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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion und ein Verfahren zur Herstellung des selbigen.
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Um die Umwelt zu schützen und den Kraftstoffverbrauch von Automobilen zu verbessern, wurde zum Beispiel ein Automobil vorgeschlagen, das ausgeführt ist, um automatisch den Motor anzuhalten, wenn das Automobil anhält, zum Beispiel um zu warten, dass sich eine Ampel ändert.
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Eine übliche Autoklimaanlage weist jedoch dahingehend ein Problem auf, dass, wenn der Motor eines Automobils, in welchem die Klimaanlage montiert ist, angehalten wird, ein durch den Motor angetriebener Kompressor angehalten wird, und eine Zufuhr an Kühlmittel (Medium zum Befördern von Kälte) an einen Verdampfer anhält, wodurch die Kühlungskapazität der Klimaanlage stark abfällt.
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Eine denkbare Maßnahme zum Lösen eines derartigen Problems ist, dem Verdampfer eine Kältespeicherfunktion mitzugeben, um dadurch die Kühlung eines Fahrzeugabteils durch Freisetzen der in dem Verdampfer gespeicherten Kälte zu ermöglichen, wenn der Kompressor infolge eines Anhaltens des Motors anhält.
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Ein derartiger Verdampfer mit einer Kältespeicherfunktion wurde vorgeschlagen (siehe offengelegte
Japanische Patentanmeldung (kokai) Nr. 2011-12947 ). Bei dem vorgeschlagenen Verdampfer ist eine Vielzahl flacher Kühlmitteldurchflussrohre (Wärmeaustauschrohre) derart parallel angeordnet, dass sie voneinander beabstandet sind. Der Verdampfer weist Luftdurchgangszwischenräume auf, wobei jeder zwischen Kühlmitteldurchflussrohren, die sich angrenzend aneinander befinden, ausgebildet ist. Kältespeichermaterialbehälter, die mit einem Kältespeichermaterial gefüllt sind, sind in einigen Luftdurchgangszwischenräumen angeordnet, und äußere Lamellen sind in den verbleibenden Luftdurchgangszwischenräumen angeordnet. Jeder Kältespeichermaterialbehälter ist durch Zusammenlöten von Randkantenabschnitten zweier Metallplatten ausgebildet, und ein Kältespeichermaterialbehälter ist in einen Kältespeichermaterial-Aufnahmeraum geladen, der zwischen den zwei Metallplatten vorgesehen ist.
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Obwohl es nicht deutlich in der oben erwähnten Veröffentlichung gezeigt wird, ist ein Kältespeichermaterial-Beladungseinlass in jedem Kältespeichermaterialbehälter ausgebildet, um das Kältespeichermaterial in den Kältespeichermaterialbehälter zu laden. Nachdem das Kältespeichermaterial in den Kältespeichermaterial-Aufnahmeraum durch den Kältespeichermaterial-Beladungseinlass geladen ist, muss der Kältespeichermaterial-Beladungseinlass geschlossen werden.
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Übrigens ist, in dem Fall des in der oben erwähnten Veröffentlichung offenbarten Verdampfers mit einer Kältespeicherfunktion, eine denkbar einfache Art des Ausbildens des Kältespeichermaterial-Beladungseinlasses an jedem Kältespeichermaterialbehälter, das Vorsehen eines nach außen vorstehenden halbzylindrischen Abschnitts an der Randkante von jeder Metallplatte, Vorsehen äußerer Flansche entlang gegenüberliegender Seitenkanten des halbzylindrischen Abschnitts von jeder Metallplatte, und Zusammenfügen der entsprechenden äußeren Flansche der halbzylindrischen Abschnitte der zwei Metallplatten. Auch ist eine denkbar einfache Art des Schließens eines derartigen Kältespeichermaterial-Beladungseinlasses ein Presspassen eines zylindrischen säulenförmigen Stöpsels in den Kältespeichermaterial-Beladungseinlass nach dem Beladen des Kältespeichermaterials.
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Im Allgemeinen werden die zwei Metallplatten, welche den oben beschriebenen Thermospeichermaterialbehälter bilden, durch Ausführen von Pressformerei an einer Platte aus blankem Metall bzw. Rohmetallplatte durch Verwendung von zwei Formwerkzeugen hergestellt, die Formen aufweisen, die der endgültigen Form der Metallplatten entsprechen. In diesem Fall werden unvermeidlich runde Verbindungsabschnitte zwischen der inneren Umfangsoberfläche jedes halbzylindrischen Abschnitts und den äußeren Flanschen ausgebildet, die entlang der gegenüberliegenden Seitenkanten des halbzylindrischen Abschnitts ausgebildet sind. Folglich werden, wenn die zwei Metallplatten zusammengefügt werden, Aussparungen an der inneren Umfangsoberfläche des zylindrischen Kältespeichermaterial-Beladungseinlasses ausgebildet, der durch die halbzylindrischen Abschnitte der Metallplatten ausgebildet ist. Demzufolge kann lediglich Presspassen eines zylindrischen säulenförmigen Stöpsels in den Kältespeichermaterial-Beladungseinlass eine Leckage des Kältespeichermaterials verursachen. Da der Stöpsel vorgesehen werden muss, nimmt auch die Anzahl der Komponenten zu.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das oben erwähnte Problem zu lösen und einen Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion bereitzustellen, welcher zuverlässig eine Leckage eines Thermospeichermaterials aus den Thermospeichermaterialbehältern verhindern kann.
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Um die obige Aufgabe zu erfüllen, umfasst die vorliegende Erfindung die folgenden Modi.
- 1) Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion, welcher eine Vielzahl an Wärmeaustauschrohren und eine Vielzahl an Thermospeichermaterialbehältern umfasst, die aus Metall hergestellt sind und mit einem Thermospeichermaterial gefüllt sind, und welcher derart ausgestaltet ist, dass die Wärme eines Mediums, welches durch die Wärmeaustauschrohre strömt und Wärme befördert bzw. überführt, an das Thermospeichermaterial innerhalb der Thermospeichermaterialbehälter übertragen wird, wobei jeder Thermospeichermaterialbehälter einen zylindrischen Abschnitt aufweist, welcher an einem peripheren Kantenabschnitt bzw. Randkantenabschnitt des Thermospeichermaterialbehälters ausgebildet ist, um eine Verbindung zwischen dem Inneren und Äußeren des Thermospeichermaterialbehälters herzustellen; ein Endabschnitt eines zylindrischen Thermospeichermaterial-Beladungselements aus Metall, dessen Inneres als ein Thermospeichermaterial-Beladungsdurchgang dient und dessen innere Umfangsoberfläche durch ein blankes-Metall-Material bzw. Material aus blankem Metall ausgebildet ist, in den zylindrischen Abschnitt eingefügt ist und daran gelötet ist; ein Abschnitt des Thermospeichermaterial-Beladungselements, das von dem zylindrischen Abschnitt vorsteht, von gegenüberliegenden Seiten in einer radialen Richtung zusammengedrückt ist, wodurch die Umfangswand des Thermospeichermaterial-Beladungselements derart verformt ist, dass ein zusammengedrückter Abschnitt an dem Thermospeichermaterial-Beladungselement ausgebildet ist und der Thermospeichermaterial-Beladungsdurchgang geschlossen und abgedichtet ist; der zusammengedrückte Abschnitt des Thermospeichermaterial-Beladungselements einen ersten zusammengedrückten Teil und einen zweiten zusammengedrückten Teil aufweist, welcher angrenzend an den ersten zusammengedrückten Teil in einer Längsrichtung des Thermospeichermaterial-Beladungselements ausgebildet ist, und welcher größer beim Zusammendrückgrad ist bzw. einen größeren Zusammendrückgrad aufweist als der erste zusammengedrückte Teil; und eine Beziehung T2 < T1 ≤ 2t erfüllt ist, wo t eine Dicke der Umfangswand eines nicht-zusammengedrückten Abschnitts des Thermospeichermaterial-Beladungselements darstellt, T1 eine Dicke des ersten zusammengedrückten Teils darstellt, und T2 eine Dicke des zweiten zusammengedrückten Teils darstellt.
- 2) Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion nach Abs. 1), wobei jeder Thermospeichermaterialbehälter durch Zusammenlöten von Randkantenabschnitten zweier Metallplatten ausgebildet ist, wobei jede aus einem Lötblech ausgebildet ist, wobei der zylindrische Abschnitt zwischen den Randkantenabschnitten der zwei Metallplatten des Thermospeichermaterialbehälters ausgebildet ist, und das gesamte Thermospeichermaterial-Beladungselement aus dem blankes-Metall-Material ausgebildet ist.
- 3) Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion nach Abs. 1), wobei in jedem der ersten und zweiten zusammengedrückten Teile des zusammengedrückten Abschnitts des Thermospeichermaterialbehälters, zwei verformte Teile, welche Abschnitte der verformten Umfangswand des Thermospeichermaterial-Beladungselements sind, in engem Kontakt miteinander sind, und eine Aussparung derart an einem der zwei verformten Teile ausgebildet ist, dass sich die Aussparung über die gesamte Breite des zweiten zusammengedrückten Teils erstreckt.
- 4) Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion nach Abs. 3), wobei, im Blick auf einen transversalen Querschnitt, welcher sich entlang der Längsrichtung des Thermospeichermaterial-Beladungselements und senkrecht zu einer Zusammendrückrichtung erstreckt, die Grenze zwischen den zwei verformten Teilen, die in engen Kontakt miteinander gebracht sind, gebogen ist, in dem zweiten zusammengedrückten Teil, zu dem verformten Teil hin an welchem die Aussparung nicht ausgebildet ist.
- 5) Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion nach Abs. 3), wobei in dem zweiten zusammengedrückten Teil des Thermospeichermaterial-Beladungselements die minimale Dicke des verformten Teils, an welchem die Aussparung nicht ausgebildet ist, kleiner ist als die maximale Dicke des verformten Teils an welchem die Aussparung ausgebildet ist.
- 6) Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion nach Abs. 3), wobei in dem zweiten zusammengedrückten Teil des Thermospeichermaterial-Beladungselements, die Aussparung, die an einem verformten Teil ausgebildet ist, die Form einer rechteckigen Nut aufweist, und die Dicke des verformten Teils an gegenüberliegenden Enden des untersten Teils bzw. des Bodens der Aussparung bezüglich der Breitenrichtung davon kleiner ausgeführt ist als diejenige an einem mittleren Abschnitt des Bodens bezüglich der Breitenrichtung.
- 7) Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion nach Abs. 1), wobei der erste zusammengedrückte Teil an der distalen Endseite des zweiten zusammengedrückten Teils vorgesehen ist, und wobei in dem ersten zusammengedrückten Teil, das an der distalen Endseite des zweiten zusammengedrückten Teils vorgesehen ist, einer der zwei verformten Teile in der Dicke zu dem distalen Ende davon hin abnimmt.
- 8) Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion nach Abs. 1), wobei der erste zusammengedrückte Teil an der distalen Endseite des zweiten zusammengedrückten Teils vorgesehen ist, und wobei in dem ersten zusammengedrückten Teil, das an der distalen Endseite des zweiten zusammengedrückten Teils vorgesehen ist, beide der zwei verformten Teile in der Dicke zu den distalen Enden davon hin abnehmen.
- 9) Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion nach Abs. 1), wobei jeder der ersten und zweiten zusammengedrückten Teile des Thermospeichermaterial-Beladungselements eine flache Form aufweist, im Blick auf einen transversalen Querschnitt senkrecht zu der Längsrichtung des Thermospeichermaterial-Beladungselements.
- 10) Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion nach Abs. 1), wobei jeder der ersten und zweiten zusammengedrückten Teile des Thermospeichermaterial-Beladungselements eine U-ähnliche Form aufweist, im Blick auf einen transversalen Querschnitt senkrecht zu der Längsrichtung des Thermospeichermaterial-Beladungselements.
- 11) Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion nach Abs. 1), wobei die Grenze zwischen den gegenseitig anstoßenden verformten Teilen des ersten zusammengedrückten Teils, das sich an der distalen Endseite des zweiten zusammengedrückten Teils befindet, zu den gegenüberliegenden Enden des ersten zusammengedrückten Teils freigelegt ist, bezüglich der Breitenrichtung davon, im Blick auf einen transversalen Querschnitt senkrecht zu der Längsrichtung des Thermospeichermaterial-Beladungselements.
- 12) Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion nach Abs. 1), wobei der zusammengedrückte Abschnitt von jedem Thermospeichermaterial-Beladungselement zwei erste zusammengedrückte Teile aufweist, die getrennt voneinander in der Längsrichtung des Thermospeichermaterial-Beladungselements ausgebildet sind, und einen zweiten zusammengedrückten Teil, der zwischen den ersten zusammengedrückten Teilen ausgebildet ist.
- 13) Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion nach Abs. 1), wobei die Wärmeaustauschrohre flache Rohre sind, die derart angeordnet sind, dass ihre Breitenrichtung mit einer Luftdurchgangsrichtung übereinstimmt, die Wärmeaustauschrohre derart parallel angeordnet sind, dass die Wärmeaustauschrohre voneinander beabstandet sind, Luftdurchgangszwischenräume zwischen angrenzenden Wärmeaustauschrohren ausgebildet sind, die Thermospeichermaterialbehälter flache Behälter sind, die sich in die vertikale Richtung erstrecken, und derart angeordnet sind, dass ihre Breitenrichtung mit der Luftdurchgangsrichtung übereinstimmt, und die Thermospeichermaterialbehälter in einigen der Luftdurchgangszwischenräume angeordnet sind.
- 14) Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion nach Abs. 13), welcher derart ausgestaltet ist, dass ein Medium zum Befördern von Kälte durch die Wärmeaustauschrohre strömt, wobei ein Thermospeichermaterial zum Speichern von Kälte in die Thermospeichermaterialbehälter geladen ist, und das Thermospeichermaterial innerhalb der Thermospeichermaterialbehälter durch Kälte des Mediums, das durch die Wärmeaustauschrohre strömt, gekühlt wird, und welcher als ein Verdampfer mit einer Thermospeicherfunktion verwendet wird.
- 15) Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion nach Abs. 13), welcher derart ausgestaltet ist, dass ein Medium zum Befördern von Wärme durch die Wärmeaustauschrohre strömt, wobei ein Thermospeichermaterial zum Speichern von Wärme in die Thermospeichermaterialbehälter geladen ist, und das Thermospeichermaterial innerhalb der Thermospeichermaterialbehälter durch Wärme des Mediums, das durch die Wärmeaustauschrohre strömt, erwärmt wird.
- 16) Verfahren zur Herstellung des Wärmetauschers mit einer Thermospeicherfunktion nach Abs. 1), umfassend:
Vorbereiten einer Vielzahl an Wärmeaustauschrohren und einer Vielzahl an Thermospeichermaterialbehältern, von denen jeder einen zylindrischen Abschnitt aufweist, welcher eine Verbindung zwischen dem Inneren und Äußeren davon herstellt;
Einführen in den zylindrischen Abschnitt jedes Thermospeichermaterialbehälters eines Endabschnitts eines zylindrischen Thermospeichermaterial-Beladungselements aus Metall, dessen Inneres als ein Thermospeichermaterial-Beladungsdurchgang dient und dessen innere Umfangsoberfläche durch ein blankes-Metall-Material ausgebildet ist;
Löten des Thermospeichermaterial-Beladungselements an den zylindrischen Abschnitt jedes Thermospeichermaterialbehälters und Zusammenlöten der Wärmeaustauschrohre und der Thermospeichermaterialbehälter;
Laden eines Thermospeichermaterials in jeden Thermospeichermaterialbehälter durch das Thermospeichermaterial-Beladungselement davon;
Vorbereiten eines ersten Presse-Formwerkzeugs mit einer einzelnen Pressoberfläche, die sich über die Gesamtheit des ersten Presse-Formwerkzeugs erstreckt, und eines zweiten Presse-Formwerkzeugs mit einem konvexen Abschnitt an einer Zwischenposition bezüglich der Längsrichtung, und wobei es derart ausgestaltet ist, dass eine Endoberfläche des konvexen Abschnitts und Oberflächen des zweiten Presse-Formwerkzeugs, die sich an den oberen und unteren Seiten des konvexen Abschnitts befinden, als Pressoberflächen dienen;
Zusammendrücken eines Abschnitts des Thermospeichermaterial-Beladungselements, der von dem zylindrischen Abschnitt von gegenüberliegenden Seiten in einer radialen Richtung vorsteht, durch die Pressoberflächen der zwei Press-Formwerkzeuge, um die Umfangswand des Thermospeichermaterial-Beladungselements derart zu verformen, dass ein verformter Teil an dem Thermospeichermaterial-Beladungselement ausgebildet wird und der Thermospeichermaterial-Beladungsdurchgang geschlossen und abgedichtet wird; wobei der zusammengedrückte Abschnitt des Thermospeichermaterial-Beladungselements einen ersten zusammengedrückten Teil und einen zweiten zusammengedrückten Teil aufweist, welcher angrenzend an den ersten zusammengedrückten Teil in einer Längsrichtung des Thermospeichermaterial-Beladungselements ausgebildet ist, und welcher größer beim Zusammendrückgrad als der erste zusammengedrückte Teil ist, und wobei eine Beziehung T2 < T1 ≤ 2t erfüllt ist, wo t eine Dicke der Umfangswand eines nicht-zusammengedrückten Abschnitts des Thermospeichermaterial-Beladungselements darstellt, T1 eine Dicke des ersten zusammengedrückten Teils darstellt, und T2 eine Dicke des zweiten zusammengedrückten Teils darstellt.
- 17) Herstellungsverfahren nach Abs. 16), ferner umfassend:
Durchführen von Pressformerei an zwei Metallplatten, wobei jede aus einem Lötblech mit einer Kernmaterialschicht und Lötmaterialschichten ausgebildet ist, die gegenüberliegende Seiten der Kernmaterialschicht bedecken, um einen nach außen ausbauchenden Abschnitt an einem Abschnitt von zumindest einer Metallplatte, ausgenommen ein Randkantenabschnitt davon, auszubilden, und halbzylindrische Abschnitte an den Randkantenabschnitten der zwei Metallplatten vorzusehen, wobei die halbzylindrischen Abschnitte den zylindrischen Abschnitt zum Herstellen einer Verbindung zwischen dem Inneren und Äußeren des Thermospeichermaterialbehälters ausbilden;
Kombinieren der zwei Metallplatten derart, dass eine Öffnung des nach außen ausbauchenden Abschnitts der zumindest einen Metallplatte der anderen Metallplatte zugewandt ist, und der zylindrische Abschnitt durch die halbzylindrischen Abschnitte der zwei Metallplatten ausgebildet ist, wodurch jede einer Vielzahl an Behälter-ausbildenden Anordnungen vorbereitet wird;
Einführen in den zylindrischen Abschnitt jeder Behälter-ausbildenden Anordnung eines Endabschnitts eines zylindrischen Thermospeichermaterial-Beladungselements, dessen Inneres als ein Thermospeichermaterial-Beladungsdurchgang dient und welcher aus einem blankes-Metall-Material ausgebildet ist; und
Zusammenlöten der Randkantenabschnitte der Metallplatten, um jeden Thermospeichermaterialbehälter mit dem zylindrischen Abschnitt herzustellen, Löten des Thermospeichermaterial-Beladungselements an den zylindrischen Abschnitt jedes Thermospeichermaterialbehälters, und Zusammenlöten der Wärmeaustauschrohre und der Thermospeichermaterialbehälter.
- 18) Herstellungsverfahren nach Abs. 16), wobei die Pressoberfläche des zweiten Presse-Formwerkzeugs, die sich an der distalen Endseite des konvexen Abschnitts befindet, eine sich neigende bzw. schräge Oberfläche ist, welche sich derart zu dem ersten Presse-Formwerkzeug hin neigt, dass der Abstand zwischen den zwei Formwerkzeugen zu dem distalen Ende der sich neigenden Oberfläche hin abnimmt, wodurch in dem ersten zusammengedrückten Teil, das sich an der distalen Endseite des zweiten zusammengedrückten Teils befindet, einer der verformten Teile derart ausgebildet wird, dass seine Dicke zu dem distalen Ende davon hin abnimmt.
- 19) Herstellungsverfahren nach Abs. 16), wobei ein oberer Abschnitt der Pressoberfläche des ersten Presse-Formwerkzeugs und die Pressoberfläche des zweiten Presse-Formwerkzeugs, die sich an der distalen Endseite des konvexen Abschnitts befindet, sich neigende Oberflächen sind, welche sich derart zueinander neigen, dass der Abstand zwischen den zwei Formwerkzeugen zu den distalen Enden der sich neigenden Oberflächen hin abnimmt, wodurch in dem ersten zusammengedrückten Teil, der sich an der distalen Endseite des zweiten zusammengedrückten Teils befindet, beide der verformten Teile derart ausgebildet werden, dass ihre Dicken zu den distalen Enden davon hin abnehmen.
- 20) Herstellungsverfahren nach Abs. 16), wobei die Pressoberfläche des ersten Presse-Formwerkzeugs und sämtliche der Pressoberflächen des zweiten Presse-Formwerkzeugs flach ausgeführt sind.
- 21) Herstellungsverfahren nach Abs. 16), wobei die Pressoberfläche des ersten Presse-Formwerkzeugs ausgebildet ist, um eine konkave gebogene Form bzw. Bogenform aufzuweisen, im Blick auf einen transversalen Querschnitt davon, und jede der sämtlichen der Pressoberflächen des zweiten Presse-Formwerkzeugs ausgebildet ist, um eine konvexe Bogenform aufzuweisen, im Blick auf einen transversalen Querschnitt davon, und wobei der Krümmungsradius der transversaler-Querschnitt-Form bzw. der Form des transversalen Querschnitts der Pressoberfläche des konvexen Abschnitts des zweiten Presse-Formwerkzeugs größer ausgeführt ist, als der Krümmungsradius der transversaler-Querschnitt-Form der Pressoberflächen an den gegenüberliegenden Seiten des konvexen Abschnitts.
- 22) Herstellungsverfahren nach Abs. 16), wobei Schlitze in der Umfangswand des Thermospeichermaterial-Beladungselements an Positionen auf einer einzelnen diametralen Linie ausgebildet werden, derart dass sich die Schlitze von dem distalen Ende des Thermospeichermaterial-Beladungselements zu einem Bereich erstrecken, wo der zweite zusammengedrückte Teil auszubilden ist.
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Bei einem Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion nach einem der Abs. 1) bis 15), ist ein zylindrischer Abschnitt, zum Herstellen einer Verbindung zwischen dem Inneren und Äußeren jedes Thermospeichermaterialbehälters, zwischen Randkantenabschnitten von zwei Metallplatten des Thermospeichermaterialbehälters ausgebildet; ein Endabschnitt eines zylindrischen Thermospeichermaterial-Beladungselements aus Metall, dessen Inneres als ein Thermospeichermaterial-Beladungsdurchgang dient und welcher aus einem blankes-Metall-Material ausgebildet ist, ist in den zylindrischen Abschnitt eingefügt und ist daran gelötet; ein Abschnitt des Thermospeichermaterial-Beladungselements, das von dem zylindrischen Abschnitt vorsteht, ist von gegenüberliegenden Seiten in einer radialen Richtung zusammengedrückt, wodurch die Umfangswand des Thermospeichermaterial-Beladungselements derart verformt ist, dass ein zusammengedrückter Abschnitt an dem Thermospeichermaterial-Beladungselement ausgebildet ist und der Thermospeichermaterial-Beladungsdurchgang geschlossen und abgedichtet ist; der zusammengedrückte Abschnitt des Thermospeichermaterial-Beladungselements weist einen ersten zusammengedrückten Teil und einen zweiten zusammengedrückten Teil auf, welcher angrenzend an den ersten zusammengedrückten Teil in einer Längsrichtung des Thermospeichermaterial-Beladungselements ausgebildet ist, und welcher größer beim Zusammendrückgrad als der erste zusammengedrückte Teil ist; und wobei eine Beziehung T2 < T1 ≤ 2t erfüllt ist, wo t die Dicke der Umfangswand eines nicht-zusammengedrückten Abschnitts des Thermospeichermaterial-Beladungselements darstellt, T1 die Dicke des ersten zusammengedrückten Teils darstellt, und T2 die Dicke des zweiten zusammengedrückten Teils darstellt. Verglichen mit einem Fall, wo ein kreisförmiger säulenförmiger Stöpsel lediglich in den zylindrischen Abschnitt pressgepasst ist, kann deshalb eine Leckage des in jeden Thermospeichermaterialbehälter geladenen Thermospeichermaterials verlässlich verhindert werden. Auch ist ein derartiger Stöpsel, welcher ein separates Element ist, unnötig. Zusätzlich kann eine Leckage des Thermospeichermaterials aus jedem Thermospeichermaterialbehälter verhindert werden, ohne das distale Ende des Thermospeichermaterial-Beladungselements mittels Schweißen, Kleben oder dergleichen abzudichten.
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Gemäß einem Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion nach einem der Abs. 3) bis 12), nimmt in den ersten und zweiten zusammengedrückten Teilen des zusammengedrückten Abschnitts des Thermospeichermaterial-Beladungselements der Grad des engen Kontakts zwischen den verformten Teilen zu, welche Abschnitte der verformten Umfangswand des Thermospeichermaterial-Beladungselements sind, wodurch eine Leckage des in jeden Thermospeichermaterialbehälter geladenen Thermospeichermaterials effektiver verhindert werden kann. Da sich das Material als eine Folge der Verformung der Umfangswand des Thermospeichermaterial-Beladungselements ausdehnt, kann insbesondere der Oxidfilm auf der Oberfläche zerbrochen werden, und eine neue Metalloberfläche kann erscheinen. Deshalb werden die verformten Teile, welche in engen Kontakt miteinander gebracht wurden, zusammen zumindest teilweise Druck-verbunden, wodurch der Grad an engem Kontakt zwischen den verformten Teilen, welche Abschnitte der verformten Umfangswand des Thermospeichermaterial-Beladungselements sind, zunimmt.
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Gemäß einem Herstellungsverfahren nach einem der Abs. 16) bis 22), kann eine Leckage des Thermospeichermaterials, das in die Thermospeichermaterialbehälter eines hergestellten Wärmetauschers mit einer Thermospeicherfunktion geladenen ist, verlässlich verhindert werden.
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Gemäß einem Herstellungsverfahren nach einem der Abs. 18) bis 22), nimmt in den ersten und zweiten zusammengedrückten Teilen des zusammengedrückten Abschnitts des Thermospeichermaterial-Beladungselements eines hergestellten Wärmetauschers mit einer Thermospeicherfunktion der Grad an engem Kontakt zwischen den verformten Teilen zu, welche Abschnitte der verformten Umfangswand des Thermospeichermaterial-Beladungselements sind, wodurch eine Leckage des in jeden Thermospeichermaterialbehälter geladenen Thermospeichermaterials effektiver verhindert werden kann. Da sich das Material als eine Folge der Verformung der Umfangswand des Thermospeichermaterial-Beladungselements ausdehnt, kann insbesondere der Oxidfilm auf der Oberfläche zerbrochen werden, und eine neue Metalloberfläche kann erscheinen. Deshalb werden die verformten Teile, welche in engen Kontakt miteinander gebracht wurden, zusammen zumindest teilweise Druck-verbunden, wodurch der Grad an engem Kontakt zwischen den verformten Teilen, welche Abschnitte der verformten Umfangswand des Thermospeichermaterial-Beladungselements sind, zunimmt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Teilschnitt-Perspektivansicht, welche die Gesamtstruktur eines Verdampfers mit einer Kältespeicherfunktion zeigt, an welchen ein Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion der vorliegenden Erfindung angewandt ist;
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2 ist eine vergrößerte Querschnittansicht im Schnitt nach A-A von 1;
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3 ist eine vergrößerte Perspektivansicht, die einen Hauptabschnitt eines Kältespeichermaterialbehälters zeigt, der bei dem Verdampfer mit einer Kältespeicherfunktion von 1 verwendet wird;
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4 ist eine vergrößerte Querschnittansicht im Schnitt nach B-B von 3;
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5 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 4;
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6 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die ein Verfahren zum Zusammendrücken eines zylindrischen Thermospeichermaterial-Beladungselements zeigt, um ein in 3 gezeigtes Thermospeichermaterial-Beladungselement auszubilden;
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7 ist eine 3 entsprechende Ansicht und zeigt eine erste Modifikation des Thermospeichermaterial-Beladungselements, dessen Kältespeichermaterial-Beladungsdurchgang geschlossen ist;
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8 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die ein Verfahren zum Zusammendrücken eines zylindrischen Thermospeichermaterial-Beladungselements zeigt, um das in 7 gezeigte Thermospeichermaterial-Beladungselement auszubilden;
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9 ist eine 4 entsprechende Ansicht und zeigt eine zweite Modifikation des Thermospeichermaterial-Beladungselements, dessen Kältespeichermaterial-Beladungsdurchgang geschlossen ist;
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10 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die ein Verfahren zum Zusammendrücken eines zylindrischen Thermospeichermaterial-Beladungselements zeigt, um das in 9 gezeigte Thermospeichermaterial-Beladungselement auszubilden;
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11 ist eine 4 entsprechende Ansicht und zeigt eine dritte Modifikation des Thermospeichermaterial-Beladungselements, dessen Kältespeichermaterial-Beladungsdurchgang geschlossen ist;
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12 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die ein Verfahren zum Zusammendrücken eines zylindrischen Thermospeichermaterial-Beladungselements zeigt, um das in 11 gezeigte Thermospeichermaterial-Beladungselement auszubilden;
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13 ist eine 4 entsprechende Ansicht und zeigt eine vierte Modifikation des Thermospeichermaterial-Beladungselements, dessen Kältespeichermaterial-Beladungsdurchgang geschlossen ist;
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14 ist eine Querschnittsansicht im Schnitt nach C-C von 13;
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15 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die ein Verfahren zum Zusammendrücken eines zylindrischen Thermospeichermaterial-Beladungselements zeigt, um das in den 13 und 14 gezeigte Thermospeichermaterial-Beladungselement auszubilden; und
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16 ist eine Querschnittsansicht im Schnitt nach D-D von 15.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird als nächstes unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird ein Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion der vorliegenden Erfindung auf einen Verdampfer mit einer Kältespeicherfunktion (eine Funktion des Speicherns von Kälte) angewandt.
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Durchweg in den Zeichnungen werden ähnliche Abschnitte und ähnliche Elemente durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Beschreibungen werden nicht wiederholt.
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In der folgenden Beschreibung wird die stromabwärtige Seite bezüglich einer Luftdurchgangsrichtung (eine durch einen Pfeil X in den 1 und 2 dargestellte Richtung) als die „vordere” bezeichnet, und die gegenüberliegende Seite als die „hintere”. Auch werden die linkshändigen und rechtshändigen Seiten von 1 als „links” beziehungsweise „rechts” bezeichnet.
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Des Weiteren umfasst der Begriff „Aluminium”, so wie er in der folgenden Beschreibung verwendet wird, Aluminiumlegierungen zusätzlich zu reinem Aluminium.
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1 zeigt die Gesamtstruktur eines Verdampfers mit einer Kältespeicherfunktion, an welchen der Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion der vorliegenden Erfindung angewandt ist, und die 2 bis 5 zeigen die Ausgestaltung eines Hauptabschnitts des Verdampfers. Auch zeigt 6 ein Verfahren zum Zusammendrücken eines zylindrischen Thermospeichermaterial-Beladungselements, um ein in den 2 bis 5 gezeigtes Thermospeichermaterial-Beladungselement auszubilden.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Verdampfer 1 mit einer Kältespeicherfunktion (ein Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion) einen ersten Sammelbehälter bzw. Kopfbehälter 2 und einen zweiten Sammelbehälter 3, die aus Aluminium ausgebildet und getrennt voneinander in der vertikalen Richtung angeordnet sind, derart dass sie sich in die links-rechts Richtung erstrecken; und einen Wärmeaustausch-Kernabschnitt 4, der zwischen den zwei Sammelbehältern 2 und 3 vorgesehen ist.
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Der erste Sammelbehälter 2 umfasst einen leewärtigen oberen Kopfabschnitt bzw. Sammelabschnitt 5, der sich an der vorderen Seite (stromabwärtige Seite bezüglich der Luftdurchgangsrichtung) befindet; und einen windwärtigen oberen Sammelabschnitt 6, der sich an der hinteren Seite (stromaufwärtige Seite bezüglich der Luftdurchgangsrichtung) befindet, und mit dem leewärtigen oberen Sammelabschnitt 5 vereinigt ist. Ein Kühlmitteleinlass 7 ist an dem rechten Ende des leewärtigen oberen Sammelabschnitts 5 vorgesehen, und ein Kühlmittelauslass 8 ist an dem rechten Ende des windwärtigen oberen Sammelabschnitts 6 vorgesehen. Der zweite Sammelbehälter 3 umfasst einen leewärtigen unteren Sammelabschnitt 9, der sich an der vorderen Seite befindet, und einen windwärtigen unteren Sammelabschnitt 11, der sich an der hinteren Seite befindet und mit dem leewärtigen unteren Sammelabschnitt 9 vereinigt ist. Das jeweilige Innere des leewärtigen unteren Sammelabschnitts 9 und des windwärtigen unteren Sammelabschnitts 11 des zweiten Sammelbehälters 3 sind über ein Kommunikations- bzw. Verbindungselement 12 zusammen verbunden, welches an die rechten Enden der zwei unteren Sammelabschnitte 9 und 11 gefügt ist, und welches einen Innenraum aufweist, der als ein Durchgang dient.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt, sind in dem Wärmeaustausch-Kernabschnitt 4 eine Vielzahl flacher Wärmeaustauschrohre 13, welche sich in die vertikale Richtung erstrecken, deren Breitenrichtung mit der Luftdurchgangsrichtung (die vorne-hinten Richtung) übereinstimmt, und welche aus Aluminium-Extrudat ausgebildet sind, derart parallel angeordnet, dass sie voneinander in der links-rechts Richtung beabstandet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind eine Vielzahl an Paaren 14, jedes aus zwei Wärmeaustauschrohren 13 gebildet, die in der vorne-hinten Richtung voneinander beabstandet sind, in vorbestimmten Intervallen in der links-rechts Richtung angeordnet. Luftdurchgangszwischenräume 15 sind derart ausgebildet, dass jeder Luftdurchgangszwischenraum 15 zwischen angrenzenden zwei der Paare 14 ausgebildet ist, wobei jedes aus den vorderen und hinteren Wärmeaustauschrohren 13 gebildet ist. Ein oberer Endabschnitt jedes vorderen Wärmeaustauschrohrs 13 ist mit dem leewärtigen oberen Sammelabschnitt 5 verbunden, und ein unterer Endabschnitt jedes vorderen Wärmeaustauschrohrs 13 ist mit dem leewärtigen unteren Sammelabschnitt 9 verbunden. Ähnlich ist ein oberer Endabschnitt jedes hinteren Wärmeaustauschrohrs 13 mit dem windwärtigen oberen Sammelabschnitt 6 verbunden, und ein unterer Endabschnitt jedes hinteren Wärmeaustauschrohrs 13 ist mit dem windwärtigen unteren Sammelabschnitt 11 verbunden.
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Ein flacher Kältespeichermaterialbehälter 16 (Thermospeichermaterialbehälter), welcher aus Aluminium ausgebildet ist und welcher mit einem Kältespeichermaterial (nicht gezeigt) zum Speichern von Kälte gefüllt ist, ist in jedem von Luftdurchgangszwischenräumen 15 angeordnet, ausgewählt aus sämtlichen der Luftdurchgangszwischenräume 15 des Wärmeaustausch-Kernabschnitts 4, wobei die ausgewählten Luftdurchgangszwischenräume 15 nicht aneinander angrenzend sind, derart dass sich der Kältespeichermaterialbehälter 16 über die vorderen und hinteren Wärmeaustauschrohre 13 in einem Zustand erstreckt, in welchem seine Längsrichtung mit der vertikalen Richtung übereinstimmt und seine Breitenrichtung mit der vorne-hinten Richtung übereinstimmt. Eine gewellte äußere Lamelle bzw. Rippe 17 ist in jedem der verbleibenden Luftdurchgangszwischenräume 15 angeordnet, derart dass sich die gewellte äußere Lamelle 17 über die vorderen und hinteren Wärmeaustauschrohre 13 erstreckt. Die äußere Lamelle 17 ist aus einem Aluminium-Lötblech mit einer Lötmaterialschicht auf jeder von gegenüberliegenden Oberflächen davon ausgebildet, und weist Scheitelabschnitte auf, die sich in die vorne-hinten Richtung erstrecken, Talabschnitte, die sich in die vorne-hinten Richtung erstrecken, und Verbindungsabschnitte, die die Scheitelabschnitte und die Talabschnitte verbinden. Auch ist die äußere Lamelle 17, welche aus einem Aluminium-Lötblech mit einer Lötmaterialschicht auf jeder von gegenüberliegenden Oberflächen davon ausgebildet ist, an der Außenseite des Paars 14 der Wärmeaustauschrohre 13 angeordnet, die sich an dem linken Ende befinden, und ist an der Außenseite des Paars 14 der Wärmeaustauschrohre 13 angeordnet, die sich an dem rechten Ende befinden. Eine aus Aluminium ausgebildete Seitenplatte 18, ist an der Außenseite von jeder der äußeren Lamellen 17 angeordnet, die sich an dem linken beziehungsweise rechten Ende befinden, und ist an die entsprechende äußere Lamelle 17 gelötet. Die Räume zwischen den äußeren Lamellen 17 und den Seitenplatten 18, die sich an den linken und den rechten Enden befinden, dienen auch als Luftdurchgangszwischenräume.
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Jeder Kältespeichermaterialbehälter 16 weist einen Behälterhauptkörperabschnitt 21 und einen nach außen vorstehenden Abschnitt 22 auf. Der Behälterhauptkörperabschnitt 21 befindet sich hinter den vorderen Seitenkanten der vorderen Wärmeaustauschrohre 13, und ist an die zwei (vorderen und hinteren) Wärmeaustauschrohre 13 von jedem der Paare 14 gelötet, die sich auf gegenüberliegenden Seiten des Behälterhauptkörperabschnitts 21 befinden. Der nach außen vorstehende Abschnitt 22 erstreckt sich von der vorderen Seitenkante (leewärtige Seitenkante) des Behälterhauptkörperabschnitts 21, und steht vorwärts (nach außen in der Luftdurchgangsrichtung) von den vorderen Seitenkanten der vorderen Wärmeaustauschrohre 13 vor. Der gesamte Behälterhauptkörperabschnitt 21 des Kältespeichermaterialbehälters 16 weist eine gleichmäßige Abmessung auf, gemessen in der links-rechts-Richtung. Die Abmessung des nach außen vorstehenden Abschnitts 22 des Kältespeichermaterialbehälters 16, gemessen in der vertikalen Richtung, ist gleich derjenigen des Behälterhauptkörperabschnitts 21, und die Abmessung des nach außen vorstehenden Abschnitts 22 des Kältespeichermaterialbehälters 16, gemessen in der links-rechts-Richtung, ist größer als diejenige des Behälterhauptkörperabschnitts 21 des Kältespeichermaterialbehälters 16. In Bezug auf den Behälterhauptkörperabschnitt 21, ist deshalb der nach außen vorstehende Abschnitt 22 in der links-rechts-Richtung nach außen ausbauchend. Die Abmessung des nach außen vorstehenden Abschnitts 22, gemessen in der links-rechts-Richtung, ist gleich einer Höhe, die durch Addieren der Abmessung des Behälterhauptkörperabschnitts 21 des Kältespeichermaterialbehälters 16 in der links-rechts-Richtung zu dem Doppelten einer Rohrhöhe erhalten wird, welche die Abmessung von jedem Wärmeaustauschrohr 13 ist, gemessen in der links-rechts-Richtung.
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Eine innere Lamelle 23, die aus Aluminium hergestellt ist, ist in jedem Kältespeichermaterialbehälter 16 derart angeordnet, dass sich die innere Lamelle 23 von dem hinteren Ende des Behälterhauptkörperabschnitts 21 zu dem vorderen Ende des nach außen vorstehenden Abschnitts 22 erstreckt, und sich über im Wesentlichen die gesamte Länge des Kältespeichermaterialbehälters 16 in der vertikalen Richtung erstreckt. Die innere Lamelle 23 ist eine gewellte Lamelle, welche Scheitelabschnitte aufweist, die sich in die vorne-hinten Richtung erstrecken, Talabschnitte, die sich in die vorne-hinten Richtung erstrecken, und Verbindungsabschnitte, die die Scheitelabschnitte und die Talabschnitte verbinden. Die innere Lamelle 23 weist eine gleichmäßige Lamellenhöhe über die Gesamtheit von ihr auf, und ist an die inneren Oberflächen der linken und rechten Seitenwände des Behälterhauptkörperabschnitts 21 des Speichermaterialbehälters 16 gelötet.
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Ein Paraffin-basiertes, latente Wärme bzw. Umwandlungswärme-Speichermaterial mit einem angepassten Gefrierpunkt von ungefähr 5 bis 10°C wird als ein Kältespeichermaterial verwendet, das in jeden Kältespeichermaterialbehälter 16 geladen ist. Insbesondere werden Pentadecan, Tetradecan oder dergleichen verwendet. Das Kältespeichermaterial wird derart in jeden Kältespeichermaterialbehälter 16 geladen, dass das Kältespeichermaterial einen Punkt nahe dem oberen Ende des Kältespeichermaterialbehälters 16 erreicht.
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Der Kältespeichermaterialbehälter 16 ist durch Zusammenlöten von Randkantenabschnitten von zwei im Allgemeinen rechteckigen Aluminiumplatten 19 (Metallplatten) ausgebildet, welche in der vertikalen Richtung verlängert sind, und ist mit einem Paraffin-basierten Umwandlungswärme-Speichermaterial (Thermospeichermaterial, welches Kälte speichert) mit einem angepassten Gefrierpunkt von ungefähr 5 bis 10°C gefüllt, wie beispielsweise Pentadecan oder Tetradecan. Die Aluminiumplatten 19, welche jeden Kältespeichermaterialbehälter 16 bilden, sind jede durch Pressformerei aus einem Aluminium-Lötblech mit einer Lötmaterialschicht auf jeder von gegenüberliegenden Seiten davon ausgebildet. Jede der Aluminiumplatten 19 weist ausbauchende Abschnitte 19a und 19b auf, welche den Behälterhauptkörperabschnitt 21 beziehungsweise den nach außen vorstehenden Abschnitt 22 ausbilden, und einen Randabschnitt 19c, welcher entlang der Randkante verbleibt und eine vorbestimmte Breite aufweist. Die zwei Aluminiumplatten 19 werden mit der inneren Lamelle 23 dazwischen angeordnet zusammengebaut, derart dass die Öffnungen der ausbauchenden Abschnitte 19a und 19b einander zugewandt sind. In diesem Zustand werden die Randabschnitte 19c der zwei Aluminiumplatten 19 zusammengelötet, und die innere Lamelle 23 wird an die Aluminiumplatten 19 gelötet, wodurch der Kältespeichermaterialbehälter 16 ausgebildet wird.
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Jede äußere Lamelle 17 weist einen Lamellenhauptkörperabschnitt 26 und einen nach außen vorstehenden Abschnitt 27 auf. Der Lamellenhauptkörperabschnitt 26 befindet sich hinter den vorderen Seitenkanten der vorderen Wärmetauschrohre 13, und ist an die vorderen und hinteren Wärmetauschrohre 13 von jedem der Paare 14 gelötet, die sich an gegenüberliegenden Seiten des Lamellenhauptkörperabschnitts 26 befinden. Der nach außen vorstehende Abschnitt 27 erstreckt sich von der vorderen Seitenkante des Lamellenhauptkörperabschnitts 26, und steht von den vorderen Seitenkanten der vorderen Wärmeaustauschrohre 13 nach vorne vor. Bemerkenswerterweise sind in dem Wärmeaustausch-Kernabschnitt 4, Lamellenpaare 28, jedes aus zwei äußeren Lamellen 17 gebildet, die in den Luftdurchgangszwischenräumen 15 angrenzend aneinander in der links-rechts Richtung angeordnet sind, und die Kältespeichermaterialbehälter 16 wechselweise in der links-rechts Richtung angeordnet, und ein Wasserrückhaltezwischenraum 29 zum Zurückhalten von Kondenswasser ist zwischen den nach außen vorstehenden Abschnitten 27 der zwei äußeren Lamellen 17 jedes Lamellenpaars 28 vorgesehen. Ein Seitenkantenabschnitt (gegenüber dem Wasserrückhaltezwischenraum 29) des nach außen vorstehenden Abschnitts 27 von jeder der äußeren Lamellen 17, ausgenommen jene an den linken und rechten Enden, ist an den nach außen vorstehenden Abschnitt 21 des entsprechenden Kältespeichermaterialbehälters 16 gelötet. Bemerkenswerterweise muss der Seitenkantenabschnitt (gegenüber dem Wasserrückhaltezwischenraum 29) des nach außen vorstehenden Abschnitts 27 von jeder äußeren Lamelle 17 nicht an den nach außen vorstehenden Abschnitt 21 des entsprechenden Kältespeichermaterialbehälters 16 gelötet sein, und kann lediglich in Kontakt mit dem nach außen vorstehenden Abschnitt 21 des entsprechenden Kältespeichermaterialbehälters 16 sein.
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Wie in den 3 und 4 gezeigt, weist jeder Kältespeichermaterialbehälter 16 einen zylindrischen Abschnitt 31 auf, welcher eine Verbindung zwischen dem Inneren des Kältespeichermaterialbehälters 16 und der Außenseite davon herstellt. Der zylindrische Abschnitt 31 ist an dem oberen Ende des nach außen vorstehenden Abschnitts 22 jedes Kältespeichermaterialbehälters 16 ausgebildet, derart dass sich der zylindrische Abschnitt 31 über die Randabschnitte 19c der zwei Aluminiumplatten 19 erstreckt. Der zylindrische Abschnitt 31 ist aus halbzylindrischen Abschnitten 31a gebildet, die an den zwei Aluminiumplatten 19 ausgebildet sind. Ein Abschnitt eines zylindrischen Kältespeichermaterial-Beladungselements 32, der sich nahe dem einen Ende davon bezüglich der Längsrichtung befindet (nachstehend wird ein derartiger Abschnitt einfach als ein „Endabschnitt” bezeichnet), ist in den zylindrischen Abschnitt 31 eingeführt und an den zylindrischen Abschnitt 31 gelötet. Das Kältespeichermaterial-Beladungselement 32 ist aus einem blankes-Aluminium-Material ausgebildet, und das Innere des Kältespeichermaterial-Beladungselements 32 dient als ein Kältespeichermaterial-Beladungsdurchgang 33. Ein Abschnitt des Kältespeichermaterial-Beladungselements 32, der von dem zylindrischen Abschnitt 31 vorsteht, wird von gegenüberliegenden Seiten in der radialen Richtung (von den linken und rechten Seiten bei der vorliegenden Ausführungsform) zusammengedrückt, wodurch die Umfangswand 32a des Kältespeichermaterial-Beladungselements 32 verformt wird. Als eine Folge wird ein zusammengedrückter Abschnitt 34 an dem Kältespeichermaterial-Beladungselement 32 ausgebildet, und der Kältespeichermaterial-Beladungsdurchgang 33 wird geschlossen und abgedichtet. Der zusammengedrückte Teil 34 des Kältespeichermaterial-Beladungselements 32 weist zwei erste zusammengedrückte Teile 35 auf, die voneinander in der Längsrichtung des Kältespeichermaterial-Beladungselements 32 beabstandet sind, und einen zweiten zusammengedrückten Teil 36, welcher zwischen den zwei ersten zusammengedrückten Teilen 35 ausgebildet ist und welcher größer im Grad der Zusammendrückung als die ersten zusammengedrückten Teile 35 ist. Jeder der zwei ersten zusammengedrückten Teile 35 und des zweiten zusammengedrückten Teils 36 des Kältespeichermaterial-Beladungselements 32 weist eine flache Form auf, im Blick auf einen transversalen Querschnitt senkrecht zu der Längsrichtung des Kältespeichermaterial-Beladungselements 32. In jedem der zwei ersten zusammengedrückten Teile 35 und des zweiten zusammengedrückten Teils 36 des Kältespeichermaterial-Beladungselements 32, sind verformte Teile 32b und 32c (Abschnitte der verformten Umfangswand 32a des Kältespeichermaterial-Beladungselements 32) in engem Kontakt miteinander, und eine Aussparung 37 mit der Form einer rechteckigen Nut ist an der äußeren Oberfläche von einem der verformten Teile 32b und 32c des zweiten zusammengedrückten Teils 36 (der verformte Teil auf der rechtshändigen Seite bei der vorliegenden Ausführungsform) derart ausgebildet, dass sich die Aussparung 37 in die vorne-hinten Richtung über die gesamte Breite des zweiten zusammengedrückten Teils 36 erstreckt. Im Blick auf einen vertikalen Querschnitt, der entlang der Längsrichtung des Kältespeichermaterial-Beladungselements 32 und senkrecht zu der Zusammendrückrichtung (siehe 4) genommen ist, ist in dem zweiten zusammengedrückten Teil 36 die Grenze 38 zwischen gegenseitig anstoßenden verformten Teilen 32b und 32c gebogen, in dem zweiten zusammengedrückten Teil 36, zu dem verformten Teil 32c hin, an welchem die Aussparung 37 nicht ausgebildet ist (ist bei der vorliegenden Ausführungsform nach links gebogen).
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Wie in den 4 und 5 gezeigt, ist eine Beziehung T2 < T1 ≤ 2t (das Doppelte von t) erfüllt, wobei t die Dicke (mm) der Umfangswand 32a eines nicht-zusammengedrückten Abschnitts des Kältespeichermaterial-Beladungselements 32 darstellt, T1 die Dicke (mm) des ersten zusammengedrückten Teils 35 darstellt, und T2 die Dicke (mm) des zweiten zusammengedrückten Teils 36 darstellt. Auch ist vorzugsweise in dem zweiten zusammengedrückten Teil 36 des Kältespeichermaterial-Beladungselements 32 die minimale Dicke W1 des linksseitigen verformten Teils 32c, an welchem die Aussparung 37 nicht ausgebildet ist, kleiner als die maximale Dicke W2 des rechtsseitigen verformten Teils 32b, an welchem die Aussparung 37 ausgebildet ist. Überdies weist der rechtsseitige verformte Teil 32b des zweiten zusammengedrückten Teils 36 des Kältespeichermaterial-Beladungselements 32 eine Dicke W3 auf, an gegenüberliegenden Enden des Bodens der Aussparung 37 bezüglich der Breitenrichtung davon. Die Dicke W3 ist kleiner als diejenige an der Mitte des Bodens bezüglich der Breitenrichtung davon (d. h. die maximale Dicke W2 des verformten Teils 32b).
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Der oben beschriebene Verdampfer 1 mit einer Kältespeicherfunktion bildet einen Kältekreislauf in Kombination mit einem durch einen Motor eines Fahrzeugs angetriebenen Kompressor, einem Kondensator (Kühlmittelkühlvorrichtung) zum Kühlen des aus dem Kompressor abgelassenen Kühlmittels, und einem Expansionsventil (Druckreduziereinheit) zum Verringern des Drucks des Kühlmittels, das durch den Kondensator durchgegangen ist. Der Kältekreislauf ist als eine Autoklimaanlage in einem Fahrzeug, wie beispielsweise ein Automobil, eingebaut, welches temporär den Motor anhält, welcher als eine Antriebsquelle des Kompressors dient, wenn das Fahrzeug angehalten wird. Wenn der Kompressor in Betrieb ist, geht Niedrigdruck-Zwei-Phasen-Kühlmittel (eine Mischung aus Dampfkühlmittel und flüssigem Kühlmittel), das durch den Kompressor komprimiert wurde und durch den Kondensator und das Expansionsventil durchgegangen ist, durch den Kühlmitteleinlass 7, und tritt in den leewärtigen oberen Sammelabschnitt 5 des Verdampfers 1 ein. Das Kühlmittel geht dann durch sämtliche der Wärmeaustauschrohre 13, und strömt aus dem Kühlmittelauslass 8 des windwärtigen oberen Sammelabschnitts 6 heraus. Wenn das Kühlmittel durch die Wärmeaustauschrohre 13 strömt, führt das Kühlmittel einen Wärmeaustausch mit Luft aus, die durch die Luftdurchgangszwischenräume 15 durchgeht, und strömt heraus in einer Dampfphase.
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Zu diesem Zeitpunkt wird das Kältespeichermaterial innerhalb des Behälterhauptkörpers 21 jedes Kältespeichermaterialbehälters 16 durch das Kühlmittel gekühlt, das durch die Wärmeaustauschrohre 13 strömt. Auch wird die durch das gekühlte Kältespeichermaterial innerhalb des Behälterhauptkörpers 21 getragene Kälte mittels der inneren Lamelle 23 an das Kältespeichermaterial innerhalb des nach außen vorstehenden Abschnitts 22 des Kältespeichermaterialbehälters 16 übertragen. Ferner wird das Kältespeichermaterial innerhalb des nach außen vorstehenden Abschnitts 22 des Kältespeichermaterialbehälters 16 durch Luft gekühlt, die durch die Luftdurchgangszwischenräume 15 durchgegangen ist, und durch das Kühlmittel gekühlt. Als eine Folge davon wird die Kälte in dem gesamten Kältespeichermaterial innerhalb des Kältespeichermaterialbehälters 16 gespeichert. Zur gleichen Zeit, aufgrund des Kühlens durch das durch die Wärmeaustauschrohre 13 strömende Kühlmittel, wird Kondenswasser auf den Oberflächen der äußeren Lamellen 17 erzeugt. Das Kondenswasser strömt aufgrund des Luftstroms vorwärts, und tritt in die Wasserrückhaltezwischenräume 29 ein. Das Kondenswasser wird in den Wasserrückhaltezwischenräumen 29 durch die Kapillarkraft zurückgehalten, und Kälte (Eigenwärme) wird in dem Kondenswasser gespeichert. Auch gefriert zumindest ein Teil des innerhalb der Wasserrückhaltefreiräume 29 zurückgehaltenen Kondenswassers, wodurch Kälte (Eigenwärme) gespeichert wird.
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Wenn der Kompressor anhält, wird die Kälte, die in dem Kältespeichermaterial innerhalb des Behälterhauptkörperabschnitts 21 und nach außen vorstehenden Abschnitts 22 von jedem Kältespeichermaterialbehälter 16 gespeichert ist, durch die innere Lamelle 23 an die linken und rechten Seitenwände des Behälterhauptkörperabschnitts 21 und des nach außen vorstehenden Abschnitts 22 übertragen. Die auf die linken und rechten Seitenwände des Behälterhauptkörperabschnitts 21 übertragene Kälte wird an Luft übertragen, die durch die Luftdurchgangszwischenräume 15 durchgeht, mittels der entsprechenden Wärmeaustauschrohre 13 und der Lamellenhauptkörperabschnitte 26 der äußeren Lamellen 17, die an die Wärmeaustauschrohre 13 gelötet sind. Die an die linken und rechten Seitenwände des nach außen vorstehenden Abschnitts 22 übertragene Kälte, wird mittels der nach außen vorstehenden Abschnitte 27 der äußeren Lamellen 17, die an die linken und rechten Seitenoberflächen des nach außen vorstehenden Abschnitts 22 gelötet sind, an Luft übertragen, die durch die Luftdurchgangszwischenräume 15 durchgeht. Auch wird die Kälte (Eigenwärme), die in dem innerhalb der Wasserrückhaltezwischenräumen 29 zurückgehaltenen Kondenswasser gespeichert ist, an die Luft übertragen, die durch die Luftdurchgangszwischenräume 15 durchgeht, in welchen die zwei äußeren Lamellen 17 von jedem Rippenpaar 28 angeordnet sind. In dem Fall, wo das Kondenswasser innerhalb der Wasserrückhaltezwischenräume 29 gefroren ist, werden die Kälte (Umwandlungswärme) von Eis und die Kälte (Eigenwärme) von Kondenswasser, das als eine Folge des Schmelzens des Eis erzeugt wird, auch an die Luft übertragen, die durch die Luftdurchgangszwischenräume 15 durchgeht. Folglich kann die Kältefreisetzungszeit, während welcher Kälte an die Luft freigesetzt wird, die durch die Luftdurchgangszwischenräume 15 durchgeht, verlängert werden, und sogar wenn sich die Temperatur von der durch den Verdampfer 1 durchgegangenen Luft erhöht, wird die Luft gekühlt, so dass ein steiler Abfall bei der Kühlungskapazität für einen relativ langen Zeitraum verhindert werden kann.
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Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des oben beschriebenen Verdampfers 1 mit einer Kältespeicherfunktion unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
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Komponenten, welche die zwei Sammelbehälter 2 und 3, die Wärmeaustauschrohre 13, die äußeren Lamellen 17, die Seitenplatten 18 und die inneren Lamellen 23 ausbilden, werden vorbereitet.
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Auch wird Pressformerei an jeder der Aluminiumplatten 19 durchgeführt, die aus einem Aluminium-Lötblech mit einer Kernmaterialschicht und Lötmaterialschichten ausgebildet sind, welche gegenüberliegende Seiten der Kernmaterialschicht bedecken, um dadurch die ausbauchenden Abschnitte 19a und 19b auszubilden, welche den Behälterhauptkörperabschnitt 21 beziehungsweise den nach außen vorstehenden Abschnitt 22 ausbilden, und den Randabschnitt 19c, welcher entlang der Randkante verbleibt und eine vorbestimmte Breite aufweist. Gleichzeitig hiermit werden die halbzylindrischen Abschnitte 31a, welche den zylindrischen Abschnitt 31 zum Herstellen einer Verbindung zwischen dem Inneren des Kältespeichermaterialbehälters 16 und der Außenseite davon ausbilden, an Abschnitten der Randabschnitte 19c der zwei Aluminiumplatten 19 vorgesehen, wobei die Abschnitte kontinuierlich mit den oberen Enden der ausbauchenden Abschnitte 19b davon sind. Die zwei Aluminiumplatten 19 werden mit der inneren Lamelle 23 zusammen kombiniert, die derart dazwischen angeordnet ist, dass die Öffnungen der ausbauchenden Abschnitte 19a und 19b einander zugewandt sind, und derart dass die Randabschnitte 19c einander überlappen, wodurch der zylindrische Abschnitt 31 durch die halbzylindrischen Abschnitte 31a der zwei Aluminiumplatten 19 ausgebildet wird. Somit wird jede von Behälter-ausbildenden Anordnungen vorbereitet. Auch wird das zylindrische Kältespeichermaterial-Beladungselement 32, welches aus einem blankes-Aluminium-Material ausgebildet wird und dessen Inneres als der Kältespeichermaterial-Beladungsdurchgang 33 dient, vorbereitet.
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Nachfolgend wird ein Endabschnitt des Kältespeichermaterial-Beladungselements 32 in den zylindrischen Abschnitt 31 jeder Behälter-ausbildenden Anordnung eingeführt. Die Behälter-ausbildenden Anordnungen, die Komponenten, welche die zwei Sammelbehälter 2 und 3 ausbilden, die Wärmeaustauschrohre 13, die äußeren Lamellen 17 und die Seitenplatten 18, werden zusammengebaut und provisorisch befestigt. Nachfolgend werden die Randkantenabschnitte der zwei Aluminiumplatten 19 zusammengelötet, die halbzylindrischen Abschnitte 31a werden zusammengelötet, die halbzylindrischen Abschnitte 31a und das Kältespeichermaterial-Beladungselement 32 werden zusammengelötet, und die zwei Aluminiumplatten 19 und die innere Lamelle 23 werden zusammengelötet, wodurch jeder der Kältespeichermaterialbehälter 16 hergestellt wird. Gleichzeitig hiermit werden die zwei Aluminiumplatten 19 und die entsprechenden Wärmeaustauschrohre 13 zusammengelötet, und die verbleibenden Komponenten werden zusammengelötet.
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Nachfolgend wird ein Kältespeichermaterial in jeden Kältespeichermaterialbehälter 16 durch den Kältespeichermaterial-Beladungsdurchgang 33 des Kältespeichermaterial-Beladungselements 32 geladen, und ein Abschnitt des Kältespeichermaterial-Beladungselements 32, der von dem zylindrischen Abschnitt 31 vorsteht, wird gepresst und von den gegenüberliegenden Seiten bezüglich der Dickenrichtung der Aluminiumplatten 19 (d. h. gegenüberliegende Seiten in der radialen Richtung) zusammengedrückt, durch Verwenden eines ersten Presse-Formwerkzeugs 40, das auf der linken Seite angeordnet ist, und eines zweiten Presse-Formwerkzeugs 41, das auf der rechten Seite angeordnet ist. Somit wird die Umfangswand 32a des Kältespeichermaterial-Beladungselements 32 verformt, wodurch der zusammengedrückte Abschnitt 34 an dem Kältespeichermaterial-Beladungselement 32 ausgebildet wird, und der Kältespeichermaterial-Beladungsdurchgang 33 wird geschlossen und abgedichtet.
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Die gesamte rechte Seitenoberfläche des ersten Presse-Formwerkzeugs 40 bildet eine flache Pressoberfläche 42 aus. Ein konvexer Abschnitt 43 mit einem rechteckigen transversalen Querschnitt ist an der linken Seitenoberfläche des zweiten Presse-Formwerkzeugs 41 an einer Zwischenposition bezüglich der Längsrichtung davon vorgesehen, derart dass der konvexe Abschnitt 43 nach links vorsteht. Abschnitte der linken Seitenoberfläche des zweiten Presse-Formwerkzeugs 41, die sich an den oberen und unteren Seiten des konvexen Abschnitts 43 befinden, bilden flache Pressoberflächen 44 aus, und die Endoberfläche des konvexen Abschnitts 43 bildet eine flache Pressoberfläche 45 aus. Folglich werden die zwei ersten zusammengedrückten Teile 35 durch die Pressoberfläche 42 des ersten Presse-Formwerkzeugs 40 und die Pressoberflächen 44 des zweiten Presse-Formwerkzeugs 41, die sich an den oberen und unteren Seiten des konvexen Abschnitts 43 befinden, ausgebildet, und der zweite zusammengedrückte Teil 36 wird durch die Pressoberfläche 42 des ersten Presse-Formwerkzeugs 40 und die Pressoberfläche 45 des konvexen Abschnitts 43 des zweiten Presse-Formwerkzeugs 41 ausgebildet. Auf diese Art und Weise wird der Verdampfer 1 mit einer Kältespeicherfunktion hergestellt.
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Bei der oben beschriebenen Ausführungsform kann der erste zusammengedrückte Teil 35, der sich an der distalen Endseite des zweiten zusammengedrückten Teils 36 befindet, in einigen Fällen abgetrennt und entfernt werden.
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Die 7 bis 16 zeigen Modifikationen der Kältespeichermaterial-Beladungselemente und Verfahren zum Verschließen der Kältespeichermaterial-Beladungsdurchgänge der Kältespeichermaterial-Beladungselemente gemäß den Modifikationen.
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In den Fall eines in 7 gezeigten Kältespeichermaterial-Beladungselements 50, sind die ersten zusammengedrückten Teile 35 und der zweite zusammengedrückte Teil 36 des zusammengedrückten Abschnitts 34, die durch Verformen der Umfangswand 50a des Kältespeichermaterial-Beladungselements 50 ausgebildet werden, derart dass, im Blick auf einen transversalen Querschnitt senkrecht zu der Längsrichtung des Kältespeichermaterial-Beladungselements 50, die Grenze 51 zwischen gegenseitig anstoßenden verformten Teilen 50b und 50c des ersten zusammengedrückten Teils 35, die sich an der distalen Endseite des zweiten zusammengedrückten Teils 36 befinden, zu den gegenüberliegenden Enden des ersten zusammengedrückten Teils 35 bezüglich der Breitenrichtung davon freigelegt ist. Die Struktur des verbleibenden Abschnitts ist identisch mit derjenigen des oben beschriebenen Kältespeichermaterial-Beladungselements 32.
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Ein Abschnitt des in 7 gezeigten Kältespeichermaterial-Beladungselements 50, welcher Abschnitt von dem zylindrischen Abschnitt 31 vorsteht, wird gepresst und von den gegenüberliegenden Seiten bezüglich der Dickenrichtung der Aluminiumplatten 19 (d. h. gegenüberliegende Seiten in der radialen Richtung) zusammengedrückt, durch Verwenden eines ersten Presse-Formwerkzeugs 40, das auf der linken Seite angeordnet ist, und eines zweiten Presse-Formwerkzeugs 41, das auf der rechten Seite angeordnet ist. Somit wird die Umfangswand 32a des Kältespeichermaterial-Beladungselements 32 verformt, wodurch der zusammengedrückte Abschnitt 34 an dem Kältespeichermaterial-Beladungselement 32 ausgebildet wird, und der Kältespeichermaterial-Beladungsdurchgang 33 wird geschlossen und abgedichtet. Zu diesem Zeitpunkt werden, wie in 8 gezeigt, Schlitze 52 in der Umfangswand 50a des Kältespeichermaterial-Beladungselements 50 an Positionen auf einer einzelnen diametralen Linie derart ausgebildet, dass sich die Schlitze 52 von dem distalen Ende zu einem Bereich erstrecken, wo der zweite zusammengedrückte Teil 36 auszubilden ist.
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In den Fall eines in 9 gezeigten Kältespeichermaterial-Beladungselements 55, wird die Umfangswand 55a des Kältespeichermaterial-Beladungselements 55 derart verformt, dass einer der gegenseitig anstoßenden Abschnitte 55b und 55c des ersten zusammengedrückten Teils 35 des zusammengedrückten Abschnitts 34, der sich an der distalen Endseite des zweiten zusammengedrückten Teils 36 davon befindet (die rechtsseitigen verformten Teile 55b bei der vorliegenden Modifikation), in der Dicke zu dem distalen Ende hin abnimmt, wodurch sich die äußere Oberfläche des rechtsseitigen verformten Teils 55b nach links zu dem oberen Ende davon hin neigt. Die Struktur des verbleibenden Abschnitts ist identisch mit derjenigen des oben beschriebenen Kältespeichermaterial-Beladungselements 32.
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Wie in 10 gezeigt, ist ein zweites Presse-Formwerkzeug 56, welches in Kombination mit dem ersten Presse-Formwerkzeug 40 genutzt wird, um einen Abschnitt des in 9 gezeigten Kältespeichermaterial-Beladungselements 55 zu pressen und zusammenzulegen, der von dem zylindrischen Abschnitt 31 vorsteht, von den gegenüberliegenden Seiten bezüglich der Dickenrichtung der Aluminiumplatten 19 (d. h. gegenüberliegende Seiten in der radialen Richtung), derart ausgebildet, dass eine Pressoberfläche 57 (linke Seitenoberfläche) des zweiten Presse-Formwerkzeugs 56, welche sich an der oberen Seite des konvexen Abschnitts 43 befindet, sich nach links zu dem oberen Ende davon hin neigt. Folglich werden die zwei ersten zusammengedrückten Teile 35 durch die Pressoberfläche 42 des ersten Presse-Formwerkzeugs 40 und die Pressoberflächen 57 und 44 des zweiten Presse-Formwerkzeugs 56, die sich an den oberen und unteren Seiten des konvexen Abschnitts 43 befinden, ausgebildet, und der zweite zusammengedrückte Teil 36 wird durch die Pressoberfläche 42 des ersten Presse-Formwerkzeugs 40 und die Pressoberfläche 45 des konvexen Abschnitts 43 des zweiten Presse-Formwerkzeugs 56 ausgebildet. Zu diesem Zeitpunkt bildet die obere-Seite-Pressoberfläche 57 des zweiten Presse-Formwerkzeugs 56 den verformten Teil 55b aus, derart dass seine Dicke zu dem distalen Ende davon abnimmt und sich seine äußere Oberfläche nach links zu dem oberen Ende davon hin neigt.
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In den Fall eines in 11 gezeigten Kältespeichermaterial-Beladungselements 60, wird die Umfangswand 60a des Kältespeichermaterial-Beladungselements 60 derart verformt, dass beide der gegenseitig anstoßenden Abschnitte 60b und 60c des ersten zusammengedrückten Teils 35 des zusammengedrückten Abschnitts 34, der sich an der distalen Endseite des zweiten zusammengedrückten Teils 36 davon befindet, in der Dicke zu dem distalen Ende hin abnehmen, wodurch sich die äußere Oberfläche des rechtsseitigen verformten Teils 60b nach links zu dem oberen Ende davon hin neigt, und sich die äußere Oberfläche des linksseitigen verformten Teils 60c nach rechts zu dem oberen Ende davon hin neigt. Die Struktur des verbleibenden Abschnitts ist identisch mit derjenigen des oben beschriebenen Kältespeichermaterial-Beladungselements 32.
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Wie in 12 gezeigt, ist ein erstes Presse-Formwerkzeug 61, welches in Kombination mit dem zweiten Presse-Formwerkzeug 56 genutzt wird, um einen Abschnitt des in 11 gezeigten Kältespeichermaterial-Beladungselements 60 zu pressen und zusammenzulegen, der von dem zylindrischen Abschnitt 31 vorsteht, von den gegenüberliegenden Seiten bezüglich der Dickenrichtung der Aluminiumplatten 19 (d. h. gegenüberliegende Seiten in der radialen Richtung), derart ausgebildet, dass ein Abschnitt einer Pressoberfläche 62 (rechte Seitenoberfläche) des ersten Presse-Formwerkzeugs 61, welcher Abschnitt der Pressoberfläche 57 des zweiten Presse-Formwerkzeugs 56 entspricht, die sich auf der oberen Seite des konvexen Abschnitts 43 befindet, sich nach rechts zu dem oberen Ende davon hin neigt. Folglich werden die zwei ersten zusammengedrückten Teile 35 durch die Pressoberfläche 62 des ersten Presse-Formwerkzeugs 61 und die Pressoberflächen 57 und 44 des zweiten Presse-Formwerkzeugs 56, die sich an den oberen und unteren Seiten des konvexen Abschnitts 43 befinden, ausgebildet, und der zweite zusammengedrückte Teil 36 wird durch die Pressoberfläche 62 des ersten Presse-Formwerkzeugs 61 und die Pressoberfläche 45 des konvexen Abschnitts 43 des zweiten Presse-Formwerkzeugs 56 ausgebildet. Zu diesem Zeitpunkt bildet die obere-Seite-Pressoberfläche 57 des zweiten Presse-Formwerkzeugs 56 den verformten Teil 60b aus, derart dass seine Dicke zu dem distalen Ende davon hin abnimmt und sich seine äußere Oberfläche nach links zu dem oberen Ende davon hin neigt, und der obere Abschnitt der Pressoberfläche 62 des ersten Presse-Formwerkzeugs 61 bildet den verformten Teil 60c derart aus, dass seine Dicke zu dem distalen Ende davon hin abnimmt und sich seine äußere Oberfläche nach rechts zu dem oberen Ende davon hin neigt.
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In den Fall eines in den 13 und 14 gezeigten Kältespeichermaterial-Beladungselements 65, sind erste zusammengedrückte Teile 66 und ein zweiter zusammengedrückter Teil 67 des zusammengedrückten Abschnitts 34, die durch Verformen der Umfangswand 65a des Kältespeichermaterial-Beladungselements 65 ausgebildet werden, derart dass, im Blick auf einen transversalen Querschnitt senkrecht zu der Längsrichtung des Kältespeichermaterial-Beladungselements 65, jeder der ersten zusammengedrückten Teile 66 und des zweiten zusammengedrückten Teils 67 eine U-ähnliche Form aufweist. Die Struktur des verbleibenden Abschnitts ist identisch mit derjenigen des oben beschriebenen Kältespeichermaterial-Beladungselements 32.
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Wie in den 15 und 16 gezeigt, wird ein Abschnitt des in den 13 und 14 gezeigten Kältespeichermaterial-Beladungselements 65, welcher Abschnitt von dem zylindrischen Abschnitt 31 vorsteht, gepresst und von den gegenüberliegenden Seiten bezüglich der Dickenrichtung der Aluminiumplatten 19 (d. h. gegenüberliegende Seiten in der radialen Richtung) zusammengedrückt, durch Verwenden eines ersten Presse-Formwerkzeugs 68, das auf der linken Seite angeordnet ist, und eines zweiten Presse-Formwerkzeugs 69, das auf der rechten Seite angeordnet ist. Die gesamte rechte-Seite-Oberfläche des ersten Presse-Formwerkzeugs 68 bildet eine Pressoberfläche 70 aus, welche eine konkave Bogenform aufweist, im Blick auf einen horizontalen transversalen Querschnitt davon, und welche einen gleichmäßigen Krümmungsradius über die gesamte Oberfläche aufweist. Ein konvexer Abschnitt 71 mit einem rechteckigen transversalen Querschnitt steht nach links von einem Zwischenabschnitt der linken Seitenoberfläche des zweiten Presse-Formwerkzeugs 69 bezüglich der Längsrichtung vor. Abschnitte der linken Seitenoberfläche, die sich an den oberen und unteren Seiten des konvexen Abschnitts 71 befinden, bilden Pressoberflächen 72 aus, von denen jede eine konvexe Bogenform aufweist, im Blick auf einen horizontalen transversalen Querschnitt davon, und welche einen gleichmäßigen Krümmungsradius über die gesamte Oberfläche aufweist, und wobei die Endoberfläche des konvexen Abschnitts 71 eine Pressoberfläche 73 ausbildet, welche eine konvexe Bogenform aufweist, im Blick auf einen horizontalen transversalen Querschnitt davon, und welche einen gleichmäßigen Krümmungsradius über die gesamte Oberfläche aufweist. Der Krümmungsradius der Pressoberfläche 73 des konvexen Abschnitts 71 des zweiten Presse-Formwerkzeugs 69 ist, im Blick auf einen transversalen Querschnitt davon, größer ausgeführt als der Krümmungsradius der Pressoberflächen 72, die sich an den oberen und unteren Seiten des konvexen Abschnitts 71 befinden, im Blick auf einen transversalen Querschnitt davon. Folglich werden die zwei ersten zusammengedrückten Teile 66 durch die Pressoberfläche 70 des ersten Presse-Formwerkzeugs 68 und die Pressoberflächen 72 des zweiten Presse-Formwerkzeugs 69, die sich an den oberen und unteren Seiten des konvexen Abschnitts 71 befinden, ausgebildet, und der zweite zusammengedrückte Teil 67 wird durch die Pressoberfläche 70 des ersten Presse-Formwerkzeugs 68 und die Pressoberfläche 73 des konvexen Abschnitts 71 des zweiten Presse-Formwerkzeugs 69 ausgebildet.
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In dem Fall der Kältespeichermaterial-Beladungselemente 55, 60 und 65, die auch in den 9 bis 16 gezeigt werden, im Blick auf einen transversalen Querschnitt senkrecht zu der Längsrichtung des Kältespeichermaterial-Beladungselements 55 (60, 65), welches die ersten zusammengedrückten Teile 35 (66) und den zweiten zusammengedrückten Teil 36 (67) umfasst, kann die Grenze 38 zwischen gegenseitig anstoßenden verformten Teilen 55b und 55c (60b und 60c, 65b und 65c) des ersten zusammengedrückten Teils 35 (66), das sich an der distalen Endseite des zweiten zusammengedrückten Teils 36 (67) befindet, zu den gegenüberliegenden Enden des ersten zusammengedrückten Teils 35 (66) bezüglich der Breitenrichtung davon freiliegen bzw. freigelegt sein. In diesem Fall werden vor einem Zusammendrücken des Kältespeichermaterial-Beladungselements 55 (60, 65) Schlitze in der Umfangswand 55a (60a, 65a) an Positionen auf einer einzelnen diametralen Linie derart ausgebildet, dass sich die Schlitze von dem distalen Ende zu einem Bereich erstrecken, wo der zweite zusammengedrückte Teil 36 (67) auszubilden ist.
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Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Wärmetauscher mit einer Thermospeicherfunktion gemäß der vorliegenden Erfindung als ein Verdampfer mit einer Kältespeicherfunktion verwendet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und kann als ein Wärmetauscher mit einer Wärmespeicherfunktion verwendet werden, welcher eine Vielzahl an Wärmeaustauschrohren umfasst, durch welche ein Medium zum Befördern von Wärme strömt, und Thermospeichermaterialbehälter, die mit einem Thermospeichermaterial zum Speichern von Wärme gefüllt sind.
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Das Verfahren zur Herstellung des Wärmetauschers mit einer Thermospeicherfunktion gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die folgenden Modi.
- (a) Das Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers mit einer Thermospeicherfunktion nach Anspruch 16 ist derart, dass bei den ersten und zweiten zusammengedrückten Teilen des zusammengedrückten Abschnitts des Thermospeichermaterial-Beladungselements, verformte Teile, welche Abschnitte der verformten Umfangswand des Thermospeichermaterial-Beladungselements sind, in engen Kontakt miteinander gebracht werden, und eine Aussparung an der äußeren Oberfläche von einem der zwei verformten Teile des zweiten zusammengedrückten Teils ausgebildet wird, welche in engem Kontakt miteinander sind, derart dass sich die Aussparung über die gesamte Breite des zweiten zusammengedrückten Teils erstreckt.
- (b) Das Verfahren zur Herstellung des Wärmetauschers mit einer Thermospeicherfunktion des oben beschriebenen Absatzes (a) ist derart, dass, im Blick auf einen vertikalen Querschnitt, welcher sich entlang der Längsrichtung des Thermospeichermaterial-Beladungselements und senkrecht zu der Zusammendrückrichtung erstreckt, die Grenze zwischen den gegenseitig anstoßenden Teilen, in dem zweiten zusammengedrückten Teil, zu dem verformten Teil hin gebogen ist, an welchem die Aussparung nicht ausgebildet ist.
- (c) Das Verfahren zur Herstellung des Wärmetauschers mit einer Thermospeicherfunktion des oben beschriebenen Absatzes (a) ist derart, dass, in dem zweiten zusammengedrückten Teil des Thermospeichermaterial-Beladungselements, die minimale Dicke des verformten Teils, an welchem die Aussparung nicht ausgebildet ist, kleiner ausgeführt ist als die maximale Dicke des verformten Teils, an welchem die Aussparung ausgebildet ist.
- (d) Das Verfahren zur Herstellung des Wärmetauschers mit einer Thermospeicherfunktion des oben beschriebenen Absatzes (a) ist derart, dass, in dem zweiten zusammengedrückten Teil des Thermospeichermaterial-Beladungselements, die an einem verformten Teil ausgebildete Aussparung die Form einer rechteckigen Nut aufweist, und die Dicke des verformten Teils an gegenüberliegenden Enden des Bodens der Aussparung kleiner ausgeführt ist als jene an einem mittleren Abschnitt des Bodens bezüglich der Breitenrichtung davon.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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