[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres
gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 1.
[0002] Kraftfahrzeuge werden heutzutage nach wie vor als Hauptenergiequelle mit fossilen
Brennstoffen über eine Verbrennungskraftmaschine angetrieben. Da diese jedoch endlich
sind, ist es das Bestreben, die Energieentnahmeeffizienz für einen jeden Brennstoff
zu maximieren. Dabei ist der reine Verbrennungsvorgang auf den maximalen Wirkungsgrad
von 40 % des ideellen Carnotprozesses naturgesetzlich beschränkt. Dies bedeutet, dass
von den 100 % Energie, die im Kraftstoff enthalten sind, maximal 40 % in Bewegungsenergie
umsetzbar sind und die restliche Energie über Wärme abgeführt wird. Hierzu ist es
aus dem Stand der Technik jedoch bekannt, die beim Verbrennungsvorgang entstehende
Wärme mittels Kraftwärmekopplung zu nutzen. So werden Arbeitsmedien über Wärmetauscher
erhitzt, wobei die in der Wärme enthaltene Energie ebenfalls dazu genutzt wird, weitere
Energie zum Betrieb des Kraftfahrzeugs oder Peripheriekomponenten bereit zu stellen.
[0003] Aus der
WO 2009/157611 A1 ist hierzu eine Herstellungsmethode für einen Wärmetauscher bekannt, bei dem in eine
Oberfläche Rillen eingebracht werden, diese mit einem temporären Platzhalter gefüllt
werden, und im Anschluss daran der Wärmetauscher mit einem Sintermaterial versehen
wird, das nach der Zuführung von Wärme eine poröse Struktur beibehält. Ein solches
Herstellungsverfahren ist jedoch kostenintensiv, da eine Bearbeitung des Grundkörpers
notwendig ist und eine erhöhte Wandstärke benötigt wird. Zudem ist eine solche Fertigung
nicht auf ein radiales Design übertragbar.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend vom Stand der Technik, ein Herstellungsverfahren
für ein Verdampferrohr aufzuzeigen, dass gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten
Herstellungsverfahren deutlich einfacher und zugleich kostengünstiger durchführbar
ist, wobei das dabei hergestellte Verdampferrohr verbesserte Wärmeübertragungseigenschaften
aufweist.
[0005] Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen
im Patentanspruch 1 gelöst.
[0006] Vorteilhafte Ausführungsvarianten des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
[0007] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres, wobei das Verdampferrohr
insbesondere in einem Kraftfahrzeugwärmetauscher eingesetzt wird und das Verdampferrohr
ein Innenrohr mit einem ersten Kanal zur Durchleitung eines ersten Mediums und einen
das Innenrohr umhüllenden zweiten Kanal zum Verdampfen eines zweiten Mediums aufweist,
ist gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- Bereitstellen des Innenrohres,
- Aufbringen eines Platzhaltermaterials auf eine Außenmantelfläche des Innenrohres,
- Positionieren einer Außenform über das Innenrohr, wobei zwischen Außenmantelfläche
des Innenrohres und Innenmantelfläche des Mantelrohres ein Ringspalt entsteht,
- Auffüllen des Ringspaltes mit einem Sinterwerkstoff,
- Sintern der Anordnung und gleichzeitiges Austreiben des Platzhaltermaterials.
[0008] Mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren ist es somit möglich, eine Kanalstruktur
in der durch den Sinterwerkstoff hergestellten Sinterschicht zu erzeugen, wobei das
Platzhaltermaterial zur Herstellung der Kanalstruktur während des Sinterprozesses
selber ausgetrieben wird. Insbesondere wird dabei ein Platzhaltermaterial verwendet,
das bei den auftretenden Sintertemperaturen aufschmilzt und aus dem Kanalsystem ausfließt
oder verdampft. Dort, wo das Platzhaltermaterial angeordnet war, entsteht somit ein
Kanalsystem an der Außenmantelfläche des Innenrohres. Bei der Außenform handelt es
sich bevorzugt um ein Mantelrohr. Die Außenform kann auch als Drahtgewebe ausgebildet
sein. Das Mantelrohr kann im Querschnitt kreisrund oder auch elliptisch ausgebildet
sein. In Längsrichtung kann das Mantelrohr auch konisch verlaufen.
[0009] In der Sinterschicht selber wird dabei eine Kapillarstruktur aufgrund einer Porosität
des Sintermaterials erzeugt, sodass das zweite Medium durch die entstehenden Kanäle
durch den zweiten Kanal fließt und von dem ersten Kanal über das Innenrohr ein Wärmestrom
von dem ersten Medium in das zweite Medium eingebracht wird. Hierdurch verdampft das
zweite Medium derart, dass der entstehende Dampf über Dampfkanäle abgeführt wird.
Der Dampf wird dann an einem Kondensator wiederum in den flüssigen Zustand überführt
und hierbei zusätzliche Energie gewonnen, die bei dem ersten Kanal insbesondere in
Form eines Abgaskanals dem Abgas entzogen wird. Aufgrund der Kapillarwirkung strömt
gleichzeitig mit der Verdampfung flüssiges Medium in die Sinterstruktur nach.
[0010] Der Arbeitskreisprozess kann beispielsweise nach dem Prinzip eines Clausius-Rankine-Prozesses
erfolgen. Besonders bevorzugt werden die Verdampferrohre als heat-pipe, mithin als
Wärmerohre ausgebildet und besonders bevorzugt als loopheat-pipe.
[0011] Durch das erfindungsgemäße Verfahren entfällt gänzlich ein mechanisches Bearbeiten
der hergestellten Rohranordnung. Die notwendigen Arbeitsschritte sind dabei auf ein
Minimum begrenzt, wobei aufwendige spanabhebende Vor- oder Nachbearbeitungsverfahren
gänzlich entfallen. Gerade unter Verwendung eines derartigen Sinterwerkstoffes, der
nicht zusätzlich verdichtet wird, entsteht durch den Sintervorgang selbst eine hinreichend
hohe Porosität in der Sinterschicht, so dass eine optimale Pumpwirkung und mithin
ein Abführen des Dampfes ermöglicht ist.
[0012] Hierzu wird insbesondere für das Platzhaltermaterial selbst ein Kunststoffmaterial
verwendet, wobei dies insbesondere ein Polymerwerkstoff ist. Alternativ kann auch
ein Amidwachs verwendet werden. Das derartige Platzhaltermaterial wird insbesondere
auf die Außenmantelfläche angelegt oder aufgewickelt oder aufgespritzt. Optional wird
auf die Außenmantelfläche ein Haftmittel aufgebracht, wobei das Haftmittel eine bessere
stoffschlüssige Verbindung zwischen Außenmantelfläche und Platzhaltermaterial und/oder
Außenmantelfläche und Sinterwerkstoff erzeugt.
[0013] Besonders bevorzugt wird dabei das Platzhaltermaterial beispielsweise im festen Aggregatzustand
bereitgestellt und ganz besonders bevorzugt in Strangform. Die derartigen Stränge
des Platzhaltermaterials werden dann auf die Außenmantelfläche aufgelegt bzw. aufgepresst
und mit der Außenmantelfläche zumindest temporär verklebt. Im Rahmen der Erfindung
sind die Stränge verpresst oder verklebt. Insbesondere wird das Platzhaltermaterial
dabei streifenförmig aufgebracht, wobei die Streifen, dargestellt durch die Stränge,
bevorzugt parallel zueinander beabstandet sind. Die Streifen wiederum sind insbesondere
weiterhin parallel zur Mittellängsachse des Innenrohres verlaufend oder aber die Streifen
sind schraubenförmig auf der Außenmantelfläche aufgebracht. Bei letzterer Variante
verlaufen die Streifen in einem Winkel zur Mittellängsachse des Innenrohres und winden
sich schraubenförmig um die Außenmantelfläche.
[0014] Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, dass das Platzhaltermaterial
in einem flüssigen, gelförmigen oder pastösen Aggregatzustand auf die Außenmantelfläche
aufgespritzt wird. Das Platzhaltermaterial weist in diesem Aggregatzustand eine Eigenklebfunktion
auf, so dass ein zusätzlicher Klebevorgang nicht durchgeführt werden muss.
[0015] Ein zwischen Außenform und Innenrohr entstehender Ringspalt wird nunmehr mit Sinterwerkstoff
aufgefüllt.
[0016] Während des folgenden Sintervorganges, bei dem unter Umständen ein Vakuumsintervorgang
verwendet werden kann, aber auch ein anderweitiger Sintervorgang nicht unter Vakuumatmosphäre
durchgeführt werden kann schmilzt das Platzhaltermaterial auf und fließt aus dem Ringspalt
aus. Als Temperaturen werden bevorzugt 500° bis 1200° C, insbesondere 900° bis 1100°
C verwendet. Hierbei schmilzt das Platzhaltermaterial auf und läuft über die dabei
entstehenden Kanäle aus der Anordnung aus. Alternativ kann das Platzhaltermaterial
auch bei circa 600° zuvor bei Verfestigung des Sintermaterials ausgetrieben werden
und anschließend der eigentliche Sintervorgang durchgeführt werden. Das Platzhaltermaterial
selbst fängt in einem Temperaturbereich zwischen 150 °C und 450 °C, insbesondere 200
°C bis 400 °C an aufzuschmelzen bzw. zu verdampfen. Bis das Platzhaltermaterial vollständig
aufgeschmolzen bzw. vollständig verdampft ist, hat die Anordnung weiterhin eine Temperatur
erreicht, bei der der Sintervorgang bereits begonnen hat, wodurch sich der Sinterwerkstoff
dann beginnt zu verbinden. Durch bevorzugten Einsatz eines nachfolgend erläuterten
Sinterwerkstoffes in Form eines spratzigen Metallpulvers, kann jedoch auch sichergestellt
werden, dass selbst bei nahezu vollständig ausgeflossenem bzw. verdampftem Platzhaltermaterial
zunächst die hergestellte Kanalstruktur erhalten bleibt bei erst danach einsetzendem
Sinterprozess.
[0017] Damit der Sinterwerkstoff nicht die durch das ausfließende bzw. verdampfende Platzhaltermaterial
entstehenden Hohlräume durch ein eigenes Nachrücken wieder verschließt, wird insbesondere
ein spratziges Metallpulver verwendet. Unter spratzigem Metallpulver ist eine eckige
und/oder kantige Pulverform zu verstehen, so dass sich die einzelnen Pulverteilchen
untereinander verhaken und/oder verkanten und bis zum Abschluss des Sintervorganges
formstabil zueinander ausgerichtet bleiben. Die Pulverpartikel sind somit eckig bzw.
kantig oder vieleckig derart ausgebildet, dass sie sich untereinander verhaken und/oder
verkanten. Durch die dabei entstehenden Kanalstrukturen fließt dann im späteren Einsatz
das zweite Medium, insbesondere ein Arbeitsmedium, im gasförmigen Aggregatzustand.
Durch die aufgrund des spratzigen Metallpulvers entstehenden rauen Oberflächen innerhalb
der Kanalstruktur selber wird dabei eine turbulente Strömung erzeugt, die einen verbesserten
Wärmeübergang in das zweite Medium erzeugt, wodurch eine stärkere Überhitzung des
Dampfes stattfindet. Die Pumpfunktion ist dabei derart bevorzugt anzusehen, dass eine
aktive Pumpe entfallen kann und die Pumpfunktion ausschließlich durch die Kapillarfunktion
erfolgt.
[0018] Weiterhin besonders bevorzugt wird für das Sintermaterial ein Edelstahlwerkstoff
verwendet. Insbesondere sind weiterhin das Innenrohr, das Sintermaterial und das optionale
Mantelrohr ebenfalls aus einem Edelstahlwerkstoff ausgebildet, da dieser eine besonders
gute Resistenz gegen die korrosiven Eigenschaften des Abgases aufweist bei gleichzeitig
guter Wärmeleitfähigkeit. Sind alle Bauteilkomponenten aus demselben Werkstoff ausgebildet,
so weist der Werkstoff entsprechend gleiche Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, so
dass die Anordnung insbesondere in Bezug auf die Dauerhaltbarkeit bei thermischen
Ausdehnungen keinen Schaden annimmt.
[0019] Insbesondere sind das Innenrohr, der Sinterwerkstoff und optional das Mantelrohr
dabei aus einem Edelstahlwerkstoff der 1.4XXX-Gruppe, ganz besonders bevorzugt aus
einer Edelstahllegierung 1.4404 hergestellt.
[0020] Die in dem Ringspalt aufgeführte Sinterstruktur wird erfindungsgemäß nicht verdichtet.
Optional ergänzend oder aber alternativ weist die aus dem Sinterwerkstoff hergestellte
Sinterschicht eine Porosität von mehr als 50 % auf, insbesondere zwischen 50 % und
80 %, bevorzugt zwischen 50 % und 60 %, wobei zwischen der Sinterschicht und der Außenmantelfläche
des Innenrohres eine Kontaktfläche von 40 % bis 60 %, insbesondere 50 % hergestellt
ist. Letzteres bedeutet im Rahmen der Erfindung, dass 40 % bis 60 %, insbesondere
50 % der Außenmantelfläche des Innenrohres in Kontakt mit der Sinterschicht steht.
Hierdurch wird ein Optimum erreicht zwischen hergestellter Kanalstruktur und direktem
Wärmeübergang von erstem in zweites Medium, was zum Verdampfen des zweiten Mediums
genutzt wird.
[0021] Damit die Sinterschicht und die Kapillarstruktur ebenfalls eine ausreichende Wärme
aus einem Wärmeeintrag erlangen, wird dann über die Kontaktfläche zwischen Außenmantelfläche
des Innenrohres und Sinterschicht Wärme in die Sinterschicht überführt aufgrund von
Wärmeleitung. In der Sinterschicht erfolgt dann aufgrund der Kapillarstruktur eine
Pumpfunktion und ein Abführen des verdampften zweiten Mediums.
[0022] Das erfindungsgemäße Verfahren sieht weiterhin vor, dass der Sinterwerkstoff durch
den Sintervorgang stoffschlüssig mit der Außenmantelfläche des Innenrohres gekoppelt
wird.
[0023] Weiterhin ist es möglich, Anbauteile, beispielsweise Verschlussstopfen oder aber
Anschlüsse insbesondere für den zweiten Kanal mit dem Innenrohr und/oder mit dem Mantelrohr
stoffschlüssig zu koppeln, insbesondere durch einen Lötvorgang, wobei der Lötvorgang
gleichzeitig und parallel mit dem Sintervorgang durchgeführt wird. Beides kann in
einer gleichen Erwärmungseinrichtung durchgeführt werden, beispielsweise einem Ofen.
Insbesondere wird dies bei Temperaturen von im Wesentlichen 800° bis 1200° und ganz
besonders bevorzugt 900° bis 1100° und optional unter Schutzgas durchgeführt.
[0024] Weiterhin besonders bevorzugt ist die Außenform an ihrer Innenmantelfläche mit einem
hochtemperaturbeständigen Trennmittel versehen. Hierdurch wird es ermöglicht, nach
dem Sintervorgang und einem Aushärten des Sinterwerkstoffes das Mantelrohr abzuziehen.
[0025] Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung
sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung. Bevorzugte Ausführungsvarianten werden
in den schematischen Figuren dargestellt. Diese dienen dem einfachen Verständnis der
Erfindung. Es zeigen:
- Figur 1
- ein erfindungsgemäßes Verdampferrohr in Längsschnittsansicht;
- Figur 2a
- ein erfindungsgemäß hergestelltes Verdampferrohr in Querschnitts-
- und b
- ansicht und vergrößerter Ansicht des Querschnittes.
[0026] In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Bauteile dieselben Bezugszeichen
verwendet, auch wenn eine wiederholte Beschreibung aus Vereinfachungsgründen entfällt.
[0027] Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Verdampferrohr 1, aufweisend ein Innenrohr 2
und ein das Innenrohr 2 auf seine Längsrichtung 4 bezogen zumindest abschnittsweise
umhüllendes Gehäuserohr 3. Zwischen dem Gehäuserohr 3 und dem Innenrohr 2 ist eine
Kapillarstruktur angeordnet, die in Figur 2a und b im Detail näher erläutert wird.
In dem Innenrohr 2 selbst ist ein erster Kanal 5 ausgebildet, durch den ein erstes
Medium leitbar ist, so dass das erste Medium an eine Innenmantelfläche 6 des Innenrohrs
2 einen Wärmestrom abgibt, der dann durch die Mantelfläche 7 des Innenrohrs 2 hindurchströmt
und in die Kapillarstruktur K mittels Wärmeleitung überführt wird. Zwischen der Außenmantelfläche
8 und dem Gehäuserohr 3 selbst ist ein zweiter Kanal 9 in Form eines Verdampfungsrohres
ausgebildet, durch den ein zweites Medium strömt, wobei der Verdampfungskanal eine
Kapillarstruktur K aufweist. Hierzu sind Verschlüsse 10, 11 jeweils endseitig angesetzt,
die den zweiten Kanal 9 abschließen. Die Verschlüsse 10, 11 selber können weitere
Anschlüsse aufweisen oder aber als Anschluss selbst ausgebildet sein, um das zweite
Medium in den zweiten Kanal 9 einzuleiten.
[0028] Figur 2a zeigt eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Verdampferrohres 1
und Figur 2b eine entsprechende Vergrößerung gemäß dem Ausschnitt A aus Figur 2a.
In Figur 2 ist gut zu erkennen, dass von einem Innenraum I ein nicht näher dargestellter
Abgasstrom einen Wärmestrom
Q̇ an die Innenmantelfläche 6 des Innenrohrs 2 abgibt. Von dieser erfolgt eine Wärmeleitung
an die Außenmantelfläche 8 des Innenrohrs 2, wo dann der Wärmestrom
Q̇ in den zweiten Kanal, hier dargestellt in Form eines Verdampfungskanals 9, übergeht.
Der Verdampfungskanal 9 ist dabei, hier dargestellt durch im Querschnitt halbrunde
Verdampfungskanäle 9, ausgebildet. Die Verdampfungskanäle 9 selbst stehen in direktem
Kontakt mit der Außenmantelfläche 8 des Innenrohres 2.
[0029] Zwischen den einzelnen Verdampfungskanälen 9 ist jeweils ein Abstand a ausgebildet,
wobei im Bereich dieses Abstandes die Sinterschicht 12 in direktem Kontakt mit der
Außenmantelfläche 8 des Innenrohres 2 steht. Hierdurch erfolgt ein Wärmeeintrag in
die Sinterschicht 12 selber, so dass eine nicht näher dargestellte Kapillarstruktur
innerhalb der porösen Sinterschicht 12 ebenfalls erwärmt wird. Optional kann dann
ein hier schematisch nur angedeutete Außenform 13 von außen an der Sinterschicht 12
angeordnet sein. Die Außenform 13 dient zunächst als Form während des Sintervorganges,
wobei insbesondere im Rahmen der Erfindung auch zwischen Außenform 13 und Innenrohr
2 der gesamte zweite Kanal ausgebildet sein kann. Ein entsprechendes Zuführen des
zweiten Mediums und ein Abführen des verdampften zweiten Mediums erfolgt dann über
die in Figur 1 dargestellten Anschlüsse in den Verschlüssen 11, 12.
[0030] Bezugszeichen:
- 1 -
- Verdampferrohr
- 2 -
- Innenrohr
- 3 -
- Gehäuserohr
- 4 -
- Längsrichtung zu 2
- 5 -
- erster Kanal
- 6 -
- Innenmantelfläche zu 2
- 7 -
- Mantelfläche zu 2
- 8 -
- Außenmantelfläche zu 2
- 9 -
- Verdampfungskanal
- 10 -
- Verschluss
- 11 -
- Verschluss
- 12 -
- Sinterschicht
- 13 -
- Außenform
- I -
- Innenraum
- K -
- Kappilarstruktur
- a -
- Abstand
- Q̇ -
- Wärmestrom
1. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres (1), insbesondere für einen Kraftfahrzeugwärmetauscher,
wobei das Verdampferrohr (1) ein Innenrohr (2) mit einem ersten Kanal (5) zur Durchleitung
eines ersten Mediums und einen das Innenrohr (2) umhüllenden zweiten Kanal zum Verdampfen
eines zweiten Mediums aufweist,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- Bereitstellen des Innenrohres (2),
- Aufbringen eines Platzhaltermaterials auf eine Außenmantelfläche (8) des Innenrohres
(2),
- Positionieren einer Außenform (13) über das Innenrohr (2), wobei zwischen Außenmantelfläche
(8) des Innenrohres (2) und Innenmantelfläche (6) der Außenform (13) ein Ringspalt
entsteht,
- Auffüllen des Ringspaltes mit einem Sinterwerkstoff,
- Sintern der Anordnung und gleichzeitiges Austreiben des Platzhaltermaterials.
2. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Platzhaltermaterial ein Kunststoffmaterial verwendet wird, insbesondere ein Polymerwerkstoff.
3. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Platzhaltermaterial auf die Außenmantelfläche (8) angelegt oder aufgewickelt
oder aufgespritzt wird.
4. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass auf die Außenmantelfläche (8) ein Haftmittel aufgebracht wird.
5. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass als Sintermaterial ein spratziges Metallpulver verwendet wird, insbesondere aus einem
Edelstahl.
6. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Außenform (13) an ihrer Innenmantelfläche (6) mit einem hochtemperaturbeständigen
Trennmittel versehen wird.
7. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Platzhaltermaterial streifenförmig aufgebracht wird, wobei die Streifen bevorzugt
parallel zueinander beabstandet sind.
8. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen parallel zur Mittellängsachse des Innenrohres (2) aufgebracht werden
oder das die Streifen schraubenförmig um die Außenmantelfläche (8) verlaufen.
9. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (2), der Sinterwerkstoff und optional die Außenform (13) aus dem gleichen
Werkstoff ausgebildet sind, insbesondere aus einem Edelstahl.
10. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Sinterwerkstoff nicht verdichtet wird und/oder dass die Sinterschicht (12) eine
Porosität von mehr als 50% aufweist, insbesondere zwischen 50 und 80%, bevorzugt zwischen
50 und 60% und dass zwischen Sinterschicht (12) und Außenmantelfläche (8) des Innenrohres
(2) eine Kontaktfläche von 40 bis 60%, insbesondere 50% hergestellt ist.
11. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Sinterwerkstoff durch den Sintervorgang stoffschlüssig mit der Außenmantelfläche
(8) des Innenrohrs (2) gekoppelt wird und/oder das weitere Anbauteile mit dem Verdampferrohr
(1) durch einen Lötprozess gekoppelt werden, wobei der Lötprozess und der Sintervorgang
gleichzeitig und in einer gleichen Erwärmungseinrichtung durchgeführt werden.
12. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Platzhaltermaterial durch die Temperatureinwirkung des Sintern aufschmilzt und
aus der Anordnung ausfließt oder verdampft.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres (1), insbesondere für einen Kraftfahrzeugwärmetauscher,
wobei das Verdampferrohr (1) ein Innenrohr (2) mit einem ersten Kanal (5) zur Durchleitung
eines ersten Mediums und einen das Innenrohr (2) umhüllenden zweiten Kanal zum Verdampfen
eines zweiten Mediums aufweist,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- Bereitstellen des Innenrohres (2),
- Aufbringen eines Platzhaltermaterials auf eine Außenmantelfläche (8) des Innenrohres
(2),
- Positionieren einer Außenform (13) über das Innenrohr (2), wobei zwischen Außenmantelfläche
(8) des Innenrohres (2) und Innenmantelfläche der Außenform (13) ein Ringspalt entsteht,
- Auffüllen des Ringspaltes mit einem spratzigen Metallpulver als Sinterwerkstoff,
- Sintern der Anordnung und gleichzeitiges Austreiben des Platzhaltermaterials.
2. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Platzhaltermaterial ein Kunststoffmaterial verwendet wird, insbesondere ein Polymerwerkstoff.
3. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Platzhaltermaterial auf die Außenmantelfläche (8) angelegt oder aufgewickelt
oder aufgespritzt wird.
4. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass auf die Außenmantelfläche (8) ein Haftmittel aufgebracht wird.
5. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass als Sintermaterial ein spratziges Metallpulver aus Edelstahl verwendet wird.
6. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Außenform (13) an ihrer Innenmantelfläche mit einem hochtemperaturbeständigen
Trennmittel versehen wird.
7. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Platzhaltermaterial streifenförmig aufgebracht wird, wobei die Streifen bevorzugt
parallel zueinander beabstandet sind.
8. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen parallel zur Mittellängsachse des Innenrohres (2) aufgebracht werden
oder das die Streifen schraubenförmig um die Außenmantelfläche (8) verlaufen.
9. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (2), der Sinterwerkstoff und optional die Außenform (13) aus dem gleichen
Werkstoff ausgebildet sind, insbesondere aus einem Edelstahl.
10. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Sinterwerkstoff nicht verdichtet wird und/oder dass die Sinterschicht (12) eine
Porosität von mehr als 50% aufweist, insbesondere zwischen 50 und 80%, bevorzugt zwischen
50 und 60% und dass zwischen Sinterschicht (12) und Außenmantelfläche (8) des Innenrohres
(2) eine Kontaktfläche von 40 bis 60%, insbesondere 50% hergestellt ist.
11. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Sinterwerkstoff durch den Sintervorgang stoffschlüssig mit der Außenmantelfläche
(8) des Innenrohrs (2) gekoppelt wird und/oder das weitere Anbauteile mit dem Verdampferrohr
(1) durch einen Lötprozess gekoppelt werden, wobei der Lötprozess und der Sintervorgang
gleichzeitig und in einer gleichen Erwärmungseinrichtung durchgeführt werden.
12. Verfahren zum Herstellen eines Verdampferrohres nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Platzhaltermaterial durch die Temperatureinwirkung des Sintern aufschmilzt und
aus der Anordnung ausfließt oder verdampft.