Die divergierenden Enden des V-förmigen Vorsprungs 22 stehen
gegenüber
den divergierenden Enden des V-förmigen
Vorsprungs 23. Daher schneiden sich die Vorsprünge 22, 23 unter
einem bestimmten Winkel. Damit werden Kühlmittelkanäle innerhalb der Rohre 11 in
komplex schlangenartiger Weise ausgebildet.Also in this case have the projections 22 the pipe main wall 20 and the projections 23 the pipe main wall 21 however, are arranged in opposite directions with respect to the general refrigerant flow direction Rf1. The diverging ends of the V-shaped projection 22 are opposite the diverging ends of the V-shaped projection 23 , Therefore, the projections intersect 22 . 23 at a certain angle. This will be coolant channels within the tubes 11 formed in a complex serpentine manner.
Andererseits
verlaufen die Luftströme
benachbart den Rohrhauptwandungen 20, 21 schräg und werden
durch die Ausnehmungen 20a, 21a gestört. Der
Wärmeübertragungskoeffizient
der Luft wird also verbessert.On the other hand, the air flows adjacent the Rohrhuptwandungen 20 . 21 sloping and going through the recesses 20a . 21a disturbed. The heat transfer coefficient of the air is thus improved.
Selbst
wenn also die Vorsprünge 22, 23 in V-förmiger Gestalt,
divergierend in Kühlmittelströmungshauptrichtung
Rf1, ausgebildet sind, lassen sich Effekte ähnlich wie bei der dritten
Ausführungsform
erreichen. Weiterhin haben die Beziehungen zwischen der Effizienz
bzw. dem Wirkungsgrad Q und der Rohrhöhe H, der Vorsprungsteilung
P und der Rippenhöhe
F ähnliche
Trends wie die der dritten Ausführungsform.So even if the projections 22 . 23 are formed in a V-shape, diverging in the refrigerant flow main direction Rf1, effects similar to those of the third embodiment can be obtained. Further, the relationships between the efficiency Q and the pipe height H, the protrusion pitch P and the fin height F have similar trends to those of the third embodiment.
(Sechste Ausführungsform)Sixth Embodiment
Eine
sechste Ausführungsform
soll nun mit Bezug auf 12 beschrieben werden. Bei der
dritten Ausführungsform
erstrecken sich die Vorsprünge 22, 23 vollständig vom
Anströmende
zum Abströmende
des Rohres 11, bezogen auf die allgemeine Luftströmungsrichtung
Ar1. Bei der sechsten Ausführungsform
dagegen enden die Vorsprünge 22, 23 zwischen
dem Anströmende
und dem Abströmende des
Rohres 11, bezogen auf die allgemeine Luftströmungsrichtung
Ar1.A sixth embodiment will now be described with reference to FIG 12 to be discribed. In the third embodiment, the projections extend 22 . 23 completely from the inflow end to the outflow end of the tube 11 , with respect to the general air flow direction Ar1. In the sixth embodiment, on the other hand, the projections end 22 . 23 between the upstream end and the downstream end of the tube 11 , with respect to the general air flow direction Ar1.
Beim
Beispiel der 12 enden die Vorsprünge 22, 23 an
Orten in Strömungsrichtung
vor dem abströmseitigen
Ende des Rohres 11, bezogen auf die allgemeine Luftströmungsrichtung
Ar1. Das heißt,
die Vorsprünge 22, 23 erstrecken
sich nicht bis zum Abströmende
des Rohres 11. Alternativ können die Vorsprünge 22, 23 benachbart
dem Anströmende des
Rohres 11 oder an mittleren Orten des Rohres 11,
bezogen auf die allgemeine Luftströmungsrichtung Ar1, enden. Auch
ist es nicht immer notwendig, dass sämtliche Vorsprünge 22, 23 am
gleichen Ort, bezogen auf die allgemeine Luftströmungsrichtung Ar1, enden. Die
Vorsprünge 22, 23 können an
un terschiedlichen Orten, bezogen auf die allgemeine Luftströmungsrichtung
Ar1, zweckmäßig enden.In the example of 12 the projections end 22 . 23 at locations upstream of the downstream end of the tube 11 , with respect to the general air flow direction Ar1. That is, the protrusions 22 . 23 do not extend to the outflow end of the pipe 11 , Alternatively, the projections 22 . 23 adjacent the upstream end of the pipe 11 or in middle places of the pipe 11 , relative to the general air flow direction Ar1, end. Also, it is not always necessary that all projections 22 . 23 at the same location with respect to the general air flow direction Ar1. The projections 22 . 23 may suitably end at different locations, with respect to the general air flow direction Ar1.
Auch
bei dieser Ausführungsform
liefern die Vorsprünge 22, 23 den
Störeffekt
der Strömungen von
Kühlmittel
und Luft, ähnlich
wie bei der dritten Ausführungsform.
Somit sind ähnliche
Effekte wie bei der dritten Ausführungsform
gegeben. Auch haben die Beziehungen zwischen der Effizienz bzw.
dem Wirkungsgrad Q und der Rohrhöhe
H, der Vorsprungsteilung P und der Rippenhöhe F ähnliche Trends wie die bei
der dritten Ausführungsform.Also in this embodiment provide the projections 22 . 23 the disturbance effect of the flows of coolant and air, similar to the third embodiment. Thus, similar effects as in the third embodiment are given. Also have the relations between the efficiency Q and the pipe height H, the protrusion pitch P and the fin height F are similar to those in the third embodiment.
(Siebte Ausführungsform)Seventh Embodiment
Eine
siebte Ausführungsform
wird nun mit Bezug auf 13 beschrieben. Bei der siebten
Ausführungsform
sind die Vorsprünge 22, 23 als
Zwischengitter, wie in 13 gezeigt, geformt.A seventh embodiment will now be described with reference to FIG 13 described. In the seventh embodiment, the projections 22 . 23 as an interstitial, as in 13 shown, shaped.
Auch
bei dieser Ausführungsform
sind Kühlmittelkanäle innerhalb
des Rohres 11 in komplex schlangenartiger Weise geformt.
Auf der Außenseite des
Rohres 11 sind die Ausnehmungen 20a, 21a als Sieb
oder dergleichen ausgebildet. Damit strömt die Luft in den Ausnehmungen 20a, 21a,
während
sie wiederholt divergiert und zusammenfließt und wird ausreichend gestört. Der
Koeffizient der Wärmeübertragung
der Luft wird verbessert.Also in this embodiment, coolant channels are within the tube 11 formed in a complex serpentine manner. On the outside of the pipe 11 are the recesses 20a . 21a designed as a sieve or the like. Thus, the air flows in the recesses 20a . 21a while it repeatedly diverges and merges and is disturbed sufficiently. The coefficient of heat transfer of the air is improved.
Wenn
somit die Vorsprünge 22, 23 Maschengestalt
haben, werden ähnliche
Effekte wie bei der dritten Ausführungsform
gegeben. Auch die Beziehungen zwischen der Rohrhöhe H, der Vorsprungsteilung
P und der Rippenhöhe
F sowie dem Wirkungsgrad oder der Effizient Q haben ähnliche Trends
wie die der dritten Ausführungsform.Thus, if the projections 22 . 23 Mesh shape, effects similar to those of the third embodiment are given. Also, the relationships between the pipe height H, the protrusion pitch P and the fin height F, and the efficiency or the efficiency Q have similar trends to those of the third embodiment.
(Achte Ausführungsform)(Eighth Embodiment)
Eine
achte Ausführungsform
soll nun mit Bezug auf die 14 und 15 erläutert werden.
Bei den oben genannten Ausführungsformen
wird das Rohr 11 gebildet, indem das einzelne Blech- oder Plattenelement
in zwei oder verbundene zwei Plattenelemente gefaltet bzw. gebogen
wird, nachdem die Vorsprünge
und Ausnehmungen einmal ausgebildet sind. Bei der achten Ausführungsform
wird das Rohr 11 dagegen integral ohne Biegen oder Vereinigen
geformt.An eighth embodiment will now be described with reference to FIGS 14 and 15 be explained. In the above embodiments, the tube 11 by folding or bending the single sheet or plate element into two or connected two plate elements after the projections and recesses are once formed. In the eighth embodiment, the tube 11 in contrast, integrally formed without bending or unifying.
Wie
in 14 zu sehen, verfügt das Rohr 11 über Trennwandungen 13 hierin,
um den Innenraum des Rohres 11 in eine Vielzahl von Räumen, bezogen auf
die allgemeine Luftströmungsrichtung
Ar1, zu trennen. Die Trennwandungen 13 erstrecken sich zwischen
Innenflächen
der Rohrhauptwandungen. Auch haben die Trennwandungen 13 beispielsweise die
flache Platten- oder Blechgestalt und erstrecken sich in der allgemeinen
Kühlmittelströmungsrichtung Rf1
(das heißt,
in Längsrichtung
des Rohres 11). Damit werden die Kühlmittelkanäle in der allgemeinen Luftströmungsrichtung
An1 innerhalb des Rohres 11 ausgerichtet.As in 14 to see, has the tube 11 over partition walls 13 herein to the interior of the pipe 11 into a plurality of spaces with respect to the general air flow direction Ar1. The dividing walls 13 extend between inner surfaces of the tube main walls. Also have the dividing walls 13 For example, the flat plate or sheet shape and extending in the general coolant flow direction Rf1 (that is, in the longitudinal direction of the tube 11 ). Thus, the coolant channels in the general air flow direction An1 within the tube 11 aligned.
Bei
dieser Ausführungsform
habe die Vorsprünge 22, 23 die
Schlangengestalt, ähnlich
wie die Vorsprünge 22, 23 der
dritten Ausführungsform.
Jedoch haben die Endwandungen der Vorsprünge 22, 23 nicht
die ersten und zweiten eingetieften Teile 22b, 23b, 22c, 23c.In this embodiment, the projections have 22 . 23 the serpent shape, similar to the protrusions 22 . 23 the third embodiment. However, the end walls of the projections have 22 . 23 not the first and second recessed parts 22b . 23b . 22c . 23c ,
15 zeigt
ein Beispiel eines Verfahrens, wie das Rohr 11 dieser Ausführungsform
geformt wird. Zunächst
wird ein flaches Rohr 30 mit mehrfachen Kanälen mit
den Trennwandungen 31 hierin durch Extrusion unter Verwendung
einer Extrusionsform (nicht gezeigt) geformt, die eine Matrize und eine
Patrize umfasst. Dann werden die Vorsprünge und Ausnehmungen mit der
vorbestimmten Gestalt auf dem flachen Mehrkanalrohr 30 durch
Walzformen unter Verwendung eines Paares von Walzen 32, 33 geformt.
Die Trennwandungen 31 werden beibehalten, selbst nachdem
die Vorsprünge
und Ausnehmungen geformt sind. Daher wird der Innenraum des Rohres 11 in
eine Vielzahl von Räumen,
bezogen auf die allgemeine Luftströmungsrichtung Ar1, durch die Trennwand 31 getrennt.
Hier können
die Vorsprünge und
Ausnehmungen durch Pressen anstelle von Walzformen geformt werden. 15 shows an example of a method, such as the pipe 11 this embodiment is formed. First, a flat tube 30 with multiple channels with the dividing walls 31 herein formed by extrusion using an extrusion die (not shown) comprising a die and a male. Then, the projections and recesses having the predetermined shape on the flat multi-channel tube 30 by roll forming using a pair of rollers 32 . 33 shaped. The dividing walls 31 are retained even after the projections and recesses are formed. Therefore, the interior of the pipe 11 into a plurality of spaces, referred to the general air flow direction Ar1, through the partition wall 31 separated. Here, the projections and recesses may be formed by pressing instead of rolling.
Bei
dem in oben beschriebener Weise geformten Rohr 11 werden
die Effekte ähnlich
der dritten Ausführungsform
geschaffen. Daher haben die Verhältnisse
zwischen Rohrhöhe
H, Vorsprungsteilung P und Rippenhöhe F sowie dem Wirkungsgrad bzw.
der Leistung Q ähnliche
Trends wie die der dritten Ausführungsformen.
Da auch die Trennwandungen 31 integral in das Rohr 11 eingeformt
sind, wird die Festigkeit des Rohres 11 gegen Druck verbessert.In the above-described molded tube 11 For example, the effects similar to the third embodiment are provided. Therefore, the ratios between tube height H, projection pitch P and fin height F, and the efficiency Q have similar trends to those of the third embodiment. As well as the dividing walls 31 integral in the pipe 11 are formed, the strength of the tube 11 improved against pressure.
(Neunte Ausführungsform)Ninth Embodiment
Eine
neunte Ausführungsform
soll nun mit Bezug auf 16 beschrieben werden. Bei der neunten
Ausführungsform
wird das Rohr 11 einteilig geformt, ähnlich wie bei der achten Ausführungsform.
Die Vorsprünge 22, 23 haben
jedoch gerade Gestalt ähnlich
der vierten Ausführungsform,
wie in 16 gezeigt.A ninth embodiment will now be described with reference to 16 to be discribed. In the ninth embodiment, the tube 11 molded in one piece, similar to the eighth embodiment. The projections 22 . 23 however, they are just like the fourth embodiment as shown in FIG 16 shown.
Auch
in diesem Falle werden ähnliche
Effekte wie bei der achten Ausführungsform
gegeben sein. Damit haben die Verhältnisse zwischen der Rohrhöhe H, der
Vorsprungsteilung P und der Rippenhöhe F, sowie Leistung/Wirkungsgrad
Q ähnliche
Trends wie die der achten Ausführungsformen.Also
in this case will be similar
Effects as in the eighth embodiment
be given. Thus, the relationships between the pipe height H, the
Projection pitch P and the rib height F, and power / efficiency
Q similar
Trends like the eighth embodiments.
Da
weiterhin das Rohr 11 Ober innere Trennwandungen 31 verfügt, verbessert
sich die Festigkeit des Rohres 11 gegen Druck, ähnlich wie
bei der achten Ausführungsform.
Die Gestalt der Vorsprünge 22, 23 lässt sich
in irgend eine andere Gestalt als die der oben beschriebenen ersten
bis siebten Ausführungsformen ändern.Because the tube continues 11 Upper inner dividing walls 31 improves the strength of the pipe 11 against pressure, similar to the eighth embodiment. The shape of the projections 22 . 23 can be changed into any other shape than the above-described first to seventh embodiments.
(Andere Ausführungsformen)Other Embodiments
Bei
den oben beschriebenen Ausführungsformen
haben die Vorsprünge 22, 23 die
konstante Breite. Es ist jedoch nicht immer notwendig, dass die Vorsprünge 22, 23 über diese
konstante Breite verfügen.
Die Breite der Vorsprünge 22, 23 kann
geändert oder
entsprechend verändert
werden.In the embodiments described above, the projections 22 . 23 the constant width. However, it is not always necessary that the projections 22 . 23 have this constant width. The width of the projections 22 . 23 can be changed or changed accordingly.
Bei
den dritten bis neunten Ausführungsformen
haben die Rippen 12 nicht die Jalousien bzw. Lüftungsschlitze 12e, 12f.
Jedoch haben die Rippen 12 die Jalousien 12e, 12f bei
den dritten bis neunten Ausführungsformen.
Auch kann der Wärmeaustauscher 10 durch
irgend welche Kombinationen der oben genannten ersten bis neunten
Ausführungsformen
implementiert werden.In the third to ninth embodiments, the ribs have 12 not the blinds or vents 12e . 12f , However, the ribs have 12 the blinds 12e . 12f in the third to ninth embodiments. Also, the heat exchanger can 10 be implemented by any combination of the above first to ninth embodiments.
Bei
den oben genannten Ausführungsformen wird
der Wärmeaustauscher 10 beispielsweise
als Kühlmittelkondensator
verwendet. Der Wärmeaustauscher 10 kann
auch als ein Kühlmittelradiator
eines überkritischen
Kühlzyklus
Anwendung finden, bei dem der Druck eines Kühlmittels einen kritischen Druck
auf der Hochdruckseite überschreitet.
Weiterhin muss die Verwendung des Wärmeaustauschers 10 nicht
auf Vorstehendes begrenzt sein.In the above embodiments, the heat exchanger 10 used for example as a coolant condenser. The heat exchanger 10 can also be used as a coolant radiator of a supercritical refrigeration cycle in which the pressure of a refrigerant exceeds a critical pressure on the high pressure side. Furthermore, the use of the heat exchanger needs 10 not limited to the above.
Beispielsweise
Ausführungsformen
der Erfindung wurden vorstehend beschrieben. Die vorliegende Erfindung
ist jedoch nicht auf die beispielsweisen Ausführungsformen begrenzt, lässt sich
vielmehr anders, ohne vom Schutzumfang und dem Geist der Erfindung
abzuweichen, implementieren.For example
embodiments
The invention has been described above. The present invention
however, it is not limited to the exemplary embodiments
rather, different, without departing from the scope and spirit of the invention
deviate, implement.