DE102007040848B4

DE102007040848B4 - Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers, sowie ein nach dem Verfahren hergestellter Wärmetauscher

Info

Publication number: DE102007040848B4
Application number: DE102007040848A
Authority: DE
Inventors: Osamu Kariya-shi Hakamata; Tatsuo Kariya-shi Ozaki; Toshihide Kariya-shi Ninagawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2007-08-29
Publication date: 2010-07-22
Anticipated expiration: 2027-08-30
Also published as: US20080053645A1; DE102007040848A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Wärmeaustauschers, wobei der Wärmeaustauscher über eine Vielzahl von Rohren (2), in welchen ein Fluid strömt, und eine Rippe (3), welche mit einer Außenfläche des Rohres (2) vereinigt ist, um einen Wärmeaustausch zu verbessern, und über einen Sammlertank (5a, 5b) verfügt, der an einem Ende einer Längsrichtung des Rohres (2) angeordnet ist und in Verbindung mit den Rohren (2) steht, wobei der Sammlertank (5a, 5b) eine Kernplatte (50a) und einen Tankkörper (50b) einschließt, die zwischen sich wenigstens einen Innenraum definieren, und die Kernplatte (50a) mit den Rohren (2) verbunden ist, wobei das Herstellungsverfahren umfasst:
Auftragen eines Dichtungsmaterials, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem flüssigen Dichtungsmaterial und einem Geldichtungsmaterial, auf wenigstens eine aus einer Dichtungsfläche (51c) der Kernplatte (50a) und einer Dichtungsfläche (53) des Tankkörpers (50b);
Aushärten des Dichtungsmaterials zur Bildung eines Dichtungselements (54), das an der Dichtungsfläche (51c, 53) aufgrund der Klebrigkeit des Dichtungselements...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher und hat ein Verfahren zu seiner Herstellung zum Gegenstand.
Im Allgemeinen, siehe beispielsweise die JP-3-138116A , verfügt ein Wärmeaustauscher über eine Vielzahl von Rohren, in welchen Fluid strömt sowie wärmeaustauschende Rippen, die mit den Außenflächen der Rohre verbunden sind, einen ersten Sammlertank, der in Verbindung mit den Rohren steht, um die Vielzahl von Rohren parallel mit dem Fluid zu beaufschlagen sowie einen zweiten Sammlertank, der in Verbindung mit den Rohren steht, um das Fluid aus den Rohren zu sammeln.
In diesem Fall umfasst jeder aus erstem Sammlertank und zweitem Sammlertank eine Kernplatte bzw. einen Rohrboden, mit dem die Rohre verbunden sind, einen Sammler oder Tankkörper, der hierin einen Tankinnenraum zusammen mit der Kernplatte bildet, und ein Dichtungselement, das aus einem federnden Material wie einem Gummi aufgebaut ist, um den Teil zwischen der Kernplatte und dem Tankkörper abzudichten.
Gemäß der JP-3-138116A werden beim Herstellungsverfahren der ersten und zweiten Sammlertanks die Kernplatte, der Tankkörper und das Dichtungselement gesondert hergestellt. Kernplatte und Tankkörper werden derart befestigt, dass das Dichtungselement sandwichartig zwischen der Dichtungsfläche der Kernplatte und der des Tankkörpers eingebracht ist. Damit wird der Teil zwischen der Dichtungsfläche des Tankkörpers und der Dichtungsfläche der Kernplatte durch das Dichtungselement abgedichtet und hindert das Fluid daran, aus dem Tankinnenraum nach außen zu lecken.
Weil in diesem Fall das Dichtungselement aus dem elastisch federnden Material wie dem Gummi aufgebaut ist, kann das Dichtungselement verdreht werden oder in der Lage verschoben werden, wenn die Kernplatte und der Tankkörper befestigt werden. Damit wird ein geringer Spalt zwischen der Dichtungsfläche des Tankkörpers und der der Kernplatte auftreten, so dass die Flüssigkeit aus dem Tankinnenraum heraus leckt.
Aus der DE 25 09 717 B2 ist eine Dichtung für einen Rohrboden eines Wärmetauschers bekannt, wobei das Ende des Rohres in eine abkragende Öffnung eines Rohrbodens eingesetzt wird. An den Verbindungsbereichen zwischen dem Rohrboden und den Seitenwänden des Rohres wird sodann ein haftendes, gummielastisches Dichtungsmaterial eingebracht, das mit einer Wärmebehandlung ausgehärtet werden kann.
Zur Erleichterung der Montage der Rohre soll die Innenkontur des zylindrischen Dichtungsauftrags konisch ausgeführt sein. Die Dichtung ist daher nach innen hin verjüngt, und die Dichtung in der Sicke weist eine eher konkave Form auf.
Bei der DE 31 13 702 C1 ein abgebogenes Rohrende in ein Dichtungsmaterial eingepresst, welches in sickenartige Ausnehmungen eingefüllt ist. Hier findet keine Abdichtung zwischen einer ersten Dichtungsfläche und einer zweiten Dichtungsfläche statt.
Im Hinblick auf die oben geschilderten Nachteile ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Wärmeaustauscher und ein Verfahren zu dessen Herstellung zur Verfügung zu stellen, bei dem ein Fluid daran gehindert wird, im Wärmeaustauscher ein Leckverhalten zu zeigen.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 21 gelöst. Nähere Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeaustauschers zur Verfügung gestellt. Der Wärmeaustauscher verfügt über eine Vielzahl von Rohren, in denen ein Fluid strömt, eine Rippe, die an einer Außenfläche des Rohres befestigt ist, um den Wärmeaustausch zu verbessern, sowie einen Sammlertank, der an einem Ende einer Längsrichtung des Rohres angeordnet ist und mit den Rohren in Verbindung steht. Der Sammlertank umfasst eine Kernplatte und einen Tankkörper, die zwischen sich wenigstens einen Innenraum definieren. Die Kernplatte ist mit den Rohren verbunden. Das Herstellungsverfahren umfasst die Aufbringung eines aus der Gruppe eines flüssigen Dichtungsmaterials und eines Geldichtungsmaterials auf wenigstens einer Dichtungsfläche der Kernplatte und eine Dichtungsfläche des Tankkörpers, die einander gegenüberstehen, das Härten des Dichtungsmaterials zur Bildung eines Dichtungselements, das an der Dichtungsfläche aufgrund der Klebrigkeit des Dichtungselements haftet und das Befestigen der Kernplatte am Tankkörper in solch einem Zustand, dass das Dichtungselement, welches ausgehärtet ist, federnd verformt wird, um einen Teil zwischen der Dichtungsfläche der Kernplatte und der Dichtungsfläche des Tankkörpers abzudichten.
Da das Dichtungselement die Dichtungsfläche aufgrund der Klebrigkeit eng kontaktiert, kann das Packungsdichtungselement, das aus dem Dichtungselement aufgebaut ist, daran gehindert werden, sich zu verdrehen und seine Lage zu verschieben, wenn die Kernplatte und der Tankkörper aneinander befestigt werden. Somit kann der kleine Spalt zwischen der Dichtungsfläche der Kernplatte und der des Tankkörpers begrenzt werden, so dass das Lecken von Flüssigkeit reduziert werden kann.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Wärmeaustauscher eine Vielzahl von Rohren, in welchen ein Fluid strömt, eine Rippe, die mit einer Außenfläche des Rohres zur Verbesserung des Wärmeaustausches verbunden ist, einen Sammlertank, der an einem Ende einer Längsrichtung des Rohres angeordnet und mit den Rohren verbunden ist, sowie ein Dichtungselement. Der Sammlertank umfasst eine Kernplatte und einen Tankkörper, die zwischen sich wenigstens einen Innenraum definieren. Die Kernplatte ist mit den Rohren verbunden. Das Dichtungselement ist zwischen einer Dichtungsfläche der Kernplatte und einer Dichtungsfläche des Tankkörpers angeordnet und begrenzt das Herauslecken von Fluid. Das Dichtungselement wird gebildet, indem ein flüssiges Dichtungsmaterial und ein Gelmaterial gehärtet werden, das auf wenigstens einer aus Dichtungsfläche der Kernplatte und Dichtungsfläche des Tankkörpers aufgebracht wird, um aufgrund der Klebrigkeit des Dichtungselements an der Dichtungsfläche zu haften. Das Dichtungselement dichtet einen Teil zwischen der Dichtungsfläche der Kernplatte und der Dichtungsfläche des Tankkörpers derart ab, dass das Dichtungselement federnd verformt wird.
Da in diesem Fall das Dichtungselement eng die Dichtungsfläche aufgrund der Klebrigkeit kontaktiert, kann das Dichtungselement daran gehindert werden, sich zu verdrehen und in seiner Lage verschoben zu werden, wenn die Kernplatte und der Tankkörper aneinander befestigt werden. Der geringe Spalt zwischen der Dichtungsfläche der Kernplatte und der des Tankkörpers kann so begrenzt werden, dass das Durchtreten von Flüssigkeit reduziert werden kann.
Die oben genannten und andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden klarer aus der folgenden detaillierten Beschreibung, in der auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. In den Zeichnungen ist:
1 eine schematische Darstellung und zeigt einen Wärmeaustauscher gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 ist ein schematischer Schnitt längs der Linie II-II in 1 gemäß der ersten Ausführungsform;
3 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung des Teiles III in 2;
4 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung des Teils IV in 1 gemäß der ersten Ausführungsform;
5 ist eine schematische Darstellung und zeigt den Wärmeaustauscher, wenn ein Tankkörper gemäß der ersten Ausführungsform auseinandergebaut ist;
die 6A, 6B, 6C und 6D zeigen jeweils ein Aufbringungsverfahren für Dichtungsmaterial, einen Härtungsprozess, einen Pressprozess und einen Befestigungsprozess, wenn ein Sammlertank gemäß der ersten Ausführungsform montiert wird;
7 ist eine schematische Darstellung und zeigt ein Verfahren zur Aufbringung des Dichtungsmaterials der 2;
8 ist eine schematische Darstellung und zeigt eine Dichtungsfläche einer Kernplatte gemäß der ersten Ausführungsform;
9 ist eine vergrößerte Darstellung und zeigt den Teil IX in 8;
10 ist eine schematische Darstellung, die einen Wärmeaustauscher gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
11 ist eine schematische Darstellung, die eine Dichtungsfläche einer Kernplatte gemäß der zweiten Ausführungsform erkennen lässt;
12 ist ein Schnitt längs der Linie XII-XII in 11;
13 ist eine schematische Darstellung und zeigt eine Kernplatte gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
14 ist ein schematischer Schnitt längs der Linie II-II in 1 und zeigt einen Wärmeaustauscher gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
15 ist eine Schnittdarstellung eines Teils IV in 1 gemäß der vierten Ausführungsform;
die 16A, 16B, 16C und 16D zeigen jeweils ein Verfahren zur Aufbringung eines Dichtungsmaterials, einen Härtungsprozess, einen Pressprozess und einen Befestigungsprozess, wenn ein Sammlertank gemäß der vierten Ausführungsform zusammengebaut wird;
17 ist eine schematische Darstellung, die eine Dichtungsfläche des Sammlertanks gemäß der vierten Ausführungsform erkennen lässt;
18 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung des Teils XVIII in 17 gemäß der vierten Ausführungsform;
19 ist eine schematische Schnittdarstellung und zeigt einen Teil eines Tankkörpers und eines Dichtungselements gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
20 ist eine schematische Schnittdarstellung und zeigt einen Teil eines Tankkörpers und eines Dichtungselements gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
21 ist eine schematische Darstellung, die eine Dichtungsfläche eines Sammlertanks gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden.
[ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM]
Ein Wärmeaustauscher gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung soll nun mit Bezug auf die 1 bis 9 beschrieben werden. Der Wärmeaustauscher kann in geeigneter Weise als ein Radiator bzw. Kühler 1 eines Fahrzeugs beispielsweise Verwendung finden. Der Radiator 1 kann in einem Motorgehäuse des Fahrzeugs angeordnet sein, um Fluid (beispielsweise Kühlwasser) durch Luft, das von einem Gebläse aufgeblasen wird, zu kühlen.
Wie in 1 dargestellt, ist der Radiator 1 mit einer Kerneinheit 4 versehen, die eine Vielzahl von Rohren 2 und eine Vielzahl von Rippen 3, zwei Seitenplatten 4a, 4b und zwei Sammlertanks 5a und 5b einschließt.
Das Rohr 2 ist aus einem Flachrohr aufgebaut, in welchem Kühlwasser vom Motor strömt. Das Rohr 2 kann aus einem Leichtmetall mit hoher Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise Aluminium, gemacht sein. Bei dieser Ausführungsform ist das Rohr aus einem Plattiermaterial gebildet, dessen Oberfläche (Fassadenseite und/oder Rückseite) durch ein Füllermaterial überdeckt ist.
Die Rippe 3 ist mit der Außenfläche des Rohres 2 verbunden, um die Fläche des Wärmeübergangs des Rohrs 2 zur Luft zwecks der Kühlung zu vergrößern, so dass der Wärmeaustausch zwischen Luft und Kühlwasser verbessert wird. Bei dieser Ausführungsform ist die Rippe 3 aus einer Wellrippe gebildet, die über Wellengestalt (durch Walzenformung oder dergleichen) verfügt, in Strömungsrichtung der Kühlluft gesehen. Die Kerneinheit 4 zum Kühlen des Motorkühlwassers oder dergleichen kann von im Wesentlichen rechteckiger Gestalt beispielsweise sein.
Die Seitenplatten 4a und 4b sind jeweils an beiden Endteilen der Kerneinheit 4 angeordnet und erstrecken sich in einer Längsrichtung des Rohres 2, um die Kerneinheit 4 zu verstärken. Die Seitenplatten 4a und 4b können aus einem Leichtmetall, beispielsweise Aluminium, hergestellt sein.
Die Sammlertanks 5a und 5b sind jeweils an beiden Endteilen der Längsrichtung des Rohres 2 angeordnet und erstrecken sich in einer Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Rohres 2 verläuft, um die Verbindung mit jedem der Rohre 2 herzustellen. Bei dieser Ausführungsform kann der Sammlertank 5a Kühlwasser (das von hoher Temperatur ist und von dem Motor einströmt) auf die Vielzahl von Rohren 2 verteilen. Der Sammlertank 5b kann Kühlwasser zurücknehmen, wenn es gekühlt wurde (das heißt, das den Wärmeaustausch hinter sich hat), und zwar an der Kerneinheit 4 über die Vielzahl von Rohren 2, so dass das Kühlwasser zum Motor zurückkehrt.
In diesem Fall ist ein Einlassrohr 6a mit einer Kühlwasserausströmseite des Motors verbunden. Ein Auslassrohr 6b ist mit einer Kühlwassereinströmseite des Motors verbunden.
Die Sammlertanks 5a und 5b sind im Wesentlichen von der gleichen Konstruktion (bis auf die Rohre 6a und 6b). Als Nächstes soll die Konstruktion des Sammlertanks 5a beispielsweise beschrieben werden.
Wie in 2 gezeigt, verfügt der Sammlertank 5a über eine Kernplatte 50a und einen Tankkörper 50b, durch welche ein Innenraum 50c im Sammlertank 5a definiert wird.
Die Kernplatte 50a kann aus einer Legierung, beispielsweise Aluminium, aufgebaut sein und hat im Wesentlichen rechteckförmige Plattengestalt beispielsweise. Wie 4 erkennen lässt, sind eine Vielzahl von Durchgangslöchern 56 an der Kernplatte 50a angebracht. Die Rohre 2 und die Seitenplatten 4a und 4b werden durch die Durchgangslöcher 56 eingeführt. In 4 ist die Seitenplatte 4b fortgelassen.
5 zeigt einen Zustand, bei dem der Tankkörper 50b vom Radiator 1 abgebaut ist, eine Vielzahl von Nagelteilen 51a (für die Stauchung) (for swaging) sind ange ordnet und umgeben die Kernplatte 50a. Die Nagelteile 51a sind vorgesehen, um die Kernplatte 50a am Tankkörper 50b zu befestigen.
In diesem Fall, wie in 4 gezeigt, wird der Nagelteil 51a abgebogen, um mit einem gebogenen Teil versehen zu werden. Damit wird ein Nutenteil 51b (der gebogene Teil) an den Innenseiten (die dem Tankkörper 50b gegenüberstehen) der Nagelteile 51a geformt. Der Nutenteil 51b hat U-förmigen Querschnitt, ein Endteil 52 des Tankkörpers 50b ist in den Nutenteilen 51b eingeführt. Die Nutenteile 51b bilden eine Ringgestalt längs des Umfangs der Kernplatte 50a. Bei dieser Ausführungsform bildet der Boden der U-ähnlichen Gestalt des Nutenteils 51b eine Dichtungsfläche 51c (wie später beschrieben wird).
Die Kernplatte 50a kann aufgebaut sein aus einem an der Oberfläche durch einen Füllstoff plattierten Material, wo die Rohre 2 eingeführt sind. Die Seitenplatte 4a, 4b kann aus einem Plattenmaterial aufgebaut sein, das durch einen Füllstoff an der Oberfläche plattiert ist, wo die Rohre verbunden sind.
Der Tankkörper 50b kann aus einem Harzmaterial hergestellt sein und ist in einen U-förmigen Querschnitt geformt. Das heißt, der Tankkörper 50b ist von konkaver Gestalt und definiert hierin einen Tankraum 50c. Wie in den 2 und 4 gezeigt, steht der Endteil 52 (Randteil) des Tankkörpers 50 von dessen Oberfläche nach außen vor und hat eine Ringgestalt und umgibt die Öffnung des Tankkörpers 50b.
Die oberste Fläche des Endteils 52 des Tankkörpers 50b bildet eine Dichtungsfläche 53 (wird später beschrieben). Wie in 3 gezeigt, steht ein Vorsprung 53a von der Dichtungsfläche 53 vor.
Ein Dichtungselement 54 ist zwischen der Dichtungsfläche 53 des Tankkörpers 50b und der Dichtungsfläche 51c der Kernplatte 50a angeordnet. Das Dichtungselement 54 kann verformt werden zwischen der Dichtungsfläche 53 und dem Nutenteil 51b und dichtet so den Teil zwischen dem Endteil 52 des Tankkörpers 50b und der Kernplatte 51a ab, so dass Kühlwasser daran gehindert werden kann, aus dem Tankraum 50c heraus zu lecken.
Das Dichtungselement 54 kann aus einem Dichtungsgelmaterial oder einem flüssigen Dichtungsmaterial gebildet sein, welches auf den Nutenteil 51b aufzutragen und auszuhärten ist. Bei dieser Ausführungsform kann ein Acrylharz (welches durch ultraviolettes Licht gehärtet wird) oder dergleichen als Dichtungsmaterial Verwendung finden. Wünschenswert ist, dass das Dichtungsmaterial aus einem Harz aufgebaut ist, dessen Beschädigung im Hinblick auf Antifrostmittel gering ist. Alternativ kann das Dichtungselement 54 aus einem in der Wärme härtenden Harz, das durch Wärme gehärtet werden kann, gebildet sein.
Als Nächstes soll das Herstellungsverfahren des Radiators oder Kühlers 1 beschrieben werden.
Zunächst werden die Vielzahl von Rohren 2, die Kernplatten 50a, die Rippen 3 und die Seitenplatten 4a und 4b hergestellt.
Als Nächstes werden die Vielzahl von Rohren 2 geordnet, und zwar im Abstand voneinander unter einer vorbestimmten Entfernung. Die Rippen 3 werden so angeordnet, dass die benachbarten Rohre 2 voneinander durch die Rippe 3 getrennt sind. Damit wird die Kerneinheit 4 temporär montiert. Hernach werden die Rohre 2 und die Seitenplatten 4a und 4b über die Durchgangslöcher 56 der Kernplatte 50a des Sammlertanks 5a eingeführt.
Als Nächstes wird der Innendurchmesser des einen Endes (das ist der Teil, der die Kernplatte 50a durchdringt, um in dem Teil entsprechend dem Tankraum 50c positioniert zu werden) der Längsrichtung des Rohres 2 vergrößert, so dass das Rohr 2 und die Kernplatte 20 aneinander fixiert werden.
Dann werden die Rohre 2 und die Seitenplatten 4a und 4b über die Durchgangslöcher 56 der Kernplatte 50a des Sammlertanks 5b eingeführt. In diesem Fall wird der Innendurchmesser des anderen Endes der Längsrichtung des Rohres 2 vergrößert, so dass das Rohr 2 und die Kernplatte 50a des Sammlertanks 5b aneinander fixiert werden.
Somit wird die vorläufige Montage der Kernplatten 50a der Sammlertanks 5a, 5b, der Rohre 2, der Rippen 3 und der Seitenplatten 4a und 4b gesichert. Die Gesamtkon struktion wird durch eine Lehre gehalten und in einem Ofen erwärmt. Dann, wie in 5 gezeigt, werden die Rohre 2, die Rippen 3, die Seitenplatten 4a, 4b und die Kernplatten 50a des Sammlertanks 5a, 5b miteinander beispielsweise durch (Hart)löten integriert.
Als Nächstes, gezeigt in 6A, wird ein Auftragsverfahren durchgeführt. Ein Injektor 60 oder dergleichen, in welchen ein Geldichtungsmaterial (oder flüssiges Dichtungsmaterial) gefüllt ist, wird hergestellt, und dann wird das Dichtungsmaterial durch den Injektor 60 auf die Innenseite (die dem Endteil 52 des Tankkörpers 50 gegenüberstehen soll) der Dichtfläche 51c der Kernplatte 50a des Sammlertanks 5a gegeben. Damit wird das Dichtungsmaterial an der Oberseite (gezeigt in 6A) der Dichtungsfläche 51c angeordnet.
Das Dichtungsmaterial wird auf die Dichtungsfläche 51c derart gegeben, dass der Querschnitt des Dichtungselements 54 von konvexer Gestalt (das heißt, halbkreisförmiger Gestalt), gezeigt in 7, ist. Das heißt, das Dichtungselement 54 steht konvex zur gegenüberliegenden Seite der Dichtungsfläche 51c.
Wie in den 8 und 9 dargestellt, wird, da die Dichtungsfläche 51c der Kernplatte 50a, wie oben beschrieben, Ringgestalt hat, das Dichtungsmaterial aufgetragen, derart, dass eine Auftragsstartstellung 71 und eine Auftragsbeendigungsstellung 72 des Dichtungsmaterials einander wenigstens an einer Stoßstelle (lap portion) 73 überlappen.
In diesem Fall, gezeigt in 8, ist der Stoßstellenteil 73 an einem geraden Teil 80 (der gerade verläuft) der Dichtungsfläche 53 angeordnet. Darüber hinaus wird das Dichtungsmaterial des Dichtungselements 54 aus dem Injektor 60 auch auf die Dichtungsfläche 51c der Kernplatte 50a der Seite des Sammlertanks 5b aufgetragen.
An diesen schließt sich ein Härtungsvorgang, gezeigt in 6B, an. Das Dichtungsmaterial ist dabei auf die Dichtungsfläche 51c der Kernplatten 50a des Sammlertanks 5a aufgetragen und der Sammlertank 5a mit ultraviolettem Licht beispielsweise bestrahlt worden.
Als Nächstes wird, wie in 6C gezeigt, der Vorsprung 53a der Dichtungsfläche 53 des Tankkörpers 50b gegen das Dichtungselement 54, das gehärtet worden ist, gepresst, so dass das Dichtungselement 54 federnd verformt wird. Somit kommt die Dichtfläche 53 des Tankkörpers 54 in engen Kontakt mit dem Dichtungselement 54. In diesem Zustand werden die Nagelteile 51a gestaucht, so dass der Tankkörper 50b und die Kernplatte 50a, gezeigt in 6D, befestigt sind. Das heißt, ein Befestigungsverfahren wurde durchgeführt. In diesem Fall wird die Kernplatte 50a mit dem Tankkörper 50b derart befestigt, dass das Dichtungselement 54, das gehärtet wurde, federnd verformt wird, um einen Teil zwischen der Dichtungsfläche 51c des Kernteils 50a und der Dichtungsfläche 53 des Tankkörpers 50b abzudichten bzw. zu versiegeln.
In diesem Fall wird wenigstens eines der Nagelteile 51a so angeordnet, dass es den Stoßteil 73 überlappt. So wird die Herstellung des Sammlertanks 5a abgeschlossen.
In ähnlicher Weise wird der Vorsprung 53a der Dichtungsfläche 53 des Tankkörpers 50b gegen das Dichtungselement 54 gepresst, welches auf die Dichtfläche 51c der Kernplatte 50a des Sammlertanks 5a aufgetragen wurde und ausgehärtet ist, so dass das Dichtungselement 54 federnd verformt wird. Damit wird die Dichtfläche 53 des Tankkörpers 50b eng mit dem Dichtungselement 54 kontaktiert. In diesem Zustand werden die Nagelteile (nail portions) 51a gestaucht, um den Tankkörper 50b an die Kernplatte 50a zu befestigen.
In diesem Fall wird wenigstens eines der Nagelteile 51a so angeordnet, dass es den Stoßteil 73 überlappt. Damit ist die Herstellung des Sammlertanks 5b abgeschlossen.
Bei dieser Ausführungsform wird das gelartige Dichtungsmaterial oder flüssige Dichtungsmaterial auf die Dichtungsfläche 51c der Kernplatte 50a des Sammlertanks 5a, 5b aufgetragen und dann wird das Dichtungsmaterial durch ultraviolettes Licht oder dergleichen ausgehärtet, um das Dichtungselement 54 zu bilden. Hernach wird die Kernplatte 50a am Tankkörper 50b befestigt.
In diesem Fall hat das ausgehärtete Dichtungselement 54 Klebrigkeit, um eng die Dichtfläche 51c der Kernplatte 50a aufgrund der Klebrigkeit zu kontaktieren. Damit kann das Dichtungselement 54 daran gehindert werden, sich zu verdrehen oder seine Lage zu verschieben, wenn Kernplatte 50a und Tankkörper 50b befestigt werden. Damit wird ein Spalt zwischen der Dichtungsfläche 51c der Kernplatte 50a und der Dichtungsfläche 53 des Tankkörpers 50b am Auftreten gehindert, so dass Kühlwasser daran gehindert wird, auszutreten.
In diesem Fall kann, da das Dichtungselement 54 über Klebrigkeit verfügt, das Dichtungsmaterial 54 eng die Dichtfläche 51c und die Dichtfläche 53 kontaktieren, selbst wenn ein Fremdmaterial wie Müll an der Dichtfläche 51c der Kernplatte 50a und der Dichtungsfläche 53 des Tankkörpers 50b verbleibt.
Bei dieser Ausführungsform wird darüber hinaus, nachdem die Mehrfachrohre 2 mit der Kernplatte 50a durch (Hart)löten oder dergleichen vereinigt wurden, das gelförmige Dichtungsmaterial oder das flüssige Dichtungsmaterial auf die Dichtfläche 51c der Kernplatte 50a aufgetragen.
In diesem Fall wird rückständiges Flussmittel an der Dichtungsfläche 51c der Kernplatte 50a nach dem Löten haften bleiben. Somit werden kleine Vertiefungen und Vorsprünge an der Dichtungsfläche 51c aufgrund des Flussmittelrückstands gebildet. Damit kommt das auf die Dichtungsfläche 51c aufgetragene Dichtmaterial in die Zwischenräume bezüglich Vertiefungen und Vorsprünge, so dass das Dichtungselement 54 daran gehindert werden kann, die Dichtungsfläche 51c der Kernplatte 50a zu verlassen. Da weiterhin das Dichtungselement 54 in einem Zustand derart gehärtet wurde, dass das Dichtmaterial in die Zwischenräume mit dem Flussmittelrückstand kommt, kann Kühlwasser daran gehindert werden, nach außen zu lecken.
Weiterhin hat das Dichtungselement 54 dieser Ausführungsform, nachdem es ausgehärtet ist, die Klebrigkeit. Selbst wenn somit der Sammlertank 5a umgedreht wird, so dass das Dichtungselement 54 der unteren Seite derart gegenübersteht, dass das Dichtungselement 54, das ausgehärtet wurde, an der Dichtungsfläche 53 des Tankkörpers 50 des Sammlertanks 5a, 5b angeordnet wird, kann das Dichtungsmaterial 54 eng die Dichtfläche 51c der Kernplatte 50a des Sammlertanks 5a, 5b kontaktieren, ohne die Dichtungsfläche 51c zu verlassen.
Nachdem somit die Dichtungselemente 54 jeweils auf die Sammlertanks 5a und 5b aufgetragen wurden und die Dichtungselemente 54 ausgehärtet sind, können die Dichtungselemente 54 gegen eine freie Richtung weisen. Damit kann der Tankkörper 50b des Sammlertanks 5a und der des Sammlertanks 5b jeweils an den Kernplatten 5a gleichzeitig befestigt werden. Somit ist die Dauer bis zur Befestigung kurz, vergliche mit einem Vergleichsbeispiel, wo ein Tankkörper und eine Kernplatte jedes der Sammlertanks getrennt zu unterschiedlichen Zeitpunkten befestigt werden. Damit lassen sich die Herstellungskosten reduzieren.
Da in diesem Fall das gelartige Dichtungsmaterial oder das flüssige Dichtungsmaterial auf die Kernplatte 50a zur Bildung des Dichtungselements 54 aufgetragen wurde, lässt sich das Dichtungselement 54 von komplexer Gestalt schnell bei niedrigen Kosten realisieren. Somit ist es nicht notwendig, Dichtungselemente von entsprechend den Sammlertanks unterschiedlicher Gestalt und Größe herzustellen.
Bei dieser Ausführungsform wird der Stoßteil 73, wo die Auftragsanfangsstelle 71 und die Auftragsendstelle 72 des Dichtungsmaterials überlappt, geschaffen. Die Stoßstelle 73 ist am geraden Teil 80 der Dichtungsfläche 53 positioniert.
Somit wird verständlich, dass ein Spalt zwischen der Startposition 71 und der Auftragsendposition 72 des Dichtungsmaterials auftreten können, so dass Kühlwasser aus dem Spalt austritt. Gemäß dieser Ausführungsform kann, da der gerade Teil 80 von im Wesentlichen linearer Gestalt für die Dichtfläche 53 vorgesehen ist, das Dichtungsmaterial schnell aufgetragen werden, und die Gestalt des Dichtungselements 54 lässt sich ohne weiteres einstellen. Somit kann der Spalt reduziert und das Kühlwasser am Austritt gehindert werden.
Da darüber hinaus der Nagelteil 51a so angeordnet ist, dass er den Stoßteil 73 überlagert, wird die Beanspruchung auf den Stoßteil 73 durch den Nagelteil 51a so aufgebracht, dass das Dichtungselement 54 federnd verformt wird. Damit kann verhindert werden, dass ein geringer Spalt an dem Stoßteil 73 auftritt. Damit kann der Austritt bzw. das Lecken von Kühlwasser noch weiter beschränkt werden.
Da darüber hinaus das Dichtungsmaterial derart aufgetragen wird, dass das Dichtungselement 54 eine konvexe Gestalt gegen die Oberseite (das heißt, die der Dich tungsfläche 51c gegenüberliegende Seite) hat, lässt sich das Dichtungselement 54 nach dem Aushärten ohne weiteres zusammenpressen und die Kompressionsrate kann schnell sichergestellt werden. Daher können die Kernplatte 50a und der Tankkörper 50b im Wesentlichen eng miteinander kontaktiert werden.
[ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM]
Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wird der Tankinnenraum im Sammlertank 5a gebildet. Gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Tankmehrfach-Innenräume (beispielsweise zwei Tankinnenräume) im Sammlertank 5a gebildet.
Wie 10 erkennen lässt, wird beispielsweise eine Trennwand 6c im Tankkörper 50b in den beiden Tankinnenräumen 60a und 60b angeordnet. Mit Bezug auf 11 ist zu sagen, dass die Dichtfläche 51c, die von Ringgestalt ist, und eine Dichtfläche 51d, die der Trennwand 6c entspricht, an der Kernplatte 50a angeordnet werden. Das heißt, jeder der Innenräume im Sammlertank 5a ist durch das Dichtungselement 54 umgeben.
In diesem Fall wird das Dichtungsmaterial längs der Dichtfläche 51c und der Dichtfläche 51d aufgetragen, um jeweils den Innenraum 60a und den Innenraum 60b zu umgeben. Wie 12 zeigt, bei der es sich um einen Schnitt längs der Linie XII-XII in 11 handelt, bildet der Boden des Nutenteils 51b der Kernplatte 50a die Dichtfläche 51d.
Bei der zweiten Ausführungsform sind das Auftragsverfahren und der Härtungsprozess des Dichtungselements 54 die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform, deren Beschreibung wird daher fortgelassen.
Gemäß der zweiten Ausführungsform sind das Einlassrohr 6a und das Auslassrohr 6b jeweils an den beiden Enden (das heißt, dem oberen Ende und dem unteren Ende in 10) des Sammlertanks 5a angeordnet. In diesem Fall ist der Sammlertank 5b nicht mit dem Einlassrohr 6a und dem Auslassrohr 6b versehen.
Gemäß dieser Ausführungsform werden die Rohre 2 und die Rippen 3, die an der Seite (das heißt, der oberen Seite der 10) des Einlassrohres 6a positioniert sind, eine Kerneinheit 40a bilden, und die Rohre 2 und die Rippen 3, die an der Seite (das heißt, der unteren Seite der 10) des Auslassrohres 6b positioniert sind, eine Kerneinheit 40b bilden. Im Sammlertank 5a wird das aus dem Einlassrohr 6a in den Innenraum 60a strömende Kühlwasser auf die Rohre 2 der Kerneinheit 40a der Oberseite der 10 verteilt und strömt in den Sammlertank 5b, nachdem es in den Rohren 2 gekühlt wurde.
Hernach wird Kühlwasser vom Sammlertank 5b auf die Rohre 2 der Kerneinheit 40b der Unterseite der 10 verteilt und strömt in den Innenraum 60b des Sammlertanks 5a, nachdem es am Rohr 2 gekühlt wurde. Dann kehrt das Kühlwasser zum Motor aus dem Auslassrohr 6b zurück.
[DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM]
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung soll nun mit Bezug auf 13 beschrieben werden. Gemäß dieser Ausführungsform wird eine Nut 51e am Boden des Nutenteils 51b (von U-förmigem Querschnitt) der Kernplatte 50a des Sammlertanks 5b geformt und innerhalb der Dichtungsfläche 51c der Kernplatte 50a positioniert.
Die Nut 51e erstreckt sich um den Umfang der Kernplatte 50a längs der Dichtungsfläche 51c und ist von ringförmiger Gestalt. In diesem Fall wird das gelartige Dichtungsmaterial oder das flüssige Dichtungsmaterial aufgetragen und füllt die Nut 51e und wird gehärtet.
Somit wird das Dichtungsmaterial derart gehärtet, dass das Dichtungsmaterial in Eingriff mit der Nut 51e kommt, so dass es schwierig für das Dichtungselement 54 wird, die Dichtfläche 51c zu verlassen. Wenn daher Kernplatte 50a und Tankkörper 50b aneinander befestigt sind, kann die Ausweichposition weiter verglichen mit den ersten und zweiten Ausführungsformen reduziert werden.
[VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM]
Gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Dichtungselement 54 konstruiert werden, indem das Dichtungsmaterial auf die Dichtfläche 53 des Tankkörpers 50b aufgetragen wird.
Die 14 und 15 zeigen die Konstruktion des Sammlertanks 5a, 5b, wo das Herstellungsverfahren gemäß der vierten Ausführungsform Anwendung findet. In diesem Fall wird beispielsweise der Endteil 52 des Tankkörpers 50b, der nicht mit dem Vorsprung 53a versehen ist, als Beispiel gezeigt. Das Herstellungsverfahren gemäß der vierten Ausführungsform lässt sich jedoch auch auf den Tankkörper 50b mit der in den ersten bis dritten Ausführungsformen beschriebenen Konstruktion anwenden.
Nach der vierten Ausführungsform wird der Endteil 52 des Tankkörpers 50b in den Nutenteil 51b eingeführt. Das Dichtungselement 54 von Ringgestalt wird zwischen die Dichtfläche 53 (wo der Vorsprung 53 fortgelassen wird) des Endteils 52 und die Dichtfläche 51c des Kernteils 50a angeordnet.
Als Nächstes soll das Herstellungsverfahren des Radiators oder Kühlers 1 gemäß der vierten Ausführungsform beschrieben werden.
Zunächst werden die Vielfachrohre 2, die Kernplatten 50a, die Rippen 3 und die Seitenplatten 4a und 4b vorbereitet.
Als Nächstes werden die Vielzahl von Rohren 2 geordnet, und zwar unter Abstand voneinander unter einer vorbestimmten Entfernung. Die Rippen 3 sind so angeordnet, dass die benachbarten Rohre 2 voneinander durch die Rippe 3 getrennt sind. Damit wird die Kerneinheit 4 vorläufig montiert. Hernach werden die Rohre 2 und die Seitenplatten 4a und 4b über die Durchgangslöcher 56 der Kernplatte 50a des Sammlertanks 5a eingeführt.
Als Nächstes wird der Innendurchmesser des einen Endes (das ist der Teil, der die Kernplatte 50a durchdringt, um im Teil entsprechend dem Tankraum 50c positioniert zu werden) der Längsrichtung des Rohres 2 vergrößert, so dass das Rohr 2 und die Kernplatte 50a aneinander fixiert werden.
Anschließend werden die Rohre 2 und die Seitenplatten 4a und 4b durch die Durchgangslöcher 56 der Kernplatte 50a des Sammlertanks 5b eingeführt. In diesem Fall wird der Innendurchmesser des anderen Endes der Längsrichtung des Rohres 2 vergrößert, so dass das Rohr 2 und die Kernplatte 50a des Sammlertanks 5b aneinander fixiert werden.
Damit ist die vorläufige Montage der Kernplatten 50a der Sammlertanks 5a, 5b, der Rohre 2, der Rippen 3 und der Seitenplatten 4a und 4b abgeschlossen. Die Montage wird durch eine Lehre gehalten und in einem Ofen erwärmt. Dann werden, wie in 5 gezeigt, die Rohre 2, die Rippen 3 und die Seitenplatten 4a und 4b sowie die Kernplatten 50a des Sammlertanks 5a, 5b miteinander durch (Hart)löten beispielsweise integriert.
Als Nächstes wird, gezeigt in 16A, das Auftragsverfahren durchgeführt. Ein Injektor 60 oder dergleichen, bei dem das Gelmaterial oder das flüssige Material eingefüllt ist, sowie der Tankkörper 50b des Sammlertanks 5a werden hergestellt. Dann steht die Dichtfläche 53 des Tankkörpers 50b der Oberseite gegenüber, das Dichtungsmaterial wird auf die Dichtfläche 53 durch den Injektor 60 aufgetragen.
Das Dichtungsmaterial wird auf die Dichtfläche 53 derart aufgetragen, dass der Querschnitt des Dichtungselements 54 eine konvexe Gestalt (beispielsweise halbkreisförmige Gestalt), wie in 16A gezeigt, erhält. Damit ist das Dichtungselement 54 konvex gegen die gegenüberliegende Seite der Dichtungsfläche 53.
Wie in den 17 und 18 gezeigt, wird, da die Dichtungsfläche 53 des Tankkörpers 50b von Ringgestalt ist, das Dichtungsmaterial derart aufgetragen, dass die Auftragsanfangsstelle 71 und die Auftrangsendstelle 72 des Dichtungsmaterials miteinander wenigstens an einer Stoßstelle 73 überlappen.
In diesem Fall wird, wie in 17 gezeigt, der Stoßstellenteil 73 an dem geraden Teil 80 (der in gerader Richtung verläuft) der Dichtungsfläche 53, die Ringgestalt hat, angeordnet. Darüber hinaus wird auch Dichtungsmaterial des Dichtungselements 54 aus dem Injektor 60 auf die Dichtfläche 53 des Sammlertanks 5b aufgetragen.
Dem schließt sich das Härtungsverfahren, gezeigt in 16B, an. Nach Auftragen des Dichtungsmaterials auf die Tankkörper 50b des Sammlertanks 5a und des Sammlertanks 5b wird es mit ultraviolettem Licht beispielsweise bestrahlt. Damit ist das Dichtungselement 54 konstruiert.
Wie in 16C gezeigt, wird das Dichtungselement 54, das auf den Tankkörper 50b des Sammlertanks 5a aufgetragen wurde, mit der Dichtungsfläche 51 der Kernplatte 50a kontaktiert. Als Nächstes wird das Befestigungsverfahren ausgeführt. Wie in 16D gezeigt, werden die Nagelteile 51a so gestaucht, dass der Tankkörper 50b und die Kernplatte 50a aneinander befestigt werden. In diesem Fall wird wenigstens einer der Nagelteile 51a so angeordnet, dass er den Stoßteil 73 überlappt. Damit ist die Herstellung des Sammlertanks 5a abgeschlossen.
In ähnlicher Weise wird das Dichtungselement 54, das auf den Tankkörper 50b des Sammlertanks 5b aufgetragen wurde, mit der Dichtfläche 51c der Kernplatte 50a kontaktiert. Damit ist das Befestigungsverfahren abgeschlossen. Die Nagelteile 51a werden so gestaucht, dass der Tankkörper 50b und die Kernplatte 50a aneinander befestigt werden. In diesem Fall ist wenigstens einer der Nagelteile 51a so angeordnet, dass er den Stoßteil 73 überlagert. Damit ist die Herstellung des Sammlertanks 5b abgeschlossen.
Bei dieser Ausführungsform wird vor der Befestigung des Tankkörpers 50b an der Kernplatte 50a das Geldichtungsmaterial oder das flüssige Dichtungsmaterial auf die Dichtfläche 53 des Sammlertanks 5a, 5b aufgetragen und dann gehärtet. Damit kontaktiert das Dichtungselement 54 eng die Dichtfläche 53, wo das Dichtelement 54 aufgebracht wird und es wird verhindert, dass ein Verdrehen oder Verschieben am Ort sich einstellt. Die Kernplatte 50a und der Tankkörper 50b sind aneinander derart befestigt, dass das Dichtungselement 54 den Teil zwischen der Dichtfläche 51c der Kernplatte 50a und der Dichtfläche 53 des Tankkörpers 50b abdichtet. Wenn daher die Kernplatte 50a und der Tankkörper 50b aneinander befestigt sind, kann der Teil zwischen der Dichtfläche 51c der Kernplatte 50a und der Dichtfläche 53 des Tankkörpers 50b abgedichtet bzw. versiegelt werden. Kühlwasser wird somit daran gehindert auszutreten.
Bei dieser Ausführungsform hat darüber hinaus das Dichtungselement 54 die Klebrigkeit nach der Härtung, um eng die Seite des Tankkörpers 50b zu kontaktieren. Selbst wenn der Sammlertank 5a umgedreht wird, so dass das Dichtungselement 54, das gehärtet wurde, auf der Dichtfläche 51c des Sammlertanks 5a, 5b angeordnet wird, kann das Dichtungsmaterial 54 eng die Dichtfläche 53 des Tankkörpers 50b ohne die Dichtfläche 53 zu verlassen, kontaktieren.
Daher können die Dichtungselemente 54 gegen die freie Richtung weisen. Nachdem also die Dichtungselemente 54 jeweils an den Sammlertanks 5a und 5b angebracht wurden und die Dichtungselemente 54 ausgehärtet sind, lassen sich der Tankkörper 50b des Sammlertanks 5a und der des Sammlertanks 5b jeweils an den Kernplatten 50a gleichzeitig befestigen.
Da bei dieser Ausführungsform das Geldichtungsmaterial oder das flüssige Dichtungsmaterial auf den Tankkörper 50b zur Bildung des Dichtungselements 54 aufgebracht wurde, kann das Dichtungselement 54, das über eine komplexe Gestalt verfügt, ohne weiteres bei niedrigen Kosten zur Verfügung gestellt werden. Es ist somit nicht notwendig, Dichtungselemente unterschiedlicher Gestalt und Größe entsprechend den Sammlertanks herzustellen. Selbst wenn die Dichtfläche 53 des Tankkörpers 50b über eine komplexe Gestalt verfügt, kann darüber hinaus das Dichtungsmaterial ohne weiteres längs der Dichtfläche 53 aufgetragen werden.
Bei dieser Ausführungsform ist die Stoßstelle 73, wo die Auftragsanfangsstelle 71 und die Auftragsendstelle 72 des Dichtungsmaterials überlappen, geschaffen. Die Stoßstelle 73 ist auf dem geraden Teil 80 der Dichtfläche 53 positioniert.
Verständlich wird, dass ein Spalt zwischen dem Anfangsort 71 und dem Endort 72 der Auftragung des Dichtungsmaterials auftreten kann, so dass Kühlwasser aus dem Spalt austritt. Gemäß dieser Ausführungsform wird das Dichtungsmaterial auf dem geraden Teil 80 aufgetragen. Da das Dichtungsmaterial ohne weiteres auf den geraden Teil 80 von im Wesentlichen linearer Gestalt aufgetragen wird und nicht auf den Eckenteil (gebogenen Teil), lässt sich die Gestalt des Dichtungselements 54 ohne weiteres regulieren. Damit kann der Spalt reduziert, das Lecken des Kühlwassers begrenzt werden.
Da darüber hinaus der Nagelteil (nail portion) 51a angeordnet ist, indem er den Stoßteil 73 überlappt, kann Druck auf den Stoßteil 73 (Dichtungselement 54) durch den Nagelteil 51 über den Endteil 52 des Tankkörpers 50b aufgebracht werden. Das Auftreten eines geringen Spaltes kann also am Stoßteil 73 verhindert oder beschränkt werden. Das Austreten von Kühlwasser lässt sich weiter einschränken, da das Dichtungselement 54 eng in Kontakt mit der Dichtfläche 51c des Kernteils 50a und der Dichtfläche 53 des Tankkörpers 50b steht.
Da weiterhin das Dichtungsmaterial derart aufgetragen wird, dass das Dichtungselement eine konvexe Gestalt gegen die obere Seite hat (das ist die der Dichtungsfläche 53 gegenüberliegende Seite), lässt sich das Dichtungselement 54, das ausgehärtet ist, ohne weiteres zusammendrücken, die Kompressionsrate kann ohne weiteres eingehalten werden. Daher können die Kernplatte 50a und der Tankkörper 50b im Wesentlichen eng miteinander kontaktiert werden.
[FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM]
Gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gezeigt in 19, ist die Dichtfläche 53 des Tankkörpers mit einem Nutenteil versehen.
In diesem Fall wird das Dichtungsmaterial derart aufgetragen, dass der Nutenteil gefüllt wird. Für das Dichtungselement 54, das ausgehärtet ist, wird es also schwierig, die Dichtfläche 53 zu verlassen. Somit kann die örtliche Verschiebung des Dichtungselements 54 im Wesentlichen verhindert werden.
Der Nutenteil kann über einen Querschnitt mit im Wesentlichen halbkreisförmiger Gestalt, im Wesentlichen dreieckiger Gestalt oder einer anderen Gestalt verfügen.
[SECHSTE AUSFÜHRUNGSFORM]
Gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gezeigt in 20, ist die Dichtfläche 53 des Tankkörpers mit winzigen Vorsprüngen und Vertiefungen versehen.
In diesem Fall wird das Dichtungsmaterial derart aufgetragen, dass die Vorsprünge und Vertiefungen gefüllt werden. Damit kommt das Dichtungselement 54 in Eingriff mit den Vorsprüngen und Vertiefungen, so dass die Positionsverschiebung des Dichtungselements 54 im Wesentlichen eingeschränkt werden kann.
[SIEBTE AUSFÜHRUNGSFORM]
Bei der oben beschriebenen vierten bis sechsten Ausführungsform wird der Tankinnenraum im Sammlertank 5a ausgebildet. Gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Mehrfachtankinnenräume (beispielsweise zwei Tankinnenräume) im Sammlertank 5a gebildet.
Wie in 10 beispielsweise gezeigt, ist die Trennwand 6c im Tankkörper 50b angeordnet und trennt den Raum im Tankkörper 50b in zwei Tankinnenräume 60a und 60b. Mit Bezug auf 21 ist die Dichtfläche 53, die über eine Ringgestalt verfügt, auch an der Endfläche der Trennwand 6c ausgebildet. Das heißt, jeder der Innenräume 60a und 60b im Sammlertank 5a ist vom Dichtungselement 54 umgeben.
Bei der siebten Ausführungsform sind das Auftragungsverfahren und das Härtungsverfahren des Dichtungselements 54 die gleichen wie bei der vierten Ausführungsform, deren Beschreibung wird somit fortgelassen.
Gemäß der siebten Ausführungsform sind das Einlassrohr 6a und das Auslassrohr 6b jeweils an den beiden Enden (das heißt, dem oberen Ende und dem unteren Ende in 10) des Sammlertanks 5a angeordnet. In diesem Fall ist der Sammlertank 5b nicht mit dem Einlassrohr 6a und dem Auslassrohr 6b versehen.
Gemäß dieser Ausführungsform bilden die Rohre 2 und die Rippen 3, die an der Seite (das heißt, der Oberseite der 10) des Einlassrohres 6a positioniert sind, eine Kerneinheit 40a, und die Rohre 2 und die Rippen 3, die an der Seite (das heißt, der unteren Seite der 10) des Auslassrohres 6b angeordnet sind, eine Kerneinheit 40b. Im Sammlertank 5a wird das Kühlwasser, das vom Einlassrohr 6a in den Innenraum 60a strömt, auf die Rohre 2 der Kerneinheit 40a der oberen Seite der 10 verteilt und strömt in den Sammlertank 5b nach Kühlung in den Rohren 2.
Hernach wird Kühlwasser aus dem Sammlertank 5b auf die Rohre 2 der Kerneinheit 40b der unteren Seite der 10 verteilt und strömt in den Innenraum 60b des Sammlertanks 5a, nachdem es am Rohr 2 gekühlt wurde. Dann kehrt das Kühlwasser zum Motor aus dem Auslassrohr 6b zurück.
[ANDERE AUSFÜHRUNGSFORMEN]
Beispielsweise können drei oder mehr Tankinnenräume auch im Sammlertank 5a ausgebildet sein.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird darüber hinaus das Dichtungsmaterial auf die Dichtfläche 51c der Kernplatte 50a aufgetragen und dann gehärtet. Alternativ kann das Dichtungsmaterial gleichzeitig mit dem Auftrag auf die Dichtfläche 51c der Kernplatte 50a gehärtet werden, um das Dichtungselement 54 zu bilden.
Während das Dichtungsmaterial auf die Dichtfläche 51c der Kernplatte 50a aufgetragen wird, wird in diesem Fall das Dichtungsmaterial durch ultraviolettes Licht beispielsweise bestrahlt.
In diesem Fall kann das Dichtungsmaterial auch erwärmt werden, um gehärtet zu werden, während es auf die Dichtfläche 51c der Kernplatte 50a aufgebracht wird; in diesem Fall wird ein Aushärten des Harzes in der Wärme oder dergleichen für das Dichtungsmaterial vorgesehen.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird das Gelmaterial oder das flüssige Dichtungsmaterial, nachdem die Rohre 2 mit der Kernplatte 50a durch (Hart)löten vereinigt sind, auf die Dichtfläche 51c der Kernplatte 50a aufgebracht. Darüber hinaus lässt sich jedoch das Geldichtungsmaterial oder das flüssige Dichtungsmaterial auch auf die Dichtfläche 51c der Kernplatte 50a aufbringen, bevor die Rohre 2 mit der Kernplatte 50a durch (Hart)löten vereinigt werden.
Zusätzlich zum Radiator bzw. Kühler kann der Wärmeaustauscher gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem die Sammlertanks 5a und 5b jeweils aus der Kernplatte 50a und dem Tankkörper 50b aufgebaut sind, auch als ein Verdampfer in geeigneter Weise, eine Heizerkerneinheit und dergleichen Verwendung finden. In diesem Fall kann Fluid außer dem Motorkühlmittel auch Anwendung finden.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird darüber hinaus das Dichtungsmaterial auf eine der Dichtflächen 51c der Kernplatte 50a sowie die Dichtfläche 53 des Tankkörpers 50b aufgetragen. Jedoch lässt sich das Dichtungsmaterial auch auf beide Dichtungsflächen 51c der Kernplatte 50a und die Dichtungsfläche 53 des Tankkörpers 50b auftragen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Wärmeaustauschers, wobei der Wärmeaustauscher über eine Vielzahl von Rohren (2), in welchen ein Fluid strömt, und eine Rippe (3), welche mit einer Außenfläche des Rohres (2) vereinigt ist, um einen Wärmeaustausch zu verbessern, und über einen Sammlertank (5a, 5b) verfügt, der an einem Ende einer Längsrichtung des Rohres (2) angeordnet ist und in Verbindung mit den Rohren (2) steht, wobei der Sammlertank (5a, 5b) eine Kernplatte (50a) und einen Tankkörper (50b) einschließt, die zwischen sich wenigstens einen Innenraum definieren, und die Kernplatte (50a) mit den Rohren (2) verbunden ist, wobei das Herstellungsverfahren umfasst: Auftragen eines Dichtungsmaterials, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem flüssigen Dichtungsmaterial und einem Geldichtungsmaterial, auf wenigstens eine aus einer Dichtungsfläche (51c) der Kernplatte (50a) und einer Dichtungsfläche (53) des Tankkörpers (50b); Aushärten des Dichtungsmaterials zur Bildung eines Dichtungselements (54), das an der Dichtungsfläche (51c, 53) aufgrund der Klebrigkeit des Dichtungselements (54) haftet; und Befestigen der Kernplatte (50a) und des Tankkörpers (50b) aneinander, in einem Zustand derart, dass das Dichtungselement (54), das gehärtet ist, federnd verformt wird, um einen Teil zwischen der Dichtungsfläche (51c) der Kernplatte (50a) und der Dichtungsfläche (53) des Tankkörpers (50b), die einander gegenüberstehen, abzudichten; wobei das Dichtungsmaterial auf die eine aus der Dichtungsfläche (51c) der Kernplatte (50a) und der (53) des Tankkörpers (50b) derart aufgetragen wird, dass ein Querschnitt des Dichtungselements (54) von einer Gestalt ist, die konvex gegen die andere Dichtungsfläche der Kernplatte und der des Tankkörpers wird; und wobei die Dichtungsfläche, auf welche das Dichtungsmaterial aufgetragen wird, eine glatte Oberfläche aufweist.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, wobei: der Tankkörper (50b) und die Kernplatte (50a) zwischen sich eine Vielzahl von Innenräumen definieren, die einander durch wenigstens eine Trennwand (6c) getrennt sind; und das Auftragen so durchgeführt wird, dass eines aus dem Geldichtungsmaterial und dem flüssigen Dichtungsmaterial auf die wenigstens eine der Dichtungsfläche (51c) der Kernplatte (50a) und die Dichtungsfläche (53) des Tankkörpers (50b) derart aufgetragen wird, dass jeder aus der Vielzahl von Innenräumen durch das Dichtungsmaterial umschlossen ist.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei nach dem Auftragen des Dichtungsmaterials auf die Dichtungsfläche (51c, 53) das Härten des Dichtungsmaterials ausgeführt wird.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Auftragen des Dichtungsmaterials auf die Dichtungsfläche (51c, 53) gleichzeitig mit der Härtung des Dichtungsmaterials ausgeführt wird.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Dichtungsmaterial auf die Dichtungsfläche (51c, 53) derart aufgetragen wird, dass das Dichtungselement (54) mit einem Querschnitt von im Wesentlichen halbkreisförmiger Gestalt geformt wird.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Auftragen des Dichtungsmaterials auf die Dichtungsfläche (51c, 53) durchgeführt wird, nachdem das Rohr (2), die Rippe (3) und die Kernplatte (50a) zusammengefügt sind.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Auftragen des Dichtungsmaterials auf die Dichtungsfläche (51c, 53) durchgeführt wird, bevor das Rohr (2), die Rippe (3) und die Kernplatte (50a) zusammengefügt sind.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Tankkörper (50b) und die Kernplatte (50a) miteinander durch Stauchen verbunden werden.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Nagelteil (51a) der Kernplatte (50a) bezüglich des Tankkörpers (50b) so gestaucht wird, dass der Tankkörper und die Kernplatte aneinander befestigt werden.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 9, wobei das Auftragen des Dichtungsmaterials derart durchgeführt wird, dass das Dichtungselement (54) wenigstens einen Stoßteil (73) hat, wo ein Auftragsanfangsort (71) und ein Auftragsendort (72) des Dichtungsmaterials einander überlappen.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 10, wobei das Auftragen des Dichtungsmaterials so durchgeführt wird, dass der Stoßteil (73) an einem geraden Teil (83) der Dichtungsfläche (53) des Tankkörpers (50b) positioniert ist, wobei der gerade Teil (80) sich im Wesentlichen linear erstreckt.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Nagelteil (51a) so gestaucht wird, dass er den Stoßteil (73) überlappt.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, weiterhin umfassend das Verbinden der Rohre (2) mit der Kernplatte (50a) durch Hartlöten, wobei: das Dichtungsmaterial auf die Dichtungsfläche (51c) der Kernplatte (50a) nach der Verbindung aufgetragen wird; und das Dichtungsmaterial in einem Zustand derart gehärtet wird, dass das Dichtungsmaterial Flussmittelrückstände hierin enthält, die an der Dichtungsfläche (51c) aufgrund des Hartlötens haften.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei ein Vorsprung (53a) der Dichtungsfläche (53) des Tankkörpers (50b) gegen das Dichtungselement (54) gepresst wird, welches auf die Dichtungsfläche (51c) der Kernplatte (50a) aufgebracht und ausgehärtet wurde, so dass das Dichtungselement federnd verformt wird, um den Teil zwischen der Dichtungsfläche (51c) der Kernplatte (50a) und der Dichtungsfläche (53) des Tankkörpers (50b) abzudichten.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 14, wobei der Vorsprung (53a) der Dichtungsfläche (53) des Tankkörpers (50b) einen Querschnitt von im Wesentlichen halbkreisförmiger Gestalt hat.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Dichtungsmaterial durch Bestrahlen mit ultraviolettem Licht ausgehärtet wird.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Dichtungsmaterial durch Erwärmen ausgehärtet wird.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Auftragen durchgeführt wird, indem das Dichtungsmaterial auf einen Nutenteil (51b) gegeben wird, der an der Dichtungsfläche (51c) der Kernplatte (50a) ausgebildet ist.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei das Auftragen des Dichtungsmaterials durchgeführt wird, indem das Dichtungsmaterial auf einen Nutenteil aufgetragen wird, der an der Dichtungsfläche (53) des Tankkörpers (50b) ausgebildet ist.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 19, wobei der Nutenteil von einem Querschnitt mit im Wesentlichen halbkreisförmiger Gestalt ist.
Wärmeaustauscher, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, umfassend: eine Vielzahl von Rohren (2), in welchen ein Fluid strömt; eine Rippe (3), die mit einer Außenfläche des Rohres (2) zur Verbesserung des Wärmeaustausches verbunden ist; einen Sammlertank (5a, 5b), der an einem Ende einer Längsrichtung des Rohres (2) angeordnet ist und in Verbindung mit den Rohren steht, wobei der Sammlertank (5a, 5b) eine Kernplatte (50a) und einen Tankkörper (50b) einschließt, die zwischen sich wenigstens einen Innenraum definieren, wobei die Kernplatte (50a) mit den Rohren (2) verbunden ist; und ein Dichtungselement (54), das zwischen einer Dichtungsfläche (51c) der Kernplatte (50a) und einer Dichtungsfläche (53) des Tankkörpers (50b) angeordnet ist, um den Austritt bzw. das Lecken von Fluid zu unterbinden, wobei: das Dichtungselement (54) durch Aushärten eines Dichtungsmaterials, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Geldichtungsmaterial und einem flüssigen Dichtungsmaterial, geformt wird, das auf wenigstens eine aus Dichtungsfläche (51c) der Kernplatte (50a) und Dichtungsfläche (53) des Tankkörpers (50b) aufgetragen wird, um an der Dichtungsfläche (51c, 53) aufgrund der Klebrigkeit des Dichtungselements (54) zu haften; und das Dichtungselement einen Teil zwischen der Dichtungsfläche (51c) der Kernplatte (50a) und der Dichtungsfläche (53) des Tankkörpers (50b) derart abdichtet, dass das Dichtungselement (54) federnd verformt wird; wobei das Dichtungselement (54) an der einen aus Dichtungsfläche (51c) der Kernplatte (50a) und Dichtungsfläche (53) des Tankkörpers (50b) über einen Querschnitt von konvexer Gestalt gegen die andere aus Dichtungsfläche der Kernplatte (50a) und der des Tankkörpers (50b) verfügt; und wobei die Dichtungsfläche, auf welche das Dichtungsmaterial aufgetragen wird, eine glatte Oberfläche aufweist.
Wärmeaustauscher nach Anspruch 21, wobei der Tankkörper (50b) innen über wenigstens eine Trennwand (6c) verfügt, durch die eine Vielzahl der Innenräume gegeneinander getrennt sind; und jeder aus der Vielzahl der Innenräume durch das Dichtungselement (54) umgeben ist.
Wärmeaustauscher nach Anspruch 21 oder 22, wobei der Querschnitt des Dichtungselements von im Wesentlichen halbkreisförmiger Gestalt ist.
Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 21 bis 23, wobei die Kernplatte (50a) einen Nagelteil (51a) hat, der von ihr nach außen vorsteht und so gestaucht ist, dass der Tankkörper (50b) und die Kernplatte (50a) aneinander befestigt sind.
Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 21 bis 24, wobei das Dichtungselement (54) durch Härten des einen aus Geldichtungsmaterial und flüssigem Dichtungsmaterial geformt ist, das auf die Dichtungsfläche (51c) der Kernplatte (50a) aufgetragen wird; die Dichtungsfläche (53) des Tankkörpers (50b) einen Vorsprung (53a) hat; und die andere Kernplatte (50a) und der Tankkörper (50b) aneinander in einem Zustand derart befestigt sind, dass das Dichtungselement (54) federnd durch den Vorsprung (53a) verformt wird, um den Teil zwischen der Dichtungsfläche (51c) der Kernplatte (50a) und der Dichtungsfläche (53) des Tankkörpers (50b) abzudichten.
Wärmeaustauscher nach Anspruch 25, wobei der Vorsprung (53a) über einen Querschnitt von im Wesentlichen halbkreisförmiger Gestalt verfügt.
Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 21 bis 26, wobei die Dichtungsfläche (51c) der Kernplatte (50a) einen Nutenteil (51b) hat, der durch das Dichtungselement (54) gefüllt wird.
Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 21 bis 27, wobei das Dichtungselement (54) geformt wird, indem eines aus dem flüssigen Dichtungsmaterial oder dem Geldichtungsmaterial aufgetragen wird und das Dichtungsmaterial gleichzeitig gehärtet wird.
Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 21 bis 27, wobei das Dichtungselement (54) geformt wird, indem eines aus flüssigem Dichtungsmaterial oder gelförmigem Dichtungsmaterial aufgetragen wird und hernach das Dichtungsmaterial gehärtet wird.
Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 21 bis 29, wobei die Dichtungsfläche (53) des Tankkörpers (50b) einen Nutenteil, der durch das Dichtungselement (54) gefüllt wird, aufweist.
Wärmeaustauscher nach Anspruch 30, wobei der Nutenteil über einen Querschnitt von im Wesentlichen halbkreisförmiger Gestalt verfügt.
Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 21 bis 31, wobei die Kernplatte (50a) und der Tankkörper (50b) aneinander durch Stauchen befestigt sind.
Wärmeaustauscher nach Anspruch 24, wobei das Dichtungselement (54) wenigstens einen Stoßteil (73) aufweist, wo ein Auftragsanfangsort (71) und ein Auftragsendort (72) für das Dichtungsmaterial einander überlappen.
Wärmeaustauscher nach Anspruch 33, wobei der Überlappungsteil oder Stoßteil (73) an einem geraden Stück (80) der Dichtungsfläche (53) des Tankkörpers (50b) vorgesehen ist, wobei der gerade Teil (80) sich im Wesentlichen linear erstreckt.
Wärmeaustauscher nach Anspruch 33, wobei der Nagelteil (51a) gestaucht wird, um den Stoßteil (73) zu überlappen.