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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher, der als Radiator
bzw. als Kühler
beispielsweise verwendet werden kann.
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Beschreibung der anderen Bauform bzw.
des verwandten Standes der Technik
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Üblicherweise
umfasst ein Wärmeaustauscher
eine Vielzahl von Rohren und eine Vielzahl gewellter Rippen, die
abwechselnd zur Bildung eines Kernteils gestapelt sind. Weiterhin
umfasst der Wärmeaustauscher
Tanks oder Sammler, die an Längsenden
der Rohre angeordnet sind. Jeder der Tanks umfasst eine Kernplatte
mit Rohrlöchern,
in welche die Rohre eingeführt
werden, und ein Tankkörper
ist an der Kernplatte befestigt, um einen Raum im Tank mit der Kernplatte
zu schaffen. Die Kernplatte verfügt über einen
ersten Wandteil (Plattenteil der Rohreinführung) mit den Rohrlöchern. An
einem Außenumfangsteil
des ersten Wandteils wird ein zweiter Wandteil, der in etwa senkrecht
zum ersten Wandteil angeordnet ist, gebildet. Zusätzlich werden
zwei Einsätze (Seitenplatten)
an beiden Enden des Kernteils in einer Stapelrichtung angeordnet,
in welcher die Rohre und die Wellrippen gestapelt sind.
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Bei
einem solchen Wärmeaustauscher
kann, wenn die Temperatur eines Rohres 310 unterschiedlich
zu denen der benachbarten Rohre ist, ein Plattenteil der Rohreinführung 322 einer
Kernplatte 320 in einer Längsrichtung des Rohres 310 (X-Richtung), wie
in 19 gezeigt, gebogen sein. Damit kann eine Spannung
sich an den Basen bzw. Grundseiten des Rohres 310, das
heißt,
an den Endteilen der Rohre 310 in Richtung der Breite (Z-Richtung)
gesehen, wobei es sich um Biegepunkte handelt, konzentrieren.
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Beispielsweise
offenbart die
JP-A-2000-213889 einen
Wärmeaustauscher
mit einer Vielzahl von Rippen, die auf einem ersten Wandteil der
Kernplatte in etwa parallel zu einer Vielzahl von Rohrlöchern, in
welche eine Vielzahl von Rohren eingeführt ist, angeordnet sind. Zusätzlich sind
zwei Enden jeder der Rippen mit einem zweiten Wandteil der Kernplatte
verbunden, um die Steifigkeit der Kernplatte zu erhöhen und
die Spannungskonzentration an den Endteilen der Rohre in einer Breitenrichtung
der Rohre (Rohrhauptrichtung) zu begrenzen.
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Verfügt jedoch
die Kernplatte über
die Rippen, dann ist es schwierig, die Kernplatte in Längsrichtung
der Rohre zu verformen, da dadurch eine hohe Spannung über die
Rohre in Richtung der Rohrbreite hervorgerufen werden kann. Wenn
zusätzlich die
Enden der Rippen mit dem zweiten Wandteil der Kernplatte verbunden
sind, ist eine Länge
der Rippen in Richtung der Breite des Rohres lang. Hierdurch wird,
wenn die Kernplatte durch Pressformen geformt wird, die Formbarkeit
der Rippen reduziert.
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Des
weiteren ist ein Wärmeaustauscher
mit einer Vielzahl von Gratteilen bzw. durch Ziehen entstandenen
Teilen (burring parts) J221a in 20 gezeigt.
Wie 20 erkennen lässt,
sind die Gratteile J221a an den Innenumfangskanten der Rohrlöcher J221,
in welche die Rohre eingeführt
werden, und Einsatzlöchern
J222, in welche die Einsätze
eingeführt
werden, angeordnet. Die Gratteile J221a haben röhrenförmige Gestalt, die gegen eine
Innenseite eines Tanks vorsteht. Somit wird die Steifigkeit einer Kernplatte
J20 gesteigert.
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Wenn
allgemein vorstehende Abmessungen der Rippen und Gratteile von dem
ersten Wandteil der Kernplatte groß sind, wird die Steifigkeit
der Kernplatte groß.
Während
jedoch die vorstehenden Abmessungen der Rippen und Gratteile groß sind,
wird die Formbarkeit der Rippen und der Gratteile reduziert.
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ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Im
Hinblick auf die vorgenannten Probleme ist es ein Ziel der vorliegenden
Erfindung einen Wärmeaustauscher
zu schaffen, der die Spannungskonzentration an den Endteilen der
Rohre in Richtung der Rohrbreite (Rohrhauptrichtung) begrenzen kann, während gleichzeitig
die Formbarkeit einer Kernplatte verbessert wird.
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Ein
Wärmeaustauscher
gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vielzahl von
Rohren sowie einen Tank. Jedes der Rohre ist von flacher Gestalt,
erstreckt sich in einer ersten Richtung und ist in einer zweiten
Richtung ge stapelt. Der Tank hat einen Platten- bzw. Blechteil für die Rohreinführung und
ist an einem Endteil der Vielzahl von Rohren der ersten Richtung
angeordnet und steht in Verbindung mit der Vielzahl von Rohren.
Der Plattenteil für
die Rohreinführung
verfügt über eine Vielzahl
von Rohrlöchern,
in welche die Vielzahl von Rohren eingeführt werden, sowie eine Vielzahl
von Rippen, von denen eine jede sich in einer dritten Richtung erstreckt,
die in etwa senkrecht zur ersten Richtung und der zweiten Richtung
ist. Jede der Vielzahl von Rippen verfügt über eine Länge in der dritten Richtung,
die kürzer
als eine Länge
jeder der Vielzahl von Rohrlöchern
in der dritten Richtung ist. Die Rohrlöcher haben erste und zweite
Rohrendteile in der dritten Richtung. Die Rippen sind in dem Plattenteil der
Rohreinführung
angeordnet und überlappen
mit wenigstens einem der ersten und zweiten Lochendteile in der
zweiten Richtung und schaffen einen verformbaren Teil, der in der
ersten Richtung verformbar sein soll. Der verformbare Teil ist in
dem Plattenteil der Rohreinführung
außerhalb
der Rippen in der dritten Richtung angeordnet.
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Wenn
eine Temperatur eines der Rohre unterschiedlich zu der eines benachbarten
Rohres ist, beschränken
die Rippen eine Verformung der Teile der Rohrlöcher, wodurch eine Spannungskonzentration
an den Endteilen der Rohre in der dritten Richtung beschränkt wird.
Zusätzlich
wird eine thermische Beanspruchung der Rohre durch eine Verformung
des verformbaren Teils absorbiert. Weiterhin ist die Länge der
Rippen in der dritten Richtung kurz, wodurch die Formbarkeit der
Rippen verbessert wird.
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Ein
Wärmeaustauscher
gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung umfasst eine Vielzahl von Rohren sowie
einen Tank. Jedes der Rohre ist von flacher Gestalt und erstreckt
sich einer ersten Richtung und ist in einer zweiten Richtung gestapelt.
Der Tank oder Sammler hat einen Plattenteil der Rohreinführung und
ist an einem Endteil der Vielzahl von Rohren in der ersten Richtung
angeordnet und steht in Verbindung mit der Vielzahl von Rohren.
Der Plattenteil für
die Rohreinführung
verfügt über eine
Vielzahl von Rohrlöchern,
in welche die Vielzahl von Rohren eingeführt werden, sowie eine Vielzahl
von Rippen, von denen eine jede sich in einer dritten Richtung erstreckt,
die in etwa senkrecht zur ersten Richtung und der zweiten Richtung
ist. Das Rohrloch hat erste und zweite Rohrendteile in der dritten
Richtung. Die Rippen sind im Plattenteil der Rohreinführung angeordnet
und erstrecken sich in der dritten Richtung nach außen um eine
vorbestimmte Länge, verglichen
mit wenigstens einem der ersten und zweiten Rohrendteile und schaffen
einen verformbaren Teil, der in der ersten Richtung verformbar ist.
Der verformbare Teil ist in dem Plattenteil der Rohreinführung außerhalb
der Rippen in der dritten Richtung angeordnet. Zusätzlich wird
die vorbestimmte Länge auf
etwa einen Bereich von 4 bis 8 mm eingestellt.
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Wenn
die Rippen nach außen
in der dritten Richtung um eine vorbestimmte Länge, etwa im Bereich von 4
bis 8 mm, vorstehen, verglichen mit wenigstens einem der ersten
und zweiten Lochendteile der Rohrlöcher, begrenzen die Rippen
eine Spannungskonzentration an den Endteilen der Rohrlöcher in
der dritten Richtung. Zusätzlich
wird eine thermische Beanspruchung des Rohres durch eine Verformung
des verformbaren außerhalb
der Rippen angeordneten Teils absorbiert.
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Ein
Wärmeaustauscher
gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vielzahl
von Rohren sowie einen Tank. Jedes der Rohre ist von flacher Gestalt,
erstreckt sich in einer ersten Richtung und ist in einer zweiten
Richtung gestapelt. Der Tank oder Sammler verfügt über einen Plattenteil der Rohreinführung und
ist an einem Endteil der Vielzahl von Rohren in der ersten Richtung
angeordnet und schafft die Verbindung zu der Vielzahl von Rohren.
Der Plattenteil der Rohreinführung
hat eine Vielzahl von Rohrlöchern,
in welche die Vielzahl von Rohren eingeführt wird, sowie eine Vielzahl
Rippen, die außerhalb
der Enden der Rohrlöcher
in einer dritten Richtung angeordnet sind, die in etwa senkrecht zur
ersten Richtung und zur zweiten Richtung verläuft.
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In
diesem Fall wird eine benachbart den Endteilen der Rohrlöcher in
Richtung der Rohrbreite erzeugte Spannung (entsprechend einer dritten
Richtung in etwa senkrecht zu den ersten und zweiten Richtungen)
auf die Rippen verteilt bzw. gestreut, wodurch die Rippen eine Verformung
der Endteile der Rohrlöcher
aufgrund einer Temperaturdifferenz der Rohre begrenzen. Daher wird
die Spannungskonzentration an den Endteilen der Rohre in Richtung der
Rohrbreite begrenzt. Zusätzlich
wird eine Länge der
Rippen in Richtung der Rohrbreite kurz, wodurch die Formbarkeit
der Rippen verbessert wird.
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Ein
Wärmeaustauscher
gemäß einem
vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen Kernteil
und einen Tank bzw. Sammler. Der Kernteil verfügt über eine Vielzahl von Rohren,
von denen jedes von flacher Gestalt ist, sich in einer ersten Richtung
erstreckt und in einer zweiten Richtung gestapelt ist. Der Tank
oder Sammler ist am Endteil der Vielzahl von Rohren in der ersten
Richtung angeordnet und verfügt über eine
Kernplatte, die mit der Vielzahl von Rohren verbunden ist, sowie
einen Tankkörper,
der so ausgebildet ist, dass er einen Tankraum mit der Kernplatte
formt. Die Kernplatte hat einen Plattenteil der Rohreinführung mit
einer Vielzahl von Rohrlöchern
und einer Vielzahl von Grat- bzw. Ziehteilen, die an den Innenumfangsrändern wenigstens eines
Teil der Rohrlöcher
angeordnet sind. Die Rohre werden in die Rohrlöcher jeweils eingeführt und
stellen die Verbindung zum Tankraum her. Der Gratteil steht in der
ersten Richtung vor. Weiterhin hat der Innenumfangsrand bzw. die
Innenumfangskante einen Schneideteil, der einen Teil des Gratteils
schneidet und beseitigt.
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Eine
Steifigkeit der umgebenden Bereiche der Rohrlöcher in dem Plattenteil der
Rohreinführung wird
durch die Gratteile vergrößert. Wenn
daher eine Beanspruchung in den Rohren hervorgerufen wird, begrenzen
die Gratteile eine Verformung der Endteile der Rohrlöcher in
einer Richtung der Rohrbreite, wodurch eine Spannungskonzentration
an den Endteilen der Rohre in einer Breitenrichtung der Rohre begrenzt
wird.
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Ein
Wärmeaustauscher
gemäß einer
fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst einen Kernteil, einen Tank bzw.
Sammler und einen Einsatz. Der Kernteil verfügt über eine Vielzahl von Rohren,
von denen jedes von flacher Gestalt ist, sich in einer ersten Richtung
erstreckt und in einer zweiten Richtung gestapelt ist. Der Tank
ist an einem Endteil der Vielzahl von Rohren in der ersten Richtung
angeordnet und verfügt über eine
Kernplatte, die mit der Vielzahl von Rohren verbunden ist, und über einen
Tankkörper,
der so angeordnet ist, dass er einen Tankraum mit der Kernplatte
formt. Der Einsatz ist an einem Endteil der Kernplatte in etwa parallel zur
ersten Richtung angeordnet, und ein Ende des Einsatzes ist mit der
Kernplatte zur Verstärkung
des Kernteils verbunden. Die Kernplatte hat einen Plattenteil der
Rohreinführung
mit einer Vielzahl von Rohrlöchern,
einem Einführungsloch
und einer Vielzahl von Gratteilen. Die Rohre werden in die Rohrlöcher jeweils
eingeführt,
um die Verbindung zum Tankraum herzustellen. Der Einsatz wird in
das Einsatzloch eingeführt,
um mit der Kernplatte verbunden zu werden. Der Gratteil steht in
der ersten Richtung vor und ist nur an einer Innenumfangskante des Rohrlochs
angeordnet.
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Im
Allgemeinen ist eine Dicke des Einsatzes größer als die der Rohre, wodurch
der Einsatz kaum durch Spannungskonzentration beschädigt wird. Wenn
daher die Gratteile nur an den Innenumfangsrändern eines Teils der Rohrlöcher angeordnet
sind, wird eine Spannungskonzentration an Endteilen der Rohre in
Richtung der Rohrbreite begrenzt, während eine Formbarkeit der
Kernplatte verbessert wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Zusätzliche
Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden unmittelbar
klarer aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen,
wenn man die beiliegenden Zeichnungen zur Hand nimmt. In den Zeichnungen
ist:
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1 eine
Frontansicht eines Wärmeaustauschers
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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2 ist
ein perspektivischer Querschnitt und zeigt einen Tank, eine Kernplatte
und Rohre im Wärmeaustauscher
gemäß der ersten
Ausführungsform;
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3A ist
eine Frontansicht der Kernplatte und 3B eine
Bodenansicht der Kernplatte gemäß der ersten
Ausführungsform;
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4 ist
eine Schnittdarstellung der Kernplatte längs der Linie IV-IV in 3B;
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5 ist
ein Querschnitt durch die Kernplatte längs der Linie V-V in 3B;
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6 ist
eine schematische Darstellung und zeigt Teile einer Kernplatte bei
einem Wärmeaustauscher
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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7 ist
eine schematische Darstellung und zeigt einen Teil einer Kernplatte
bei einem Wärmeaustauscher
gemäß einer
dritten Ausführungsform der
Erfindung;
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8 ist
eine schematische Darstellung und zeigt einen Teil einer Kernplatte
bei einem Wärmeaustauscher
gemäß einer
vierten Ausführungsform der
Erfindung;
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9A ist
eine Frontansicht einer Kernplatte und 9B eine
Bodenansicht der Kernplatte bei einem Wärmeaustauscher gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der Erfindung;
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10 ist
ein Schnitt durch die Kernplatte längs der Linie X-X in 9B;
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11 ist
eine Bodenansicht und zeigt einen Teil einer Kernplatte bei einem
Wärmeaustauscher gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der Erfindung;
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12 ist
eine Schnittdarstellung durch die Kernplatte längs der Linie XII-XII in 11;
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13 ist
eine Schnittdarstellung einer Kernplatte längs einer Linie in einer Richtung
der Breite bei einem Wärmeaustauscher
gemäß einer siebten
Ausführungsform
der Erfindung;
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14 ist
eine Bodenansicht und zeigt einen Teil einer Kernplatte bei einem
Wärmeaustauscher gemäß einer
achten Ausführungsform
der Erfindung;
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15 zeigt
einen Teil einer Kernplatte bei einem Wärmeaustauscher gemäß einer
neunten Ausführungsform
der Erfindung von unten;
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16 zeigt
einen Teil einer Kernplatte bei einem Wärmeaustauscher gemäß einer
zehnten Ausführungsform
der Erfindung von unten;
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17 ist
ein Schnitt durch die Kernplatte längs der Linie XVII-XVII in 16;
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18 ist
eine graphische Darstellung und zeigt ein Verhältnis zwischen einer vorstehenden Länge L4 der
Rippen in der Kernplatte und einem Spannungsverhältnis an den Endteilen der
Rohre in einer Rohrhauptrichtung, verglichen mit dem Fall ohne Rippen;
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19 ist
eine schematische Darstellung und zeigt eine Kernplatte und ein
Rohr bei einem Wärmeaustauscher
gemäß einer
anderen Bauform bzw. einem verwandten Stand der Technik;
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20 ist
ein Querschnitt durch eine Kernplatte bei einem Wärmeaustauscher
gemäß einer
anderen Bauform bzw. einem verwandten Stand der Technik.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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(Erste Ausführungsform)
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Ein
Wärmeaustauscher
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung kann für
einen Radiator bzw. Kühler
Verwendung finden, um beispielsweise eine wassergekühlte Brennkraftmaschine
zu kühlen.
Wie in 1 gezeigt, umfasst der Wärmeaustauscher einen Kernteil 1 von
in etwa rechteckiger massiver Gestalt. Der Kernteil 1 umfasst
eine Vielzahl von Rohren 10 und eine Vielzahl von Wellrippen 11,
die abwechselnd in einer Aufwärts-/Abwärtsrichtung
(Rohrstapelrichtung Y) in 1 gestapelt
sind.
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Die
Wellrippen 11 haben wellenförmige Gestalt und bestehen
beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung. Die Wellrippen 11 sind
angeordnet, um einen Wärmeaustausch
zwischen Luft und Kühlwasser
(Kühlmittel)
zu beschleunigen. Die Rohre 10 definieren innen Wasserkanäle, durch
welche Kühlwasser
für die
wassergekühlte (nicht
gezeigte) Brennkraftmaschine strömt.
Beispielsweise sind die Rohre 10 aus Blechen einer Aluminiumlegierung
gemacht, welche in eine vorbestimmte Gestalt gebogen und beispielsweise
geschweißt
oder gelötet
sind.
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Beim
Wärmeaustauscher
in 1 entspricht eine Längsrichtung der Rohre 10 (das
ist die Rohrlängsrichtung
X, erste Richtung) in etwa einer horizontalen Richtung (Rechts-Links-Richtung).
Die Rohre 10 verfügen über flache
Gestalt im Querschnitt, so dass die Rohrhauptrichtung Z in etwa
einer Richtung C der Luftströmung,
wie in 2 gezeigt, entspricht. Die Rohrhauptrichtung Z
ist in etwa senkrecht zur Rohrlängsrichtung
X und der Rohrstapelrichtung Y (zweite Richtung).
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Jedes
der Rohre 10 umfasst ein Paar sich gegenüberstehender
gerade Teile 10a und ein Paar sich gegenüberstehender
bogenförmiger
Teile 10b, wie in 2 gezeigt.
Das Paar von geraden Teilen 10a ist von gerader Gestalt
im Querschnitt in etwa senkrecht zu der Rohrlängsrichtung X und ist von Längserstreckung
und in etwa parallel zur Rohrhauptrichtung Z angeordnet. Das Paar
bogenförmiger
Teile 10b hat bogenförmige
Gestalt im Querschnitt in etwa senkrecht zur Rohrlängsrichtung
X und ist so angeordnet, dass es die Enden des Paares gerader Teile 10a in
der Rohrhauptrichtung Z verbindet.
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Ein
erster Tank oder Sammler 2 und ein zweiter Tank oder Sammler 3 sind
an den beiden Enden der Rohre 10 in Rohrlängsrichtung
X angeordnet. Die Tanks 2 und 3 erstrecken sich
in einer Richtung in etwa senkrecht zur Rohrlängsrichtung X und haben Innenräume. Die
beiden Enden der Rohre 10 in der Rohrlängsrichtung X werden in die
Rohrlöcher 221 eingeführt, die
in den Tanks 2 und 3 vorgesehen sind, so dass
innere Kanäle
der Rohre 10 in Verbindung mit den Räumen in den Tanks 2 und 3 kommen.
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Der
erste Tank 2 ist angeordnet, um warmes Kühlwasser
von einem Motor auf die Rohre 10 zu verteilen. Der erste
Tank 2 verfügt über ein
Einlassrohr 2a, das mit einem Kühlwasserauslass der Brennkraftmaschine über einen
ersten Schlauch (nicht dargestellt) verbunden ist.
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Der
zweite Tank 3 ist angeordnet, um Kühlwasser zu sammeln, das durch
Wärmeaustausch
mit Luft gekühlt
wird. Das aus dem zweiten Tank 3 ausströmende Kühl wasser zirkuliert zum Motor.
Der zweite Tank 3 verfügt über ein
Einlassrohr 3a, das mit einem Kühlwassereinlass der Brennkraftmaschine über einen
zweiten Schlauch (nicht gezeigt) verbunden ist.
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An
den beiden Enden des Kernteils 1 in Rohrstapelrichtung
Y sind zwei Einsätze 4 (Seitenplatten)
angeordnet, um den Kernteil 1 zu verstärken. Die Einsätze 4 bestehen
beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung. Die Einsätze 4 erstrecken
sich in einer Richtung in etwa parallel zur Rohrlängsrichtung
X, und Enden der Einsätze 4 in
der Rohrlängsrichtung
X sind mit den Tanks 2 und 3 verbunden. Die Einsätze 4 können über eine
Dicke größer als
die der Rohre 10 verfügen.
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Wie
in 2 gezeigt, umfasst jeder der Tanks 2 und 3 eine
Kernplatte 20, in die die Rohre 10 und Einsätze 4 eingeführt sind,
einen Tankkörper 21 zum
Bilden eines Tankraums 2b mit der Kernplatte 20 und
eine (nicht gezeigte) Dichtung.
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Beispielsweise
besteht die Kernplatte 20 aus einer Aluminiumlegierung,
wobei der Tankkörper 21 aus
einem Harz wie glasfaserverstärktem
Nylon 66 gemacht ist und die Dichtung aus Gummi hergestellt ist.
Die Dichtung wird zwischen die Kernplatte 20 und den Tankkörper 21 eingesetzt,
und eine Vielzahl von vorspringenden Stücken 251 der Kernplatte 20 wird gegen
den Tankkörper 21 gepresst,
wodurch die vorstehenden Stücke 251 plastisch
verformt werden und der Tankkörper 21 an
der Kernplatte 20 fixiert wird.
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Wie
in den 3A bis 5 dargestellt,
verfügt
die Kernplatte 20 über
einen Plattenteil der Rohreinführung 22,
mit dem die Rohre 10 verbunden sind. Am gesamten Umfang
des Plattenteils der Rohreinführung 22 ist
eine Nut 20a von in etwa rechteckiger Gestalt vorgesehen.
Wenn der Tankkörper 21 und
die Kernplatte 20 fixiert sind, werden ein Ende des Tankkörpers 21 sowie
die Dichtung in die Nut 20a eingeführt.
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Die
Nut 20a ist mit einer Innenwand 23, einer Bodenwand 24 und
einer Außenwand 25 versehen. Die
Innenwand 23 ist in etwa vertikal von einem Außenumfangsteil
des Plattenteils 22 der Rohreinführung abgebogen und steht in
Rohrlängsrichtung
X von der Bodenwand 24 vor. Die Bodenwand 24 ist
in etwa vertikal von der Innenwand 23 abgebogen und erstreckt
sich zur Rohrstapelrichtung Y oder der Rohrhauptrichtung Z. Die
Außenwand 25 ist
in etwa vertikal von der Bodenwand 24 abgebogen und steht in
Rohrlängsrichtung
X von der Bodenwand 24 vor. Die vorstehenden Stücke 251 sind
an einem Endteil der Außenwand 25 geformt.
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Der
Plattenteil 22 der Rohreinführung der Kernplatte 20 verfügt über eine
Vielzahl von Rohrlöchern
oder Bohrungen 221, in welche die Rohre 20 eingeführt und
verlötet
werden. Zusätzlich
hat der Plattenteil 22 der Rohreinführung zwei Einsatzlöcher 222,
in welche die Einsätze
eingeführt
und verlötet werden.
Die Einsatzlöcher 222 sind
an zwei Endteilen des Plattenteils 22 der Rohreinführung in
Rohrstapelrichtung Y vorgesehen. Die Rohrlöcher 221 sowie die
Einsatzlöcher 222 sind
in längliche
Gestalt gebracht und erstrecken sich in der Rohrhauptrichtung Z,
und zwar durch einen Stanzprozess beispielsweise. Zusätzlich kann
der Plattenteil 22 der Rohreinführung versehen sein mit einer
Vielzahl von Grat- oder Ziehteilen 221a, die an den Innenumfangsrändern der
Rohrlöcher 221 angeordnet
sind. Jeder der Grat- oder Ziehteile 221a hat eine röhrenförmige Gestalt
von einem Querschnitt ähnlich
dem der Rohre 10 und steht gegen eine Innenseite jedes der
Tanks 2 und 3 beispielsweise vor (das heißt, steht vom
Rohr 10 nach außen
in der Rohrlängsrichtung
X vor).
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Weiterhin
hat der Plattenteil 22 der Rohreinführung eine Vielzahl von Rippen 223,
die zwischen den benachbarten Rohrlöchern 221 und zwischen den
Rohrlöchern 221 und
den Einsatzlöchern 222 in Rohrstapelrichtung
Y angeordnet sind. Die Rippen 223 haben konvexe Gestalt
und erstrecken sich in der Rohrhauptrichtung Z und stehen von dem
Plattenteil 22 der Rohreinführung gegen eine Außenseite jedes
der Tanks 2 und 3 vor. Die Rippen 223 werden durch
eine Pressverarbeitung beispielsweise geformt. Wenn ein Teil zwischen
jedem der benachbarten Rohrlöcher 221 so
eingestellt ist, dass es sich um einen Zwischenteil handelt, dann
ist die Gesamtheit der Zwischenteile mit einem Paar von Rippen 223 versehen,
die in der Rohrhauptrichtung Z angeordnet sind.
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Eine
Länge L1
der Rippen 223 in der Rohrhauptrichtung Z ist so eingestellt,
dass sie kürzer
als eine Länge
L2 der Rohrlöcher 221 in
der Rohrhauptrichtung Z ist. Zusätzlich,
wenn der Plattenteil 22 der Rohreinführung von der Rohrstapelrichtung
Y aus gesehen wird, überlappen
sich die Endteile der Rohrlöcher 221 in
der Rohrhauptrichtung Z sowie die Rippen 223. Das heißt, die
Endteile der Rohrlöcher 221 in
der Rohrhauptrichtung Z überlappen
sich mit den Rippen 223 in der Rohrstapelrichtung Y.
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Weiterhin
sind die Endteile der Rippen 223 von der Innenwand 23 fort
vorgesehen. Somit hat der Plattenteil 22 der Rohreinführung zwei
Flachflächen 224,
die an den Außenseiten
der Rohrlöcher 221, den
Einsatzlöchern 222 und
den Rippen 223 in Rohrhauptrichtung Z angeordnet sind.
Die Flachseiten 24 erstrecken sich über den Plattenteil 22 der
Rohreinführung
in der Rohrstapelrichtung Y. Die Flachseiten 224 sind verformbare
Teile, die leicht in Rohrlängsrichtung
X verformt werden.
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Wie
oben beschrieben, überlappen
sich in der Rohrstapelrichtung Y die Endteile der Rohrlöcher 221 in
der Rohrhauptrichtung Z, und die Rippen 223 mit hoher Festigkeit überlappen
einander mit einem Spaltraum hierzwischen. Wenn dann eine Temperatur
eines der Rohre 10 sich von denen benachbarter Rohre 10 unterscheidet,
verhindern die Rippen 223 eine Verformung der Endteile
der Rohrlöcher 221 in der
Rohrhauptrichtung Z, wodurch eine Spannungskonzentration an den
Endteilen der Rohre 10 in der Rohrhauptrichtung Z beschränkt wird.
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Zusätzlich werden
die Flachseiten 224, die sich an den Außenseiten der Rohrlöcher 221,
der Einsatzlöcher 222 und
der Rippen 223 befinden, leicht in Rohrlängsrichtung
X verformt. Damit wird, wenn eine Temperaturdifferenz zwischen den
Rohren 10 groß ist,
die Kernplatte 20 in Rohrlängsrichtung X aufgrund der
Verformungen der Flachseiten 224 verformt und eine thermische
Beanspruchung der Rohre 10 wird durch eine Verformung der
Kernplatte 20 absorbiert.
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Weiterhin
wird die Länge
L1 der Rippen 223 eingestellt auf eine ausreichende Länge, derart,
dass die Rippen 223 die Verformung der Endteile der Rohrlöcher 221 in
der Rohrhauptrichtung Z reduzieren. Zusätzlich wird die Länge L1 der
Rippen 223 eingestellt, hierdurch wird eine Formbarkeit
der Rippen 223 verbessert.
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Wenn
ein Verhältnis
Länge L1
der Rippen 223 zur Länge
L2 der Rohrlöcher 221 etwa
auf einen Bereich von 0,08 ≤ (L1/L2) ≤ 0,2 eingestellt
wird, können
die Rippen 223 ausreichend die Verformung der Endteile
der Rohrlöcher 221 reduzieren,
während
die Formbarkeit der Rippen 223 verbessert wird.
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Zusätzlich befindet
sich das Paar der Rippen 223 zwischen benachbarten Rohrlöchern 221 und Einsatzlöchern 222 in
Rohrstapelrichtung Y. Anders ausgedrückt, die Rippen 223 sind
benachbart den Endteilen sämtlicher
Rohrlöcher 221 angeordnet,
die benachbart in Rohrstapelrichtung Y sind, wodurch jeder Endteil
sämtlicher
Rohrlöcher 221 in
der Rohrhauptrichtung Z hinsichtlich der Verformung beschränkt wird.
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(Zweite Ausführungsform)
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In
der Kernplatte 20 der 3B ist
jeder der Zwischenteile zwischen den Rohrlöchern 221 und den
Einsatzlöchern 222 in
Rohrstapelrichtung Y mit einem Paar von Rippen 223 versehen.
Alternativ kann ein Teil der Zwischenteile mit einem Paar von Rippen 223 ausgestattet
sein. Beispielsweise können
erste Zwischenteile; von denen ein jeder mit dem Paar von Rippen 223 versehen
ist, sowie zweite Zwischenteile ohne Rippen 223 alternativ
in Rohrstapelrichtung Y, wie in 6 gezeigt,
angeordnet werden. Anders ausgedrückt, das Paar von Rippen 223 kann abwechselnd
in den Zwischenteilen in Rohrstapelrichtung Y angeordnet werden.
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Alternativ
kann eines der ersten Zwischenteile, das mit dem Paar von den Rippen 223 und
zwei der zweiten Zwischenteile ohne Rippen 223 abwechselnd
in Rohrstapelrichtung Y angeordnet werden. Anders ausgedrückt, das
Paar von Rippen 223 kann an einem jeder der drei benachbarten
Zwischenteile in der Rohrstapelrichtung angeordnet werden. In diesem
Fall wird die Zahl der Rippen 223 reduziert, wodurch die
Formbarkeit der Rippen 223 verglichen mit einem Fall verbessert
wird, wo das Paar der Rippen 223 an jedem der Zwischenteile
angeordnet ist.
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(Dritte Ausführungsform)
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In
der Kernplatte 20 der 3B ist
jedes der Zwischenteile zwischen den Rohrlöchern 221 und den
Einsatzlöchern 222 in
Rohrstapelrichtung Y mit dem Paar der Rippen 223 ausgestattet.
Alternativ kann jedes der Zwischenteile versehen sein mit einer Rippe 223 an
einer Endseite der Rohrlöcher 221 in der
Rohrhauptrichtung Z. Beispielsweise kann eines von dritten Zwischenteilen
mit einer Rippe 223 an einer ersten Endseite der Rohrlöcher 221 und
eines von vierten Zwischenteilen mit einer Rippe 223 an
einer zweiten Endseite der Rohrlöcher 221 abwechselnd,
wie in 7 gezeigt, angeordnet werden. Hier liegt die erste
Endseite der Rohrlöcher 221 der
zweiten Endseite der Rohrlöcher 221 in
der Rohrhauptrichtung Z gegenüber.
Auch in diesem Fall wird die Anzahl der Rippen 223 reduziert,
wodurch die Formbarkeit der Rippen 223 verglichen mit dem
Fall verbessert wird, wo das Paar der Rippen 223 an jedem der
Zwischenteile angeordnet ist.
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(Vierte Ausführungsform)
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In
der Kernplatte 20 der 3B sind
die Rippen 223 derart angeordnet, dass in der Rohrstapelrichtung
Y die Endteile der Rohrlöcher 221 in
der Rohrhauptrichtung Z und die Rippen 223 einander überlappen.
Jedoch sind die Endteile der Rohrlöcher 221 in der Rohrhauptrichtung
Z und der Rippen 223 nicht notwendigerweise einander überlappend
in der Rohrstapelrichtung Y angeordnet.
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So
können
beispielsweise die Rippen 223 außerhalb der Endteile der Rohrlöcher 221 in
der Rohrhauptrichtung Z angeordnet sein und ausgerichtet werden
auf die Rohrlöcher 221 in
der Rohrhauptrichtung Z. Jedes Paar von Rippen 223 kann
mit jedem der Rohrlöcher 221 ausgerichtet
sein, so dass ein Abstand zwischen ihnen in der Rohrhauptrichtung
Z, wie in 8 gezeigt, verbleibt.
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Auch
in diesem Fall wird eine benachbart den Endteilen der Rohrlöcher 221 in
der Rohrhauptrichtung Z erzeugte Beanspruchung auf die Rippen 223 verteilt,
wodurch die Rippen 223 die Verformung der Endteile der
Rohrlöcher 221 beschränken. Im
Ergebnis wird eine Spannungskonzentration an beiden Endteilen der
Rohre 10 beschränkt.
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In
dieser Ausführungsform
ist die Länge
L1 der Rippen 223 in der Rohrhauptrichtung Z kurz, wodurch
die Formbarkeit der Rippen 223 verbessert wird. Weiterhin
werden die Rippen 223 leicht angeordnet, selbst wenn ein
Abstand zwischen benachbarten Rohrlöchern 221 gering ist.
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(Fünfte
Ausführungsform)
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Eine
Kernplatte 20 für
einen Wärmeaustauscher
gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der Erfindung soll nun mit Bezug auf die 9A-10 beschrieben
werden. Der Plattenteil 22 der Rohreinführung der Kernplatte 20 verfügt über eine
Vielzahl von Grat- oder Ziehteilen 221a, die an den Innenumfangsrändern der
Rohrlöcher 221 angeordnet
sind. Jedes der Grat- oder Ziehteile 221a ist von röhrenförmiger Gestalt mit
einem Querschnitt ähnlich
dem der Rohre 10 und steht gegen die Innenseite jedes der Tanks 2 und 3 vor
(das heißt,
steht nach außen
vom Rohr 10 in Rohrlängsrichtung
X vor). Die Steifigkeit der umgebenden Bereiche der Rohrlöcher 221 in dem
Plattenteil 22 der Rohreinführung wird gesteigert durch
die Grat- oder Ziehteile 221a. Dagegen ist der Grat- oder
Ziehteil (burring Part) 221a nicht an den Einsatzlöchern 222 angeordnet.
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Weiterhin
hat der Plattenteil 22 der Rohreinführung eine Vielzahl von Rippen 223,
die zwischen benachbarten Rohrlöchern 221 und
zwischen den Rohrlöchern 221 und
den Einsatzlöchern 222 angeordnet
sind. Die Rippen 223 sind von konvexer Gestalt und erstrecken
sich in der Rohrhauptrichtung Z und stehen von dem Plattenteil 22 der
Rohreinführung
gegen eine Außenseite
jedes der Tanks 2 und 3 vor. Die Rippen 223 sind
durch Pressbearbeitung beispielsweise geformt.
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Die
Erstreckungslänge
L1 der Rippen 223 ist länger
als die Länge
L2 der Rohrlöcher 221 und
eine Länge
der Einsatzlöcher 222 in
der Rohrhauptrichtung Z eingestellt. Zusätzlich sind die Endteile der Rippen 223 in
der Rohrhauptrichtung Z außerhalb der
Endteile der Rohrlöcher 221 und
der Einsatzlöcher 222 in
der Rohrhauptrichtung Z positioniert.
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Weiterhin
sind die Endteile der Rippen 223 von der Innenwand 23 fort
vorgesehen. Damit verfügt der
Plattenteil 22 der Rohreinführung über zwei Flachseiten 224,
die an den Außenseiten
der Rohrlöcher 221,
der Einsatzlöcher 222 und
der Rippen 223 in der Rohrhauptrichtung Z vorgesehen sind.
Die Flachseiten 224 erstrecken sich über den Plattenteil 22 der
Rohreinführung
in Rohrstapelrichtung Y. Die Flachseiten 224 sind verformbare
Teile, die leicht in der Rohrlängsrichtung
X verformt werden. Wenn somit eine Temperaturdifferenz zwischen
den Rohren 10 groß ist,
wird die Kernplatte 20. in Rohrlängsrichtung X aufgrund von
Verformungen der Flachseiten 224 verformt, und eine thermische
Beanspruchung der Rohre 10 wird durch eine Verformung der
Kernplatte 20 absorbiert, wodurch eine Spannung an den Rohren 10 in
der Rohrhauptrichtung Z reduziert wird.
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Wie
oben beschrieben, sind die Grat- oder Ziehteile 221a an
den Innenumfangsrändern
der Rohrlöcher 221 angeordnet,
wodurch die Steifigkeit der umgebenden Bereiche der Rohrlöcher 221 in dem
Plattenteil 22 der Rohreinführung vergrößert wird.
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Wenn
somit eine Temperatur eines der Rohre 10 unterschiedlich
zu den Temperaturen benachbarter Rohre 10 ist, beschränken die
Grat- oder Ziehteile 221a eine Verformung der Endteile
der Rohrlöcher 221,
wodurch eine Spannungskonzentration an den Endteilen der Rohre 10 in
der Rohrhauptrichtung Z beschränkt
wird.
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Weiterhin
sind die Zieh- oder Gratteile 221a nur an den Rohrlöchern 221 angeordnet,
sie müssen aber
nicht notwendigerweise an den Einsatzlöchern 222 angeordnet
werden, wodurch die Formbarkeit der Kernplatte 20 verbessert
wird. Zusätzlich
ist die Dicke der Einsätze 4 größer als
die der Rohre 10, wodurch die Einsätze 4 kaum durch eine
Spannungskonzentration beschädigt
werden. Daher wird eine Spannungskonzentration an den Endteilen
der Rohre 10 in der Rohrhauptrichtung Z beschränkt. Im
Ergebnis werden die Endteile der Rohrlöcher 221 in der Rohrhauptrichtung
Z hinsichtlich der Verformung beschränkt, während die Formbarkeit der Kernplatte 20 verbessert
wird.
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(Sechste Ausführungsform)
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Die
Grat- oder Ziehteile 221a in den 9B und 10 sind
an dem Gesamtumfang der Innenumfangsränder der Rohrlöcher 221 angeordnet.
Alternativ können
die Grat- oder Ziehteile 221a teilweise auf den Innenumfangsrändern der
Rohrlöcher 221 angeordnet
werden. Beispielsweise können
Schneideteile (cut portions) 221b an Teilen der Innenumfangsränder entsprechend
den Bogenteilen 10b der Rohre 10, wie in den 11 und 12 dargestellt, vorgesehen
sein.
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Wenn
die Grat- oder Ziehteile 221a durch Pressbearbeitung verformt
werden, kann ein Riss in den Grat- oder Ziehteilen 221a erzeugt
werden. Wenn jedoch die Schneideteile 221b durch Schneiden
eines Teils des Grat- oder Ziehteils 221a im Voraus vorgesehen
werden, wird ein Riss der Grat- oder Ziehteile 221a kaum
hervorgerufen, die Formbarkeit der Kernplatte 20 wird verbessert.
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Zusätzlich wird
ein Riss der Grat- oder Ziehteile 221a bei der Pressbearbeitung
insbesondere in Teilen erzeugt, die den Bogenteilen 10b der
Rohre 10 entsprechen. Wenn daher die Schneideteile 221b an den
Teilen der Grat- oder Ziehteile 221a entsprechend den Bogenteilen 10b vorher
vorgesehen sind, wird ein Reißen
der Grat- oder Ziehteile 221a beschränkt, die
Formbarkeit der Kernplatte 20 wird weiter verbessert. Selbst
wenn darüber
hinaus die Teile der Grat- oder Ziehteile 221a entspre chend
den Bogenteilen 10b geschnitten werden, können die
Grat- oder Ziehteile 221a eine Spannungskonzentration an den
Endteilen der Rohre 10 in der Rohrhauptrichtung Z beschränken. Eine
Spannungskonzentration an den Endteilen der Rohre 10 in
der Rohrhauptrichtung Z wird beschränkt, wenn die Formbarkeit der
Kernplatte 20 verbessert wird.
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(Siebte Ausführungsform)
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13 ist
eine Querschnittsdarstellung einer Kernplatte 20 für einen
Wärmeaustauscher
gemäß einer
siebten Ausführungsform
der Erfindung, und zwar längs
einer Linie in Rohrhauptrichtung Z gelegt. Die Schneideteile 221b sind
gegen die Flachseiten 224 geneigt, das heißt, die
Flächen
der Rohrplatte 20, in etwa senkrecht zur Rohrlängsrichtung
X. Spezifisch sind die Schneideteile 221b derart geneigt, dass
innere Enden der Schneideteile 221b nahe den Mittelteilen
der Rohrlöcher 221 an
einer Innenseite jedes der Tanks 2 und 3, verglichen
mit äußeren Enden
der Schneideteile 221b, angeordnet sind.
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Wenn
eine Temperatur eines der Rohre 10 unterschiedlich zu der
eines benachbarten Rohres 10 ist, und eine Wärmespannung
in den Rohren 10 erzeugt wird, werden Verbindungspunkte
(Biegepunkte) D zwischen der Flachseite 224 und den Schneideteilen 221b zum
Absorbieren der Wärmespannung
verformt. Daher kann eine Spannungskonzentration an den Endteilen
der Rohre 10 in der Rohrhauptrichtung Z beschränkt werden.
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Wenn
die Schneideteile 221b gegen die Oberflächen der Kernplatte 20 in
etwa senkrecht zur Rohrlängsrichtung
X vorragen, wird ein Verhältnis
einer Länge
L3 der vorstehenden Schneideteile 221b zur Länge L2 der
Rohrlöcher 221 in
einem Bereich von etwa 0,05 ≤ (L3/L2) ≤ 0,3 eingestellt.
Hierdurch wird eine Spannungskonzentration an den Endteilen der
Rohre 10 in der Rohrhauptrichtung beschränkt, während die
Formbarkeit der Kernplatte 20 verbessert wird.
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Wenn
ein Wert des Verhältnisses
(L3/L2) kleiner als 0,05 ist, lassen sich die Verbindungspunkte
D zwischen den Flachseiten 224 und den Schneideteilen 221b schwierig
formen. Wenn zusätzlich eine
thermische Beanspruchung in den Rohren 10 hervorgerufen
wird, lassen sich die Verbindungspunkte D schwierig verformen und
können
nicht die Wärmespannungen
absorbieren. Wenn dagegen der Wert des Verhältnisses (L3/L2) größer als
0,3 ist, werden die Entfernungen zwischen den Enden der Rohre 10 in
der Rohrhauptrichtung Z und die Verbindungspunkte D lang, wodurch
die Verbindungspunkte D nicht eine thermische Spannung in den Rohren 10 absorbieren
können.
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(Achte Ausführungsform).
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Die
Schneide- oder Schnittteile 221b in den 11-13 sind
an den Teilen der Grat- oder Ziehteile 221a entsprechend
den Bogenteilen 10b der Rohre 10 vorgesehen. Alternativ
kann jeder der Zieh- oder Gratteile 221a mit, einem Schneideteil 221b an
einem Teil, der den geraden Teilen 10a der Rohre 10 entspricht,
versehen werden. In diesem Fall ist jeder der Schneideteile 221b in
etwa an den gleichen Teilen jedes der Grat- oder Ziehteile 221 vorgesehen.
Dadurch werden die Grat- oder Schneideteile 221 am Reißen bei
der Pressbearbeitung gehindert, während die Formbarkeit der Kernplatte 20 verbessert
wird.
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(Neunte Ausführungsform)
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Bei
der in den 9A-14 gezeigten Kernplatte 20 sind
die Grat- bzw. Ziehteile 221a an jedem der Rohrlöcher 221 vorgesehen.
Alternativ können
die Grat- bzw. Ziehteile 221a nur an einem Teil der Rohrlöcher 221 in
der Nachbarschaft der beiden Enden der Kernplatte 20 in
der Rohrstapelrichtung Y vorgesehen sein. Beispielsweise können die
Grat- bzw. Ziehteile 221a nur an den ersten bis dritten Rohrlöchern 221,
gezählt
von den beiden Enden der Kernplatte 20 in Rohrstapelrichtung
Y, wie in 15 gezeigt, angeordnet sein.
In diesem Fall können
die Rippen 223 an Zwischenteilen zwischen den ersten bis
dritten Löchern 221 und
zwischen den Einsatzlöchern 222 und
den ersten Rohrlöchern 221 vorgesehen
sein.
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Im
Allgemeinen kann eine Wärmespannung oder
-dehnung aufgrund der Differenz in einer Temperatur der Rohre 10 in
einem Teil der Rohre 10 erzeugt werden, der sich an beiden
Endseiten in Rohrstapelrichtung Y befindet. Wenn daher die Grat-
bzw. Ziehteile 221a und die Rippen 223 nur teilweise
in der Nachbarschaft der beiden Enden der Kernplatte 20 in Rohrstapelrichtung
Y angeordnet sind, wird eine Spannungskonzentration an den Endteilen
der Rohre 10 effektiv begrenzt.
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Zusätzlich brauchen
die Grat- bzw. Ziehteile 221a sowie die Rippen 223 nicht
in einem Mittelteil der Kernplatte 20 in der Rohrstapelrichtung
Y angeordnet werden, wodurch die Formbarkeit der Kernplatte 20 verbessert
wird.
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Beträgt die Anzahl
der Rohre 10 weniger als dreißig, so wird „die Nachbarschaft
beider Enden der Kernplatte 20" eingestellt auf einen Bereich, bei
dem drei bis fünf
Rohrlöcher 221 von
den beiden Enden der Kernplatte 20 in der Rohrstapelrichtung
Y angeordnet sind. Die Anzahl der Rohrlöcher 221, an denen
die Grat- bzw. Ziehteile 221a vorgesehen sind, kann in
geeigneter Weise entsprechend dem Zustand der Kernplatte 20,
beispielsweise ihrer Länge, der
Gesamtzahl der Rohrlöcher 221,
der Größe der Rohrlöcher 221,
eingestellt sein.
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(Zehnte Ausführungsform)
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Eine
Kernplatte 20 für
einen Wärmeaustauscher
gemäß einer
zehnten Ausführungsform
der Erfindung soll nun mit Bezug auf die 16-18 beschrieben
werden. Die Rohrlöcher 221 haben
erste und zweite Endteile in der Rohrhauptrichtung Z. Die Rippen 223 können in
dem Plattenteil 22 der Rohreinführung angeordnet sein, um nach
außen
in der Rohrhauptrichtung Z um eine vorbestimmte Länge (vorstehende
Länge)
L4 vorzustehen, verglichen mit wenigstens einem der ersten und zweiten
Endteile der Rohrlöcher 221 und
schaffen so die Flachseiten 224. Die Flachseiten 224 sind
in dem Plattenteil 22 der Rohreinführung außerhalb der Rippen 223 in
der Rohrhauptrichtung Z positioniert.
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18 ist
eine graphische Darstellung bzw. ein Diagramm und zeigt ein Verhältnis zwischen
der vorstehenden Länge
L4 der Rippen 223 und einem Spannungsverhältnis an
den Endteilen der Rohre 10 in Rohrhauptrichtung Z, verglichen
mit dem Fall ohne Rippen 223. Wenn die vorstehende Länge L4 eingestellt
wird etwa in einem Bereich von 4 bis 8 mm, dann wird das Spannungsverhältnis reduziert.
Zusätzlich
kann eine Wärmespannung
bzw. Wärmedehnung
in den Rohren 10 durch eine Verformung der Flachseiten 224 absorbiert
werden, welche sich außerhalb
der Rippen 223 in der Hauptrohrrichtung Z finden.
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Bei
der in 16 gezeigten Kernplatte 20 ist jeder
der Zwischenteile zwischen den Rohrlöchern 221 und den
Einsatzlöchern 222 in
der Rohrstapelrichtung Y mit einer der Rippen 223 versehen,
deren Länge
L1 größer als
die Länge
L2 der Rohrlöcher 221 in
der Hauptrohrrichtung Z ist. Alternativ kann jeder der Zwischenteile
ein Paar der Rippen 223 haben, von denen eine jede über eine
Länge L1
kürzer
als die Länge
L2 der Rohrlöcher 221, ähnlich wie
bei den ersten bis dritten Ausführungsformen,
verfügt.
Auch in diesem Fall, wenn die vorstehende Länge L4 zwischen jedem der. äußeren Endteile
der Rippen 223 in Rohrstapelrichtung Z und einem benachbarten
Endteil in den Rohrlöchern 221 in
etwa auf einen Bereich von 4 bis 8 mm eingestellt wird, kann eine
Spannungskonzentration an den Endteilen der Rohre 10 in der
Hauptrohrrichtung begrenzt werden.
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Die
vorstehende Länge
L4 kann in geeigneter Weise entsprechend dem Zustand der. Kernplatte 20,
beispielsweise ihrer Länge
und Größe der Rohrlöcher 221,
eingestellt werden.
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(Andere Ausführungsformen)
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Obwohl
die vorliegende Erfindung vollständig
mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen anhand der beiliegenden
Zeichnungen beschrieben wurde, ist zu beachten, dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen den Fachleuten deutlich sind.
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Beispielsweise
können
die Grat- bzw. Ziehteile 221a in den Kernplatten 20 gemäß den zweiten bis
vierten Ausführungsformen
und der zehnten Ausführungsform
angeordnet werden. Alternativ können die
Rippen 223 nicht in den Kernplatten 20 gemäß den fünften bis
neunten Ausführungsformen
angeordnet sein. Alternativ können
die Grat- bzw. Ziehteile 221a an Innenumfangskanten der
Einsatzlöcher 222 vorgesehen
sein.
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Bei
der Kernplatte 20 gemäß der siebten Ausführungsform
sind die Schneideteile 221b derart geneigt, dass die inneren
Enden der Schneideteile 221b, die eng benachbart den Mittelteilen
der Rohrlöcher 221 sich
befinden, an der Innenseite jedes der Tanks 2 und 3,
verglichen mit den äußeren Enden
der Schneideteile 221b, angeordnet sind. Alternativ können die
Schneideteile 221b derart geneigt sein, dass die innen
gelegenen Enden der Schneideteile 221b an der Außenseite
jedes der Tanks 2 und 3, verglichen mit den äußeren Enden
der Schneideteile 221b, angeordnet sind. In diesem Fall
stehen die Grat- bzw. Ziehteile 221a gegen die Außenseite
jedes der Tanks 2 und 3 vor, und die Rippen 223 sind
von konvexer Gestalt und stehen von dem Plattenteil 22 der
Rohreinführung
gegen die Innenseite der Tanks 2 und 3 vor.
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Bei
der Kernplatte 20 gemäß der achten
Ausführungsform
hat jeder der Grat- bzw. Ziehteile 221a einen Schneideteil 221b.
Alternativ kann jeder der Grat- bzw. Ziehteile 221a eine
Vielzahl von Schneideteilen 221b haben.
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In
der Kernplatte 20 gemäß der neunten
Ausführungsform
sind die Schneideteile 221b nicht an den Grat- oder Ziehteilen 221a angeordnet.
Alternativ können
die Grat- bzw. Ziehteile 221a über die Schneideteile 221b verfügen. Zusätzlich können die Grat-
bzw. Ziehteile 221a an den Innenumfangsrändern der
Einsatzlöcher 222 angeordnet
werden. Sind die Schneideteile (cut portions) 221b an den
Teilen der Rohrlöcher 221,
die den Bogenteilen 10b der Rohre 10 entsprechen,
angeordnet, so können
die Schneideteile 221b gegen die Flachseiten 224 geneigt
sein.
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Die
Rippen 223 und die Grat- bzw. Ziehteile 221a können effektiv
nicht nur bei einer Wärmebeanspruchung
oder Wärmedehnung,
sondern auch bei einer Dehnung oder Beanspruchung der Rohre 10 aufgrund
einer Änderung
eines Innendrucks oder einer Vibration eines Fahrzeugs sein, und
können
eine Spannungskonzentration an beiden Endteilen der Rohre 10 in
der Hauptrohrrichtung Z beschränken.
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Weiterhin
kann die Kernplatte 20 für einen Wärmeaustauscher für andere
Zwecke als für
den Kühler
Verwendung finden.
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Solche Änderungen
und Modifikationen sind als im Rahmen der vorliegenden Erfindung
liegend, wie sie durch die beiliegenden Ansprüche definiert ist, zu sehen.