DE10014484A1

DE10014484A1 - Wärmetauscher mit Sammelbehälter

Info

Publication number: DE10014484A1
Application number: DE10014484A
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Sugimoto; Norihisa Sasano; Satomi Muto; Takaaki Sakane; Akira Uchikawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2000-10-05
Anticipated expiration: 2020-03-24
Also published as: JP4300628B2; FR2791764A1; FR2791764B1; DE10014484B4; JP2000283689A; US6357521B1

Abstract

Ein Kühler (100) besitzt mehrere Metallröhrchen (111) und einen metallischen Sammelbehälter (120). Der Sammelbehälter (120) besitzt mehrere Verbindungsbereiche (120c), deren jeder mit jedem Röhrchen (111) verbunden ist, und mehrere Verstärkungsrippen (124), die den Verbindungsbereichen (120c) an einem verbindungsfreien Bereich des Sammelbehälters (120) gegenüberliegend ausgebildet sind, mit dem kein Röhrchen (111) verbunden ist. Die Verstärkungsrippen (124) und die Verbindungsbereiche (120c) sind in der Längsrichtung des Sammelbehälters (120) mit im Wesentlichen der gleichen Teilung (P1, P2) angeordnet, sodass jede der Verstärkungsrippen (124) jedem der Verbindungsbereiche (120c) gegenüberliegend angeordnet ist. Daher ist die Steifigkeit des verbindungsfreien Bereichs durch die Verstärkungsrippen (124) vergrößert und besteht eine Beschränkung dahingehend, dass der Innendruck des Sammelbehälters (120) auf den verbindungsfreien Bereich intensiv zur Einwirkung kommt. Als Folge ist die mechanische Festigkeit des Sammelbehälters (120) ausreichend vergrößert, ohne die Dicke der Metallplatte, aus der der Sammelbehälter (120) hergestellt ist, zu vergrößern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Wärmetauscher und ist zur Anwen dung bei einem Kühler geeignet, der Wärme des Kühlmittels eines wasser gekühlten Motors eines Fahrzeugs in die atmosphärische Luft abstrahlt.

JP-U-58-154 389 offenbart einen Kühler mit mehreren Metallröhrchen und mit einem Sammelbehälter, der mit den Röhrchen in Verbindung steht. Der Sammelbehälter ist durch Verwendung einer Metallkernplatte und eines Kunst stoff-Behälterkörpers durch Klemmen gebildet. Die Röhrchen sind mit der Kernplatte verlötet. Gegenwärtig wird gefordert, dass die Durchführung des Recyclings von Fahrzeugteilen, beispielsweise eines Kühlers, zur Verringerung des Industrieabfalls verbessert wird. Jedoch müssen, da der oben angegebene Kühler aus mindestens zwei Arten von Materialien, die Metall und Kunststoff umfassen, hergestellt ist, die Teile des Kühlers für das Recycling in Metallteile und Kunststoffteile aufgeteilt werden. Daher ist die Anzahl der Vorgänge für das Recycling des Kühlers vergrößert, und ist die Leistung des Recyclings des Kühlers niedrig.

Wie in Fig. 20 dargestellt ist, ist es möglich, dass dann, wenn der Sammel behälter 520 eines Kühlers (nicht dargestellt) aus ausschließlich Metall mit einer verhältnismäßig geringen Steifigkeit oder mit einem verhältnismäßig niedrigen Elastizitätsmodul, beispielsweise aus Aluminium, hergestellt ist, der Behälter keine ausreichende mechanische Festigkeit aufweist. Als eine Folge kann der Sammelbehälter 520 durch seinen Innendruck leicht deformiert werden, wobei er sich ausdehnt. Ferner besitzt ein Verbindungsbereich des Sammelbehälters 520, an dem ein Röhrchen 511 angeschlossen ist, eine mechanische Festigkeit größer als diejenige des verbindungsfreien Bereichs des Sammelbehälters 520, mit dem kein Röhrchen 511 nicht verbunden. Als eine Folge kann der verbin dungsfreie Bereich des Sammelbehälters 520 intensiv beansprucht und stark deformiert werden.

Wenn, wie in Fig. 20 dargestellt ist, der Sammelbehälter 520 einen rechteckigen Querschnitt mit einer längeren Seite m1 und mit einer kürzeren Seite m2 besitzt, besitzt ferner die Wand mit der längeren Seite des Sammelbehälters 520 eine größere Fläche als die Wand mit der kürzeren Seite des Sammelbehälters 520. Daher kommt auf die Wand mit der längeren Seite ein größerer Teil des Innen drucks des Sammelbehälters 520 als auf die Wand mit der kürzeren Seite zur Einwirkung, und kann die Wand mit der längeren Seite stark deformiert werden. Die Deformation des Sammelbehälters 520 kann eingeschränkt werden, indem die Dicke einer Metallplatte, aus der der Sammelbehälter 520 hergestellt wird, vergrößert wird. Jedoch können in diesem Fall das Gewicht und die Her stellungskosten des Kühlers erhöht werden.

Im Hinblick auf die vorstehend angegebenen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmetauscher mit einem metallischen Sammel behälter zu schaffen, der eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweist, ohne das Gewicht und die Herstellungskosten des Wärmetauschers zu erhöhen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt ein Wärmetauscher eine Vielzahl von Metallröhrchen, durch die hindurch Fluid strömt, und einem metallischen Sammelbehälter, der an einem Ende des Strömungsweges der Röhrchen derart angeschlossen ist, dass er sich in einer Richtung rechtwinklig zu der Längs richtung der Röhrchen erstreckt und mit den Röhrchen in Verbindung steht. Der Sammelbehälter besitzt einander gegenüberstehende erste und zweite Wände. Die erste Wand besitzt eine Vielzahl von Verbindungsbereichen, deren jeder mit jedem der Röhrchen verbunden ist. Die zweite Wand besitzt eine Vielzahl von ersten Verstärkungsrippen, die die Steifigkeit des Sammelbehälters vergrößern. Die Verbindungsbereiche sind in der Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen mit einer ersten Teilung angeordnet. Die ersten Verstärkungs rippen sind in der Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen mit einer zweiten Teilung etwa gleich der ersten Teilung angeordnet.

Daher ist die Steifigkeit des verbindungsfreien Bereichs des Sammelbehälters, mit dem kein Röhrchen verbunden ist, durch die ersten Verstärkungsrippen vergrößert, und besteht eine Einschränkung dahingehend, dass auf den ver bindungsfreien Bereich eine Beanspruchung intensiv zur Einwirkung kommt. Als eine Folge ist die mechanische Festigkeit des Sammelbehälters ohne Ver größerung der Dicke der Metallplatte vergrößert, aus der der Sammelbehälter hergestellt ist, wodurch eine Einschränkung dahingehend besteht, dass das Gewicht und die Herstellungskosten des Wärmetauschers erhöht sind.

In bevorzugter Weise ist der Sammelbehälter dadurch hergestellt, dass ein erstes Behälterelement und ein zweites Behälterelement verbunden sind, die je im Wege das Pressens zu einem L-förmigen Querschnitt ausgebildet sind, sodass das erste und das zweite Behälterelement unter Verwendung des gleichen Gesenks hergestellt werden.

Diese und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden leichter und deutlicher auf Grund eines besseren Verständnisses der bevor zugten Ausführungsformen ersichtlich, die nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht mit der Darstellung eines Kühlers gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3A eine Vorderansicht mit der Darstellung eines ersten und eines zweiten Behälterelementes des Sammelbehälters des Kühlers gemäß der ersten Ausführungsform;

Fig. 3B eine Ansicht von unten aus der Richtung des Pfeils IIIB in Fig. 3A;

Fig. 3C eine Seitenansicht aus der Richtung des Pfeils IIIC in Fig. 3A;

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht mit der Darstellung des Sammel behälters gemäß der ersten Ausführungsform;

Fig. 5 eine schematische Ansicht mit der Darstellung des Innendrucks des Sammelbehälters gemäß der ersten Ausführungsform;

Fig. 6 eine schematische Vorderansicht mit der Darstellung des Kühlers gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung;

Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in Fig. 6;

Fig. 8A eine Teil-Schnittansicht mit der Darstellung des Sammelbehälters des Kühlers gemäß der zweiten Ausführungsform;

Fig. 8B eine Teilseitenansicht mit der Darstellung des Sammelbehälters gemäß der zweiten Ausführungsform;

Fig. 9A eine Vorderansicht mit der Darstellung des ersten und des zweiten Behälterelements des Sammelbehälters gemäß der zweiten Aus führungsform;

Fig. 9B eine Ansicht von unten aus der Richtung des Pfeils IXB in Fig. 9A;

Fig. 9C eine Seitenansicht aus der Richtung des Pfeils IXC in Fig. 9A;

Fig. 10 eine schematische Ansicht mit der Darstellung des Innendrucks des Sammelbehälters gemäß der zweiten Ausführungsform;

Fig. 11 eine schematische Vorderansicht mit der Darstellung des Kühlers gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung;

Fig. 12 eine Schnittansicht entlang der Linie XII-XII in Fig. 11;

Fig. 13A eine Vorderansicht mit der Darstellung des zweiten Behälter elements des Sammelbehälters des Kühlers gemäß der dritten Ausführungsform;

Fig. 13B eine Ansicht von unten aus der Richtung des Pfeils XIIIB in Fig. 13A;

Fig. 13C eine Seitenansicht aus der Richtung des Pfeils XIIIC in Fig. 13A;

Fig. 14 eine schematische Vorderansicht mit der Darstellung des Kühlers gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung;

Fig. 15 eine Schnittansicht entlang der Linie XV-XV in Fig. 14;

Fig. 16A eine Vorderansicht mit der Darstellung des ersten und des zweiten Behälterelements des Sammelbehälters des Kühlers gemäß der vierten Ausführungsform;

Fig. 16B eine Ansicht von unten aus der Richtung des Pfeils XVIB in Fig. 16A;

Fig. 16C eine Seitenansicht aus der Richtung des Pfeils XVIC in Fig. 16A;

Fig. 17 eine schematische Vorderansicht mit der Darstellung des Kühlers gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung;

Fig. 18 eine vergrößerte perspektivische Ansicht mit der Darstellung eines mittels des Pfeils XVIII in Fig. 17 bezeichneten Bereichs;

Fig. 19 eine Ansicht von unten aus der Richtung des Pfeils XIX in Fig. 17;

Fig. 20 eine schematische Ansicht mit der Darstellung einer Deformation des metallischen Sammelbehälters des Kühlers durch den Innen druck desselben; und

Fig. 21 eine schematische Ansicht mit der Darstellung einer Deformation des metallischen Sammelbehälters mit einem rechteckigen Quer schnitt eines Kühlers durch den Innendruck desselben.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Erste Ausführungsform

Zunächst wird eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung unter Bezugnahme auf Fig. 1-5 beschrieben. Bei der ersten Aus führungsform findet die vorliegende Erfindung Anwendung bei einem Kühler 100 für ein Fahrzeug. In Fig. 1 ist der Kühler 100 von der luftstromaufwärtigen Seite in Hinblick auf Luft betrachtet, die durch den Kühler 100 hindurchströmt. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, besitzt der Kühler 100 mehrere flache Röhrchen 111, durch die hindurch Kühlmittel von einem Motor (nicht eingestellt) des Fahrzeugs aus strömt. Jedes der Röhrchen 111 ist aus Aluminium im Wege der Extrusion oder des Ziehens hergestellt. Mehrere gewellte Rippen 112, die aus Aluminium mittels einer Walze hergestellt sind, sind zwischen benachbarten Röhrchen 111 zur Erleichterung des Wärmeaustauschs zwischen Kühlmittel und Luft, die durch den Kühler 100 hindurchtritt, angeordnet. Die Röhrchen 111 und die Rippen 112 bilden einen Kernbereich 110 des Kühlers 100, der das Kühlmittel im Wege des Wärmeaustauschs zwischen Kühlmittel und Luft kühlt.

Der Kühler 100 weist auch einen ersten und einen zweiten Aluminium-Sammel behälter 121 bzw. 122 auf, die an einem Ende des Strömungsweges (d. h. an dem linken Ende in Fig. 1) der Röhrchen 111 und an dem anderen Ende der Strömungsweges (d. h. an dem rechten Ende in Fig. 1) der Röhrchen 111 angeordnet sind. Sowohl der erste als auch der zweite Sammelbehälter 121 bzw. 122 erstrecken sich in einer Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen 111 und stehen mit den Röhrchen 111 in Verbindung. Kühlmittel wird in den ersten Sammelbehälter 121 über eine Einlassleitung 125 eingeführt und in jedes der Röhrchen 111 verteilt. Nach der Durchführung eines Wärme austauschs mit der Luft wird das Kühlmittel in den zweiten Sammelbehälter 122 eingesammelt und in Richtung zu den Motor hin über eine Auslassleitung 126 abgegeben. Die Einlassleitung 125 ist mit einem Kühlmittelauslass des Motors verbunden, und die Auslassleitung 126 ist mit einem Kühlmitteleinlass des Motors verbunden. Nachfolgend wird jeder der ersten und der zweiten Sammel behälter 121, 122 als Sammelbehälter 120 bezeichnet.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, besitzt der Sammelbehälter 120 einen rechteckigen Querschnitt mit einer längeren Seite 11 und mit einer kürzeren Seite 12. Die längere Seite 12 ist derart angeordnet, dass sie sich in einer Richtung parallel zu der Längsrichtung der Röhrchen 111, d. h. in einer Richtung rechtwinklig zu der Strömungsrichtung der Luft, erstreckt, in der die Luft durch den Kühler hindurch tritt. Bei der ersten Ausführungsform ist die längere Seite 11 zu 40 mm oder größer gewählt, und ist die kürzere Seite 12 zu 35 mm oder kürzer gewählt.

Wie in Fig. 2-3c dargestellt ist, ist der Sammelbehälter 120 dadurch hergestellt, dass ein erstes und ein zweites Behälterelement 120a, 120b durch Verlöten verbunden sind. Jedes der ersten und zweiten Behälterelemente 120a, 120b ist zu einem L-förmigen Querschnitt im Wege des Pressens ausgebildet. Wie in Fig. 3A-3C dargestellt ist, besitzt jedes der ersten und zweiten Behälterelemente 120a, 120b eine Wand 120e der längeren Seite und eine Wand 120g der kürzeren Seite. Das erste und das zweite Behälterelement 120a, 120b besitzen mehrere erste und zweite vorstehende Bereiche 123, 124, die an den Wänden 120g der kürzeren Seite ausgebildet sind. Die ersten und die zweiten vorste henden Bereiche 123, 124 sind zum Vorstehen in das Innere des Sammel behälters 120 im Wege des Pressens hergestellt.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, sind die ersten vorstehenden Bereiche 123 in der Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen 111 entlang des ersten Behälterelements 120a mit einer Teilung P1 angeordnet. Die zweiten vorste henden Bereiche 124 sind ebenfalls in der Richtung rechtwinklig zu der Längs richtung der Röhrchen 111 entlang des zweiten Behälterelements 120b mit einer Teilung P2 angeordnet. Das erste Behälterelement 120a besitzt mehrere Durchgangslöcher 123a, deren jedes durch ein vorstehendes Ende jedes der ersten vorstehenden Bereiche 123 hindurch eingebohrt ist. Jedes der Röhrchen 111 ist in jedes der Durchgangslöcher 123a eingesetzt und mit dem Sammel behälter 120 verbunden, wodurch ein Verbindungsbereich 120c geschaffen ist. Daher sind die Röhrchen 111 ebenfalls mit der Teilung P1 in der Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen 111 entlang des Sammel behälters 120 angeordnet. Bei der ersten Ausführungsform besitzen das erste Behälterelement 120a und das zweite Behälterelement 120b die gleiche Gestalt mit der Ausnahme, dass nur das erste Behälterelement 120a die Durchgangs löcher 123a aufweist. Daher ist die Teilung P1 im Wesentlichen gleich der Teilung P2. Als eine Folge ist, wenn das erste und das zweite Behälterelement 120a, 120b und die Röhrchen 111 miteinander zur Bildung des Kühlers 100 verlötet sind, jeder der zweiten vorstehenden Bereiche 124 jedem der Verbin dungsbereiche 120c, d. h. jedem der Röhrchen 111, gegenüberliegend ange ordnet.

Gemäß nochmaliger Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein Ölkühler 127 in dem zweiten Sammelbehälter 122 zur Kühlung von Motoröl oder Fluid eines Automatik getriebes untergebracht. Der Ölkühler 127 besitzt einen Öleinlass 128, durch den hindurch Öl dort eingeführt wird, und einen Ölauslass 129, durch den hindurch Öl abgegeben wird. Eine Seitenplatte 140 ist an jedem der oberen und unteren Enden des Kernbereichs 110 in Fig. 1 derart angeordnet, dass sie sich in einer Richtung parallel zu der Längsrichtung der Röhrchen 111 zur Ver stärkung des Kernbereichs 110 erstreckt. Weiter besitzen, wie in Fig. 2-3C dargestellt ist, sowohl das erste und als auch das zweite Behälterelement 120a, 120b mehrere Klemmbereiche 120f. Jeder der Klemmbereiche 120f des ersten Behälterelementes 120a klemmt den zweiten Behälterbereich 120b fest, und jeder der Klemmbereiche 120f des zweiten Behälterelementes 120b klemmt das erste Behälterelement 120a fest, sodass das erste und das zweite Behälter element 120a, 120b miteinander fest verlötet werden bzw. sind.

Gemäß der ersten Ausführungsform sind die zweiten vorstehenden Bereiche 124 an einem verbindungsfreien Bereich des Sammelbehälters 120 ausgebildet, der mit keinem Röhrchen 111 verbunden ist. Die zweiten vorstehenden Bereiche 124 sind in der Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen 111 entlang des Sammelbehälters 120 mit der Teilung P2 im wesentlichen gleich der Teilung P1 angeordnet, mit der die Verbindungsbereiche 120c angeordnet sind. Daher ist jeder der vorstehenden Bereiche 124 jedem der Verbindungsbereiche 120c gegenüberliegend angeordnet. Als eine Folge ist die Steifigkeit des verbindungsfreien Bereichs des Sammelbehälters 120 durch die zweiten vorstehenden Bereiche 124 vergrößert, die auch als erste Verstärkungsrippen betrachtet werden. Daher besteht, wie in Fig. 5 dargestellt ist, eine Einschrän kung dahingehend, dass eine durch den Innendruck des Sammelbehälters 120 verursachte Beanspruchung auf den verbindungsfreien Bereich des Sammel behälters 120 intensiv zur Einwirkung kommt. Als eine Folge ist die Steifigkeit oder mechanische Festigkeit des Sammelbehälters 120 vergrößert, ohne die Dicke der Metallplatte zu vergrößern, aus der der Sammelbehälter 120 her gestellt ist, und besteht eine Einschränkung dahingehend, dass das Gewicht und die Herstellungskosten des Kühlers 100 erhöht sind. Ferner kann der Sammel behälter 120 aus einem Material mit einer verhältnismäßig geringen Steifigkeit oder einem verhältnismäßig niedrigen Elastizitätsmodul, wie beispielsweise Aluminium, hergestellt sein.

Ferner sind, weil das erste und das zweite Behälterelement 120a, 120b die gleiche Gestalt mit der Ausnahme aufweisen, dass nur das erste Behälter element 120a die Durchgangslöcher 123a aufweist, das erste und das zweite Behälterelement 120a, 120b im Wege des Pressens unter Verwendung des gleichen Gesenks bei den Vorgängen vor einem Vorgang hergestellt werden, bei dem die Durchgangslöcher 123a ausgebildet werden. Ferner ist die Investition in die Anlage und Ausrüstung für den Kühler 100 niedrig gehalten. Ferner wird, weil der Sammelbehälter 120 aus zwei Teilen hergestellt ist, d. h. aus dem ersten und dem zweiten Behälterelement 120a, 120b, der Ölkühler 127 leicht in den Sam melbehälter 120 eingesetzt. Daher ist die Anzahl der Herstellungsvorgänge für den Kühler 100 herabgesetzt.

Zweite Ausführungsform

Nachfolgend wird eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 6-10 beschrieben. Bei dieser und den nachfolgenden Ausführungsformen sind Bauteile, die im wesentlichen die gleichen wie bei den vorausgehenden Ausführungsformen sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei der zweiten Ausführungsform besitzt, wie in Fig. 6 dargestellt ist, der Sam melbehälter 120 mehrere zweite Verstärkungsrippen 130. Wie in Fig. 7-8B dargestellt ist, ist jede der zweiten Verstärkungsrippen 130 im Wege einer plastischen Deformation eines Teils eines Eckbereichs 120d des Sammel behälters 120 derart ausgebildet, dass sie in das Innere des Sammelbehälters 120 vorsteht. Die zweiten Verstärkungsrippen 130 verhindern die Vergrößerung des inneren Winkels Θ des Eckbereichs 120d. Wie in Fig. 8B dargestellt ist, ist jede der zweiten Verstärkungsrippen 130 an dem Eckbereich 120d zwischen zwei der Röhrchen 111 ausgebildet, d. h. in einer Position, die gegenüber jedem der Röhrchen 111 in der Längsrichtung des Sammelbehälters 120 versetzt ist.

Gemäß der zweiten Ausführungsform vergrößern, wie in Fig. 10 dargestellt ist, die zweiten Verstärkungsrippen 130 die Steifigkeit des Eckbereichs 120d, an dem die Tendenz besteht, dass eine Beanspruchung intensiv zur Einwirkung kommt. Daher ist die mechanische Festigkeit des Sammelbehälters 120 ohne Vergrößerung der Dicke der Metallplatte vergrößert, aus der der Sammelbehälter 120 hergestellt ist. Als eine Folge besteht eine Einschränkung dahingehend, dass das Gewicht und die Herstellungskosten des Kühlers 100 erhöht sind. Ferner sind in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform das erste und das zweite Behälterelement 120a, 120b im Wege des Pressens unter Ver wendung des gleichen Gesenks bei Vorgängen vor einem Vorgang hergestellt, bei dem die Durchgangslöcher 123a hergestellt werden. Daher ist die Investition in Anlage und Ausrüstung für den Kühler 100 niedrig gehalten.

Dritte Ausführungsform

Nachfolgend wird eine dritte bevorzugte Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 11-13 beschrieben. Bei der dritten Ausführungsform besitzt die Wand 120e der längeren Seite des Sammelbehälters 120 mehrere dritte Verstär kungsrippen 131, die die Steifigkeit der Wand 120e der längeren Seite ver größern. Die dritten Verstärkungsrippen 131 sind derart ausgebildet, dass sie außenseitig des Sammelbehälters 120 vorstehen. Wie in Fig. 13A dargestellt ist, sind die dritten Verstärkungsrippen 131 in der Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen 111 entlang des Sammelbehälters 120 angeordnet und in Abständen P3 oder P4 beabstandet, deren jeder ein ganzzahliges Vielfaches der Steigung P1 ist.

Gemäß der dritten Ausführungsform ist, weil die Steifigkeit der Wand 120e der längeren Seite durch die dritten Verstärkungsrippen 131 vergrößert ist, die mechanische Festigkeit des Sammelbehälters 120 ohne Vergrößerung der Dicke der Metallplatte vergrößert, aus der der Sammelbehälter 120 hergestellt ist. Als eine Folge besteht eine Einschränkung dahingehend, dass das Gewicht und die Herstellungskosten des Kühlers 100 erhöht sind. Ferner ist, wie in Fig. 12 dargestellt ist, jede der dritten Verstärkungsrippen 131 derart ausgebildet, dass sie sich von dem Zentrum der Wand 120e der längeren Seite aus kontinuierlich zu den beiden Enden der längeren Seite 11 hin erstreckt. Daher ist die mecha nische Festigkeit des Sammelbehälters 120 wirksam vergrößert. Das Zentrum der Wand 120e der längeren Seite bezeichnet das Zentrum eines nicht-über lappten Bereiches der Wand 120e der längeren Seite, an dem das erste und das zweite Behälterelement 120a, 120b nicht überlappt sind.

Wenn die Anzahl der Röhrchen 111 vergrößert oder verkleinert wird, um die Strahlungskapazität des Kernbereichs 110 einzustellen, kann es notwendig sein, die Längslänge des Sammelbehälters 120 durch Beschneiden des Sammel behälters 120 in Abhängigkeit von der Anzahl der Röhrchen 111 zu verändern. Gemäß der dritten Ausführungsform ist, weil jeder der Abstände P3 und P4 auf ein ganzzahliges Vielfaches der Steigung P1 eingestellt ist, jede der dritten Verstärkungsrippen 131 einem der Röhrchen 111 gegenüberliegend angeordnet. Daher ist, wenn der Sammelbehälter 120 zur Verkürzung der Länge beschnitten ist, der Sammelbehälter 120 nicht an den dritten Verstärkungsrippen 131 beschnitten. Als eine Folge kann der Sammelbehälter 120, der unter Ver wendung des gleichen Gesenks hergestellt ist, für einen Kühlerkern mit verschiedenen Größen verwendet werden, und muss die Anzahl der Arten des Gesenks für den Sammelbehälter 120 nicht vergrößert werden. Daher ist die Investition in Anlage und Ausrüstung für den Kühler 100 niedrig gehalten.

Vierte Ausführungsform

Nachfolgend wird eine vierte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 15-16C beschrieben. Die vierte Aus führungsfarm ist durch Kombination der ersten bis dritten Ausführungsform gebildet. D. h., wie in Fig. 15-16C dargestellt ist, weist der Sammelbehälter 120 die zweiten vorstehenden Bereiche 124 wie die ersten Verstärkungsrippen bei der ersten Ausführungsform, wie die zweiten Verstärkungsrippen 130 bei der zweiten Ausführungsform und wie die dritten Verstärkungsrippen 131 bei der dritten Ausführungsform auf. Gemäß der vierten Ausführungsform ist die mecha nische Festigkeit des Sammelbehälters 120 weiter vergrößert. Bei der dritten und der vierten Ausführungsform findet die vorliegende Erfindung wirksam bei einem Kühler mit einem Sammelbehälter mit einem rechteckigen Querschnitt Anwendung.

Fünfte Ausführungsform

Nachfolgend wird eine fünfte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf den 17-19 beschrieben. Bei der fünften Ausführungsform ist, wie in Fig. 17-19 dargestellt ist, eine Kühlerkonsole 150, über die der Kühler 100 an dem Fahrzeug angebracht ist, an der Seitenplatte 140 mit Hilfe von Schrauben 151 befestigt. Die Kühlerkonsole 150 besitzt einen Zapfen 152, der in einer Fahrzeugkonsole (nicht dargestellt) eingesetzt ist, die an dem Fahrzeug angebracht ist, und Einsatzlöcher 153, in die die Schrauben 151 eingesetzt sind. Jede der Schrauben 151 durchdringt jedes der Einsatz löcher 153 und jedes der Schraubenlöcher 141, die in der Seitenplatte 140 ausgebildet sind, und ist in eine Mutter (nicht dargestellt) eingeschraubt.

Gemäß der fünften Ausführungsform wird sogar dann, wenn die Größe des Kühlers 100 verändert ist oder die Anbringungsposition der Fahrzeugkonsole an dem Fahrzeug entsprechend einem Fahrzeugmodell verändert ist, der Kühler 100 leicht an dem Fahrzeug angebracht, indem die Kühlerkonsole 150 aus getauscht wird. Bei der fünften Ausführungsform kann die Kühlerkonsole 150 an der Seitenplatte 140 mit Hilfe von Schrauben befestigt sein, deren jede in ein Gewindeloch, das in der Seitenplatte 140 ausgebildet ist, eingeschraubt ist. Ferner kann die Kühlerkonsole 150 an der Seitenplatte 140 angelötet sein.

Bei der ersten Ausführungsform kann der Sammelbehälter 120 einen Quer schnitt irgendeiner Gestalt, beispielsweise einen kreisförmigen Querschnitt, anstelle eines rechteckigen Querschnitts besitzen. Ferner kann die vorliegende Erfindung bei irgendeinem anderen Wärmetauscher, beispielsweise bei einem Kondensator, anstatt bei einem Kühler Anwendung finden.

Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausfüh rungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vollständig beschrieben worden ist, ist zu beachten, dass zahlreiche Veränderungen und Modifikationen für den Fachmann ersichtlich sein werden. Diese Veränderungen und Modifikationen sind als unter den Umfang der vorliegenden Erfindung gemäß Definition durch die beigefügten Ansprüche fallend zu verstehen.

Claims

1. Wärmetauscher (100), umfassend:
eine Vielzahl von Metallröhrchen (111), durch die durch ein Fluid strömt; und
einen metallischen Sammelbehälter (120), der an einem Ende des Strömungs weges der Röhrchen (111) derart angeordnet ist, dass er sich in einer Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen (111) erstreckt und eine Ver bindung mit den Röhrchen (111) herstellt, wobei der Sammelbehälter (120) eine erste und eine zweite Wand (120g) aufweist, die einander gegenüberliegen, wobei die erste Wand (120g) eine Vielzahl von Verbindungsbereichen (120c) aufweist, deren jeder mit jedem der Röhrchen (111) verbunden ist, die zweite Wand (120g) eine Vielzahl von ersten Verstärkungsrippen (124) aufweist, die die Steifigkeit des Sammelbehälters (120) vergrößern, wobei:
die Verbindungsbereiche (120c) in der Richtung rechtwinklig zu der Längs richtung der Röhrchen (111) mit einer ersten Teilung (P1) angeordnet sind; und
die ersten Verstärkungsrippen (124) in der Richtung rechtwinklig zu der Längs richtung der Röhrchen (111) mit einer zweiten Teilung (P2) etwa gleich der ersten Teilung (P1) angeordnet sind.

2. Wärmetauscher (100) nach Anspruch 1, wobei jede der ersten Ver stärkungsrippen (124) jedem der Verbindungsbereiche (120c) gegenüberliegend angeordnet ist.

3. Wärmetauscher (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei:
der Sammelbehälter (120) einen rechteckigen Querschnitt mit einer längeren Seite (11) und mit einer kürzeren Seite (12) besitzt und erste und zweite Wände (120e) der längeren Seite, die einander gegenüberliegen, und erste und zweite Wände (120g) der kürzeren Seite, die einander gegenüberliegen, aufweist; und
die ersten und die zweite Wände (120g) die ersten und die zweiten Wände (120g) der kürzeren Seite sind.

4. Wärmetauscher (100) nach Anspruch 3, wobei die längere Seite (11) des rechteckigen Querschnitts zu 40 mm oder größer gewählt ist und die kürzere Seite (12) des rechteckigen Querschnitts zu 35 mm oder kürzer gewählt ist.

5. Wärmetauscher (100) nach irgendeinem der Ansprüche 1-4, wobei der Sammelbehälter (120) durch Verbinden eines ersten Behälterelementes (120a) und eines zweiten Behälterelementes (120b) hergestellt ist, deren jedes im Wege des Pressens zu einem L-förmigen Querschnitt aus gebildet ist.

6. Wärmetauscher (100) nach Anspruch 3 oder 4, wobei:
irgendeine der ersten und der zweiten Wände (120e) der längeren Seite und irgendeine der ersten und der zweiten Wände (120g) der kürzeren Seite zur Bildung eines Eckbereichs (120d) einander kreuzen; und
der Sammelbehälter (120) eine erste Verstärkungsrippe (130) aufweist, die an dem Eckbereich (120d) zwischen zwei der Röhrchen (111) angeordnet ist, um eine Vergrößerung des inneren Winkels (Θ) des Eckbereichs (120d) zu ver hindern.

7. Wärmetauscher (100) nach Anspruch 6, wobei der Sammelbehälter (120) eine dritte Verstärkungsrippe (131), die in der ersten und in der zweiten Wand (120e) der längeren Seite angeordnet ist, zur Vergrößerung der Steifigkeit der ersten und der zweiten Wand (120e) der längeren Seite aufweist.

8. Wärmetauscher (100) nach irgendeinem der Ansprüche 3, 4, 6 und 7, wobei der Sammelbehälter (120) eine dritte Verstärkungsrippe (131), die in der ersten und der zweiten Wand (120e) der längeren Seite angeordnet ist, zur Vergrö ßerung der Steifigkeit der ersten und der zweiten Wand (120e) der längeren Seite aufweist.

9. Wärmetauscher (100) nach irgendeinem der Ansprüche 1-8, wobei die ersten Verstärkungsrippen (124) innenseitig des Sammelbehälters (120) vor stehen.

10. Wärmetauscher (100) nach Anspruch 9, wobei die ersten Verstärkungs rippen (124) durch Deformation eines Teils des Sammelbehälters (120) integral bzw. einstückig ausgebildet sind.

11. Wärmetauscher (100), umfassend:
eine Vielzahl von Metallröhrchen (111), durch die hindurch ein Fluid strömt; und
einen metallischen Sammelbehälter (120), der an einem Ende des Strömungs weges der Röhrchen (111) derart angeordnet ist, dass er sich in einer Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen (111) erstreckt und eine Ver bindung mit den Röhrchen (111) herstellt, wobei der Sammelbehälter (120) zwei Wände (120e, 120g), die einander zur Bildung eines Eckbereichs (120d) kreu zen, und eine erste Verstärkungsrippe (130), die an dem Eckbereich (120d) zwischen zwei der Röhrchen (111) angeordnet ist, aufweist, um eine Vergrö ßerung des inneren Winkels (Θ) des Eckbereichs (120d) zu verhindern.

12. Wärmetauscher (100) nach Anspruch 11, wobei der Sammelbehälter (120) zu einem rechteckigen Querschnitt mit einer längeren Seite (11) und mit einer kürzeren Seite (12) ausgebildet ist.

13. Wärmetauscher (100) nach Anspruch 12, wobei der Sammelbehälter (120) eine Wand (120e) der längeren Seite und eine zweite Verstärkungsrippe (131), die an der Wand (120e) der längeren Seite angeordnet ist, zur Vergrößerung der Steifigkeit der Wand (120e) der längeren Seite aufweist.

14. Wärmetauscher (100) nach irgendeinem der Ansprüche 11-13, wobei die erste Verstärkungsrippe (130) in des Innere des Sammelbehälters (120) vorsteht.

15. Wärmetauscher (100) nach Anspruch 14, wobei die erste Verstärkungsrippe (130) durch Deformation eines Teils des Eckbereichs (120d) einstückig aus gebildet ist.

16. Wärmetauscher (100) nach irgendeinem der Ansprüche 11-15, wobei sich der Eckbereich (120d) in der Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen (111) erstreckt.

17. Wärmetauscher (100), umfassend:
eine Vielzahl von Metallröhrchen (111), durch die hindurch ein Fluid strömt; und
einen metallischen Sammelbehälter (120), der zu einem rechtlichen Querschnitt mit einer längeren Seite (11) und mit einer kürzeren Seite (12) ausgebildet ist und der eine Wand (120e) der längeren Seite und eine Wand (120g) der kür zeren Seite aufweist, wobei der Sammelbehälter (120) an dem Ende des Strömungsweges der Röhrchen (111) derart angeordnet ist, dass er sich in einer Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen (111) erstreckt und eine Verbindung mit den Röhrchen (111) herstellt, wobei die Wand (120e) der längeren Seite eine Verstärkungsrippe (131) aufweist, die die Steifigkeit der Wand (120e) vergrößert.

18. Wärmetauscher (100) nach Anspruch 17, wobei die Verstärkungsrippe (131) außenseitig des Sammelbehälters (120) vorsteht.

19. Wärmetauscher (100) nach Anspruch 18, wobei die Verstärkungsrippe (131) durch Deformation eines Teils der Wand (120e) der längeren Seite einstückig ausgebildet ist.

20. Wärmetauscher (100) nach Anspruch 18 oder 19, wobei:
die Verstärkungsrippe (131) eine Vielzahl von Rippenbereichen (131) aufweist,
wobei die Rippenbereiche (131) in der Richtung rechtwinklig zu der Längs richtung der Röhrchen (111) angeordnet sind;
die Röhrchen (111) in der Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen (111) mit einer Teilung (P1) angeordnet sind;
ein Abstand (P3, P4) zwischen benachbarten Rippenbereichen (131) ein ganzzahliges Vielfaches der Teilung (P1) ist.