DE112008001782T5

DE112008001782T5 - Wärmetauscher

Info

Publication number: DE112008001782T5
Application number: DE112008001782T
Authority: DE
Inventors: Toshihide Ninagawa; Tatsuo Ozaki; Takahide Oohara
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2007-07-11
Filing date: 2008-07-10
Publication date: 2010-08-05
Also published as: BRPI0806229B1; US20100051252A1; BRPI0806229A2; BRPI0806229B8; US8925625B2

Abstract

Wärmetauscher, welcher ein flaches Rohr (10) aufweist, das aus einem Metallblech (10) hergestellt ist, welches zwei Ränder (21, 22) aufweist, welche sich in einem gekrümmten Abschnitt (13) an einem Ende in einem Querschnitt überlappen, wobei das flache Rohr aufweist:
einen inneren Rand (21), welcher innerhalb der beiden Ränder (21, 22) angeordnet ist;
einen äußeren Rand (22), welcher auf einer Außenseite von dem inneren Rand angeordnet ist;
einen Bereich großer Krümmung, welcher an dem inneren Rand (21) gebildet ist;
einen Bereich (102) kleiner Krümmung, welcher eine geringere Krümmung als diejenige des Bereichs großer Krümmung aufweist, der an dem inneren Rand (21) gebildet ist; und
eine Endfläche (22a), welche an dem äußeren Rand (22) gebildet ist, welche an dem Bereich (102) kleiner Krümmung angeordnet ist.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-181965 , welche am 11. Juli 2007 angemeldet wurde, der japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-264769 , welche am 10. Oktober 2007 angemeldet wurde, und der japanischen Patentanmeldung Nr. 2008-48444 , welche am 28. Februar 2008 angemeldet wurde, deren Inhalte hier vollständig durch Bezugnahme mit einbezogen werden.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, welcher ein flaches Rohr aufweist.
Hintergrund
Ein herkömmliches flaches Rohr für einen Wärmetauscher ist in der JP 2004-293988 A offenbart. Das flache Rohr ist hergestellt durch Laminieren bzw. Schichtpressen eines ersten Elements und eines zweiten Elements in einer Art und Weise, dass beide Breitseitenränder des ersten Elements an den Außenseiten von beiden Breitseitenrändern des zweiten Elements angebracht sind. Das erste Element und das zweite Element werden durch ein Verformen von Metallblechen in enge Rinnenformen hergestellt. Das hergestellte flache Rohr weist eine äußere Oberfläche auf, auf welcher gestufte Differenzen gebildet sind durch ein Freilegen von Endflächen der Breitseitenränder des ersten Elements. Auf den Breitseitenrändern des ersten Elements werden erweiterte Abschnitte, welche nach außen um eine Dicke von dem Blech erweitert sind, gebildet, um die gestuften Differenzen auszufüllen. Daher weist das flache Rohr lediglich an beiden longitudinalen Enden ein glattes äußeres Profil auf, wo keine gestuften Differenzen auf einer äußeren Oberfläche gebildet sind.
Beim Herstellen eines Wärmetauschers wird das longitudinale Ende des flachen Rohres in ein Einführungsloch eingeführt, welches an einem Kopfteil bzw. Sammelrohr gebildet ist, und durch Löten daran verbunden. Die beiden longitudinalen Enden des flachen Rohres können in ein Paar von Sammelrohren eingeführt werden. Vor dem Löten können die longitudinalen Enden des flachen Rohres, welches in das Rohreinführloch eingeführt ist, aufgeweitet werden, um einen Kontaktzustand zwischen dem flachen Rohr und dem Sammelrohr zu verbessern.
Zusammenfassung der Erfindung
Bei dem oben beschriebenen flachen Rohr wird die Lücke zwischen dem Ende des ersten Elements und dem erweiterten Abschnitt vergrößert, nachdem das longitudinale Ende aufgeweitet wird, dies kann daher zu einem Problem führen, bei welchem es wahrscheinlich wird, dass ein Leckagedefekt an dem Wärmetauscher auftritt, da eine Qualität des Lötens zwischen dem flachen Rohr und dem Sammelrohr verringert wird.
Auf der anderen Seite kann beim Herstellungsprozess des flachen Rohres ein Wechsel der Breite des Blechs oder eine positionsbezogene Verlagerung von beiden Enden der Bleche auftreten. In solch einem Fall kann ein Überlappungsabschnitt an dem flachen Rohr verlagert werden. Als ein Ergebnis könnte dies zu einem anderen Problem führen, bei welchem es wahrscheinlich wird, dass ein Leckagedefekt an dem Wärmetauscher auftritt, da eine Qualität des Lötens zwischen dem flachen Rohr und dem Sammelrohr verringert wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmetauscher bereitzustellen, welcher ein flaches Rohr aufweist, welches fähig ist, eine Veränderung des äußeren Profils zu unterdrücken, welche durch ein Verlagern des überlappenden Abschnitts verursacht wird.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmetauscher bereitzustellen, bei welchem die Entstehung von Leckagedefekten reduziert wird.
Die vorliegende Erfindung setzt die folgenden technischen Lösungen ein, um die oben beschriebenen Aufgaben zu lösen.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Wärmetauscher bereitgestellt. Der Wärmetauscher weist ein flaches Rohr 10 auf, welches aus einem Metallblech 10 hergestellt ist, das zwei Ränder 21, 22 aufweist, welche sich in einem gekrümmten Abschnitt 13 überlappen, der an einem Ende in einem Querschnitt angeordnet ist. Das flache Rohr 10 weist zwei Ränder 21, 22 auf, von denen einer ein innerer Rand 21 ist, welcher innen angeordnet ist, und von denen der andere ein äußerer Rand 22 ist, welcher außen von dem inneren Rand angeordnet ist. Der innere Rand 21 ist mit einem Bereich großer Krümmung und einem Bereich 102 kleiner Krümmung gebildet, welcher eine kleinere Krümmung aufweist als diejenige des Bereichs großer Krümmung. Der äußere Rand 22 ist mit einer Endfläche gebildet, welche an dem Bereich 102 kleiner Krümmung angeordnet ist.
Gemäß der obigen Ausführungsform ist es möglich, wenn die überlappenden Abschnitte aus irgendwelchen Gründen verlagert sind, einen Wechsel bzw. eine Änderung des äußeren Profils zu reduzieren. Die Anordnung ist vorteilhaft für sowohl einen Wärmetauscher, welcher einen Aufweitungsprozess aufweist, als auch einen Wärmetauscher ohne einen Aufweitungsprozess. Ein Vorteil ist es, eine Veränderung einer Lücke an einem Lötabschnitt an dem Sammelrohr zu reduzieren. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Leckage an dem Lötabschnitt zu unterbinden.
Bei der anderen Ausführungsform der Erfindung können der Bereich großer Krümmung und der Bereich 102 kleiner Krümmung gekrümmt sein ohne ein Umkehren der Krümmungsrichtung ausgehend von einem flachen Blechabschnitt 11 des flachen Rohres. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein einfaches Profil auf dem inneren Rand bereitzustellen im Vergleich zu einem komplexen Profil, bei welchem ein innerer Rand in verschiedenen Richtungen gekrümmt ist. Diese Anordnung macht es möglich, einen einfachen Herstellungsprozess zu verwenden.
Bei der anderen Ausführungsform der Erfindung kann der Bereich 102 kleiner Krümmung eine flache Oberfläche sein.
Bei der anderen Ausführungsform der Erfindung kann der Bereich großer Krümmung näher an dem distalen Ende von dem inneren Rand 21 angeordnet werden als der Bereich kleiner Krümmung.
Bei der anderen Ausführungsform der Erfindung kann der Bereich 482 kleiner Krümmung näher an dem distalen Ende 410c von dem inneren Rand angeordnet werden als der Bereich 481 großer Krümmung.
Bei der anderen Ausführungsform der Erfindung weist ein Wärmetauscher den inneren Rand 21 und den äußeren Rand 22 auf, welche sich in einem Winkelbereich überlappen, der gleich ist oder größer als 45 Grad. Der Bereich 102 kleiner Krümmung ist an einer Stelle gebildet, die nicht hinter einer Mittellinie C1 in einer Dickenrichtung des flachen Rohres 10 liegt. Der äußere Rand 22 erstreckt sich hinter die Mittellinie C1.
Gemäß der obigen Ausführungsform ist es möglich, wenn die sich überlappenden Abschnitte aus irgendwelchen Gründen verlagert werden, eine Veränderung des äußeren Profils zu reduzieren. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Zunahme der Lücke zwischen der äußeren Oberfläche von dem flachen Rohr und dem Einführungsloch zu reduzieren und eine Leckage des Wärmetauschers zu unterbinden bzw. zu vermeiden. Die Anordnung erlaubt es einem Rand 21 und dem anderen Rand 22, leicht dort dazwischen zu gleiten, und daher ist es wahrscheinlich, dass beide Ränder 21, 22 leicht in eine radiale Außenseite verformt werden. Die Ausführungsform ist daher für den Aufweitungsprozess vorteilhaft.
Bei der anderen Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Wärmetauscher ein Paar von Kopfteilen bzw. Sammelrohren 50, 60, welche Einführungslöcher 54 aufweisen, um die beiden longitudinalen Enden des flachen Rohres 10 dort einzuführen. Das flache Rohr 10 ist aus einem Metallblech 10 hergestellt, welches zwei Ränder 21, 22 aufweist, welche sich in einem gekrümmten Abschnitt 13 an einem Ende in dem Querschnitt überlappen. Das flache Rohr 10 weist ein Paar von flachen Blechabschnitten 11, 12 und ein Paar von gekrümmten Abschnitten 13, 14 auf. Das flache Rohr 10 weist einen aufgeweiteten Abschnitt 15, 16 auf, welcher an dem Einführungsloch 54 aufgeweitet ist. Der Bereich 102 kleiner Krümmung ist in Bezug auf den flachen Blechabschnitt 11 geneigt und weist einen größeren Radius auf als eine Differenz zwischen einer Hälfte der Dicke d1 des flachen Rohres 10 und einer Dicke des anderen Rands 22.
Gemäß der obigen Ausführungsform ist es möglich, wenn die sich überlappenden Abschnitte aus irgendwelchen Gründen verlagert sind, eine Veränderung des äußeren Profils zu reduzieren. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Zunahme von einer Lücke zwischen der äußeren Oberfläche des flachen Rohres und dem Einführungsloch zu reduzieren und eine Leckage des Wärmetauschers zu vermeiden. Die Anordnung erlaubt es einem Rand 21 und dem anderen Rand 22, leicht dort dazwischen zu gleiten, und daher ist es wahrscheinlich, dass beide Ränder 21, 22 leicht in eine radiale Außenseite verformt werden. Die Ausführungsform ist daher für den Aufweitungsprozess vorteilhaft.
Bei der anderen Ausführungsform der Erfindung kann eine Öffnungsform von einem Teil des Einführungslochs 54, welche derjenigen von dem gekrümmten Abschnitt 13 entspricht, in einer halbkreisförmigen Form gebildet sein. Als ein Ergebnis ist es möglich, einen Kontakt zwischen dem flachen Rohr 10 und dem Sammelrohr 50, 60 zu verbessern, da es möglich ist, den äußeren Rand 22 entlang der Öffnungsform von dem Einführungsloch 54 beim Aufweitungsprozess problemlos zu verformen.
Bei der anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Dicke von dem äußeren Rand 22 graduell bzw. allmählich in Richtung zu der Endfläche 22a von dem äußeren Rand 22 abnehmen. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Veränderung des äußeren Profils zu reduzieren.
Bei der anderen Ausführungsform kann sich der innere Rand 21 über die Mittellinie C1 hinaus erstrecken. Gemäß der Ausführungsform werden beide Ränder 21, 22 dazu gezwungen, eine enge Lücke dazwischen herzustellen unter einem Anlegen einer Druckkraft von der Außenseite in der Dickenrichtung des flachen Rohres 10 beim Zusammenbauen der Mehrzahl von Rohren 10. Es ist daher möglich, die beiden Ränder 21, 22 in einen sicheren Kontakt zu bringen und eine Qualität des Lötens des flachen Rohres 10 zu verbessern.
Bei der anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Dicke des inneren Rands 21 allmählich abnehmen in Richtung zu der Endfläche 21a von dem inneren Rand 21. Als ein Ergebnis ist es möglich, den Aufweitungsprozess leicht auszuführen, da es möglich ist, die gestufte Differenz, welche auf einer inneren Oberfläche von dem flachen Rohr 10 gebildet ist, zu reduzieren. Zusätzlich ist es möglich, einen Strömungswiderstand in dem flachen Rohr 10 zu verringern, da es möglich ist, den inneren Querschnittsbereich von dem flachen Rohr 10 zu erhöhen.
Bei der anderen Ausführungsform der Erfindung können die Endfläche 22a des äußeren Rands 22 und die äußere Oberfläche 21b des inneren Rands 21 einen gegenüberliegenden Winkel θ in einem spitzen Winkel definieren. Gemäß der Ausführungsform ist es möglich, sogar eine Qualität des Lötens zwischen dem flachen Rohr 10 und dem Sammelrohr 50, 60 zu verbessern, da eine Hohlkehle von einem Lötmaterial und einem Flussmittelmaterial leicht zwischen der Endfläche 22a und der äußeren Oberfläche 21b gebildet werden kann.
Bei der anderen Ausführungsform der Erfindung kann das Metallblech 20 aus einem kaschierten Blech hergestellt werden, welches eine Lötmaterialschicht-Plattierung auf zumindest einer der Seiten aufweist.
Die Bezugszeichen in der obigen Beschreibung geben ein Beispiel für Entsprechungen zu technischen Maßnahmen an, welche in den nachfolgenden Ausführungsformen beschrieben sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher offenbar werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen, wenn sie zusammen mit den beigefügten Zeichnungen genommen wird. In welchen:
1 eine gesamte Struktur eines Kühlers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt, wovon (a) eine Vorderansicht zeigt und wovon (b) eine Seitenansicht zeigt;
2 eine teilweise Schnittansicht des Kühlers entlang der Linie II-II in der 1(b) ist;
3 eine Vorderansicht einer Kernunteranordnung ist;
4 eine Ansicht von oben eines Kernblechs ist;
5 eine Vorderansicht eines flachen Rohres gesehen in einer Richtung entlang einer Dicke ist;
6 eine Schnittansicht eines Rohrabschnitts von dem flachen Rohr entlang der Linie VI-VI in der 5 ist;
7 eine Schnittansicht eines Abschnitts VII in der 6 ist;
8 eine Schnittansicht eines aufgeweiteten Abschnitts von dem flachen Rohr entlang der Linie VIII-VIII in der 5 ist;
9 eine Schnittansicht eines Abschnitts IX in der 8 ist;
10 eine Schnittansicht eines aufgeweiteten Abschnitts von dem flachen Rohr gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist;
11 eine Schnittansicht eines aufgeweiteten Abschnitts von dem flachen Rohr gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung ist;
12 eine Schnittansicht des flachen Rohres gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung ist;
13 eine Schnittansicht des flachen Rohres gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung ist;
14 eine Schnittansicht des flachen Rohres gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung ist;
15 eine Schnittansicht des flachen Rohres gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung ist;
16 eine Schnittansicht des flachen Rohres gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung ist;
17 eine vergrößerte Schnittansicht eines Abschnitts XVII in der 16 ist;
18 eine vergrößerte Schnittansicht von einer modifizierten Ausführungsform der achten Ausführungsform ist;
19 eine vergrößerte Schnittansicht von einer modifizierten Ausführungsform der achten Ausführungsform ist;
20 eine vergrößerte Schnittansicht von einer modifizierten Ausführungsform der achten Ausführungsform ist;
21 eine vergrößerte Schnittansicht von einer modifizierten Ausführungsform der achten Ausführungsform ist; und
22 eine vergrößerte Schnittansicht von einer modifizierten Ausführungsform der achten Ausführungsform ist;
Beschreibung von Ausführungsformen
Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird unten mit den 1–11 beschrieben werden. Die 1(a) ist eine Vorderansicht, welche eine gesamte Struktur eines Kühlers 1 zeigt, welcher ein Wärmetauscher der Ausführungsform ist. Die 1(b) ist eine Seitenansicht des Kühlers 1. Die 2 ist eine teilweise Schnittansicht, welche einen Teil des A-Abschnitts entlang der Linie II-II in der 1(b) zeigt. Die 3 ist eine Vorderansicht, welche eine Struktur einer Kernunteranordnung des Kühlers 1 zeigt. Die Oben- und Unterrichtungen in 1(a), 1(b), 2 und 3 entsprechen den vertikalen Richtungen. Der Kühler 1 umfasst eine Kernunteranordnung 5 und ein Paar von Tanks 52, 62, wie es in 1(a), 1(b), 2 und 3 gezeigt ist. Die Kernunteranordnung 5 ist aus einer Mehrzahl von einheitlichen bzw. Einzelkomponenten hergestellt, welche durch Löten miteinander verbunden sind. Die Komponenten sind zum Beispiel aus einer Aluminiumlegierung hergestellt. Das Paar von Tanks 52, 62 ist an der Kernunteranordnung 5 angebracht. Die Tanks sind zum Beispiel aus Harz bzw. Kunstharz hergestellt. Der Tank 52 ist mit einem Einlass 53 zum Einführen eines Motorkühlmittels von der Außenseite gebildet. Der Tank 62 ist mit einem Auslass 63 zum Herausströmen des Motorkühlmittels zu der Außenseite gebildet.
Die Kernunteranordnung 5 weist einen Kern 40 zum Ausführen eines Wärmeaustauschs zwischen dem Motorkühlmittel und der Luft auf. Der Kern 40 weist eine Struktur auf, bei welcher eine Mehrzahl von flachen Rohren 10 und eine Mehrzahl von gewellten Rippen 30 abwechselnd gestapelt sind. Das flache Rohr 10, durch welches das Motorkühlmittel strömt, erstreckt sich in der vertikalen Richtung. Die gewellte Rippe 30 zum Erhöhen eines Wärmeaustauschbereichs für die Luft ist thermisch mit dem flachen Rohr 10 verbunden. Ein Paar von Einsatzelementen zum Verstärken der mechanischen Festigkeit des Kerns 40 ist auf beiden Außenseitenenden von dem Kern 40 in einer Stapelrichtung vorgesehen. Die Einsatzelemente können als Seitenplatten bzw. Seitenbleche bezeichnet werden.
Die Kernunteranordnung 5 weist des Weiteren ein Kernblech 51 und ein Kernblech 61 auf. Das Kernblech 51 ist an einem oberen Ende von dem Kern 40 vorgesehen und stellt ein oberes Sammelrohr 50 mit dem Tank 52 bereit. Das Kernblech 61 ist an einem unteren Ende von dem Kern 40 vorgesehen und stellt ein unteres Sammelrohr 60 mit dem Tank 62 bereit.
Die 4 ist eine Ansicht von oben, welche eine Struktur des Kernblechs 51 zeigt. Wie es in der 4 gezeigt ist, ist das Kernblech 51 mit einer Mehrzahl von Einführungslöchern 54 zum jeweiligen Empfangen von longitudinalen Enden von den gestapelten flachen Rohren 10 gebildet. Das Einführungsloch 54 definiert eine abgeflachte Öffnung, welche von einer im Wesentlichen elliptischen Form sein kann. Das Einführungsloch 54 weist ein Paar von geraden, zueinander parallelen Abschnitten und ein Paar von halbkreisförmigen Abschnitten auf. Jeder von den halbkreisförmigen Abschnitten definiert eine Halbkreisform, welche konvex in Richtung zu der Außenseite ist, und verbindet Enden von den geraden Abschnitten.
Die 5 zeigt eine Struktur von dem flachen Rohr 10, gesehen in einer Dickenrichtung. Wie es in der 5 gezeigt ist, weist das flache Rohr 10 einen Rohrabschnitt 17 und aufgeweitete Abschnitte 15 und 16 auf. Der Rohrabschnitt 17 ist in einer zylindrischen Form gebildet, welche eine im Wesentlichen konstante Größe in der longitudinalen Richtung aufweist. Jeder der aufgeweiteten Abschnitte 15 und 16 ist an beiden longitudinalen Enden von dem Rohrabschnitt 17 jeweils gebildet. Jeder der aufgeweiteten Abschnitte 15 und 16 ist in einer Trichterform geformt, welche erweitert ist in Richtung zu der Kante in der Längsrichtung. Die aufgeweiteten Abschnitte 15 und 16 sind durch ein Aufweiten des gesamten Umfangs von den beiden Enden geformt unter Verwenden eines Aufweitungswerkzeugs nach dem Einführen der longitudinalen Enden von dem flachen Rohr 10 in jeweils die Einführungslöcher 54. Durch Formen der aufgeweiteten Abschnitte 15 und 16 wird die Qualität des Verlötens zwischen dem flachen Rohr 10 und dem Kernblech 51 verbessert, da es möglich ist, die Kontaktbedingung zu verbessern und eine Lücke zwischen dem flachen Rohr 10 und der Öffnung von dem Einführungsloch 54 zu reduzieren.
Die 6 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Struktur von dem Rohrabschnitt 17 des flachen Rohres 10 in einem Querschnitt zeigt, welcher durch die Linie VI-VI in der 5 angegeben ist. Wie es in der 6 gezeigt ist, definiert das flache Rohr 10 einen flachen und im Wesentlichen elliptischen Querschnitt. Das flache Rohr 10 ist aus einem einzigen Metallblech 20 hergestellt, welches eine geschichtete Struktur, zum Beispiel eine Dreischichtstruktur, aufweist. Das Metallblech 20 ist zum Beispiel ein kaschiertes Blech, welches eine Lötmaterialschicht, eine Kernschicht und eine Opferschicht aufweist, welche alle aus Aluminiumlegierungen hergestellt sind. Das flache Rohr 10 wird geformt durch Biegen des Metallblechs 20 in einer einzigen Biegerichtung, derart, dass die Lötmaterialschicht, die Kernschicht und die Opferschicht in dieser Reihenfolge von der radialen Außenseite her angeordnet sind.
Das flache Rohr 10 weist ein Paar von flachen Blechabschnitten 11 und 12 auf, welche einander gegenüberliegen und sich parallel zueinander erstrecken, und ein Paar von gekrümmten Abschnitten 13 und 14. Jeder der gekrümmten Abschnitte 13 und 14 definiert eine halbkreisförmige Form, welche konvex in Richtung zu der Außenseite ist und Enden von den flachen Blechabschnitten 11 und 12 verbindet. Das flache Rohr 10 weist eine maximale Breite an einer Position nahe zu der Mittellinie C1 auf.
Die 7 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Struktur von einem Abschnitt zeigt, welcher durch VII in der 6 angegeben ist. In der 7 ist eine Öffnung von dem Einführungsloch 54 durch eine gestrichelte Linie angegeben. Wie es in der 7 gezeigt ist, weist der gekrümmte Abschnitt 13 einen überlappenden Bereich 100 an zumindest einem Teil davon auf. Der überlappende Bereich 100 ist aus Rändern 21 und 22 hergestellt, von denen einer ins Innere als der innere Rand 21 gesetzt ist und von denen der andere als ein äußerer Rand 22 an die Außenseite von dem inneren Rand 21 gesetzt ist. In dem überlappenden Bereich 100 sind eine innere Oberfläche 22b von dem äußeren Rand 22 und eine äußere Oberfläche 21b von dem inneren Rand 21 durch Löten miteinander verbunden.
Der äußere Rand 22 erstreckt sich bis hinter die Mittellinie C1 entlang der äußeren Oberfläche 21b von dem inneren Rand 21. Der äußere Rand 22 weist einen Endbereich 101 auf, dessen Dicke allmählich bzw. graduell dünner wird in Richtung zu der Endfläche 22a. Ein Dickenverhältnis zwischen einer Dicke t1 in einem anderen Bereich als dem Endbereich 101 und der Dicke t2 nahe zu der Endfläche 22a ist zum Beispiel auf gleich oder größer als 50% gesetzt. Es gibt jedoch eine Möglichkeit, es schwierig zu machen, einen Formgebungsprozess des Metallblechs 20 auszuführen, wenn das Dickenverhältnis zu klein eingestellt ist. Es ist daher bevorzugt, das Dickenverhältnis in einem Bereich zwischen 60% und 70% einzustellen in Anbetracht der Verformbarkeit des Metallblechs 20. Annähernd der gesamte Bereich des äußeren Rands 22 ist mit einem Radius gekrümmt, der im Wesentlichen der gleiche ist wie eine Hälfte von einer Dicke d1 von dem flachen Rohr 10. Die Dicke d1 wird hier als ein Abstand zwischen der äußeren Oberfläche von dem flachen Blechabschnitt 11 und der äußeren Oberfläche von dem flachen Blechabschnitt 12 definiert.
Der innere Rand 21 erstreckt sich über die Mittellinie C1 hinaus entlang der inneren Oberfläche 22b von dem äußeren Rand 22. Der innere Rand 21 weist eine Endfläche 21a auf, welche an einer Stelle nahe zu einer Grenze zwischen dem flachen Blechabschnitt 12 und dem gekrümmten Abschnitt 13 angeordnet ist. Der innere Rand 21 weist einen Bereich 102 kleiner Krümmung auf, welcher mit dem flachen Blechabschnitt 12 in einer kontinuierlichen und glatten Art und Weise verbunden ist. Der Bereich 102 kleiner Krümmung ist gebildet, um sich bis zu der Mittellinie C1 und nicht darüber hinaus zu erstrecken und diesen Bereich einzunehmen. Der Bereich 102 kleiner Krümmung ist in Bezug auf den flachen Blechabschnitt 11 geneigt und weist eine relativ kleinere Krümmung auf. In anderen Worten weist der Bereich 102 kleiner Krümmung einen relativ großen Radius auf. Der innere Rand 21 weist des Weiteren einen Bereich 103 großer Krümmung auf, welcher näher zu der Endfläche 21a im Vergleich zu dem Bereich 102 kleiner Krümmung gebildet ist. Der Bereich 103 großer Krümmung ist gebildet, um sich über die Mittellinie C1 hinaus zu erstrecken. Der Bereich 103 großer Krümmung weist eine größere Krümmung auf als diejenige von dem Bereich 102 kleiner Krümmung. In anderen Worten weist der Bereich 103 großer Krümmung einen Radius auf, der kleiner ist als derjenige von dem Bereich 102 kleiner Krümmung.
Der Radius von dem Bereich 103 großer Krümmung ist im Wesentlichen der gleiche wie eine Differenz zwischen einer Hälfte der Dicke d1 des flachen Rohres 10 und einer Dicke t1 des anderen Randes 22. Der Radius von dem Bereich 102 kleiner Krümmung ist größer eingestellt als derjenige von dem Bereich 103 großer Krümmung. Der Bereich 102 kleiner Krümmung kann einen flachen Blechabschnitt umfassen, dessen Krümmung 0 (null) ist und dessen Radius unendlich ist.
Eine Endfläche 22a von dem äußeren Rand 22 ist auf der äußeren Oberfläche 21b von dem Bereich 102 kleiner Krümmung angeordnet. Die Endfläche 22a und ein Teil von der äußeren Oberfläche 21b nahe zu der Endfläche 22a definieren einen im Wesentlichen rechten Winkel.
Weder der innere Rand 21 noch der äußere Rand 22 weist hier einen Bereich auf, welcher konvex nach innen gebildet ist, da das flache Rohr 10 durch Verformen des Metallblechs 20 lediglich in einer einzigen Biegerichtung hergestellt wird. Als ein Ergebnis sind sowohl der Bereich 102 kleiner Krümmung als auch der Bereich 103 großer Krümmung gebogen ohne ein Umkehren der Biegerichtung ausgehend von dem flachen Blechabschnitt 11 des flachen Rohres 10.
Die 8 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Struktur des aufgeweiteten Abschnitts 15 von dem flachen Rohr 10 an einem Querschnitt zeigt, welcher durch eine VIII-VIII-Linie in der 5 angegeben ist. Die 9 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Struktur von einem Teil zeigt, welches durch IX in der 8 angegeben ist. Wie es in den 8 und 9 gezeigt ist, ist der aufgeweitete Abschnitt 15 in einer radialen Richtung erweitert im Vergleich zu dem Rohrabschnitt 17, welcher in den 6 und 7 gezeigt ist. Daher wird eine Querschnittsform von dem aufgeweiteten Abschnitt 15 des flachen Rohres 10 entlang einer Form der Öffnung des Einführungslochs 54 verformt. In dem aufgeweiteten Abschnitt 15 sind die flachen Blechabschnitte 11 und 12, der gekrümmte Abschnitt 13 und der gekrümmte Abschnitt 14 außer einem Lückenabschnitt 25, welcher an einer Position nahe zu der Endfläche 22a von dem äußeren Rand 22 ge bildet ist, ausgestaltet, um mit Sicherheit in Kontakt mit einem Öffnungsende von dem Einführungsloch 54 zu gelangen.
Der Überlappungsbereich 100 wird an dem aufgeweiteten Abschnitt 15 im Vergleich zu dem Rohrabschnitt 17 enger, da die Endfläche 21a von dem inneren Rand 21 und die Endfläche 22a von dem äußeren Rand 22 gebildet sind, um sich relativ zueinander anzunähern durch ein Aufweiten des flachen Rohres 10. Der Bereich 102 kleiner Krümmung wird des Weiteren ebenfalls enger, da ein Teil von dem inneren Rand 21, welcher eng an dem äußeren Rand 22 angebracht ist, außer dem Endbereich 101 in eine Form verformt wird, welche einer Öffnungsform von dem Einführungsloch 54 und dem äußeren Rand 22 folgt.
Als nächstes wird ein Herstellungsprozess des Kühlers 1 bei dieser Ausführungsform beschrieben. Als erstes wird eine Mehrzahl von gurtförmigen Metallblechen 20 hergestellt unter Verwenden eines kaschierten Blechs, welches eine dreischichtige Struktur mit einer Lötmaterialschicht, einer Kernschicht und einer Opferschicht aufweist. Bei diesem Prozess wird ein Ende von den Metallblechen 20 verarbeitet, um allmählich bzw. graduell in der Dicke in Richtung zu der Endfläche abzunehmen. Als nächstes wird in einem Rohrformgebungsprozess das Metallblech 20 durch einen Biegevorgang in eine einzige Richtung verformt, um ein flaches Rohr 10 zu formen, welches ein Paar von den flachen Blechabschnitten 11 und 12 und ein Paar von den gekrümmten Abschnitten 13 und 14 umfasst. Bei diesem Prozess wird der Überlappungsbereich 100 an einem von den gekrümmten Abschnitten 13 durch ein Überlappen des inneren Rands 21 und des äußeren Rands 22 von dem Metallblech 20 geformt. Bei diesem Prozess ist das flache Rohr 10 immer noch nicht mit dem aufgeweiteten Abschnitt 15 und 16 ausgebildet. Daher wird das flache Rohr 10 in eine zylindrische Form verformt, welche eine Querschnittsform von dem Rohrabschnitt 17 aufweist, wie es in den 6 und 7 gezeigt ist, entlang einer gesamten longitudinalen Richtung. In anderen Worten, der innere Rand 21 von dem flachen Rohr 10 weist den Bereich 102 kleiner Krümmung entlang der gesamten Längsrichtung auf. Die Endfläche 22a von dem äußeren Rand 22 wird auf die äußere Oberfläche 21b von dem Bereich 102 kleiner Krümmung gesetzt.
Sodann wird in einem Kernmontageprozess eine Anordnung von einem Kernabschnitt 40 hergestellt durch ein abwechselndes Stapeln der Mehrzahl von flachen Rohren 10 und der Mehrzahl von gewellten Rippen 30, welche in einem separaten Herstellungsprozess geformt werden. In dem Kernmontageprozess wird eine vorherbestimmte Kompressionslast auf die flachen Rohre 10 und die gewellten Rippen 30 von der Außenseite entlang einer Dickenrichtung von den flachen Rohren 10 angelegt.
Sodann wird in einem Kernblechmontageprozess eine Anordnung von einer Kernunteranordnung 5 hergestellt durch Montieren von Kernblechen 51 und 61 an dem Kernabschnitt 40. Bei dem Kernblechmontageprozess werden beide longitudinalen Enden von den flachen Rohren 10 in die Mehrzahl von Einführungslöchern 54 eingeführt, welche an den Kernblechen 51 und 61 geformt sind. Wie es in der 7 gezeigt ist, wird eine schmale Lücke zwischen einer äußeren Oberfläche von dem flachen Rohr 10 und einer Öffnungskante von dem Einführungsloch 54 gebildet, da das flache Rohr 10 geringfügig kleiner im Durchmesser geformt ist als das Einführungsloch 54.
Sodann werden in einem Aufweitungsprozess die aufgeweiteten Abschnitte 15 und 16 geformt durch ein Aufweiten der beiden longitudinalen Enden von den flachen Rohren 10, welche in die Einführungslöcher 54 eingeführt sind, in eine Trichterform unter Verwenden eines Aufweitungswerkzeugs. Eine Querschnittsform von den aufgeweiteten Abschnitten 15 und 16 wird verformt, um einer Öffnungsform von den Einführungslöchern 54 zu folgen, wie es in der 9 gezeigt ist. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Kontaktbedingung zwischen den flachen Rohren 10 und den Kernblechen 51 und 61 zu verbessern. Auf der anderen Seite wird die Querschnittsform an dem Rohrabschnitt 17 von dem flachen Rohr 10 vor einem Ausführen des Aufweitungsprozesses während des Prozesses fast beibehalten. Das Aufweitungswerkzeug weist eine Querschnittsform im Wesentlichen ähnlich zu einer inneren Oberfläche von den flachen Rohren 10 auf. In anderen Worten, die Querschnittsform des Aufweitungswerkzeugs ist in ihrer Gesamtheit im Wesentlichen ellipsoid und weist einen Rücksprung bzw. eine Ausnehmung entsprechend zu einer Stufe auf, welche an der Endfläche 21a von dem inneren Rand 21 geformt wird.
Dann werden in einem Lötprozess die Komponenten miteinander verlötet durch Erwärmen der Anordnung von der Kernunteranordnung 5 und durch ein Schmelzenlassen der Lötmaterialschicht. Bei diesem Prozess wird die Kontaktbedingung zwischen den flachen Rohren 10 und den Kernblechen 51 und 61 durch die aufgeweiteten Abschnitte 15 und 16 verbessert, daher ist es möglich, das Erzeugen von unsauberen Lötabschnitten zu verringern.
Sodann werden in einem Kunstharztank- bzw. Harztank-Montageprozess die Tanks 52 und 62, welche beide aus Harz bzw. Kunstharz hergestellt sind, an der Kernunteranordnung 5 montiert. Durch ein Durchführen des oben erwähnten Prozesses wird der Kühler 1, wie er in der 1 gezeigt ist, hergestellt.
Gemäß der Ausführungsform weist der innere Rand 21 von dem flachen Rohr 10 den Abschnitt 102 kleiner Krümmung auf, und die Endfläche 22a von dem äußeren Rand 22 wird vor dem Aufweitungsprozess auf die äußere Oberfläche 21b von dem Bereich 102 kleiner Krümmung gesetzt. Daher ist es möglich, eine Veränderung eines äußeren Profils zu unterdrücken, selbst wenn aus irgendwelchen Gründen eine Verlagerung an dem überlappenden Abschnitt auftritt. Zusätzlich gleiten der innere Rand 21 und der äußere Rand 22 leicht dort dazwischen. Es ist daher möglich, den inneren Rand 21 und den äußeren Rand 22 in dem Aufweitungsprozess leicht nach außen zu verformen. Es ist möglich, einen verbesserten Kontaktzustand zwischen der äußeren Umfangsoberfläche von dem flachen Rohr 10 und der Öffnungskante von dem Einführungsloch 54 in dem Aufweitungsprozess bereitzustellen und die Lücke zu minimieren. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Qualität des Verlötens zwischen den flachen Rohren 10 und den Kernblechen 51 und 61 zu verbessern und einen Leckagedefekt des Kühlers 1 zu reduzieren.
Bei der Ausführungsform wird die Dicke von dem Endbereich 101 von dem äußeren Rand 22 allmählich in Richtung zu der Endfläche 22a reduziert. Es ist möglich, einen Neigungswinkel in Bezug auf den flachen Blechabschnitt 11 an dem Bereich 102 kleiner Krümmung von dem inneren Rand 21 zu reduzieren. Der innere Rand 21 und der äußere Rand 22 sind daher angeordnet, um leicht in dem Aufweitungsprozess verformt zu werden. Es ist des Weiteren möglich, den Lückenabschnitt 25 sogar kleiner zu machen, welcher zwischen dem flachen Rohr 10 und der Öffnungskante von dem Einführungsloch 54 nach dem Aufweitungsprozess gebildet wird, da die Dicke an der Endfläche 22a dünner gemacht werden kann. Als ein Ergebnis ist es möglich, weiter die Qualität eines Verlötens zwischen den flachen Rohren 10 und den Kernblechen 51 und 61 zu verbessern.
Bei der Ausführungsform erstreckt sich der äußere Rand 22 über die Mittellinie C1 hinaus, wo das flache Rohr 10 eine maximale Breite erreicht. Folglich kommt der äußere Rand 22 in dem Rohrformungsprozess an dem inneren Rand 21 in einen Einrastzustand. Als ein Ergebnis ist es möglich, den Verbindungsabschnitt zwischen dem inneren Rand 21 und dem äußeren Rand 22 an einem Aufbrechen zu hindern, selbst wenn die Restbelastung an dem anderen gekrümmten Abschnitt 14 durch eine hohe Temperatur bei dem Lötprozess weggenommen wird.
Bei der Ausführungsform erstreckt sich der innere Rand 21 über die Mittellinie C1 hinaus. Diese Anordnung erzeugt eine Kraft in einer Richtung eines Verengens einer Lücke zwischen einem Abschnitt von dem inneren Rand 21 über der Mittellinie C1 hinaus und dem äußeren Rand 22, wenn die Kompressionslast an den flachen Rohren 10 von der Außenseite von der Dickenrichtung in dem Kernmontageprozess angelegt wird. Die Kontaktbedingung bzw. der Kontaktzustand zwischen dem inneren Rand 21 und dem äußeren Rand 22 wird daher verbessert, und es ist möglich, eine Qualität des Verlötens an dem gekrümmten Abschnitt 13 von dem flachen Rohr 10 zu verbessern und einen Leckagedefekt des Kühlers 1 zu reduzieren.
Bei der Ausführungsform weist jedes der Einführungslöcher 54 von den Kernblechen 51 und 61 eine halbkreisförmig geformte Öffnungskante auf, welche an einer Position angeordnet ist, die dem gekrümmten Abschnitt 13 entspricht. Es ist daher möglich, den äußeren Rand 22 problemlos entlang der Öffnungskante von dem Einführungsloch 54 zu verformen und den Kontaktzustand zwischen der äußeren Oberfläche von dem äußeren Rand 22 und der Öffnungskante von dem Einführungsloch 54 zu verbessern.
Bei einer bekannten konventionellen Anordnung von dem flachen Rohr wird eine nach innen geformte Vertiefung mit einer Tiefe entsprechend zu einer Dicke von dem Blech an einem inneren Rand an einem Überlappungsbereich geformt, um eine gestufte Differenz zu reduzieren, welche an einer Endfläche von einem äußeren Rand gebildet wird. Gemäß der konventionellen Anordnung von dem flachen Rohr wird das Rohr durch den Aufweitungsprozess in einer Richtung verformt, welche eine Lücke an der gestuften Differenz aufweitet bzw. erweitert. Daher kann eine Qualität des Verlötens zwischen dem flachen Rohr und den Kernblechen verringert sein. Zusätzlich kann es bei solch einem flachen Rohr ein Problem geben, die Herstellungskosten aufgrund eines komplexen Formgebungsprozesses für die Rohre zu erhöhen, da ein scharfer und präziser Biegeprozess für das Biegen eines Metallblechs erforderlich ist.
Im Gegensatz dazu weist das flache Rohr 10 gemäß der Ausführungsform keine Vertiefung auf, da das flache Rohr 10 durch ein Biegen des Metallblechs 20 in einer einzigen Richtung geformt wird. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Abnahme einer Qualität des Verlötens zu unterbinden, da keine Lücke in dem Aufweitungsprozess erweitert wird. Bei der Ausführungsform ist es zusätzlich möglich, einen Herstellungsprozess der flachen Rohre 10 zu vereinfachen und Herstellungskosten zu reduzieren, da kein scharfer und präziser Biegeprozess erforderlich ist.
(Zweite Ausführungsform)
Die 10 zeigt eine zweite Ausführungsform von einem flachen Rohr 10, welches eine dargestellte Struktur an einem gekrümmten Abschnitt 13 an einem aufgeweiteten Abschnitt 15 aufweist. Die 10 zeigt eine Querschnittsansicht entsprechend der 9. Wie es in der 10 gezeigt ist, wird eine Endfläche 22a von dem äußeren Rand 22 in solch einer Art und Weise geformt, dass eine äußere Kante von der Endfläche 22a im Vergleich zu einer inneren Kante umfänglich vorsteht. Diese Anordnung definiert einen gegenüberliegenden Winkel θ zwischen der Endfläche 22a und einer äußeren Oberfläche 21b von dem inneren Rand 21 in einem spitzen Winkel, d. h. θ < 90 Grad. In einem Verlötungsprozess wird eine Hohlkehle (engl. fillet) von geschmolzenem Lötmaterial und Fließmittel leicht zwischen der Endfläche 22a und der äußeren Oberfläche 21b geformt. Es ist daher möglich, eine Qualität des Verlötens zwischen dem flachen Rohr 10 und den Kernblechen 51 und 61 zu verbessern und einen Leckagedefekt des Kühlers 1 zu verhindern.
Zusätzlich dringen das geschmolzene Lötmaterial und das Fließmittel durch einen Kapillareffekt leicht in einen Verbindungsabschnitt zwischen dem äußeren Rand 22 und dem inneren Rand 21 ein, da eine Hohlkehle geformt wird. Daher ist es möglich, eine Qualität eines Verlötens an dem gekrümmten Abschnitt 13 von dem flachen Rohr 10 zu verbessern und einen Leckagedefekt des flachen Rohres 10 zu verhindern.
(Dritte Ausführungsform)
Die 11 zeigt eine dritte Ausführungsform von einem flachen Rohr 10, welches eine dargestellte Struktur an einem gekrümmten Abschnitt 13 an einem aufgeweiteten Abschnitt 15 aufweist. Die 11 zeigt eine Querschnittsansicht entsprechend zu der 9. Wie es in der 11 gezeigt ist, wird ein distaler Endbereich 104 von dem inneren Rand 21 geformt, um in seiner Dicke in Richtung zu der Endfläche 21a abzunehmen. Ein Dickenverhältnis zwischen der Dicke t1 an einem anderen Bereich als dem distalen Endbereich 104 und der Dicke t3 an einem Bereich nahe zu der Endfläche 21a wird zum Beispiel auf gleich oder größer als 50% gesetzt. Die Dicke t3 ist kleiner als die Dicke t1. Es ist bevorzugt, dass das Dickenverhältnis auf in etwa zwischen 60% und 70% eingestellt wird unter Berücksichtigung einer Fähigkeit eines Verarbeitens des Metallblechs 20, da es schwierig sein könnte, das Metallblech 20 zu verarbeiten, wenn das Dickenverhältnis zu klein eingestellt wird.
Gemäß der Ausführungsform wird eine gestufte Differenz an einer inneren Oberfläche von dem flachen Rohr 10, welche von der Endfläche 21a gebildet wird, reduziert. Es ist möglich, einen kleinen Rücksprung bzw. eine kleine Ausnehmung herzustellen, welche an dem Aufweitungswerkzeug gebildet ist, oder die Ausnehmung wegzunehmen und den Aufweitungsprozess leicht auszuführen. Daher ist es möglich, den Herstellungsprozess von dem Wärmetauscher zu vereinfachen und Herstellungskosten zu reduzieren. Zusätzlich ist es möglich, einen inneren Querschnittsbereich von dem flachen Rohr 10, d. h. einen Querschnittsbereich von einem Fluiddurchgang, zu vergrößern und einen Strömungswiderstand in dem flachen Rohr 10 zu verringern.
(Vierte Ausführungsform)
Bezugnehmend auf die 12 wird eine vierte Ausführungsform erläutert. Der Rand 410a des flachen Rohres 410 weist einen Bereich 481 großer Krümmung auf, welcher einen kleineren Krümmungsradius als eine Hälfte der Dicke des flachen Rohres 410 aufweist. Der Bereich 481 großer Krümmung kann als ein erster Bereich bezeichnet werden. Um dies noch genauer festzumachen, ist der Radius des Bereichs 481 großer Krümmung eine Hälfte einer Differenz zwischen der Dicke von dem flachen Rohr 410 und der Dicke von dem Metallblech 20. Der Rand 410a weist einen flachen Bereich 482 auf, welcher annähernd flach ist. Der flache Bereich kann als ein zweiter Bereich bezeichnet werden. Der Bereich 481 großer Krümmung wird an einer Position gebildet, die sich nicht über die Mittellinie C1 hinaus erstreckt. Der flache Bereich 482 ist an einer Seite eines distalen Endes im Vergleich zu dem Bereich 481 großer Krümmung gebildet. Der flache Bereich 482 ist näher an einem distalen Ende 410c angeordnet als der Bereich 481 großer Krümmung. Der flache Bereich 482 erstreckt sich in einer Länge im Wesentlichen entsprechend zu einer Hälfte der Dicke des flachen Rohres 410. Der Rand 410b ist auf dem flachen Bereich 482 von dem Rand 410a angeordnet. Der Rand 410b kann näher an einem distalen Ende angeordnet sein als der flache Bereich 482.
Gemäß der Ausführungsform ist es möglich, die Querschnittsform des flachen Rohres 410 ähnlich zu der elliptischen Form zu machen. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Lücke zwischen dem flachen Rohr 410 und dem Einführungsloch zu reduzieren. Es ist des Weiteren möglich, eine Veränderung des äußeren Profils zu unterbinden in dem Fall, dass die relative Position von den Endflächen 410c und 410b aus irgendwelchen Gründen verlagert wird.
(Fünfte Ausführungsform)
Bezugnehmend auf die 13 wird eine fünfte Ausführungsform erläutert. Ein Abschnitt 581 großer Krümmung und ein Abschnitt 582 kleiner Krümmung werden an einem Rand 510a von dem flachen Rohr 510 gebildet. Der Rand 510a erstreckt sich über den gekrümmten Abschnitt hinaus und erreicht sogar einen flachen Blechabschnitt 11. Der Rand 510a weist einen ausgedehnten Bereich 583 auf einer Seite von einem distalen Ende, d. h. einer Endfläche 510c, auf. Der ausgestreckte Bereich 583 wird in einer flachen Form gebildet und wird von dem flachen Blechabschnitt 11 überlappt. Es ist daher möglich, einen Verbindungsbereich zwischen den Rändern 510a und 510b zu erhöhen und eine Qualität eines Verlötens zu verbessern.
(Sechste Ausführungsform)
Bezugnehmend auf die 14 wird eine sechste Ausführungsform erläutert. Ein Rand 610a eines flachen Rohres 610 weist einen Bereich 681 großer Krümmung auf, der einen kleineren Krümmungsradius als eine Hälfte der Dicke des flachen Rohres 610 aufweist. Der Bereich 681 großer Krümmung kann als ein erster Bereich bezeichnet werden. Der Radius von dem Bereich 681 großer Krümmung ist eine Hälfte von einer Differenz zwischen der Dicke von dem flachen Rohr 410 und der Dicke von dem Metallblech 20. Der Rand 610a weist einen Bereich 682 kleiner Krümmung auf, welcher einen Krümmungsradius größer als eine Hälfte der Dicke von dem flachen Rohr 610 aufweist. Der Bereich 682 kleiner Krümmung kann als ein zweiter Bereich bezeichnet werden. Der Bereich 681 großer Krümmung ist auf einem Teil von dem Rand 10a gebildet, der nahe zu der Mittellinie C1 liegt. Der Bereich 682 kleiner Krümmung ist an einer Seite nahe zu einem distalen Ende gebildet, d. h. einer Endfläche 10c, im Vergleich zu dem Bereich 681 großer Krümmung. Ein Rand 610b ist an dem Bereich 682 kleiner Krümmung von dem Rand 610a angeordnet. Der Rand 610b kann auf eine Seite nahe zu dem distalen Ende gesetzt werden im Vergleich zu dem Bereich 682 kleiner Krümmung. Des Weiteren ist ein Bereich 684 kleiner Krümmung auf einer Seite nahe zu dem flachen Blechabschnitt 12 in Bezug auf den Bereich 681 großer Krümmung gebildet. Der Bereich 684 kleiner Krümmung verbessert die Symmetrie des flachen Rohres 100 in Bezug auf die Mittellinie C1.
Gemäß der Ausführungsform ist es ebenso möglich, ein äußeres Profil des flachen Rohres 610 zu verbessern und sogar einen Wechsel bzw. eine Änderung des äußeren Profils zu unterdrücken.
(Siebte Ausführungsform)
Bezugnehmend auf die 15 wird eine siebte Ausführungsform erläutert. Ein flaches Rohr 710 weist einen Rand 710b auf, welcher eine Dicke aufweist, die allmählich in Richtung zu einer Seite von einem distalen Ende abnimmt, d. h. einer Endfläche 710d. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein äußeres Profil des flachen Rohres 710 zu verbessern.
(Achte Ausführungsform)
Bezugnehmend auf die 16 und 17 wird eine achte Ausführungsform erläutert. Das flache Rohr 810 ist ein Rohr mit einer inneren Rippe. Das flache Rohr 810 weist ein zylindrisches Element 820 auf, welches eine äußere Hülle und eine innere Rippe 825 von einer gewellten Form bereitstellt, die in dem zylindrischen Element 820 angeordnet ist. Das zylindrische Element 820 weist eine Querschnittsform ähnlich zu der elliptischen Form auf und stellt einen Fluiddurchgang darin bereit. Das zylindrische Element 820 weist einen ersten flachen Blechabschnitt 811 und einen zweiten flachen Blechabschnitt 812 auf, welche an einer Richtung eines kürzeren Durchmessers angeordnet sind, um einander gegenüberzuliegen und zueinander parallel zu sein. Das zylindrische Element 820 weist einen ersten halbkreisförmig gekrümmten Abschnitt 813 und einen zweiten halbkreisförmig gekrümmten Abschnitt 814 auf, welche an einer Richtung eines längeren Durchmessers angeordnet sind, um in konvexer Art und Weise nach außen zu weisen und um in einer im Wesentlichen halbkreisförmigen Form geformt zu sein. Die innere Rippe 825 erhöht einen Wärmeaustausch-Oberflächenbereich. Die innere Rippe 825 weist zwei Enden auf, welche nahe in Kontakt entlang einer inneren Oberfläche von dem ersten halbkreisförmig gekrümmten Abschnitt 813 und dem zweiten halbkreisförmig gekrümmten Abschnitt 814 sind. Des Weiteren ist der verbleibende Teil von der inneren Rippe 825 in einer gewellten Form geformt und kommt mit dem ersten flachen Blechabschnitt 811 und dem zweiten flachen Blechabschnitt 812 in Kontakt. Das zylindrische Element 820 und die innere Rippe 825 sind durch ein kontinuierliches, gurtartig geformtes Material geformt. Das zylindrische Element 820 bildet einen geschlossenen Zylinder durch ein Überlappen von zwei Rändern an einem Ende in der längeren Durchmesserrichtung. Bei dieser Ausführungsform stellt ein Grenzbereich zwischen dem zylindrischen Element 820 und der inneren Rippe 825 einen von den Rändern 821 bereit.
Ein äußerer Rand 822 wird zum Überlappen einer Außenseite von einem inneren Rand 821 angeordnet. Ein Teil von dem inneren Rand 821 weist einen flachen Bereich 802 auf, welcher in Bezug auf die Richtung des längeren Durchmessers von dem flachen Rohr 810 geneigt ist. Der flache Bereich 802 kann ersetzt werden durch einen Bereich kleiner Krümmung, jedoch stellt der flache Bereich 802 Vorteile bereit, welche durch seine Form verursacht sind. Der flache Bereich 802 wird nahe an dem ersten flachen Blechabschnitt 811 angeordnet. Ein distales Ende von dem äußeren Rand 822 wird in den flachen Bereich 802 gesetzt. Ein distaler Endbereich von dem äußeren Rand 822 ist in einer flachen Blechform entlang dem flachen Bereich gebildet. Der flache Bereich 802 wird ins Innere von dem distalen Ende von dem äußeren Rand 822 gesetzt. Ein distaler Endbereich von dem äußeren Rand 822 ist als ein dünner Blechabschnitt 830 gebildet, bei welchem eine Dicke allmählich verringert ist. Der dünne Blechabschnitt 830 ist durch eine äußere Neigungsoberfläche gebildet.
Der flache Bereich 802 unterdrückt einen nach außen vorragenden Betrag bzw. Anteil von dem distalen Ende von dem äußeren Rand 822. Der dünne Blechabschnitt 830 unterdrückt des Weiteren auch einen nach außen vorragenden Anteil von dem distalen Ende von dem äußeren Rand 822. Die Position von dem distalen Ende des äußeren Rands 822 kann aufgrund eines Fehlers oder ähnlichem in dem Herstellungsprozess verlagert sein. Um das distale Ende auf dem flachen Bereich 802 zu halten, wird eine umfangsbezogene Breite des flachen Bereichs 802 eingestellt unter Berücksichtigung eines möglichen Verlagerungsbereichs von dem distalen Ende.
Bezugnehmend auf 18 bis 22 werden modifizierte Beispiele von der achten Ausführungsform erläutert. Die 18 bis 22 zeigen modifizierte Beispiele von der achten Ausführungsform. Wie es in der 18 gezeigt ist, können geneigte Oberflächen an beiden Seiten von einem distalen Endbereich von dem äußeren Rand 822 gebildet sein. In diesem Fall ist der dünne Blechabschnitt 830 durch eine Querschnittsform bereitgestellt, welche als eine beidseitig verjüngte Form oder eine trapezoide Form bezeichnet werden kann. Wie es in der 19 gezeigt ist, kann der dünne Blechabschnitt 830 durch eine dreieckige Querschnittsform bereitgestellt werden. Der dünne Blechabschnitt 830 kann durch eine gekrümmte Oberfläche bereitgestellt werden, die an einem distalen Endbereich von dem äußeren Rand 822 gebildet ist. Die 20 bis 21 zeigen den dünnen Blechabschnitt 830, welcher mit der gekrümmten Oberfläche definiert ist.
(Andere Ausführungsform)
Bei den obigen Ausführungsformen weisen Beispiele die Endfläche 22a von dem äußeren Rand 22 auf, welche an dem Bereich 102 kleiner Krümmung von dem inneren Rand 21 an sowohl dem Rohrabschnitt 17 als auch den aufgeweiteten Abschnitten 15 und 16 gesetzt ist. Die Endfläche 22a von dem äußeren Rand 22 kann jedoch an dem Bereich 103 großer Krümmung von dem inneren Rand 21 an den aufgeweiteten Abschnitten 15 und 16 angeordnet sein.
Bei den obigen Ausführungsformen wird die vorliegende Erfindung auf den Kühler 1 angewendet, der in die Kategorie eines Kühlers vom vertikalen Strömungstyp fällt, welcher die flachen Rohre 10 aufweist, die sich in einer vertikalen Richtung erstrecken. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf jede Art von Kühler angewendet werden, wie zum Beispiel auf einen Kühler vom horizontalen Strömungstyp, der flache Rohre aufweist, die sich in einer horizontalen Richtung erstrecken.
Zusammenfassung
Ein Wärmetauscher weist ein flaches Rohr (10) auf, welches einen gekrümmten Abschnitt (13) aufweist. Ein Teil des gekrümmten Abschnitts (13) ist durch ein Überlappen von einem äußeren Rand (22) auf einem inneren Rand (21) gebildet. Der innere Rand (21) weist einen Bereich (102) kleiner Krümmung auf. Der Bereich (102) kleiner Krümmung ist zu einem flachen Blechabschnitt (11) geneigt und ist definiert durch einen größeren Radius als eine Differenz zwischen einer Hälfte einer Dicke des flachen Rohres (10) und einer Dicke des äußeren Rands (22). Der Bereich (102) kleiner Krümmung liegt nicht hinter einer Mittellinie (C1) in einer Dicke von dem flachen Rohr (10). Der äußere Rand (22) erstreckt sich hinter die Mittellinie (C1). Der äußere Rand (22) weist eine Endfläche (22a) auf, welche auf dem Bereich (102) kleiner Krümmung angeordnet ist. Das flache Rohr (10) weist aufgeweitete Abschnitte (15, 16) auf, welche an Einführungslöchern (54) erweitert sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2007-181965 [0001]
- JP 2007-264769 [0001]
- JP 2008-48444 [0001]
- JP 2004-293988 A [0003]

Claims

Wärmetauscher, welcher ein flaches Rohr (10) aufweist, das aus einem Metallblech (10) hergestellt ist, welches zwei Ränder (21, 22) aufweist, welche sich in einem gekrümmten Abschnitt (13) an einem Ende in einem Querschnitt überlappen, wobei das flache Rohr aufweist: einen inneren Rand (21), welcher innerhalb der beiden Ränder (21, 22) angeordnet ist; einen äußeren Rand (22), welcher auf einer Außenseite von dem inneren Rand angeordnet ist; einen Bereich großer Krümmung, welcher an dem inneren Rand (21) gebildet ist; einen Bereich (102) kleiner Krümmung, welcher eine geringere Krümmung als diejenige des Bereichs großer Krümmung aufweist, der an dem inneren Rand (21) gebildet ist; und eine Endfläche (22a), welche an dem äußeren Rand (22) gebildet ist, welche an dem Bereich (102) kleiner Krümmung angeordnet ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, wobei der Bereich großer Krümmung und der Bereich (102) kleiner Krümmung gekrümmt sind ohne ein Umkehren der Krümmungsrichtung aus einem flachen Blechabschnitt (11) des flachen Rohres.
Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Bereich (102) kleiner Krümmung eine flache Oberfläche ist.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Bereich großer Krümmung näher an dem distalen Ende von dem inneren Rand (21) angeordnet ist als der Bereich kleiner Krümmung.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Bereich (482) kleiner Krümmung näher an dem distalen Ende (410c) von dem inneren Rand angeordnet ist als der Bereich (481) großer Krümmung.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der innere Rand (21) und der äußere Rand (22) in einem Winkelbereich überlappt sind, welcher gleich oder größer ist als 45 Grad, wobei der Bereich (102) kleiner Krümmung an einer Stelle gebildet ist, die nicht hinter einer Mittellinie (C1) in einer Dickenrichtung von dem flachen Rohr (10) liegt, und wobei der äußere Rand (22) sich hinter die Mittellinie (C1) erstreckt.
Wärmetauscher nach Anspruch 6, weiterhin aufweisend: ein Paar von Sammelrohren (50, 60), welche Einführungslöcher (54) aufweisen, um beide der longitudinalen Enden des flachen Rohres (10) darin einzuführen, wobei das flache Rohr (10) aus dem Metallblech (10) hergestellt ist, welches in einer einzigen Richtung gebogen ist, und ein Paar von flachen Blechabschnitten (11, 12) und ein Paar von gekrümmten Abschnitten (13, 14) aufweist, wobei das flache Rohr (10) einen aufgeweiteten Abschnitt (15, 16) aufweist, welcher um das Einführungsloch (54) herum aufgeweitet ist, und wobei der Bereich (102) kleiner Krümmung in Bezug auf den flachen Blechabschnitt (11) geneigt ist und einen größeren Radius als eine Differenz zwischen einer Hälfte der Dicke (d1) des flachen Rohres (10) und einer Dicke des anderen Rands (22) aufweist.
Wärmetauscher nach Anspruch 7, wobei das Einführungsloch (54) eine Öffnungsform aufweist, welche ein halbkreisförmiges Teil entsprechend zu einem der gekrümmten Abschnitte (13) umfasst.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Dicke des äußeren Rands (22) allmählich bzw. graduell abnimmt in Richtung zu der Endfläche (22a) des äußeren Rands (22).
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der innere Rand (21) sich hinter die Mittellinie (C1) erstreckt.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Dicke des inneren Rands (21) allmählich bzw. graduell abnimmt in Richtung zu der Endfläche (21a) des inneren Rands (21).
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Endfläche (22a) des äußeren Rands (22) und die äußere Oberfläche (21b) des inneren Rands (21) einen gegenüberliegenden Winkel (θ) in einem spitzen Winkel definieren.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Metallblech (20) aus einem kaschierten Blech hergestellt ist, welches zumindest auf einer der Seiten eine Lötmaterialschicht-Plattierung aufweist.