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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rohr für einen Wärmetauscher und insbesondere ein Rohr für einen Wärmetauscher, welches erste Verstärkungsabschnitte und zweite Verstärkungsabschnitte aufweist, die an beiden Endabschnitten einer inneren Finne angeordnet sind, die in dem Innenraum davon angeordnet ist, wobei die ersten Verstärkungsabschnitte den gekrümmten Abschnitten des Rohrs entsprechen und die zweiten Verstärkungsabschnitte an die ersten Verstärkungsabschnitte gebondet sind, wodurch sich die Festigkeit an beiden Endabschnitten des Rohrs in einer Luftströmungsrichtung des Rohrs erhöht.
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Stand der Technik
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Im Allgemeinen ist ein Wärmetauscher als eines der Bauteile zum Ausbilden einer Klimaanlage für ein Fahrzeug ausgebildet, um den Zustand eines Wärmeaustauschmediums zu verändern oder um einen Wärmeaustausch des Wärmetauschmediums mit Außenluft durchzuführen, wodurch Kühlen oder Heizen durchgeführt wird.
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Der Wärmetauscher umfasst ein Paar Ausgleichsbehälter, die voneinander parallel beabstandet sind, Rohre, deren beide Enden an dem Ausgleichsbehälter befestigt sind, um eine Wärmeaustauschmediumsleitung auszubilden und Finnen, die zwischen den Rohren angeordnet sind.
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Jedes Rohr wird mittels Extrusion und Falzen hergestellt, und die Verfahren zum Herstellen der Rohre werden geeignet gemäß den Anforderungen (Größe, Gewicht, Druckfestigkeit und Menge der Wärmeaustauschmediumsströmung), die von den verschiedenen Arten an Wärmetauschern gefordert werden, ausgewählt.
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Das Verfahren zum Herstellen der Rohre durch Falzen stellt eine bessere Produktivität zur Verfügung als das Verfahren zum Herstellen der Rohre durch Extrusion, weist jedoch eine niedrigere Festigkeit als dieses auf.
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Ferner wird das Rohr, das durch Falzen hergestellt wird, in der veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2005-214511 offenbart (genannt ”Wärmetauscher”), welche in
1 gezeigt ist.
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Wie in 1 gezeigt, ist ein Rohr 5 für einen Wärmetauscher aus einer Platte 5a ausgebildet, die ein Verkleidungsmaterial 5c aufweist, das an die äußere Oberfläche davon auf eine solche Weise angebracht wird, um es den Bondingabschnitten 47, die in der Richtung des Rohrs 5 nach links gebogen wurden, zu gestatten aneinander gebondet zu werden. Ferner wird eine innere Finne 49 aus einer Platte 49a ausgebildet, die Verkleidungsmaterialen 49b und 49c aufweist, die an beide Oberflächen davon auf eine solche Weise angebracht werden, um in den Innenraum des Rohrs 5 gebogen zu werden.
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Das bekannte Rohr 5, wie in 1 gezeigt, ist in seiner Festigkeit durch die Biegeabschnitte 47 verstärkt, die in der Längsrichtung davon ausgebildet sind, jedoch existiert nur die Platte 5a zum Ausbilden des Rohrs 5 an der gegenüberliegenden Seite der Biegeabschnitte 47, wodurch es schwierig wird eine gute Haltbarkeit zu erreichen.
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Insbesondere, falls der Wärmetauscher als ein Kondensator für ein Fahrzeug verwendet wird und die linken und rechten Abschnitte von 1 mit Fremdmaterialien kollidieren, können die linken und rechten Abschnitte vollständig beschädigt werden, wodurch sie der Gefahr ausgesetzt werden, dass das Rohr bricht.
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Um die Anforderungen im Hinblick auf die heutigen Miniaturisierungstrends zu erfüllen, sollte das Gewicht des Rohrs reduziert werden und demgemäß gibt es eine Notwendigkeit für die Entwicklung eines Wärmetausches, der in der Lage ist, einen Betrag an verwendeten Materialien zu reduzieren und der eine ausreichende Haltbarkeit zur Verfügung stellt.
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Offenbarung
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Technisches Problem
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Demgemäß wurde die vorliegende Erfindung in Anbetracht der oben erwähnten Probleme, die im Stand der Technik auftreten, gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Rohr für einen Wärmetauscher zur Verfügung zu stellen, das erste Verstärkungsabschnitte und zweite Verstärkungsabschnitte aufweist, die an beiden Endabschnitten einer inneren Finne ausgebildet sind, die in dem Innenraum davon angeordnet ist, wobei die ersten Verstärkungsabschnitte den gekrümmten Abschnitten des Rohrs entsprechen und die zweiten Verstärkungsabschnitte an die ersten Verstärkungsabschnitte gebondet werden, wodurch die Festigkeit an beiden Endabschnitten des Rohrs in einer Luftströmungsrichtung des Rohrs ansteigt.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Rohr für einen Wärmetauscher zur Verfügung zu stellen, bei dem das Rohr und eine innere Finne, die im Inneren des Rohrs angeordnet ist, aus dünnen Platten ausgebildet sind, wodurch eine hohe Produktivität erreicht wird, die Festigkeit erhöht wird und eine gute Haltbarkeit zur Verfügung gestellt wird.
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Technische Lösung
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Um die oben erwähnten Aufgaben zu erreichen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Rohr für ein Wärmeaustauschsrohr zur Verfügung gestellt, das zwischen einem Paar Ausgleichsbehälter des Wärmetauschers verbunden ist, um eine Wärmeaustauschmediumsleitung auszubilden und das eine innere Finne aufweist, die im Inneren davon angeordnet ist, wobei das Rohr aufweist: ebene Abschnitte, die parallel zueinander in einer Luftströmungsrichtung angeordnet sind, gekrümmte Abschnitte, die an beiden Seiten davon ausgebildet sind, um die ebenen Abschnitte miteinander zu einer Form einer Kurve zu verbinden; und erste Verstärkungsabschnitte und zweite Verstärkungsabschnitt, die an beiden Endabschnitten der inneren Finne ausgebildet sind, wobei die ersten Verstärkungsabschnitte an die inneren Oberflächen der gekrümmten Abschnitte gebondet werden und wobei die zweiten Verstärkungsabschnitte sich von den ersten Verstärkungsabschnitten erstrecken und an die ersten Verstärkungsabschnitte gebondet werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden bevorzugt die zweiten Verstärkungsabschnitte der inneren Finne an die äußeren Oberflächen der ersten Verstärkungsabschnitte und die inneren Oberflächen der gekrümmten Abschnitte gebondet.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden bevorzugt die zweiten Verstärkungsabschnitte der inneren Finne an die inneren Oberflächen der ersten Verstärkungsabschnitte gebondet.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt das Rohr durch Biegen einer ersten Platte ausgebildet und die erste Platte weist einen ersten Trennwandausbildungsabschnitt und einen zweiten Trennwandausbildungsabschnitt auf, die an vorgegebenen Flächen beider Endabschnitte davon ausgebildet sind und eine Trennwand, die durch Aneinanderbonden des ersten Trennungswandausbildungsabschnittes und des zweiten Trennungswandausbildungsabschnittes ausgebildet wird, um den inneren Raum des Rohrs in einen ersten Raumabschnitt und einen zweiten Raumabschnitt in der Luftströmungsrichtung des Rohrs zu unterteilen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst bevorzugt die erste Platte: einen ersten Verlängerungsabschnitt, der sich von dem Endabschnitt des ersten Trennwandausbildungsabschnittes erstreckt und an der gegenüberliegenden Oberfläche des ersten Trennwandausbildungsabschnittes an die Oberfläche des ersten Trennwandausbildungsabschnittes gebondet ist, die mit dem zweiten Trennwandausbildungsabschnitt in Kontaktverbindung steht; und einen zweiten Verlängerungsabschnitt, der sich von dem Endabschnitt des zweiten Trennwandausbildungsabschnittes erstreckt und an die gegenüberliegende Oberfläche des zweiten Trennwandausbildungsabschnittes an die Oberfläche des zweiten Trennwandausbildungsabschnittes gebondet ist, die den ersten Trennwandausbildungsabschnittes kontaktiert.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung, weisen bevorzugt der erste Trennwandausbildungsabschnitt und der zweite Trennwandausbildungsabschnitt eine Bondingfläche auf, die ausgebildet ist, um vorgegebene Flächen des ersten Trennwandausbildungsabschnittes und des zweiten Trennwandausbildungsabschnittes aneinander an der Außenseite des Rohrs zu bonden und eine Raumausbildungsfläche, die in einem ersten Winkel an den verbleibenden Flächen des ersten Trennwandausbildungsabschnittes und des zweiten Trennwandausbildungsabschnittes ausgebildet ist, um einen dritten Raum zwischen dem ersten Trennwandausbildungsabschnitt, dem zweiten Trennwandausbildungsabschnitt und der inneren Finne auszubilden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung liegt bevorzugt der erste Winkel in dem Bereich von 10 bis 30°.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung weisen bevorzugt der erste Trennwandausbildungsabschnitt und der zweite Trennwandausbildungsabschnitt einen zweiten Winkel auf, der ausgebildet wird, wenn er in Kontakt mit der äußeren Oberfläche des Rohrs tritt und der zweite Winkel befindet sich in dem Bereich von 5 bis 15°.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung weist bevorzugt die innere Finne einen dritten Winkel auf, der zwischen einer Bezuglinie, die senkrecht zu der Luftströmungsrichtung in Bezug auf das Zentrum des Krümmungsradius des gekrümmten Abschnittes des Rohrs ist, und einer Linie, die das Ende des zweiten Verstärkungsabschnittes und das Zentrum des Krümmungsradius des gekrümmten Abschnittes des Rohr verbindet, liegt und der dritte Winkel befindet sich in dem Bereich von 10 bis 45°.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt die innere Finne ausgebildet, indem eine zweite Platte gebogen wird und die zweite Platte weist Bondingabschnitte und Unterteilungsabschnitte auf, die abwechselnd darauf ausgebildet werden, wobei die Bondingabschnitte an die ebenen Abschnitte des Rohrs gebondet werden, um den Innenraum des Rohrs in eine Vielzahl Raumabschnitte zu unterteilen und wobei die Trennabschnitte von den Biegeabschnitten weggebogen werden, um den inneren Raum des Rohrs in der Luftströmungsrichtung zu unterteilen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst bevorzugt die innere Finne dritte Verstärkungsabschnitte, die sich von den zweiten Verstärkungsabschnitten erstrecken und die an die Bondingabschnitte gebondet werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung, bevorzugt wenn ein Verkleidungsmaterial an die äußere Oberfläche der ersten Platte angewendet wird, wird das Verkleidungsmaterial jeweils an beide Seitenoberflächen der zweiten Platte angewendet, und falls das Verkleidungsmaterial an beide Seitenoberflächen von einem aus der ersten Platte und der zweiten Platte angewendet wird, wird kein Verkleidungsmaterial an die andere Platte angewendet.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung weist bevorzugt die erste Platte eine Dicke in dem Bereich von 0,1 bis 0,2 mm auf und die zweite Platte weist eine Dicke in dem Bereich von 0,05 bis 1,2 mm auf.
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Vorteilhafte Effekte
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Gemäß der vorliegenden Erfindung weist das Rohr für einen Wärmetauscher erste Verstärkungsabschnitte und zweite Verstärkungsabschnitte auf, die an beiden Endabschnitten der inneren Finne ausgebildet sind, die in dem Innenraum davon angeordnet ist, und die ersten Verstärkungsabschnitte entsprechend den gekrümmten Abschnitten des Rohrs und die zweiten Verstärkungsabschnitte werden an die ersten Verstärkungsabschnitte gebondet, wodurch die Festigkeit an beiden Endabschnitten des Rohrs in der Luftströmungsrichtung des Rohrs erhöht wird.
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Ferner sind das Rohr und die innere Finne, die im Inneren des Rohrs angeordnet ist, aus dünnen Platten ausgebildet, wodurch eine hohe Produktivität, eine erhöhte Festigkeit und eine gute Haltbarkeit erreicht werden.
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Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Schnittansicht, die ein bekanntes Rohr für einen Wärmetauscher zeigt.
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2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Wärmetauscher verwendend ein Rohr für einen Wärmetauscher gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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3 ist eine Schnittansicht, die das Rohr für einen Wärmetauscher gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4 ist eine Schnittansicht, die ein Rohr für einen Wärmetauscher gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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5 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Abschnitt (in dem eine Trennwand ausgebildet ist) des Rohrs für den Wärmetauscher von 4 zeigt.
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6 und 7 sind vergrößerte Schnittansichten, die weitere Abschnitte des Rohrs des Wärmetauschers von 4 zeigen.
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8 ist eine Schnittansicht, die ein Rohr für einen Wärmetauscher gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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9 und 10 sind teilweise vergrößerte Schnittansichten, die das Rohr für den Wärmetauscher von 8 zeigen.
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11 und 12 sind Schnittansichten, die Rohre für einen Wärmetauscher gemäß einer vierten und fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
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13 ist eine Entwicklungsansicht, die eine erste Platte des Rohrs für einen Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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14 ist eine Entwicklungsansicht, die eine zweite Platte (die eine innere Finne ausbildet) des Rohrs für einen Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Bezugszeichenliste
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- 1000
- Wärmetauscher
- 100
- Rohr für einen Wärmetauscher
- 100a
- erster Raumabschnitt
- 100b
- zweiter Raumabschnitt
- 100c
- dritter Raumabschnitt
- 101
- ebener Abschnitt
- 102
- gekrümmter Abschnitt
- 103
- Trennwand
- 110
- erste Platte
- 110a
- Verkleidungsmaterial
- 111
- erster Trennwandausbildungsabschnitt
- 111-1
- erster Biegeabschnitt
- 112
- zweiter Trennwandausbildungsabschnitt
- 112-1
- zweiter Biegeabschnitt
- 120
- innere Finne
- 121
- zweite Platte
- 121a
- Verkleidungsmaterial
- 131
- erster Verstärkungsabschnitt
- 132
- zweiter Verstärkungsabschnitt
- 132a
- dritter Verstärkungsabschnitt
- 133
- Trennabschnitt
- 134
- Bondingabschnitt
- 200
- Finne
- 310
- erster Ausgleichsbehälter
- 20
- zweiter Ausgleichsbehälter
- 410
- Einlassrohr
- 420
- Auslassrohr
- 500
- Flüssigkeitstrenneinrichtung
- α
- erster Winkel
- β
- zweiter Winkel
- A1
- Bondingfläche
- A2
- Raumausbildungsfläche
- γ
- dritter Winkel
- δ
- vierter Winkel
- L
- Bezugslinie
- C
- Zentrum
- L'
- Hilfsbezugslinie
- L132
- Linie, die das Ende des zweiten Verstärkungsabschnittes und das Zentrum verbindet
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Ausführungsform der Erfindung
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Im Folgenden erfolgt im Detail eine Erklärung eines Rohrs für einen Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Rohr für einen Wärmetauscher zwischen einem Paar Ausgleichsbehälter 310 und 320 verbunden, um eine Wärmeaustauschmediumsleitung auszubilden und weist eine innere Finne 120 auf, die im Inneren angeordnet ist.
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2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Wärmetauscher verwendend ein Rohr für einen Wärmetauscher gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei ein Wärmetauscher 1000 als ein Kondensator verwendet wird.
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Der Wärmetauscher 1000 (der Kondensator) ist ausgebildet, um thermisch ein hochtemperiertes und unter hohem Druck stehendes, dampfförmiges Kühlmittel, das aus einem Kompressor entladen wird, mit Außenluft auszutauschen, um das thermisch ausgetauschte Kühlmittel hin zu einer hohen Temperatur und einer unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit zu kondensieren und um die kondensierte Flüssigkeit hin zu einem Expansionsventil zu entladen und demgemäß stellt der Wärmetauscher 1000 ein Kühlmodul gemeinsam mit einem Radiator (nicht gezeigt) und einer Lüfter/Haube-Anordnung (nicht gezeigt) zur Verfügung.
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Bezugnehmend im Detail auf 2 umfasst der Wärmetauscher 1000 das Paar Ausgleichsbehälter 310 und 320, ein Einlassrohr 410 und ein Auslassrohr 420, das an dem Paar Ausgleichsbehälter 310 und 320 angeordnet ist, um ein Kühlmittel einzuführen und zu entladen, Rohre 100, von denen beide Enden an den Sammelbehältern 310 und 320 befestigt sind, Finnen 200, die zwischen den Rohren 100 an der Außenseite der Rohre 100 angeordnet sind, und eine Dampf-Flüssigkeits-Trenneinrichtung 500 zum Trennen eines flüssigen Kühlmittels und eines gasförmigen Kühlmittels, um nur das flüssige Kühlmittel bereitzustellen.
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Das Rohr 100 für den Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung ist bei dem Kondensator anwendbar und kann ferner bei anderen Wärmetauschern umfassend einen Verdampfer angewendet werden.
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Der Verdampfer ist der Wärmetauscher 1000, der thermisch ein unter niedrigem Druck stehendes, flüssiges Kühlmittel, das in einem Expansionsventil gedrosselt wird, mit der Luft austauscht, die in das Innere eines Fahrzeuges strömt, verdampft das flüssige Kühlmittel und kühlt die Luft in dem Inneren des Fahrzeuges mittels der Wärmeabsorption der latenten Wärme der Verdampfung des Kühlmittels und in diesem Fall ist die gesamte Konfiguration des Verdampfers abgesehen von der Dampf-Flüssigkeits-Trenneinrichtung 500 ähnlich zu der des Kondensators.
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Nun wird das Rohr 100 für den Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
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3 ist eine Schnittansicht, die das Rohr für einen Wärmetauscher gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Gemäß der vorliegenden Erfindung weist das Rohr 100 für den Wärmetauscher gekrümmte Abschnitte 102 auf, die an beiden Endabschnitten davon gekrümmt ausgebildet sind und erste Verstärkungsabschnitte 131 und zweite Verstärkungsabschnitte 132, die an beiden Endabschnitten der inneren Finne 120 jeweils ausgebildet sind.
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Eine Luftströmungsrichtung in 3 wird mit einem Pfeil angezeigt.
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Das Rohr 100 für den Wärmetauscher umfasst ebene Abschnitte 101, die parallel zueinander in der Luftströmungsrichtung davon angeordnet sind und die gekrümmten Abschnitte 102, die an beiden Seiten davon ausgebildet sind, um die ebenen Abschnitte 101 miteinander zu einer Form einer Kurve zu verbinden, wodurch eine Wärmeaustauschsmediumsleitung darin ausgebildet wird, und ferner weist das Rohr 100 die innere Finne 120 auf, die darin angeordnet ist.
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Zu diesem Zeitpunkt wird das Rohr 100 für den Wärmetauscher durch Biegen einer ersten Platte 110 ausgebildet.
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Ferner unterteilt das Rohr 100 für den Wärmetauscher die Wärmeaustauschmediumsleitung, die darin ausgebildet ist, in einen ersten Raumabschnitt 100a und einen zweiten Raumabschnitt 100b mittels einer Trennwand 103, und in diesem Fall werden ein erster Trennwandausbildungsabschnitt 111 und ein zweiter Trennwandausbildungsabschnitt 112, die an vorgegebenen Bereichen von beiden Endabschnitten der ersten Platte 110 ausgebildet sind, aneinander gebondet, um die Trennwand 103 auszubilden.
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Die innere Finne 120 unterteilt den ersten Raumabschnitt 100a und den zweiten Raumabschnitt 100b in eine Vielzahl Raumabschnitte durch Biegen einer zweiten Platte 121 und detaillierter gesagt, umfasst die innere Finne 120 Trennabschnitte 133 zum Trennen des Innenraums (den ersten Raumabschnitt 100a und den zweiten Raumabschnitt 100b) des Rohrs 100 und Trennabschnitte 134, die von den Trennabschnitten 133 auf eine solche Weise weggebogen sind, um parallel zu den ebenen Abschnitten 101 des Rohrs 100 zu sein und um an die ebenen Abschnitte 101 des Rohrs 100 gebondet zu werden.
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Wie in 3 gezeigt, werden beispielsweise zehn Trennabschnitte 133 in dem ersten Raumabschnitt 100a ausgebildet, sodass der erste Raumabschnitt 100a in 11 Raumabschnitte in der Luftströmungsrichtung unterteilt wird und es werden auch zehn Trennabschnitte 133 in dem zweiten Raumabschnitt 100b ausgebildet, sodass der zweite Raumabschnitt 100b in elf Raumabschnitte in der Luftströmungsrichtung unterteilt wird.
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Andernfalls ist die Anzahl an Biegevorgängen der inneren Finne 120 einstellbar, um die Anzahl Trennabschnitte 133 zu erhöhen und zu verringern, die in dem Rohr 100 ausgebildet werden, sodass die inneren Raumabschnitte des ersten Raumabschnittes 100a und des zweiten Raumabschnittes 100b frei eingestellt werden können.
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Zu diesem Zeitpunkt wird eine Seitenoberfläche des Trennabschnittes 134 der inneren Finne 120 zum Ausbilden der Trennwand 103 an die innere Oberfläche des ebenen Abschnittes 101 des Rohrs 100 gebondet und die andere Seitenoberfläche davon wird an den ersten Trennwandausbildungsabschnitt 111 und den zweiten Trennwandausbildungsabschnitt 112 gebondet.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die innere Finne 120 des Rohrs 100 die ersten Verstärkungsabschnitte 131, die den gekrümmten Abschnitten 102 entsprechen, und die zweiten Verstärkungsabschnitte 132, die sich von den ersten Verstärkungsabschnitten 131 auf eine solche Weise erstrecken, um an die äußeren Oberflächen der ersten Verstärkungsabschnitte 131 an beiden Endabschnitten davon gebondet zu werden.
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Die ersten Verstärkungsabschnitte 131 und die zweiten Verstärkungsabschnitte 132 dienen dazu, um die Festigkeiten der gekrümmten Abschnitte 102 des Rohrs 100 zu verstärken, sodass das Rohr für den Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung die Festigkeit von beiden Endabschnitten davon in der Luftströmungsrichtung verbessern kann und demgemäß, falls externe Fremdmaterialien gegen die gekrümmten Abschnitte 102 prallen, kann das Rohr 100 aufgrund seiner hohen Haltbarkeit überhaupt nicht beschädigt werden.
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Detaillierter ausgedrückt, werden die ersten Verstärkungsabschnitte 131 an beiden Endabschnitten der inneren Finne 120 auf eine solche Weise ausgebildet, um den gekrümmten Abschnitten 102 zu entsprechen, die an der Innenseite des Rohrs 100 ausgebildet sind.
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Ferner erstrecken sich die Verstärkungsabschnitte 132 von den ersten Verstärkungsabschnitten 131 auf eine solche Weise, um an die äußeren Oberflächen der ersten Verstärkungsabschnitte 131 und die inneren Oberflächen der gekrümmten Abschnitte 102 gebondet zu werden. Das heißt, die zweiten Verstärkungsabschnitte 132 werden in Kontakt mit den inneren Oberflächen der gekrümmten Abschnitte 102 und den äußeren Oberflächen der Verstärkungsabschnitte 131 gebracht, sodass sie fester an die inneren Oberflächen der gekrümmten Abschnitte 102 und die äußeren Oberflächen der ersten Verstärkungsabschnitte 131 über die Kontaktierungskraft, die in Richtung der Innenrichtung des Rohrs 100 von den gekrümmten Abschnitten 102 angelegt wird, die an beiden Abschnitten des Rohrs 100 ausgebildet sind, gebondet werden können, wodurch eine hohe Haltbarkeit des Rohrs 100 gemäß der vorliegenden Erfindung zur Verfügung gestellt wird.
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Insbesondere, da der Kondensator an der Vorderseite eines Fahrzeuges angeordnet ist, können die gekrümmten Abschnitte 102 brechen, wenn Fremdmaterial dagegen kollidiert, während das Fahrzeug gefahren wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung weist jedoch das Rohr 100 für den Wärmetauscher die ersten Verstärkungsabschnitte 131 und die zweiten Verstärkungsabschnitte 132 auf, die an Bereichen ausgebildet sind, an denen die gekrümmten Abschnitte 102 ausgebildet sind, wodurch die Haltbarkeit des Rohrs 100 verbessert wird.
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4 ist eine Schnittansicht, die ein Rohr für einen Wärmetauscher gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Abschnitt zeigt, an dem eine Trennwand aus dem Rohr des Wärmetauschers von 4 ausgebildet ist. Gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Rohr 100 für den Wärmetauscher einen ersten Verlängerungsabschnitt 111-1, der sich von dem ersten Trennwandausbildungsabschnitt 111 erstreckt, und einen zweiten Verstärkungsabschnitt 112-1, der sich von dem zweiten Trennwandausbildungsabschnitt 112 erstreckt.
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Der erste Verstärkungsabschnitt 111-1 erstreckt sich von dem Endabschnitt des ersten Trennwandausbildungsabschnittes 111 und ist an die gegenüberliegende Oberfläche (in 4 die Oberfläche des ersten Trennwandausbildungsabschnitt 111, der in Kontakt mit dem ersten Raumabschnitt 100a steht, das heißt, die linke Seitenoberfläche des ersten Trennwandausbildungsabschnittes 111) des ersten Trennwandausbildungsabschnittes 111 an die Oberfläche des ersten Trennwandausbildungsabschnittes 111, der in Kontakt mit dem zweiten Trennwandausbildungsabschnitt 112 steht, gebondet.
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Der zweite Verstärkungsabschnitt 112-1 erstreckt sich von dem Endabschnitt des zweiten Trennwandausbildungsabschnittes 112 und ist an die gegenüberliegende Oberfläche (in 4 die Oberfläche des zweiten Trennwandausbildungsabschnittes 112, die mit dem zweiten Raumabschnitt 100b in Verbindung steht, das heißt, die rechte Seitenoberfläche des zweiten Trennwandausbildungsabschnittes 112) des zweiten Trennwandausbildungsabschnittes 112 an die Oberfläche des zweiten Trennwandausbildungsabschnittes 112 gebondet, der in Kontakt mit dem ersten Trennwandausbildungsabschnitt 111 steht.
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Durch die Ausbildung des ersten Verlängerungsabschnittes 111-1 und des zweiten Verlängerungsabschnittes 112-1, kann die Trennwand 103 stabil ausgebildet werden, ohne ein Versagen der Verbindungsstelle aufzuweisen, wodurch die Herstellungseffizienz verbessert wird.
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Ferner weisen, wie in 5 gezeigt, der erste Trennwandausbildungsabschnitt 111 und der zweite Trennwandausbildungsabschnitt 112 eine Bondingfläche A1 und eine Raumausbildungsfläche A2 auf, die in der Innenrichtung (in 5 in Richtung der Oberseitenrichtung ausgehend von der Unterseitenrichtung) des Rohrs 100 von der Außenseite des Rohrs 100 aus ausgebildet sind.
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Die Bondingfläche A1 ist die Fläche, an der vorgegebene Flächen des ersten Trennwandausbildungsabschnittes 111 und des zweiten Trennwandausbildungsabschnittes 112 aneinander außerhalb des Rohres 100 gebondet werden.
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Die Raumausbildungsfläche A2 ist in einem ersten Winkel α an den verbleibenden Flächen des ersten Trennwandausbildungsabschnittes 111 und des zweiten Trennwandausbildungsabschnittes 112 ausgebildet, sodass ein dritter Raumabschnitt 100c unter dem ersten Trennwandausbildungsabschnitt 111, dem zweiten Trennwandausbildungsabschnitt 112 und der inneren Finne 120 ausgebildet wird (der Bondingabschnitt 134 der inneren Finne 120, an dem die Trennwand 103 ausgebildet ist).
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Der dritte Raumabschnitt 100c ist ein getrennter Raumabschnitt, der durch den ersten Trennwandausbildungsabschnitt 111, den zweiten Trennwandausbildungsabschnitt 112 und die innere Finne 120 festgelegt wird und der von dem ersten Raumabschnitt 100a und dem zweiten Raumabschnitt 100b des Rohrs 100 getrennt ist. In dem Zustand, in dem die erste Platte 110 und die zweite Platte 121 temporär miteinander gekoppelt sind, wie in 5 gezeigt, ist der dritte Raumabschnitt 100c hohl, jedoch bildet durch nachträgliches Löten der dritte Raumabschnitt 100c den Raum aus, in dem sich Verkleidungsmaterialien 100a und 121a mit der ersten Platte 100 und der zweiten Platte 121 ansammeln, sodass, wenn ein Produkt vollständig hergestellt wird, eine vorgegebene oder eine gesamte Fläche des dritten Raumabschnittes 100c mittels der Verkleidungsmaterialien 100c und 121a verblockt werden kann.
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Falls die Verkleidungsmaterialien 110a und 120a, die zum Bonden mittels Löten verwendet werden, in dem Rohr 100 in großen Mengen angeordnet ist, kann eine Erosion aufgrund der Verkleidungsmaterialien 110a und 120a auftreten, jedoch verhindert gemäß der vorliegenden Erfindung die Ausbildung des dritten Raumabschnittes 100c das Auftreten der Erosion.
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Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der erste Winkel α, der durch den ersten Trennwandausbildungsabschnitt 111 und den zweiten Trennwandausbildungsabschnitt 112 der Bondingfläche A1 ausgebildet wird, bevorzugt in dem Bereich von 10 bis 15°.
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Falls der erste Winkel α weniger als 10° beträgt, wird die Fläche des dritten Raumabschnittes 100c gering, sodass die Vorteile bei der Ausbildung des dritten Raumabschnittes 100c nicht erhalten werden können und, im Gegensatz dazu, falls der erste Winkel α mehr als 15° beträgt, werden die Flächen des ersten Raumabschnittes 100a und des zweiten Raumabschnittes 100b, entlang derer das Wärmeaustauschmedium strömt gering, sodass die Wärmeaustauschsleistungsfähigkeit verschlechtert sein kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung befindet sich der erste Winkel α bevorzugt in dem Bereich von 10 bis 15°.
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Ferner befindet sich ein zweiter Winkel β zwischen dem ersten Trennwandausbildungsabschnitt 111 und dem zweiten Trennwandausbildungsabschnitt 112, die einander außerhalb des Rohrs 100 kontaktieren, wünschenswerter Weise in dem Bereich von 5 bis 15°.
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Auf der anderen Seite sind 6 und 7 vergrößerte Schnittansichten, die einen weiteren Teil des Rohres für den Wärmetauscher von 4 zeigen, wobei ein dritter Winkel γ angedeutet ist. Detaillierter gesagt, zeigt 6 den dritten Winkel γ, der in Bezug auf den Krümmungsradius des gekrümmten Abschnittes 102 ausgebildet ist und 7 zeigt den dritten Winkel γ, der in Bezug auf eine Bezugslinie L ausgebildet ist, die beide Endabschnitte des gekrümmten Abschnittes 102 verbindet.
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Zunächst, wie in 6 gezeigt, weist die innere Finne 120 den dritten Winkel γ auf, der zwischen einer Bezugslinie L, senkrecht zu der Luftströmungsrichtung in Bezug auf das Zentrum C des Krümmungsradius des gekrümmten Abschnittes 102 des Rohrs 100, und einer Linie L132, die das Ende des zweiten Verstärkungsabschnittes 132 und das Zentrum C des Krümmungsradius des gekrümmten Abschnittes 102 des Rohrs 100 verbindet, ausgebildet ist und der dritte Winkel γ liegt bevorzugt in dem Bereich von 10 bis 45°. Das Zentrum C des Krümmungsradius des gekrümmten Abschnittes 102 bedeutet das Zentrum eines Kreises um den äußeren Umfang des gekrümmten Abschnittes 102. Wie in 6 gezeigt, wird der Kreis, der um den äußeren Umfang des gekrümmten Abschnittes 102 ausgebildet ist, mit einer gestrichelten Linie angedeutet. Ferner bedeutet die Bezugslinie L, senkrecht zu der Luftströmungsrichtung, die senkrechte Linie zu der Luftströmungsrichtung, die durch das Zentrum C des Krümmungsradius des gekrümmten Abschnittes 102 verläuft und da die parallelen Abschnitte 101 des Rohrs 100 parallel zu der Luftströmungslinie ausgebildet werden, ist die Bezugslinie L senkrecht in Bezug auf die ebenen Abschnitte 101 des Rohrs 100 ausgebildet. Die Linie L132 verbindet das Ende des zweiten Verstärkungsabschnittes 132 um das Zentrum C des Krümmungsradius des gekrümmten Abschnittes 102. Das heißt, der dritte Winkel γ bezeichnet den Winkel zwischen der Bezugslinie L, an der der zweite Verstärkungsabschnitt 132 nicht ausgebildet ist, und der Linie L132, die das Ende des zweiten Verstärkungsabschnittes 132 und das Zentrum C des Krümmungsradius des gekrümmten Abschnittes 102 verbindet. Gemäß der vorliegenden Erfindung befindet sich der Winkel γ bevorzugt in dem Bereich von 10 bis 45°. Falls der dritte Winkel γ mehr als 45° beträgt, ist es schwierig ausreichend den gekrümmten Abschnitt 102 über den zweiten Verstärkungsabschnitt 132 zu verstärken. Im Gegensatz dazu, falls der dritte Winkel γ weniger als 10° beträgt, wird der gekrümmte Abschnitt 102 übermäßig verstärkt, wodurch unnötig die Länge der inneren Finne 120 erhöht wird, um sowohl das Gewicht des Rohrs 100 selbst als auch das Gewicht des Wärmetauschers dazu zu bringen anzusteigen. Demgemäß werden die Herstellungskosten auch erhöht und das Gesamtgewicht des Fahrzeuges steigt an, um schlechte Einflüsse im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeuges zu nehmen. Das heißt, das Rohr für den Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung weist den Winkel γ auf, der in dem Bereich von 10 bis 45° ausgebildet ist, sodass der zweite Verstärkungsabschnitt 132 an einer optimalen Position ausgebildet ist, während er dazu dient, um ausreichend den gekrümmten Abschnitt 102 zu verstärken.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner der dritte Winkel γ dazu unterschiedlich festgelegt werden, wie in 6 gezeigt. Wie in 7 gezeigt bedeutet der dritte Winkel γ den Winkel, der zwischen einer Bezugslinie L, die beide Endabschnitte des gekrümmten Abschnittes 102 verbindet und einer Linie L132, die das Zentrum der Bezugslinie L und das Ende des zweiten Verstärkungsabschnittes 132 verbindet, ausgebildet ist. Beide Endabschnitte des gekrümmten Abschnittes 102 sind Abschnitte, die in Kontakt mit den ebenen Abschnitten 101 treten, und wie in 7 gezeigt, werden sie mit einem Bezugszeichen B bezeichnet. Zu diesem Zeitpunkt bedeutet die Bezugslinie L die Linie, die beide Endabschnitte des gekrümmten Abschnittes 102 verbindet, das heißt, die Abschnitte, bei welchen die ebenen Abschnitte 101 beginnen, und der dritte Winkel γ wird zwischen der Bezugslinie L und der dritten Linie L132, die das Zentrum C der Bezugslinie L, die beide Endabschnitte des gekrümmten Abschnitts 102 verbindet, und das Ende des zweiten Verstärkungsabschnittes 132 verbindet, ausgebildet. Der dritte Winkel γ, wie in 7 gezeigt, befindet sich, wie oben bereits erläutert, bevorzugt in dem Bereich von 10 bis 45°. Zu diesem Zeitpunkt, sogar falls das Zentrum C und die Bezugslinie L, wie in 6 und 7 gezeigt, auf unterschiedliche Weise zueinander definiert werden, befinden sie sich an der gleichen Position zueinander.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung befindet sich ferner ein vierter Winkel δ, der zwischen einer Hilfsbezugslinie L', die parallel zu den ebenen Abschnitten 101 in Bezug auf das Zentrum C ist, und der Linie 132, die das Zentrum der Bezugslinie L und das Ende des zweiten Verstärkungsabschnittes 132 verbindet, bevorzugt in dem Bereich von 45 bis 80° ausgebildet ist. Die Hilfsbezugslinie L' und der vierte Winkel δ werden in 7 gezeigt. Das heißt, der vierte Winkel δ befindet sich bevorzugt in dem Bereich von 45 bis 80°, sodass der zweite Verstärkungsabschnitt 132 eine geeignete Länge aufweist, während er dazu dient, um ausreichend den gekrümmten Abschnitt 102 zu verstärken. Zu diesem Zeitpunkt wird der vierte Winkel δ nur in 7 gezeigt, jedoch werden selbstverständlich die Bezugslinie L', die durch das Zentrum C verläuft, und der vierte Winkel δ, der dadurch festgelegt wird, in 6 gezeigt.
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8 ist eine Schnittansicht, die ein Rohr für einen Wärmetauscher gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und 9 und 10 sind teilweise vergrößerte Schnittansichten, die das Rohr für den Wärmetauscher von 8 zeigen. Gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die ersten Verstärkungsabschnitte 131 und die zweiten Verstärkungsabschnitte 132 an beiden Endabschnitten der inneren Finne 120 ausgebildet und in diesem Fall werden die zweiten Verstärkungsabschnitte 132 an die inneren Oberflächen der ersten Verstärkungsabschnitte 131 gebondet. Detaillierter ausgedrückt, werden die ersten Verstärkungsabschnitte 131 an die inneren Umfänge der gekrümmten Abschnitte 102 des Rohrs 100 gebondet, und die zweiten Verstärkungsabschnitte 132 werden von den ersten Verstärkungsabschnitten 131 verlängert, um zusätzlich die Flächen zu verstärken, an denen die gekrümmten Abschnitte 102 des Rohrs 100 ausgebildet sind und werden an die inneren Oberflächen der ersten Verstärkungsabschnitte 131 gebondet. Auf die gleiche Weise wie oben, wie in 9 gezeigt, befindet sich der dritte Winkel γ, der zwischen der Bezugslinie L, die senkrecht zu der Luftströmungsrichtung in Bezug auf das Zentrum C des Krümmungsradius des gekrümmten Abschnittes 102 ist, und der Linie 132, die das Ende des zweiten Verstärkungsabschnittes 132 und das Zentrum C des Krümmungsradius des gekrümmten Abschnittes 102 verbindet, bevorzugt in dem Bereich von 10 bis 45° und, wie in 10 gezeigt, befindet sich der dritte Winkel γ, der zwischen der Bezugslinie L, die beide Endabschnitte des gekrümmten Abschnittes 102 verbindet und der Linie 132, die das Zentrum C der Bezugslinie L und das Ende des Verstärkungsabschnittes 132 verbindet, bevorzugt in dem Bereich von 10 bis 45°. Der Bereich des dritten Winkels γ wird auf die oben erwähnte Art ermittelt.
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11 und 12 sind Schnittansichten, die Rohre für einen Wärmetauscher gemäß vierter und fünfter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen. Gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 11 gezeigt, ist ein Rohr 100 für einen Wärmetauscher ähnlich zu dem wie in 8 gezeigt, es umfasst jedoch ferner dritte Verstärkungsabschnitte 132a, die sich von den zweiten Verstärkungsabschnitten 132 erstrecken und an die Bondingabschnitte 134 gebondet sind. Zu diesem Zeitpunkt zeigt 11 ein Beispiel, in dem der erste Trennwandausbildungsabschnitt 111 und der zweite Trennwandausbildungsabschnitt 112 aneinander gebondet sind, um die Trennwand 103 auszubilden, und 12 zeigt ein Beispiel, in dem der erste Verlängerungsabschnitt 111-1 sich von dem ersten Trennwandausbildungsabschnitt 111 erstreckt und der zweite Verlängerungsabschnitt 112-1 sich von dem zweiten Trennwandausbildungsabschnitt 112 erstreckt. Wie in 11 und 12 gezeigt, umfasst das Rohr 100 für den Wärmetauscher, die ersten Verstärkungsabschnitte 131, die an die gekrümmten Abschnitte 102 des Rohrs 100 gebondet sind, die zweiten Verstärkungsabschnitte 132, die an die ersten Verstärkungsabschnitte 131 gebondet sind, und die dritten Verstärkungsabschnitte 132a, die an die Bondingabschnitte 134 gebondet sind, an beiden Endabschnitten der inneren Finne 120, wodurch eine stärkere Haltbarkeit des Rohrs 100 zur Verfügung gestellt wird.
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Auf der anderen Seite ist 13 eine Entwicklungsansicht, die die erste Platte des Rohrs für eine Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt und 14 ist eine Entwicklungsansicht, die die zweite Platte (die die innere Finne ausbildet) des Rohrs für einen Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 13 und 14 gezeigt, werden die Abschnitte des Rohrs 100 und der inneren Finne 120, die durch Biegen ausgebildet werden, durch die entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet.
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Zu diesem Zeitpunkt werden die Verkleidungsmaterialien 111a an beide Seitenoberflächen der ersten Platte 110 angewendet, wie in 13 gezeigt, und die Verkleidungsmaterialien 121a werden an beiden Seitenoberflächen der zweiten Platte 121 angewendet, wie in 14 gezeigt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung, falls das Verkleidungsmaterial 110a an die äußere Oberfläche der ersten Platte 110 angewendet wird, werden die Verkleidungsmaterialien 121a an beide Seitenoberflächen der zweiten Platte 121 angewendet.
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Ferner, falls die Verkleidungsmaterialien 110a an beide Seitenoberflächen der ersten Platte 110 angebracht werden, wird kein Verkleidungsmaterial 121a an die zweite Platte 121 angebracht und, falls keine Verkleidungsmaterialien 110a an beide Seitenoberflächen der ersten Platte 110 angebracht werden, werden die Verkleidungsmaterialien 121a an beiden Seitenoberflächen der zweiten Platte 121 angebracht.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung weist insbesondere die Platte 110 eine Dicke D110 in dem Bereich von 0,1 bis 0,2 mm auf und die zweite Platte 121 weist eine Dicke D121 in dem Bereich von 0,05 bis 0,12 mm auf, sodass das Rohr 100 und die innere Finne 120 aus solch dünnen Platten hergestellt werden, wodurch das Gewicht des Rohrs 100 reduziert wird, eine hohe Produktivität erreicht wird, die Festigkeit gesteigert wird und eine gute Haltbarkeit zur Verfügung gestellt wird.
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Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle, beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist sie nicht auf die Ausführungsformen beschränkt, sondern nur durch die beigefügten Ansprüche. Es muss verstanden werden, dass der Fachmann die Ausführungsformen verändern oder modifizieren kann, ohne von dem Schutzumfang und dem Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
