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DE102009041406B3 - Heat exchanger for use as evaporator in energy recovery plant of motor vehicle, has smaller flat tube arranged in larger flat tube, where broad sides of walls of larger flat tube lie against each other, when tubes are coaxially arranged - Google Patents

Heat exchanger for use as evaporator in energy recovery plant of motor vehicle, has smaller flat tube arranged in larger flat tube, where broad sides of walls of larger flat tube lie against each other, when tubes are coaxially arranged Download PDF

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DE102009041406B3
DE102009041406B3 DE102009041406A DE102009041406A DE102009041406B3 DE 102009041406 B3 DE102009041406 B3 DE 102009041406B3 DE 102009041406 A DE102009041406 A DE 102009041406A DE 102009041406 A DE102009041406 A DE 102009041406A DE 102009041406 B3 DE102009041406 B3 DE 102009041406B3
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DE
Germany
Prior art keywords
heat exchanger
tube
exchanger according
flat tube
tubes
Prior art date
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Expired - Fee Related
Application number
DE102009041406A
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German (de)
Inventor
Peter Dr. Ambros
Jochen Dr. Orso
Axel Dipl.-Math.Techn. Fezer
Harald Necker
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THESYS GmbH
Original Assignee
THESYS GmbH
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Abstract

The exchanger has an extruded smaller flat tube (10) arranged in a larger flat tube (20). Flow channels (1, 2) are provided for flow of two fluids i.e. water. One of the flow channels (1) is provided in an inner side of the smaller flat tube. The other flow channel (2) completely surrounds the former flow channel. Broad sides (21) of tubular walls of the larger flat tube lie against each other, when the tubes are arranged in a coaxial manner. The tubular walls of the larger flat tube and the smaller flat tube are deformed from sheet metal strips. A tubular base is arranged at tubular ends.

Description

Die Erfindung betrifft Wärmeübertrager mit koaxial angeordneten flachen Rohren, die einen Rohrstapel bilden, umfassend ein kleineres flaches Rohr, welches in einem größeren flachen Rohr angeordnet ist und mit Strömungskanälen für wenigstens zwei Fluidströme, wobei ein erster Strömungskanal im Inneren des kleineren flachen Rohres ausgebildet ist und ein zweiter Strömungskanal den ersten Strömungskanal ganz oder weitgehend umschließt.The invention relates to heat exchangers with coaxially arranged flat tubes which form a tube stack, comprising a smaller flat tube, which is arranged in a larger flat tube and with flow channels for at least two fluid streams, wherein a first flow channel is formed in the interior of the smaller flat tube and a second flow channel completely or substantially encloses the first flow channel.

Ein Wärmeübertrager dieser Bauart ist bekannt. Bei diesem bekannten Wärmeübertrager liegen die Rohrwände der koaxial angeordneten flachen Rohre aneinander an, sodass die Wärme über die verbundenen Wände ausgetauscht wird. Diese Form des Wärmetausches könnte als nicht besonders effizient angesehen werden.A heat exchanger of this type is known. In this known heat exchanger, the tube walls of the coaxially arranged flat tubes abut each other, so that the heat is exchanged via the connected walls. This form of heat exchange could not be considered very efficient.

Aus der WO 2005/033603 A2 , 7, ist ein anderer Wärmeübertrager bekannt, der aus koaxial angeordneten flachen Rohren besteht, wobei ein erster Strömungskanal im Inneren des kleineren flachen Rohres und ein zweiter Strömungskanal zwischen den koaxial angeordneten Rohren ausgebildet ist. Von diesem Stand der Technik, der durch flache koaxiale Rohre gekennzeichnet ist, die naturgemäß zwei gegenüberliegende Breitseiten und zwei gegenüberliegende, die Breitseiten verbindende Schmalseiten aufweisen, geht die weiter unten beschriebene Erfindung aus. Die Rohre aus diesem Stand der Technik sind als Strangpressprofilrohre ausgebildet, weshalb solche Wärmeübertrager recht schwer zu bauen sind. Zudem bildet in der genannten Schrift ein einziges koaxiales flaches Rohr – also zwei ineinander gesteckte flache Rohre – den gesamten Wärmeübertrager. Ferner sind in den Strömungskanälen keine Turbulenz erzeugenden Strukturen vorhanden, weshalb die Wärmetauschleistung nicht das gewünschte Niveau erreichen kann.From the WO 2005/033603 A2 . 7 , another heat exchanger is known, which consists of coaxially arranged flat tubes, wherein a first flow channel is formed in the interior of the smaller flat tube and a second flow channel between the coaxially arranged tubes. Of this prior art, which is characterized by flat coaxial tubes, which naturally have two opposite broad sides and two opposite narrow sides connecting the broad sides, the invention described below proceeds. The tubes of this prior art are designed as extruded profile tubes, which is why such heat exchangers are quite difficult to build. In addition, in the cited document a single coaxial flat tube - so two nested flat tubes - forms the entire heat exchanger. Furthermore, no turbulence generating structures are present in the flow channels, which is why the heat exchange performance can not reach the desired level.

Aus der DE 697 20 909 T2 ist ein Wärmetauscher und dessen Herstellungsverfahren bekannt. Es handelt sich um einen Ölkühler, der koaxiale Rohre besitzt. Die koaxialen Rohre werden als Flachrohre ausgebildet, die in bestimmter Weise hergestellt und verbunden sind, um die Haltbarkeit der Rohrausbildung zu verbessern. Der Ölkühler ist im Sammelkasten eines Kühlers angeordnet.From the DE 697 20 909 T2 is a heat exchanger and its manufacturing method known. It is an oil cooler that has coaxial tubes. The coaxial tubes are formed as flat tubes, which are manufactured and connected in a certain way in order to improve the durability of the tube formation. The oil cooler is arranged in the collecting tank of a radiator.

Aus der DE 10 2007 010 969 A1 ist schließlich eine Klimaanlage mit einem Wärmetauscher bekannt, in dem ein Kältemittel-Kreislauf und ein Kälteträger-Kreislauf integriert sind. Der Wärmetauscher wird ferner von Kühlluft durchströmt. Deshalb sind Wellrippen zwischen den Flachrohren angeordnet worden. Der Wärmetauscher weist auch eine Rohr-in-Rohr-Anordnung auf.From the DE 10 2007 010 969 A1 Finally, an air conditioner with a heat exchanger is known in which a refrigerant circuit and a refrigerant circuit are integrated. The heat exchanger is also flowed through by cooling air. Therefore, corrugated fins have been placed between the flat tubes. The heat exchanger also has a tube-in-tube arrangement.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung von kompakten, relativ leichten und leistungsfähigeren Wärmeübertragern.The object of the invention is to provide compact, relatively lightweight and more efficient heat exchangers.

Die erfindungsgemäße Lösung erfolgt mit einem Wärmeübertrager, der die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.The solution according to the invention is carried out with a heat exchanger having the features of claim 1.

Nach einem wesentlichen erfindungsgemäßen Aspekt ist vorgesehen, dass die koaxial angeordneten Rohre mit den Breitseiten der Rohrwände der größeren flachen Rohre oder mit Teilen davon aneinander anliegen. Da die koaxialen Rohre einen Rohrstapel bilden, wird vergleichsweise ein kompakterer Wärmeübertrager geschaffen. Die vorgeschlagene Bauweise erlaubt als Option, die zweiten Strömungskanäle über die Rohrwände der größeren koaxialen Rohre zu verbinden, um einen Fluidaustausch zu erreichen, was für gewisse Applikationen bestimmte Vorteile hat. Ferner wird dadurch, dass die Rohrwände aus einem oder aus mehreren verformten Blechstreifen bestehen, ein wesentlich leichterer und noch kompakterer Wärmeübertrager bereitgestellt, als beispielsweise Wärmeübertrager, die stranggepresste Rohre bzw. Rohrwände aufweisen. Ein wesentlicher leistungsmäßiger Vorteil im Vergleich zu Wärmeübertragern mit stranggepressten, Rohren ergibt sich dadurch, dass die Strömungskanäle der koaxialen Rohre bevorzugt mit Turbulenz erzeugenden Strukturen, Lamellen oder dergleichen ausgestattet sind. Alternativ wird die Möglichkeit bereitgestellt, die Lamellen durch punktuelle Umformungen der Rohrwände zu ersetzen, die ebenfalls für Verwirbelungen in den Fluiden sorgen können.According to a significant aspect of the invention, it is provided that the coaxially arranged tubes bear against one another with the broad sides of the tube walls of the larger flat tubes or with parts thereof. Since the coaxial tubes form a tube stack, a comparatively compact heat exchanger is created comparatively. The proposed construction allows as an option to connect the second flow channels via the tube walls of the larger coaxial tubes in order to achieve a fluid exchange, which has certain advantages for certain applications. Furthermore, as a result of the fact that the tube walls consist of one or more deformed sheet-metal strips, a considerably lighter and more compact heat exchanger is provided than for example heat exchangers which have extruded tubes or tube walls. A significant performance advantage compared to heat exchangers with extruded tubes results from the fact that the flow channels of the coaxial tubes are preferably equipped with turbulence generating structures, fins or the like. Alternatively, the possibility is provided to replace the slats by punctiform deformations of the tube walls, which can also provide turbulence in the fluids.

Die Erfindung stellt einen in höchstem Maße leistungsfähigen Wärmeübertrager zur Verfügung, der sich in bevorzugter Weise als Verdampfer in einer Abgasenergie-Rückgewinnungsanlage in Kraftfahrzeugen einsetzen lässt. Andere Wärmeübertragerapplikationen bieten sich ebenfalls an.The invention provides a highly efficient heat exchanger, which can be used as a preferred evaporator in an exhaust gas energy recovery system in motor vehicles. Other heat exchanger applications are also available.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, die als an dieser Stelle einzeln aufgeführt zu betrachten sind. Darüber hinaus ergeben sich diese und weitere Merkmale sowie deren Vorteile aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen.Other features will be apparent from the dependent claims, which are to be considered as individually listed at this point. In addition, these and other features and advantages thereof will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying drawings.

Die 1 zeigt Herstellungsschritte eines koaxialen flachen Rohres.The 1 shows manufacturing steps of a coaxial flat tube.

Die 2 zeigt eine perspektivische Ansicht auf einen vorschlagsgemäßen Wärmeübertrager, enthaltend einen Rohrstapel, gebildet aus koaxialen Rohren nach 1.The 2 shows a perspective view of a proposed heat exchanger, comprising a tube stack, formed from coaxial tubes after 1 ,

Die 3 zeigt eine Vergrößerung eines Endes des Rohrstapels.The 3 shows an enlargement of one end of the tube stack.

Die 4 zeigt einen Rohrstapel. The 4 shows a pipe stack.

Die 5, 6 und 7 zeigen die Herstellung verschiedener koaxialer Rohre.The 5 . 6 and 7 show the production of various coaxial tubes.

Die 8 zeigt einen anderen Rohrstapel.The 8th shows another pipe stack.

Die 9 zeigt Varianten der Rohrstapelbildung.The 9 shows variants of the tube stack formation.

Die 10 zeigt weitere Varianten der Rohrstapelbildung.The 10 shows further variants of the tube stack formation.

Die 11 und 12 zeigen ein Ende des Wärmeübertragers mit einem Rohrboden.The 11 and 12 show one end of the heat exchanger with a tubesheet.

Die 13 zeigt eine alternative Rohrbauform.The 13 shows an alternative pipe design.

Der Wärmeübertrager des Ausführungsbeispiels stellt einen Verdampfer dar, der in einer Energierückgewinnungsanlage eines Kraftfahrzeuges enthalten ist. In dem Verdampfer stehen die Abgase des Kraftfahrzeugmotors und eine zu verdampfende Flüssigkeit, wie Wasser oder dergleichen, im Wärmeaustausch. Das zu verdampfende Wasser durchströmt die in den Schnitten sichtbaren zweiten Strömungskanäle 2, die die ersten Strömungskanäle 1 vollständig umfassen. Die ersten Strömungskanäle 1, die sich im Inneren der kleineren flachen Rohre 10 befinden, werden von den Abgasen durchströmt. Wie aus den 2 und 3 erkannt werden kann, sind die – bezogen auf ihren Querschnitt – kleineren Rohre 10 etwas länger als die größeren Rohre 20, so dass sie an den beiden Enden einen Überstand 7 besitzen, (3). An den Enden befinden sich nicht gezeigte Sammelkästen für das Abgas, die an Rohrböden 15 befestigt sind (11 und 12). Das Wasser kann seitlich der Rohrböden 15 am Eintritt 16 eintreten, über Wasserkanäle 3 in die Strömungskanäle 2 der koaxialen Rohre gelangen und am gegenüberliegenden Ende der Rohre als Dampf austreten. Die Rohrböden 15 können aus zwei Platten 15 bestehen, die flach zusammengefügt werden und in denen die Wasserkanäle 3 enthalten sind. Nur eine Platte 15 wurde in den 11 und 12 dargestellt, sodass die Wasserkanäle 3 sichtbar sind.The heat exchanger of the embodiment is an evaporator, which is included in an energy recovery system of a motor vehicle. In the evaporator are the exhaust gases of the motor vehicle engine and a liquid to be evaporated, such as water or the like, in the heat exchange. The water to be evaporated flows through the second flow channels visible in the sections 2 that the first flow channels 1 completely include. The first flow channels 1 that are inside the smaller flat tubes 10 are located, are flowed through by the exhaust gases. Like from the 2 and 3 can be recognized, are - based on their cross section - smaller tubes 10 a little longer than the larger pipes 20 so that they have a projection on both ends 7 own, 3 ). At the ends are not shown collection boxes for the exhaust gas, the tube plates 15 are fixed ( 11 and 12 ). The water can be side of the tube sheets 15 at the entrance 16 enter, via water channels 3 into the flow channels 2 enter the coaxial tubes and exit at the opposite end of the tubes as steam. The tube sheets 15 can be made from two plates 15 which are joined flat and in which the water channels 3 are included. Only one plate 15 was in the 11 and 12 shown so that the water channels 3 are visible.

Die 1 zeigt eine von oben nach unten laufende Folge der Herstellungsschritte der koaxialen flachen Rohre 10, 20. Im gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind sowohl die kleineren 10 aus auch die größere flachen Rohre 20 aus Blechstreifen hergestellt worden. In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel könnten die kleineren flachen Rohre 10 auch vom stranggepressten Typ sein. Bei den Blechstreifen handelt es sich um solche aus einem geeigneten Edelstahl. Auch die in den ersten und zweiten Strömungskanälen 1, 2 befindlichen Turbulenz erzeugenden Organe 5 (nachfolgend: Lamellen 5) bestehen aus Edelstahl und haben in der Regel unterschiedliche Geometrien. Der Rohrstapel 30 des Wärmeübertragers wird vorzugsweise gelötet, weshalb entsprechende löttechnische Erfordernisse, wie das Einlegen von Lotfolien, Entfetten etc. durchzuführen sind, worauf hier nicht besonders einzugehen ist.The 1 shows a top-to-bottom sequence of the manufacturing steps of the coaxial flat tubes 10 . 20 , In the preferred embodiment shown are both the smaller 10 also the larger flat tubes 20 Made of metal strips. In an embodiment not shown, the smaller flat tubes could 10 also be of the extruded type. The metal strips are those made of a suitable stainless steel. Also in the first and second flow channels 1 . 2 located turbulence generating organs 5 (hereafter: slats 5 ) are made of stainless steel and usually have different geometries. The pipe stack 30 the heat exchanger is preferably soldered, which is why corresponding soldering requirements, such as the insertion of Lotfolien, degreasing, etc. are carried out, which is not particularly addressed here.

Die Rohrwand der kleineren flachen Rohre 10 ist aus einem verformten Blechstreifen hergestellt worden, der an einer in 1 nicht sichtbaren Längsnaht verschweißt wurde. In diese kleineren flachen Rohre 10 wird eine Lamelle 5 eingesetzt. Dann werden im gezeigten Ausführungsbeispiel zur Bildung der koaxialen Rohre 10, 20 zwei weitere Lamellen 5 um die kleineren Rohre 10 gelegt, wonach die Rohrwand der größeren Rohre 20, hier ebenfalls aus zwei Blechstreifen, gebildet wird. Die zwei Blechstreifen können auch gemeinsam mit den Lamellen 5 um die kleineren Rohre 10 gelegt werden (5 und 6). Die Breite der Blechstreifen wird so festgelegt, dass in beiden Breitseiten 21 der Rohrwand der großen flachen Rohre 20 je ein Längsspalt 22 verbleibt, was sowohl hinsichtlich der Herstellbarkeit äußerst vorteilhaft ist aber auch als funktioneller Vorteil des Wärmeübertragers zum Tragen kommen kann. Hinsichtlich der Fertigung erlauben die Längsspalte 22 gewisse Fertigungstoleranzen zuzulassen, die ansonsten nicht möglich wären. Hinsichtlich der Funktion des Wärmeübertragers gestatten die Längsspalte 22 einen Fluidaustausch in den zweiten Strömungskanälen 2, in denen, wie oben erwähnt, die Verdampfung stattfindet. Soll der Fluidaustausch nicht stattfinden, können die Längsspalte 22 mittels eines Blechstreifens 23 verschlossen werden. Die Längsspalte 22 in den äußeren Rohren des Rohrstapels 30 werden jedenfalls mittels eines Streifens verschlossen.The pipe wall of the smaller flat pipes 10 is made of a deformed sheet metal strip attached to an in 1 invisible longitudinal seam was welded. In these smaller flat tubes 10 becomes a lamella 5 used. Then, in the embodiment shown to form the coaxial tubes 10 . 20 two more slats 5 around the smaller pipes 10 placed, after which the pipe wall of the larger pipes 20 , here also from two metal strips, is formed. The two metal strips can also work together with the lamellae 5 around the smaller pipes 10 be placed ( 5 and 6 ). The width of the metal strips is set so that in both broadsides 21 the pipe wall of the big flat pipes 20 one longitudinal gap each 22 remains, which is extremely advantageous both in terms of manufacturability but can also come into play as a functional advantage of the heat exchanger. With regard to production, the longitudinal gaps allow 22 allow certain manufacturing tolerances that would otherwise not be possible. With regard to the function of the heat exchanger allow the longitudinal column 22 a fluid exchange in the second flow channels 2 in which, as mentioned above, the evaporation takes place. If the fluid exchange does not take place, the longitudinal gaps 22 by means of a sheet metal strip 23 be closed. The longitudinal column 22 in the outer tubes of the tube stack 30 are in any case closed by means of a strip.

Eine andere vorteilhafte Alternative gemäß 7 sieht die Herstellung der Rohrwand aus einem einzigen Blechstreifen vor. Diese alternative Ausführung besitzt lediglich einen Längsspalt in einer der Breitseiten eines jeden koaxialen Rohres. Die Rohre können dann im Rohrstapel entweder so angeordnet werden, dass die Rohrspalte eine Strömungsverbindung der zweiten Strömungskanäle 2 bereitstellen, wobei jeweils zwei benachbarte Rohrspalte etwa deckungsgleich aneinander liegen oder auch so angeordnet werden, dass keine Strömungsverbindung möglich ist. Dabei wird jeweils der Längsspalt durch die Rohrwand des im Rohrstapel benachbarten koaxialen Rohres verschlossen.Another advantageous alternative according to 7 provides for the production of the pipe wall from a single sheet metal strip. This alternative embodiment has only a longitudinal gap in one of the broad sides of each coaxial tube. The tubes can then be arranged in the tube stack either so that the tube gaps a flow connection of the second flow channels 2 each two adjacent pipe gaps are approximately congruent to each other or are arranged so that no flow connection is possible. In each case, the longitudinal gap is closed by the tube wall of the coaxial tube adjacent in the tube stack.

In den bisher beschriebenen Ausführungen wird es als vorteilhaft angesehen, definierte Rohranlageflächen 25 in den Breitseiten der Rohrwand der größeren flachen Rohre 20 zu erzeugen. Das wird mittels zweier Längssicken 26 in den die Rohrwand der größeren Rohre 20 bildenden Blechstreifen dargestellt. Im Rohrstapel liegen dann die Längssicken 26 des einen koaxialen Rohres an ebensolchen des anderen koaxialen Rohres an und gestatten dort eine gut definierte Lötverbindung. Die Längssicken 26 stellen jedenfalls Teile der Breitseiten 21 dar. In anderen Ausführungen (8) wird auf solche Längssicken verzichtet. Dafür sind die Breitseiten 21 der größeren flachen Rohre mit einer passenden Rauhigkeit oder mit Oberflächenstrukturen versehen worden, die definierte Lötverbindungen gestatten. Es ist ersichtlich, dass die Ausführung ohne Längssicken hinsichtlich der Kompaktheit des Wärmeübertragers vorteilhafter ist, wobei allerdings die Längssicken von ihren Abmessungen her nur wenige Zehntelmillimeter betragen müssen.In the embodiments described so far, it is considered advantageous defined pipe contact surfaces 25 in the broad sides of the pipe wall of the larger flat pipes 20 to create. This is done by means of two longitudinal beads 26 in the the pipe wall of the larger pipes 20 forming sheet metal strip shown. In the pipe stack then lie the longitudinal beads 26 of a coaxial tube on just such a coaxial tube and allow there a well-defined solder joint. The longitudinal beads 26 In any case, parts of the broadsides 21 In other versions ( 8th ) is dispensed with such longitudinal beads. For that are the broadsides 21 The larger flat tubes have been provided with a suitable roughness or with surface structures that allow defined solder joints. It can be seen that the embodiment without longitudinal corrugations is more advantageous in terms of the compactness of the heat exchanger, although the longitudinal corrugations must be only a few tenths of a millimeter in size.

Die 9 und 10 zeigen vier verschiedene Möglichkeiten der Bildung der Rohrstapel 30. Dargestellt sind lediglich die äußeren Rohrschalen der koaxialen Rohre. Die Darstellung a) zeigt jeweils Rohre mit einteiligen, äußeren Rohrschalen und ohne Fluidaustausch im Rohrstapel 30. Die Darstellung b) zeigt einen Rohrstapel 30 in dem ein Fluidaustausch zwischen Paaren von koaxialen Rohren möglich ist. Die Darstellungen c) und d) unterscheiden sich von den Darstellungen a) und b) dadurch, dass zweiteilige äußere Rohrschalen vorgesehen wurden. Gemäß Darstellung c) ist kein Fluidaustausch zwischen den Strömungskanälen 2 der Rohre des Rohstapels 30 möglich. In der Darstellung d) ist hingegen der Fluidaustausch möglich, dass heißt dort stehen sämtliche Strömungskanäle 2 der Rohre in strömungstechnischer Verbindung. In der 9 besitzen die Rohre des Rohrstapels die beschriebenen Rohranlageflächen 25 in Form von Längssicken 26 in den äußeren Rohrschalen.The 9 and 10 show four different ways of forming the tube stack 30 , Shown are only the outer tube shells of the coaxial tubes. The representation a) shows pipes with one-piece, outer pipe shells and without fluid exchange in the pipe stack 30 , The representation b) shows a tube stack 30 in which a fluid exchange between pairs of coaxial tubes is possible. The illustrations c) and d) differ from the illustrations a) and b) in that two-part outer pipe shells were provided. As shown in c), there is no fluid exchange between the flow channels 2 the pipes of the raw pile 30 possible. In the representation d), however, the fluid exchange is possible, that means there are all flow channels 2 the pipes in fluidic connection. In the 9 the tubes of the tube stack have the described pipe contact surfaces 25 in the form of longitudinal beads 26 in the outer pipe shells.

Die 10 unterscheidet sich von der 9 dadurch, dass die äußeren Rohrschalen der Rohre vollflächige Anlageflächen 26 besitzen.The 10 is different from the 9 in that the outer pipe shells of the pipes full-surface contact surfaces 26 have.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 13 ist eine alternative Bauform des Rohres dargestellt. Es wurde auf die Längsspalte 22 und somit auf den möglichen Fluidaustausch im Rohrstapel 30 verzichtet. Die beiden äußeren Rohrschalen bilden an ihren Längsrändern eine sich überlappende Lötnaht 8. Auch diese Ausgestaltung ist hinsichtlich der Fertigungstoleranzen vorteilhaft. Die Breite der Überlappung lässt gewisse Toleranzen zu.In the embodiment according to 13 an alternative design of the tube is shown. It was on the longitudinal column 22 and thus on the possible fluid exchange in the tube stack 30 waived. The two outer pipe shells form an overlapping solder seam at their longitudinal edges 8th , This embodiment is advantageous in terms of manufacturing tolerances. The width of the overlap allows for certain tolerances.

Claims (17)

Wärmeübertrager mit koaxial angeordneten flachen Rohren (10, 20), die einen Rohrstapel bilden, umfassend ein kleineres flaches Rohr (10), welches in einem größeren flachen Rohr (20) angeordnet ist und mit Strömungskanälen (1, 2) für wenigstens zwei Fluide, wobei ein erster Strömungskanal (1) im Inneren des kleineren flachen Rohres (10) ausgebildet ist und ein zweiter Strömungskanal (2) den ersten Strömungskanal (1) ganz oder weitgehend umschließt, wobei die koaxialen Rohre mit den Breitseiten (21) der Rohrwände der größeren flachen Rohre (20) oder mit Teilen davon aneinander anliegen.Heat exchanger with coaxially arranged flat tubes ( 10 . 20 ) forming a tube stack comprising a smaller flat tube ( 10 ), which in a larger flat tube ( 20 ) and with flow channels ( 1 . 2 ) for at least two fluids, wherein a first flow channel ( 1 ) inside the smaller flat tube ( 10 ) is formed and a second flow channel ( 2 ) the first flow channel ( 1 ) completely or largely surrounds, wherein the coaxial tubes with the broad sides ( 21 ) of the tube walls of the larger flat tubes ( 20 ) or with parts thereof abut each other. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige der zweiten Strömungskanäle (2) der im Rohrstapel (30) angeordneten koaxialen Rohre strömungstechnisch verbunden sind.Heat exchanger according to claim 1, characterized in that at least some of the second flow channels ( 2 ) in the tube stack ( 30 ) arranged coaxial pipes are fluidically connected. Wärmeübertrager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die strömungstechnische Verbindung der zweiten Strömungskanäle (2) über die im Rohrstapel aneinander liegenden Rohrwände erfolgt.Heat exchanger according to claim 2, characterized in that the fluidic connection of the second flow channels ( 2 ) takes place over the pipe walls lying in the pipe stack. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Strömungskanäle (2) im Rohrstapel (30) strömungstechnisch voneinander getrennt sind.Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the second flow channels ( 2 ) in the tube stack ( 30 ) are fluidically separated from each other. Wärmeübertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrwände mit zueinander passenden Rohranlageflächen (25) ausgestattet sind.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the pipe walls with mating pipe contact surfaces ( 25 ) are equipped. Wärmeübertrager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass diese Rohranlageflächen eine raue oder speziell konturierte Oberflächenstruktur aufweisen die eine gute Lötverbindung ermöglicht.Heat exchanger according to claim 5, characterized in that these pipe abutment surfaces have a rough or specially contoured surface structure which allows a good solder joint. Wärmeübertrager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohranlageflächen (25) beispielsweise als zwei definierte Längssicken (26) der Rohrwände ausgebildet sind.Heat exchanger according to claim 5, characterized in that the pipe abutment surfaces ( 25 ), for example, as two defined longitudinal beads ( 26 ) of the tube walls are formed. Wärmeübertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrwände der koaxialen flachen Rohre (10, 20) aus Blechstreifen geformt sind.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the tube walls of the coaxial flat tubes ( 10 . 20 ) are formed from sheet metal strips. Wärmeübertrager nach den Ansprüchen 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass das kleinere flache Rohr (10) ein stranggepresstes Rohr ist und das größere flache Rohr (20) aus wenigstens einem Blechstreifen herstellbar ist.Heat exchanger according to claims 1-6, characterized in that the smaller flat tube ( 10 ) is an extruded tube and the larger flat tube ( 20 ) can be produced from at least one metal strip. Wärmeübertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Rohrwand der größeren flachen Rohre (20) aus einem oder aus zwei verformten Blechstreifen besteht.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that each tube wall of the larger flat tubes ( 20 ) consists of one or two deformed metal strips. Wärmeübertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechstreifen so dimensioniert ist, dass nach der Formung der Rohrwand ein offener Längsspalt (22) in der Rohrwand vorhanden ist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the sheet metal strip is dimensioned so that after the formation of the tube wall an open longitudinal gap ( 22 ) is present in the pipe wall. Wärmeübertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die offenen Längsspalte die strömungstechnische Verbindung der zweiten Strömungskanäle im Rohrstapel gestatten.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the open longitudinal gaps the fluidic Allow connection of the second flow channels in the pipe stack. Wärmeübertrager nach den Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Strömungskanälen (1, 2) wenigstens ein Turbulenz erzeugendes Organ (5) angeordnet ist.Heat exchanger according to claim 1, characterized in that in the flow channels ( 1 . 2 ) at least one turbulence-producing organ ( 5 ) is arranged. Wärmeübertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kleineren flachen Rohre (10) länger sind als die größeren flachen Rohre (20).Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the smaller flat tubes ( 10 ) are longer than the larger flat tubes ( 20 ). Wärmeübertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise an beiden Rohrenden die kleineren flachen Rohre (10) einen Überstand (7) zu den größeren flachen Rohren (20) aufweisen.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that preferably at both pipe ends, the smaller flat tubes ( 10 ) a supernatant ( 7 ) to the larger flat tubes ( 20 ) exhibit. Wärmeübertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Rohrenden ein Rohrboden angeordnet ist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that a tube plate is arranged at the tube ends. Wärmeübertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrboden einen Sammelkastenanschluss für die ersten Strömungskanäle (10) und einen Einlass/Auslass für die zweiten Strömungskanäle (20) aufweist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the tube sheet a collection box connection for the first flow channels ( 10 ) and an inlet / outlet for the second flow channels ( 20 ) having.
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