DE102006000634A1

DE102006000634A1 - Corrugated fin for heat exchanger, has flanks provided between wave crests and wave troughs, recesses provided at distance in each wave crest and wave trough, and caved-in sections formed inwards between two recesses

Info

Publication number: DE102006000634A1
Application number: DE200610000634
Authority: DE
Inventors: Viktor Dipl.-Ing. Brost; Rainer Dipl.-Ing. Käsinger
Original assignee: Modine Manufacturing Co
Current assignee: Modine Manufacturing Co
Priority date: 2006-01-03
Filing date: 2006-01-03
Publication date: 2007-07-05

Abstract

The fin has flanks provided between flat wave crests (2) and/or flat wave troughs (3), and arranged between flat pipes in a heat exchanger. Recesses (10) are provided at a distance in the wave crests and the wave troughs. Caved-in sections (11) are formed inwards between two recesses. The sections are displaceably arranged at each wave crest and wave trough. The flanks have exposed cuts, which extend over the entire height of the fin.

Description

Die Erfindung betrifft Wellrippen mit etwa senkrechten oder leicht geneigten Wellenflanken zwischen flachen Wellenbergen bzw. flachen Wellentälern, die zwischen zwei Flachrohren in einem Wärmetauscher angeordnet sind.The The invention relates to corrugated ribs with approximately vertical or slightly inclined Wave flanks between flat wave crests and shallow troughs, the are arranged between two flat tubes in a heat exchanger.

Solche Wellrippen werden manchmal als „flat top fins" bezeichnet, weil sie im Gegensatz zu anderen Wellrippen etwa ebene (flache) Wellenberge bzw. Wellentäler besitzen. Die angesprochenen anderen Wellrippen haben etwa halbrunde Wellenberge und Wellentäler, wobei die Wellenflanken dort gewöhnlich auch eine etwas größere Neigung aufweisen.Such Corrugated ribs are sometimes referred to as "flat top fins" because they in contrast to other corrugated ribs about flat (flat) wave crests or troughs have. The mentioned other corrugated ribs have about semicircular Wave mountains and troughs, the wave flanks usually there as well a slightly greater inclination exhibit.

Flat top fins werden oft eingesetzt, weil sie bezüglich gut wärmeleitender Lötverbindungen zwischen den Wellenbergen bzw. den Wellentälern und einer angrenzenden Rohrwand als wirksamer angesehen werden als die Wellrippen mit gerundeten Wellenbergen bzw. Wellentälern. Gut wärmeleitende Verbindungen haben selbstverständlich einen bedeutsamen Einfluss auf die Wärmetauscheffizienz zwischen einem in den Rohren strömenden Medium und einem durch die Wellrippe strömenden Medium, welches vorzugsweise Kühlluft ist.Flat Top fins are often used because they have good heat conducting solder joints between the wave crests or troughs and an adjacent one Pipe wall to be considered more effective than the corrugated fins with rounded Wave mountains or troughs. Good heat-conducting Of course, connections have a significant impact on the heat exchange efficiency between a flowing in the pipes Medium and flowing through the corrugated medium, which preferably cooling air is.

Flat top fins haben aufgrund der größeren Steilheit der Wellenflanken, oft stehen die Wellenflanken senkrecht, also sie laufen parallel zueinander, hinsichtlich ihrer Stabilität einige Nachteile. Eine Kraft, die senkrecht zu den Wellenflanken an den Wellenbergen oder den Wellentälern angreift, kann schnell zum Umkippen bzw. zum Einknicken der Wellrippen führen. Dies spielt insbesondere dann eine größere Rolle, wenn man dem Trend nach immer dünneren Wanddicken der Wellrippen folgen möchte.Flat top fins have due to the greater steepness the wave flanks, often the wave flanks are vertical, so they run parallel to each other, some in terms of their stability Disadvantage. A force perpendicular to the ripples on the wave crests or the troughs attacks, can quickly lead to tipping or buckling of the corrugated fins to lead. This is especially important if you follow the trend after ever thinner Wall thicknesses of corrugated ribs would like to follow.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Stabilität von flat top fins zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst.The The object of the invention is the stability of flat to improve top fins. This object is achieved by the features in claim 1 solved.

Es ist vorgesehen, dass in Abständen angeordnete Einschnitte in den Wellenbergen und in den Wellentälern angeordnet sind, wobei die Partie zwischen zwei Einschnitten nach innen eingeknickt ausgebildet ist. Die eingeknickten Partien sorgen für eine größere Stabilität der Wellrippe. Ferner sorgen diese Partien für eine verbesserte Verwirbelung der Kühlluft im Nahbereich der Wellenberge und der Wellentäler und somit für eine bessere Wärmetauscheffizienz.It is provided that in intervals arranged incisions arranged in the wave crests and in the troughs with the game folded in between two incisions is trained. The kinked parts ensure greater stability of the corrugated fin. Furthermore, these games provide for an improved turbulence of the cooling air in the vicinity of the wave crests and the troughs and thus for a better heat exchange efficiency.

Es ist vorgesehen, dass zwei gegenüberliegende Partien an jedem Wellenberg und an jedem Wellental angeordnet sind.It is provided that two opposite Games are arranged on each wave mountain and on each wave trough.

Als Alternative kann allerdings auch vorgesehen werden, die Partien an jedem Wellental und an jedem Wellenberg versetzt zueinander anzuordnen.When Alternative, however, can also be provided, the games at each wave trough and at each wave crest staggered to each other.

In den Wellenflanken sind aus deren Ebene herausgestellte Schnitte angeordnet, die sich über etwa die gesamte Länge der Wellenflanken bzw. über die Höhe der Wellrippen erstrecken, wobei die Wellenflanken zwischen gegenüberliegenden Partien mit oder ohne Schnitte ausgebildet sind.In the wave flanks are cuts made out of their plane arranged over about the entire length the wave edges or over the height of Corrugated ribs extend, wherein the wave flanks between opposite Batches with or without cuts are formed.

Die Länge der Einschnitte ist etwa gleich der Länge der eingeknickten Partien. Deshalb wird das Material in den Partien jedenfalls nicht wesentlich gedehnt, sondern nur umgeformt. Da die Materialdicke lediglich im Bereich von 0,04–0,10mm liegt, können Risse vermieden werden.The Length of Incisions are approximately equal to the length of the folded-in parts. Therefore, the material does not become essential in the games anyway stretched, but only reshaped. Since the material thickness is only in the Range of 0.04-0.10mm lies, can cracks be avoided.

Es hat sich ferner herausgestellt, dass durch die vorgeschlagene Ausbildung der Herstellungsprozess der Wellrippen mittels Walzen positiv beeinflusst wird, weil das Herauslösen der Wellenflanken aus den Zähnen der Walzen unterstützt wird. Die Partien wirken als Abstreifer.It has also been found by the proposed training the production process of corrugated ribs is positively influenced by means of rollers is because the dissolving the wave flanks from the teeth the rollers supported becomes. The games act as scrapers.

Die Erfindung wird anhand von drei beiliegenden Abbildungen erläutert.The The invention will be explained with reference to three accompanying figures.

Die 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Wellrippe.The 1 shows a section of a corrugated fin.

Die 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel.The 2 shows a first embodiment.

Die 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel.The 3 shows a second embodiment.

Jeder Wellenberg 2 und jedes Wellental 3 hat zwei Biegekanten 20.1, 20.2, an den Stellen, an denen die Wellenberge 2 bzw. die Wellentäler 3 in die Wellenflanken 1 übergehen. Jeder Einschnitt 10 in den Wellenbergen 2 und in den Wellentälern 3 geht quer durch eine Biegekante 20 hindurch.Every wave mountain 2 and every wave trough 3 has two bending edges 20.1 . 20.2 , in the places where the wave mountains 2 or the troughs 3 into the ripples 1 pass. Every nick 10 in the wave mountains 2 and in the troughs 3 goes across a bending edge 20 therethrough.

Die versetzte Anordnung von Partien 11 an einem Wellenberg 2 bzw. an einem Wellental 3 muss man sich so vorstellen, dass an der ersten Biegekante 20.1 eine Partie 11 angeordnet ist, und die nächste Partie 11 an der zweiten Biegekante 20.2 liegt nicht unmittelbar gegenüber (wie gezeigt) sondern ist weiter vorne bzw. weiter hinten, also versetzt dazu, angeordnet. Die Anordnung von Partien 11 wechselt dann zwischen der ersten 20.1 und der zweiten Biegekante 20.2.The staggered arrangement of lots 11 on a wave mountain 2 or at a wave trough 3 you have to imagine that at the first bending edge 20.1 a game 11 is arranged, and the next batch 11 at the second bending edge 20.2 is not directly opposite (as shown) but is further forward or further back, so offset to arranged. The arrangement of lots 11 then switch between the first 20.1 and the second bending edge 20.2 ,

In den Figuren wurde die unmittelbar gegenüberliegende Anordnung von Partien 11 ausgewählt und dargestellt. In einem Wärmetauscher, der die Wellrippen aufweist, befindet sich an der Ebene E1 der Wellenberge 2 eine nicht gezeigte Wand eines Rohres und an der parallelen Ebene E2 der Wellentäler 3 befindet sich eine andere nicht gezeigte Wand eines anderen Rohres. Zwischen den Wellrippen und den Rohren ist eine metallische Verbindung, wie z. B. eine Lötverbindung vorhanden. (nicht gezeigt) Durch die Rohre strömt beispielsweise die Kühlflüssigkeit eines Kraftfahrzeugmotors und durch die Wellrippen strömt Kühlluft, was durch den auffälligen Blockpfeil angezeigt wurde.In the figures, the immediately opposite arrangement of games was 11 selected and displayed. In a heat exchanger, which has the corrugated fins, located on the plane E1 of the wave crests 2 a not shown wall of a Tube and at the parallel plane E2 of the troughs 3 there is another wall, not shown, of another pipe. Between the corrugated fins and the pipes is a metallic compound such. B. a solder joint available. (not shown) For example, the cooling liquid of an automobile engine flows through the tubes, and cooling air flows through the corrugated fins, as indicated by the conspicuous block arrow.

Insbesondere die 1 macht deutlich, dass die Länge der Einschnitte 10 etwa gleich der Länge der eingeknickten Partien 11 ist, sodass keine Dehnung durch das Einknicken auftritt. Aus dieser Darstellung ergibt sich ferner ganz klar, dass in dem Nahbereich der Wellenberge 2 bzw. der Wellentäler 3 eine Verengung des Kanals zwischen zwei Wellenflanken 1 vorhanden ist, die für Turbulenz in der Kühlluft sorgt. Die eingeknickten Partien 11 stellen zahlreiche Anlaufkanten für die Kühlluft zur Verfügung. Noch wesentlich zahlreicher sind jedoch die durch die Schnitte 13 gebildeten Anlaufkanten, die allerdings lediglich in den Wellenflanken 1 vorhanden sind. Außerdem kann man annehmen, dass die Stabilität der Wellrippe erhöht wurde, weil die Biegekanten 20 eine verbesserte Formstabiltät erhalten haben.especially the 1 makes it clear that the length of the incisions 10 approximately equal to the length of the folded-in parts 11 is, so that no strain occurs by the buckling. It is also clear from this representation that in the vicinity of the wave crests 2 or the troughs 3 a narrowing of the channel between two wave flanks 1 is present, which provides for turbulence in the cooling air. The kinked games 11 provide numerous starting edges for the cooling air. Even more numerous, however, are the cuts 13 formed start edges, however, only in the wave flanks 1 available. In addition, it can be assumed that the stability of the corrugated fin was increased because the bending edges 20 have received an improved form stability.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 wurden in den Wellenflankenbereichen, die jeweils zwischen den an Wellentälern 3 und an Wellenbergen 2 bzw. in Richtung der Wellenhöhe H gegenüberliegenden Partien 11, vorhanden sind, keine Schnitte 13 ausgebildet. Diese Bereiche bleiben dort also ungeschnitten.In the embodiment according to 2 were in the wave flank areas, each between the at troughs 3 and on wave mountains 2 or in the direction of the wave height H opposite games 11 , are present, no cuts 13 educated. These areas remain uncut there.

Im Unterschied dazu wurden in der 3 die Wellenflanken 1 ganzflächig mit Schnitten 13 versehen, also auch zwischen den gegenüberliegenden Partien 11 sind Schnitte 13 vorhanden.In contrast, in the 3 the wave flanks 1 over the entire surface with cuts 13 provided, so also between the opposite lots 11 are cuts 13 available.

Die Abstände A zwischen benachbarten Partien 11 sind deutlich größer als die Abstände a zwischen zwei Einschnitten 10, die jeweils eine Partie 11 begrenzen. In der 2 wurde das kenntlich gemacht.The distances A between adjacent lots 11 are significantly larger than the distances a between two cuts 10 , each one game 11 limit. In the 2 that was indicated.

Claims

Corrugated ribs with approximately vertical or slightly inclined wave flanks ( 1 ) between flat wave crests ( 2 ) or shallow troughs ( 3 ), which are each arranged between two flat tubes in a heat exchanger, characterized in that at intervals (a) arranged incisions ( 10 ) in the wave mountains ( 2 ) and in the troughs ( 3 ), whereby the lot ( 11 ) between two incisions ( 10 ) is formed bent inward.

Corrugated ribs according to claim 1, characterized in that in each case two opposing parts ( 11 ) on each wave mountain ( 2 ) and at each wave trough ( 3 ) are arranged.

Corrugated ribs according to claim 1, characterized in that the lots ( 11 ) at each trough ( 3 ) and on each wave mountain ( 2 ) are offset from one another.

Corrugated ribs according to one of the preceding claims, characterized in that in the corrugation flanks ( 1 ) cuts made from their surfaces ( 13 ) are arranged, which extend over approximately the entire height (H) of the corrugated ribs, wherein the corrugation flanks ( 1 ) between opposite parties in the direction of height (H) ( 11 ) with or without cuts ( 13 ) are formed.

Corrugated ribs according to one of the preceding claims, characterized in that the length of the incisions ( 10 ) approximately equal to the length of the kinked parts ( 11 ).

Corrugated ribs according to one of the preceding claims, characterized in that the distances (a) between each two a lot ( 11 ) limiting cuts ( 10 ) are smaller than the distances (A) between adjacent lots ( 11 ).