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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmetauscher.
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STAND DER TECHNIK
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Die
JP 2014-214955 A offenbart einen Wärmetauscher, der den Wärmetausch zwischen einem ersten Fluid, das ein Gas ist, und einem Fluid, das eine Flüssigkeit ist, deren Temperatur niedriger als die des ersten Fluids ist, durchführt. Der in der
JP 2014-214955 A beschriebenen Wärmetauscher wird gebildet, indem ein Ansaugluft-Strömungspfadbildungselement, das eine Kerneinheit abdeckt, durch Verlöten einer Vielzahl von Platten gebildet wird, und indem eine Vielzahl von Platten, die eine Behältereinheit bilden, an das Lufteinlass-Strömungspfadbildungselement gelötet wird. Weiterer verwandter Stand der Technik ist in der
WO 2016/ 140 203 A1 und
GB 1 387 673 A offenbart.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In der in der
JP 2014-214955 A beschriebenen Erfindung ist ein Gehäuse vorgesehen, in dem Endabschnitte von zwei Platten mit einem im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aneinander liegen. Daher ist es erforderlich, die U-förmigen Platten im Voraus herzustellen und gleichzeitig ist eine hohe Positionsgenauigkeit für die U-förmigen Spitzenenden erforderlich. Aus diesem Grund kann keine hohe Produktivität erzielt werden.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Produktivität für einen Wärmetauscher zu verbessern.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Wärmetauscher eine Wärmetauschereinheit, die konfiguriert ist, um einen Wärmetausch zwischen einem ersten Fluid, das durch einen äußeren Bereich fließt, und einem zweiten Fluid, das durch einen inneren Bereich fließt, durchzuführen; und einen gehäuseförmigen Hauptkörperabschnitt mit einer Gehäuseeinheit, die konfiguriert ist, um die Wärmetauschereinheit aufzunehmen, und einem Öffnungsabschnitt, durch den das erste Fluid fließt; wobei die Gehäuseeinheit aufweist: eine rechteckige erste Platte mit einer ersten Seitenfläche, die einen Teil einer Außenkante des Öffnungsabschnitts bildet; und eine rechteckige zweite Platte mit einer zweiten Seitenfläche und einem Vertiefungsabschnitt, in den ein erster Endabschnitt der ersten Platte in einer ersten Richtung eingesetzt wird, wobei die zweite Seitenfläche konfiguriert ist, um einen Teil der Außenkante des Öffnungsabschnitts zu bilden, und die erste Platte aufweist: einen flachen plattenförmigen Basisabschnitt; einen ersten Kantenabschnitt, der sich von einem Endabschnitt des Basisabschnitts in eine zweite Richtung erstreckt, wobei die zweite Richtung orthogonal zur ersten Richtung verläuft; einen ersten Seitenflächenabschnitt, der durch Biegen aus dem ersten Kantenabschnitt gebildet wird, wobei der erste Seitenflächenabschnitt die erste Seitenfläche aufweist; und einen Positionierungsabschnitt, der kontinuierlich vom ersten Endabschnitt aus bereitgestellt wird, um mit dem ersten Kantenabschnitt in der ersten Richtung ausgerichtet zu sein, wobei der Positionierungsabschnitt konfiguriert ist, um in den Vertiefungsabschnitt eingesetzt zu werden, um die erste Platte und die zweite Platte in der zweiten Richtung auszurichten, wobei ein Spalt zwischen einer ersten Endfläche des ersten Kantenabschnitts in der ersten Richtung und einer der ersten Endfläche zugewandten zweiten Endfläche des Positionierungsabschnitts gleich oder kleiner als 0,5 mm ist.
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Da der Hauptkörperabschnitt durch Zusammenbauen der rechteckigen ersten Platte und der rechteckigen zweiten Platte gebildet wird, ist es gemäß dieser Aspekte möglich, im Vergleich zu einem Fall, bei dem U-förmige Platten verwendet werden, eine einfache Konfiguration zu erzielen und die Produktivität zu verbessern.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Wärmetauschers in einem demontierten Zustand.
- 3 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Umgebungen eines Positionierungsabschnitts und eines Vorsprungabschnitts.
- 4 zeigt eine vergrößerte Ansicht einer Umgebung eines Öffnungsabschnitts.
- 5 zeigt eine Schnittansicht einer Umgebung des Öffnungsabschnitts.
- 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Zustands, in dem ein Paar von Platten, Rippen und Rohren gestapelt sind.
- 7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Zwischenanordnung.
- 8 zeigt eine perspektivische Ansicht der Zwischenanordnung.
- 9 zeigt eine perspektivische Ansicht der Zwischenanordnung.
- 10 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Umgebungen der Vorsprungabschnitte und der Einpressabschnitte.
- 11 zeigt eine vergrößerte Ansicht einer Umgebung des Positionierungsabschnitts.
- 12 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie XII-XII in 11.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
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Im Nachfolgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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Ein in 1 gezeigter Wärmetauscher 100 wird beispielsweise als ein fluidgekühlter Ladeluftkühler zum Kühlen von Ansaugluft, die einem Motor (nicht dargestellt) zugeführt wird, mit Kühlflüssigkeit (Kühlmittel) verwendet.
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Der Wärmetauscher 100 ist ausgebildet mit: einem Hauptkörperabschnitt 5 mit einer Gehäuseform, an der ein erstes Abdeckelement 3 und ein zweites Abdeckelement 4 befestigt sind, wobei das erste Abdeckelement 3 eine Einlassöffnung 3a und eine Auslassöffnung 3b aufweist; ein Paar von Kanälen 6 und 7, die jeweils mit Öffnungsabschnitten 5a und 5b auf beiden Seiten des Hauptkörperabschnitts 5 (siehe 7, usw.) über Rahmenkörper 40 verbunden sind; und einen Kern 2, der als eine Wärmetauschereinheit dient, die im Inneren des Hauptkörperabschnitts 5 angeordnet ist (siehe 2, usw.).
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Die Ansaugluftleitungen (nicht dargestellt) für einen Motor sind an die Kanäle 6 und 7 angeschlossen. Beim Betrieb des Motors strömt die Ansaugluft durch die Ansaugluftleitung und strömt von einem Kanal 6 über den Hauptkörperabschnitt 5 in den Kern 2. Die durch den Kern 2 strömende Ansaugluft wird gekühlt, indem Wärme an die Kühlmittelflüssigkeit abgegebenen wird, die durch das Innere des Kerns 2 strömt. Bei einer solchen Konfiguration wird die im Wärmetauscher 100 gekühlte Ansaugluft dann aus dem anderen Kanal 7 durch die Luftansaugleitung in den Motor gesaugt.
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Eine Rohrleitung (nicht dargestellt), durch die die Kühlmittelflüssigkeit zirkuliert, ist mit der Einlassöffnung 3a und der Auslassöffnung 3b verbunden, die mit dem Kern 2 verbunden sind. Wenn der Motor betrieben wird, fließt die Kühlmittelflüssigkeit, die von einer Pumpe (nicht dargestellt) durch die Rohrleitung geleitet wurde, durch die Einlassöffnung 3a in das Innere des Kerns 2. Die Kühlmittelflüssigkeit, die durch das Innere des Kerns 2 einem Wärmetausch unterzogen wurde, strömt aus der Auslassöffnung 3b. Bei einer solchen Konfiguration wird die aus dem Wärmetauscher 100 ausgetretene Kühlmittelflüssigkeit durch die Rohrleitung zu einem Kühler (nicht dargestellt) geleitet. Nachdem die Wärme am Kühler an die Außenluft abgegeben wurde, wird die Kühlmittelflüssigkeit durch Ansaugen in die Pumpe umgewälzt.
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Im Nachfolgenden wird der Kern 2 beschrieben. Der Kern 2 führt den Wärmeaustausch zwischen der als erstes Fluid dienenden Ansaugluft, die durch einen äußeren Bereich strömt, und der als zweites Fluid dienenden Kühlmittelflüssigkeit, die durch den inneren Bereich strömt, durch.
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Wie in 2 gezeigt, ist der Kern 2 mit einer Vielzahl von Rohren 9, die als ein Strömungspfad bildender Teil dienen, und Rippen 8, die zwischen den entsprechenden Rohren 9 vorgesehen sind, ausgebildet. Die Rippen 8 und die Rohre 9 sind abwechselnd gestapelt, und die Strömungspfade, durch die die Ansaugluft strömt, sind zwischen den Rippen 8 und den Rohren 9 ausgebildet. Im Wärmetauscher 100 dieser Ausführungsform sind die Rohre 9 so angeordnet, dass sie sich orthogonal zur Strömungsrichtung der Ansaugluft erstrecken. Da der Kern 2 mit den Rippen bzw. Lamellen 8 versehen ist, ist es möglich, die Kontaktfläche zwischen einer Außenfläche der Rohre 9 und der Ansaugluft zu vergrößern. Wird hierbei die Konfiguration verwendet, bei der nur die Rohre 9 mit dazwischenliegenden Zwischenräumen gestapelt werden, ist der Kern 2 nicht mit den Rippen 8 ausgestattet.
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Im Nachfolgenden werden die jeweiligen Figuren durch Festlegen der drei zueinander orthogonalen Achsen X, Y und Z beschrieben. Im Kern 2 wird die Strömungsrichtung der durch die Strömungspfade zwischen den Rippen 8 und den Rohren 9 strömenden Ansaugluft als „X-Achsenrichtung“ oder „zweite Richtung“ bezeichnet, die Strömungspfadbreitenrichtung, in der sich die Rohre 9 erstrecken, als „Y-Achsenrichtung“ oder „erste Richtung“ und die Stapelrichtung, in der die Rohre 9 gestapelt werden, als „Z-Achsenrichtung“ bezeichnet.
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Die Rohre 9 öffnen sich in der Strömungspfadbreitenrichtung (der Y-Achsenrichtung) und sind aus abgeflachten gehäuseförmigen Elementen gebildet, die sich in der Strömungspfadrichtung (der X-Achsenrichtung) erstrecken. Die Rohre 9 sind aus metallischen Materialien mit guter Wärmeleitfähigkeit gebildet. Die Form der Rohre 9 ist nicht beschränkt, und es können beispielsweise Leitungen mit kreisförmigem Querschnitt, eine Konfiguration, in der die Strömungspfade zwischen zwei Platten gebildet werden, usw. verwendet werden.
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Der Hauptkörperabschnitt 5 weist eine Gehäuseeinheit 5c, in der der Kern 2 untergebracht ist, und die Öffnungsabschnitte 5a und 5b, die an beiden Seiten der Gehäuseeinheit 5c so vorgesehen sind, dass die Ansaugluft hindurchströmt (siehe 7, usw.), auf. Die Gehäuseeinheit 5c wird gebildet, indem ein Paar von Platten 20a und 20b als erste Platten und ein Paar von Platten 30a und 30b als zweite Platten zusammengefügt werden.
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Die Platten 20a und 20b sind aus rechteckigen Metallplatten aus Aluminium usw. gebildet. Da die Platten 20a und 20b die gleiche Form aufweisen, werden im Anschluss nur Konfigurationen der Platte 20a beschrieben und es wird auf eine Beschreibung des auf die Platte 20b bezogenen Aufbaus verzichtet.
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Wie in 2 und 3 gezeigt, ist die Platte 20a mit einem flachen plattenförmigen Basisabschnitt 21, der als erster Basisabschnitt dient, ersten Kantenabschnitten 27, die sich von den Endabschnitten des Basisabschnitts 21 in der X-Achsenrichtung erstrecken, ersten Seitenflächenabschnitten 28, die durch Biegen der ersten Kantenabschnitte 27 gebildet werden und Seitenflächen 22a und 22b aufweisen, die als erste Seitenflächen dienen, und Positionierungsabschnitte 26, die durchgehend von den Endabschnitten 25a und 25b ausgebildet sind, die als erste Endabschnitte der Platte 20a in der Y-Achsenrichtung dienen, um mit den ersten Kantenabschnitten 27 in der Y-Achsenrichtung ausgerichtet zu sein, ausgebildet. Die Positionierungsabschnitte 26 sind in Vertiefungsabschnitte 34 der Platten 30a und 30b eingesetzt, die später beschrieben werden, und dadurch werden die Platte 20a und die Platten 30a und 30b in der X-Achsenrichtung (die zweite Richtung) ausgerichtet. Die Seitenflächen 20a und 20b sind an beiden Endabschnitten in der X-Achsenrichtung ausgebildet und bilden jeweils Teile der Außenkanten des Öffnungsabschnitts 5a und 5b.
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Die Positionierungsabschnitte 26 sind an beiden Enden der Endabschnitte 25a und 25b der Platte 20a in der Y-Achsenrichtung ausgebildet, mit anderen Worten sind die Positionierungsabschnitte 26 an vier Ecken der Platte 20 vorgesehen. Die Positionierungsabschnitte 26 sind an der Innenseite der ersten Seitenflächenabschnitte 28 in der X-Achsenrichtung ausgebildet. Insbesondere werden die Positionierungsabschnitte 26, wie nachfolgend beschrieben, gebildet.
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Zunächst werden Schnitte C (siehe 3 und 11) mit vorbestimmten Längen in der X-Achsenrichtung durch einen Scherprozess usw. in der Nähe der beiden Endabschnitte der Endabschnitte einer flachen plattenförmigen Platte (der Platte 20a) in der X-Achsenrichtung hergestellt. Anschließend werden die Abschnitte, die durch die Schnitte C geschnitten und getrennt wurden, jeweils in Z-Achsenrichtung gebogen. Dabei werden die Positionierungsabschnitte 26 und die ersten Seitenflächenabschnitte 28 so geformt, dass sie in Richtung der Y-Achse ausgerichtet sind. Bei dieser Konfiguration ist der Abstand zwischen den Positionierungsabschnitten 26, die an beiden Enden in der X-Achsenrichtung angeordnet sind, kürzer als der Abstand zwischen der Seitenfläche 22a und der Seitenfläche 22b. Genauer gesagt sind die Positionierungsabschnitte 26 derart ausgebildet, dass bei der Montage der Endabschnitte 25a und 25b der Platte 20a und 20b in Y-Achsenrichtung an den Vertiefungsabschnitten 34 die Seitenflächen 22a und 22b der Platten 20a und 20b und die später beschriebenen Seitenflächen 32a und 32b der Platten 30a und 30b auf derselben Ebene positioniert werden, d. h., der Abstand zwischen den Positionierungsabschnitten 26 ist um einen Betrag, der der Dicke der Platten 30a und 30b entspricht, kürzer. Die Positionierungsabschnitte 26 sind derart ausgebildet, dass die Positionen der Endflächen der Positionierungsabschnitte 26 in der Z-Achsenrichtung im Wesentlichen gleich den Positionen der Endflächen der ersten Seitenflächenabschnitte 28 in Z-Achsenrichtung sind, in dem die Endabschnitte der Positionierungsabschnitte 26 abgeschnitten werden.
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Darüber hinaus werden vorzugsweise die Breiten der Schnitte C, genauer gesagt Spalten G (siehe 12) zwischen ersten Endflächen 27A der ersten Kantenabschnitte 27 in der Y-Achsenrichtung (der ersten Richtung) und zweiten Endflächen 26A der Positionierungsabschnitte 26, die jeweils den ersten Endflächen 27A zugewandt sind, auf null gesetzt. Mit einer solchen Konfiguration kann verhindert werden, dass geschmolzenes Lot durch die Schnitte C (ein Spalt zwischen den ersten Endflächen 27A und den zweiten Endflächen 26A) während eines Lötens nach unten in den Innenraum fließen, und es kann bewirkt werden, dass das geschmolzene Lot in Verbindungsabschnitten B (siehe 12) der ersten Kantenabschnitte 27 der Platten 20a und 20b und der Platten 30a und 30b gehalten wird. Bei dieser Konfiguration ist es möglich, dass das Lot in den Verbindungsabschnitten B durch Viskosität und/oder Oberflächenspannung des Lots gehalten wird, wenn der Spalt G gleich oder kleiner als 0,5 mm ist.
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Die ersten Seitenflächenabschnitte 28 sind mit Vorsprungabschnitten 23, die sich in der Strömungsrichtung der Ansaugluft (der X-Achsenrichtung) erstrecken, und mit Einpressabschnitten 24, die durchgehend von den Vorsprungabschnitten 23 ausgebildet sind, um die Rahmenkörper 40 in die Öffnungsabschnitte 5a und 5b durch Biegen entlang der Rahmenkörper 40 (siehe 3) einzupressen, ausgebildet. Die Einpressabschnitte 24 weisen jeweils konische Oberflächen 24a auf, die den Seitenflächen 22a und 22b zugewandt sind. Die Abstände von den Seitenflächen 22a und 22b zu den konischen Flächen 24a der Einpressabschnitte 24 werden so eingestellt, dass sie kleiner als die Dicke der Rahmenkörper 40 sind. Im Nachfolgenden wird die bestimmte Funktion der Vorsprungabschnitte 23 und der Einpressabschnitte 24 beschrieben.
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Die Platten 30a und 30b sind im Wesentlichen aus rechtwinkligen Metallplatten aus Aluminium usw. gebildet. Im Nachfolgenden werden, da die Platten 30a und 30b jeweils die gleiche Form aufweisen, mit der Ausnahme, dass die Platte 30a mit einem Trennwandabschnitt 36 ausgebildet wird, wie später beschrieben wird, nur die Konfigurationen, die die Platte betreffen, beschrieben, und es wird auf die Beschreibung der Konfigurationen, die die Platte 30b betreffen, verzichtet.
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Die Platte 30a ist mit einem flachen plattenförmigen Basisabschnitt 31, der als zweiter Basisabschnitt dient, mit stehenden Abschnitten 31A, die von den Außenkanten des Basisabschnitts 31 vorstehen und die Vertiefungsabschnitte 34 zusammen mit dem Basisabschnitt 31 bilden, den Seitenflächen 32a und 32b, die als zweite Seitenflächen dienen, die jeweils die Teile der Außenkanten der Öffnungsabschnitte 5a und 5b bilden, Seitenflächen 33a und 33b, die als dritte Seitenflächen dienen, die an beiden Endabschnitten in der Z-Achsenrichtung in 2 ausgebildet sind, und eine Vielzahl von Durchgangslöchern 35, in die die Endabschnitte der Rohre 9 jeweils eingesetzt werden, ausgebildet. Die Seitenflächen 32a und 32b und die Seitenflächen 33a und 33b sind jeweils Seitenflächen der stehenden Abschnitte 31A.
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Die stehenden Abschnitte 31A der Platte 30a (die Seitenflächen 32a und 32b und die Seitenflächen 33a und 33b) werden durch Biegen der Außenkantenabschnitte des Basisabschnitts 31 gebildet. Die Seitenflächen 32a und 32b bilden die Endflächen der Seite der Öffnungsabschnitte 5a und 5b.
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Die Platte 30a ist ferner mit Vorsprungabschnitten 38, die auf den Seitenflächen 32a und 32b derart ausgebildet sind, dass sie sich in der X-Achsenrichtung erstrecken, und mit Einpressabschnitten 39, die durchgehend von den Vorsprungabschnitten 38 vorgesehen sind, um die Rahmenkörper 40 in die Öffnungsabschnitte 5a und 5b durch Biegen entlang der Rahmenkörper 40 eingepresst werden, ausgebildet. Wenn die Platten 20a und 20b und die Platten 30a und 30b zusammengefügt werden, werden die Endabschnitte 25a und 25b der Platten 20a und 20b in der Y-Achsenrichtung jeweils in die Vertiefungsabschnitte 34 eingesetzt (siehe 11). Die Einpressabschnitte 39 weisen jeweils konische Flächen 39a auf, die den Seitenflächen 32a und 32b zugewandt sind. Die Abstände von den Seitenflächen 32a und 32b zu den konischen Oberflächen 39a der Einpressabschnitte 39 sind so eingestellt, dass sie kleiner als die Dicke der Rahmenkörper 40 sind. Die Vorsprungabschnitte 38 und die Einpressabschnitte 39 sind derart ausgebildet, dass sie die gleichen Formen wie die Vorsprungabschnitte 23 und die Einpressabschnitte 24 der Platten 20a und 20b aufweisen (siehe 3).
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Die Platte 30a ist am ersten Abdeckelement 3 derart befestigt, dass sie dem Basisabschnitt 31 zugewandt ist, und die Platte 30b ist derart am zweiten Abdeckelement 4 befestigt, dass sie dem Basisabschnitt 31 zugewandt ist.
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Das erste Abdeckelement 3 und das zweite Abdeckelement 4 sind aus den Metallplatten aus Aluminium etc. gebildet. Das erste Abdeckelement 3 und das zweite Abdeckelement 4 sind mit einer Vielzahl von Eingriffsvorsprüngen 3c und 4c ausgebildet, die als Eingriffsabschnitte dienen, die an beiden Endabschnitten in der Z-Achsenrichtung mit dazwischen angeordneten Spalten vorgesehen sind. Das erste Abdeckelement 3 und das zweite Abdeckelement 4 werden durch Eingreifen der Eingriffsvorsprünge 3c und 4c in Stufen befestigt, die an Überlappungsabschnitten der Endabschnitten 25a und 25b der Platte 20a und 20b und der stehenden Abschnitte 31A der Platten 30a und 30b vorgesehen sind, und insbesondere werden das erste Abdeckelement 3 und das zweite Abdeckelement 4 durch Eingreifen der Eingriffsvorsprünge 3c und 4c in Kerbenabschnitte 37 befestigt, die an den stehenden Abschnitten 31A der Platten 30a und 30b vorgesehen sind.
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Durch die Befestigung des ersten Abdeckelements 3 an der Platte 30a bildet sich ein Zwischenraum S (siehe 8, 9 usw.) zum Halten der Kühlmittelflüssigkeit zwischen einem Vertiefungsabschnitt 3d des ersten Abdeckelements 3 und dem Basisabschnitt 31 der Platte 30a. Darüber hinaus bildet sich durch die Befestigung des zweiten Abdeckelements 4 an der Platte 30b ein Raum S3 zum Aufbewahren der Kühlmittelflüssigkeit zwischen einem Vertiefungsabschnitt 4a des zweiten Abdeckelements 4 und dem Basisabschnitt 31 der Platte 30b. Wie zuvor beschrieben, fungieren durch das jeweilige Befestigen des ersten Abdeckelements 3 und des zweiten Abdeckelements 4 an den Platten 30a und 30b das erste Abdeckelement 3 und das zweite Abdeckelement 4 als eine Behältereinheit.
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Die Platte 30a ist ferner mit dem Trennwandabschnitt 36 ausgebildet, der den Raum S in einen Raum S1, der mit der Einlassöffnung 3a kommuniziert, und einen Raum S2, der mit der Auslassöffnung 3b kommuniziert, teilt. Mit einer solchen Konfiguration fließt die Kühlmittelflüssigkeit, die von der Einlassöffnung 3a zugeführt wird, über den Raum S1 und die Rohre 9 in den Raum S3, und anschließend fließt die Kühlmittelflüssigkeit durch die Rohre 9 und den Raum S2 aus der Auslassöffnung 3b.
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Die Rahmenkörper 40 sind mit Rahmenabschnitten 41, die eine im Wesentlichen rechteckige Ringform aufweisen, ausgebildet, die aus plattenähnlichen Metallelementen gebildet sind. Die Rahmenabschnitte 41 weisen ringförmige Kontaktflächen 41a auf, die in Kontakt mit den Öffnungsabschnitten 5a und 5b des Hauptkörperabschnitts 5 gebracht werden (die Seitenflächen 22a, 22b, 32a und 32b der Platten 20a und 20b und der Platten 30a und 30b) (siehe 5, etc.).
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Die Rahmenkörper 40 sind ferner mit einer Vielzahl von äußeren Eingriffsabschnitten 42 ausgebildet, die aus einem Außenumfangsende der Rahmenabschnitte 41 vorstehen. Wie in 2 und dergleichen gezeigt, stehen die äußeren Eingriffsabschnitte 42 derart vor, dass sie den Außenflächen der Kanäle 6 und 7 zugewandt sind, die in der Innenumfangsseite der Rahmenabschnitte 41 aufgenommen sind, und die äußeren Eingriffsabschnitte 42 sind so angeordnet, dass sie vorgegebene Zwischenräume dazwischen aufweisen. Die Rahmenkörper 40 werden durch Verstemmen mit den Kanälen 6 und 7 verbunden, die an den Rahmenabschnitten 41 befestigt werden, indem die äußeren Eingriffsabschnitte 42 verstemmt (gebogen) werden.
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Die zuvor beschriebenen jeweiligen Elemente, die die Rippen 8, die Platten 20a und 20b, die Platten 30a und 30b, das erste Abdeckelement 3, das zweite Abdeckelement 4 und die Rahmenkörper 40 umfassen, werden durch Pressen der Metallplatten aus Aluminium und dergleichen gebildet. Darüber hinaus sind die Rohre 9 ebenfalls aus Metall, wie Aluminium, gebildet. Als jeweilige Elemente werden Plattierungsmaterialien auf Fügeflächen verwendet, auf die das Lot und Flussmittel aufgebracht werden.
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Als Nächstes werden die Montageschritte des Wärmetauschers 100 beschrieben.
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Die Rippen 8 und die Rohre 9 werden zunächst abwechselnd zwischen den Platten 20a und 20b gestapelt (siehe 6).
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Anschließend wird ein Stapelkörper 60, der durch Stapeln der Platte 20a, der Rohre 9, der Rippen 8 und der Platte 20b gebildet wird, an den Platten 30a und 30b befestigt. Insbesondere werden der Stapelkörper 60 und die Platten 30a und 30b derart zusammengebaut, dass die Endabschnitte 25a und 25b der Platten 20a und 20b, den beiden Enden des Stapelkörpers 60 angeordnet sind, jeweils in die Vertiefungsabschnitte 34 der Platten 30a und 30b eingesetzt werden (siehe 7 und 4). Zu diesem Zeitpunkt werden die Endabschnitte 25a und 25b der Platten 20a und 20b jeweils in die Vertiefungsabschnitte 34 der Platten 30a und 30b eingesetzt, bis Endflächen 28a und 28b der ersten Seitenflächenabschnitte 28 in der Y-Achsenrichtung (siehe 3, 4 und 11) in Kontakt mit Endflächen 31B der stehenden Abschnitte 31A auf der Öffnungsseite der Vertiefungsabschnitte 34 sind. Darüber hinaus werden gleichzeitig die Endabschnitte der Rohre 9 jeweils in die Durchgangslöcher 35, die in den Platten 30a und 30b ausgebildet sind, eingesetzt. Dadurch wird eine Zwischenbaugruppe 50 gebildet (siehe 7).
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Da die Positionierungsabschnitte 26 ebenfalls in die Vertiefungsabschnitte 34 eingesetzt werden, ist es zu diesem Zeitpunkt möglich, eine Positionsverschiebung (eine Bildung von Stufen) zwischen den Platten 20a und 20b und den Platten 30a und 30b in der X-Achsenrichtung durch die Positionierungsabschnitte 26 zu verhindern, insbesondere ist es möglich, die Positionsabweichung zwischen den Seitenflächen 22a und 22b der Platten 20a und 20b, die die Öffnungsabschnitte 5a und 5b bilden, und den Seitenflächen 32a und 32b der Platten 30a und 30b zu verhindern. Mit einer solchen Konfiguration ist es möglich, Lötfehler und/oder Undichtigkeiten der Flüssigkeit an diesen Teilen zu vermeiden, da die Bildung eines Spalts zwischen den Öffnungsabschnitten 5a und 5b und den Rahmenkörpern 40 verhindert werden kann.
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Wenn der Stapelkörper 60 auf die Platten 30a und 30b montiert wird, wird der Stapelkörper 60 in die Vertiefungsabschnitte 34 der Platten 30a und 30b in einem Zustand eingesetzt, in dem der Stapelkörper 60 in der Stapelrichtung zusammengedrückt ist. Mit anderen Worten, in einem Zustand, in dem die Rippen 8 und die Rohre 9, die abwechselnd gestapelt sind, zwischen den Platten 30a und 30b sandwichartig angeordnet sind. Durch die zuvor beschriebenen Montage ist es möglich, den Zustand, in dem der Stapelkörper 60 und die Platten 30a und 30b zusammengebaut sind, durch eine elastische Kraft aufrechtzuerhalten, die von den Rohren 9 und/oder den Rippen 8 ausgeübt wird.
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Anschließend werden das erste Abdeckelement 3 und das zweite Abdeckelement 4 an der Zwischenbaugruppe 50 befestigt. Insbesondere sind die Eingriffsvorsprünge 3c und 4c des ersten Abdeckelements 3 und des zweiten Abdeckelements 4 mit den Kerbenabschnitten 37 , die in den stehenden Abschnitten 31A der Platten 30a und 30b vorgesehen sind, in Eingriff. Dadurch wird eine Zwischenbaugruppe 51 gebildet (siehe 8). Gemäß dieser Ausführungsform können, obwohl eine Beschreibung einer Konfiguration, bei der die Eingriffsvorsprünge 3c und 4c mit den Kerbenabschnitten 37 in Eingriff sind, als Beispiel beschrieben wird, die Kerbenabschnitte 37 auch nicht vorgesehen sein. In diesem Fall greifen die Eingriffsvorsprünge 3c und 4c in die Stufen ein, die an den Überlappungspositionen der Endabschnitte 25a und 25b der Platten 20a und 20b und der stehenden Abschnitte 31A der Platten 30a und 30b ausgebildet sind.
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Anschließend werden die Rahmenkörper 40 an der Zwischenbaugruppe 51 befestigt. Insbesondere sind die Rahmenkörper 40 so montiert, dass sie mit den Öffnungsabschnitten 5a und 5b der beiden Seiten des Hauptkörperabschnitts 5 (den Seitenflächen 22a, 22b, 32a, und 32b) in Kontakt stehen. In diesem Zustand werden die Spitzenendabschnitte der Vorsprungabschnitte 23 und 38 (die Einpressabschnitte 24) entlang der Rahmenkörper 40 so gebogen, dass die Spitzenendseiten zur Außenseite der Öffnungsabschnitte 5a und 5b gerichtet sind (siehe 10). Da die Spitzenendabschnitte der Vorsprungabschnitte 23 und 38 (die Einpressabschnitte 24 und 39) zur Außenseite der Öffnungsabschnitte 5a und 5b hin gebogen sind, werden die konischen Oberflächen 24a und 39a der Einpressabschnitte 24 und 39 in Kontakt mit den Rahmenkörpern 40 gebracht.
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Da die Einpressabschnitte 24 und 39 durch den Keileffekt der konischen Oberflächen 24a und 39a weiter aus diesem Zustand gebogen werden, werden die Rahmenkörper 40 in die Öffnungsabschnitte 5a und 5b (die Seitenflächen 22a, 22b, 32a und 32b) eingepresst. Da die Rahmenkörper 40, wie zuvor beschrieben, eingepresst werden, werden die Seitenflächen 22a, 22b, 32a und 32b dazu gebracht, auf der gleichen Ebene zueinander positioniert zu werden. In einer solchen Konfiguration wird eine Zwischenbaugruppe 52 gebildet (siehe 9).
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In einem Fall, in dem die Vorsprungabschnitte 23 und 38 und die Einpressabschnitte 24 und 39 nicht vorgesehen sind, ist es erforderlich, einen Zustand aufrechtzuerhalten, in dem die Rahmenkörper 40 an den Öffnungsabschnitten 5a und 5b des Hauptkörperabschnitts 5 mit einem Band, einer Einspannvorrichtung oder dergleichen befestigt sind, wenn die Rahmenkörper 40 verbunden werden sollen. Daher muss ein Schritt des Befestigens/Lösens des Bands, der Einspannvorrichtung und dergleichen durchgeführt werden, wodurch die Montagefähigkeit verschlechtert.
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Somit sind bei dem Wärmetauscher 100 gemäß dieser Ausführungsform die Vorsprungabschnitte 23 und 38 und die Einpressabschnitte 24 und 39 vorgesehen. Mit einer solchen Konfiguration ist es möglich, einen Zustand aufrechtzuerhalten, bei dem die Rahmenkörper 40 in die Öffnungsabschnitte 5a und 5b ohne Verwendung des Bandes, der Einspannvorrichtung oder dergleichen eingepresst werden, indem die Einpressabschnitte 24 und 39 an den Rahmenkörpern 40 in einem Zustand gebogen werden, in dem die Rahmenkörper 40 so montiert sind, dass sie mit den Öffnungsabschnitten 5a und 5b in Kontakt kommen. Dadurch verbessert sich die Montagefähigkeit des Wärmetauschers 100.
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Die so montierte Zwischenbaugruppe 52 wird in einen Ofen gelegt (nicht dargestellt) und einer Wärmebehandlung unterzogen. Dadurch wird das Lot zwischen den entsprechenden Elementen in der Zwischenbaugruppe 52 geschmolzen und die jeweiligen Elemente gegenseitig gelötet.
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Da sich die Krümmungsradien der Krümmungsabschnitte von den ersten Kantenabschnitten 27 der Platte 20a und 30b zu den ersten Seitenflächenabschnitten 28 von den Krümmungsradien der Eckabschnitte D der Platten 30a und 30b unterscheiden, bildet sich tendenziell ein Spalt in Bereichen R, wie in 11 gezeigt. In einem solchen Fall läuft das geschmolzene Lot während der zuvor beschriebenen Wärmebehandlung durch den Spalt in den Bereich R und die Schnitte C in das Innere des Hauptkörperabschnitts 5 hinunter, und es besteht die Gefahr, dass der Spalt durch das Löten nicht gefüllt werden kann. Wenn der Spalt nicht gefüllt werden kann, wie zuvor beschrieben, besteht die Gefahr, dass das Fluid aus dem Inneren des Wärmetauschers 100 austritt.
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Somit ist der Wärmetauscher 100 gemäß dieser Ausführungsform derart ausgebildet, dass die Spalten G zwischen den ersten Endflächen 27A der ersten Kantenabschnitte 27 und der zweiten Endflächen 26A der Positionierungsabschnitte 26 gleich oder kleiner als 0,5 mm werden. Dadurch kann das geschmolzene Lot durch seine Oberflächenspannung in den Verbindungsabschnitten B gehalten werden, so dass das Löten zuverlässig durchgeführt werden kann. Das geschmolzene Lot kann in Verbindungsabschnitten B mit höherer Zuverlässigkeit zurückgehalten werden, da die Spalten G kleiner werden. Darüber hinaus kann das geschmolzene Lot in den Verbindungsabschnitten B zuverlässig zurückgehalten werden, wenn die Spalte G gleich null sind, d. h., wenn kein Spalt vorhanden ist.
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Indem darüber hinaus der Wärmetauscher 100 derart gebildet wird, dass die Spalten G mit den zweiten Endflächen 26A der Positionierungsabschnitte 26 gleich oder kleiner als 0,5 mm werden, selbst wenn die Endflächen 28a und 28b der ersten Seitenflächenabschnitte 28 nicht in Kontakt mit den Platten 30a und 30b sind, kann das geschmolzene Lot in den Verbindungsabschnitten B gehalten werden, und somit ist es möglich, Lötfehler mit hoher Zuverlässigkeit zu vermeiden.
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Anschließend werden die Kanäle 6 und 7 an der gelöteten Zwischenbaugruppe 52 befestigt. Insbesondere werden in einem Zustand, in dem die Kanäle 6 und 7 mit den Rahmenabschnitten 41 der Rahmenkörper 40 verbunden sind, die äußeren Eingriffsabschnitte 42 zur Innenseite der Öffnungsabschnitte 5a und 5b gebogen. Dabei werden die Rahmenkörper 40 und die Kanäle 6 und 7 durch Verstemmen verbunden und der Wärmetauscher 100 fertiggestellt.
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Im so konfigurierten Wärmetauscher 100 wird die aus dem Kanal 6 zugeführte Ansaugluft mit der Außenfläche der Rohre 6 in Kontakt gebracht, während die Ansaugluft durch die Räume zwischen der Gehäuse 5c und der Rohre 9 und/oder die Räume zwischen den benachbarten Rohren 9 strömt, und dabei wird der Wärmetausch zwischen der Ansaugluft und der in den Rohren 9 strömenden Kühlmittelflüssigkeit durchgeführt. Mit anderen Worten wird die aus dem Kanal 6 zugeführte Hochtemperaturansaugluft nach dem Abkühlen durch die Wärmetauschereinheit (Kern 2) aus dem Kanal 7 abgegeben, und anschließend wird die Ansaugluft dem Motor zugeführt (nicht dargestellt). Andererseits führt die Kühlmittelflüssigkeit, die aus der Einlassöffnung 3a zugeführt wird, den Wärmetausch mit der Ansaugluft in den Rohren 9 durch und absorbiert die Wärme aus der Ansaugluft, und anschließend wird die Kühlmittelflüssigkeit aus der Auslassöffnung 3b abgegeben. Die Kühlmittelflüssigkeit, die aus der Auslassöffnung 3b abgegeben wurde, wird durch eine Kühlvorrichtung, wie beispielsweise den Kühler, etc. gekühlt (nicht dargestellt), und anschließend strömt die Kühlmittelflüssigkeit wieder in die Einlassöffnung.
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Mit dem derart ausgebildeten Wärmetauscher 100 gemäß dieser Ausführungsform werden die nachfolgenden Effekte erzielt.
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Im Wärmetauscher 100 umfasst die Gehäuseeinheit 5c: die rechteckigen ersten Platten (die Platten 20a und 20b) mit den ersten Seitenflächen (die Seitenflächen 22a und 22b), die die Teile der Außenkanten der Öffnungsabschnitte 5a und 5b bilden; und die rechteckigen zweiten Platten (die Platten 30a und 30b) mit den zweiten Seitenflächen (32a und 32b) und den Vertiefungsabschnitten 34, in die die ersten Endabschnitte (die Endabschnitte 25a und 25b) der ersten Platten (der Platten 20a und 20b) in der ersten Richtung (der Y-Achsenrichtung) eingesetzt sind, wobei die zweiten Seitenflächen (32a und 32b) konfiguriert sind, um die Teile der Außenkanten der Öffnungsabschnitte 5a und 5b zu bilden. Darüber hinaus umfassen die ersten Platten (die Platten 20a und 20b): den flachen plattenähnlichen Basisabschnitt 21; die ersten Kantenabschnitte 27, die sich von den Endabschnitten des Basisabschnitts 21 in der zweiten Richtung (der X-Achsenrichtung) erstrecken, wobei die zweite Richtung (die X-Achsenrichtung) orthogonal zur ersten Richtung (der Y-Achsenrichtung) ist; die ersten Seitenflächenabschnitte 28, die durch Biegen von den ersten Kantenabschnitten 27 gebildet werden, wobei die ersten Seitenflächenabschnitte 28 die ersten Seitenflächen (die Seitenflächen 22a und 22b) aufweisen; und die Positionierungsabschnitte 26, die durchgehend von den ersten Endabschnitten (den Endabschnitten 25a und 25b) vorgesehen sind, um mit den ersten Kantenabschnitten 27 in der ersten Richtung (der Y-Achsenrichtung) ausgerichtet zu sein, wobei die Positionierungsabschnitte 26 konfiguriert sind, um in die Vertiefungsabschnitte 34 eingesetzt zu werden, so dass mit der ersten Platte (den Platten 20a und 20b) und der zweiten Platte (den Platten 30a und 30b) in der zweiten Richtung (der X-Achsenrichtung) ausgerichtet sind.
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Da der Hauptkörperabschnitt 5 durch Zusammenbauen der ersten rechteckigen Platten (der Platten 20a und 20b) und der rechteckigen zweiten Platten (der Platten 30a und 30b) gebildet wird, ist es möglich, eine einfache Konfiguration im Vergleich zu einem Fall zu erreichen, in dem U-förmige Platten verwendet werden, wodurch sich die Produktivität verbessert. Darüber hinaus ist es mit dem Wärmetauscher 100 möglich, die Anzahl der Komponenten zu reduzieren, da keine herkömmlichen Seitenplatten verwendet werden.
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Darüber hinaus ist in einer Konfiguration, in der die Endabschnitte der U-förmigen Platten aneinanderstoßen, eine hohe Positionsgenauigkeit für die Spitzenendabschnitte der U-förmigen Platten erforderlich, so dass die Verarbeitbarkeit nicht gut ist. Im Gegensatz dazu hat der Wärmetauscher 100 einen Aufbau, bei dem die rechteckigen Platten zusammengefügt werden, und die ersten Endabschnitte (die Endabschnitte 25a und 25b) der ersten Platten (der Platten 20a und 20b) in die Vertiefungsabschnitte eingesetzt werden. Somit ist im Vergleich zu der Konfiguration, bei der die Endabschnitte der U-förmigen Platten aneinanderstoßen, keine hohe Verarbeitungsgenauigkeit für die Platten erforderlich, und es ist möglich, die Verarbeitung problemlos durchzuführen. Dadurch wird die Produktivität verbessert.
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Darüber hinaus ist es möglich, die gegenseitige Positionsabweichung der Platten zu verhindern, da die Positionierungsabschnitte 26 in die Vertiefungsabschnitte 34 eingesetzt werden, um die ersten Platten (die Platten 20a und 20b) und die zweiten Platten (die Platten 30a und 30b) in der zweiten Richtung (der X-Achsenrichtung) auszurichten.
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Im Wärmetauscher 100 sind die Positionierungsabschnitte 26 auf der Innenseite der ersten Seitenflächenabschnitte 28 in der zweiten Richtung (der X-Achsenrichtung) vorgesehen. Darüber hinaus sind die Positionierungsabschnitte 26 derart ausgebildet, dass, wenn die Positionierungsabschnitte 26 in die Vertiefungsabschnitte 34 eingesetzt werden, das Lot zum Verbinden der ersten Kantenabschnitte 27 der ersten Platten (der Platten 20a und 20b) und der zweiten Platten (der Platten 30a und 30b) in den Verbindungsabschnitten B der ersten Kantenabschnitte 27 der ersten Platten (der Platten 20a und 20b) und der zweiten Platten (der Platten 30a und 30b) gehalten wird.
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Die Positionierungsabschnitte 26 werden in die Vertiefungsabschnitte 34 eingesetzt, um die ersten Platten (die Platten 20a und 20b) und die zweiten Platten (die Platten 30a und 30b) in der zweiten Richtung (der X-Achsenrichtung) auszurichten, und die Positionierungsabschnitte 26 ermöglichen es, dass das Lot zum Verbinden der ersten Kantenabschnitte 27 der ersten Platten (der Platten 20a und 20b) und der zweiten Platten (der Platten 30a und 30b) in den Verbindungsabschnitten B der ersten Kantenabschnitte 27 der ersten Platten (der Platten 20a und 20b) und der zweiten Platten (der Platten 30a und 30b) gehalten wird. Mit einer solchen Konfiguration ist es möglich, die gegenseitige Positionsabweichung der Platten zu verhindern und Lötfehler zu unterdrücken.
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Im Wärmetauscher 100 sind die Spalten bzw. Zwischenräume zwischen den ersten Endflächen 27A der ersten Kantenabschnitte 27 in der ersten Richtung und den zweiten Endflächen 26A der Positionierungsabschnitte 26, die den ersten Endflächen 27A zugewandt sind, gleich oder kleiner als 0,5 mm.
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Wenn die Spalten zwischen den ersten Endflächen 27A und den zweiten Endflächen 26A gleich oder kleiner als 0,5 mm sind, ist es möglich, durch die Viskosität und/oder die Oberflächenspannung des Lots zu verhindern, dass geschmolzenes Lot durch den Zwischenraum zwischen den ersten Endflächen 27A und den zweiten Endflächen 26A im Inneren herunterläuft, und somit kann das Lot in den Verbindungsabschnitten B der ersten Kantenabschnitte 27 der ersten Platten (der Platten 20a und 20b) und der zweiten Platten (der Platten 30a und 30b) gehalten werden. Indem darüber hinaus die Spalten zwischen den ersten Endflächen 27A und den zweiten Endflächen 26A gleich oder kleiner als 0,5 mm eingestellt werden, ist es möglich, Abmessungsfehler in der Verarbeitung teilweise zuzulassen.
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Im Wärmetauscher 100 bildet sich kein Spalt zwischen den ersten Endflächen 27A und den zweiten Endflächen 26A.
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Bei einer solchen Konfiguration ist ein Spaltabstand zwischen den ersten Endflächen 27A und den zweiten Endflächen 26A null. Mit einer solchen Konfiguration kann zuverlässig verhindert werden, dass geschmolzenes Lot durch den Spalt zwischen den ersten Endflächen 27A und den zweiten Endflächen 26A im Inneren herunterläuft, und somit kann das geschmolzene Lot in den Verbindungsabschnitten B der ersten Kantenabschnitte 27 der ersten Platten (der Platten 20a und 20b) und der zweiten Platten (der Platten 30a und 30b) gehalten werden.
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Im Wärmetauscher 100 weist der Strömungspfad bildende Teil die Vielzahl von Rohren 9 auf, die abwechselnd mit den Rippen 8 zwischen einem Paar der ersten Platten (den Platten 20a und 20b) gestapelt sind, wobei die Rohre 9 durch Auftragen des Lots auf Verbindungsflächen mit den Rippen 8 verbunden werden, und der Stapelkörper 60 in die Vertiefungsabschnitte 34 der zweiten Platten (der Platten 30a und 30b) in einem komprimierten Zustand in der Stapelrichtung eingesetzt wird, wobei der Stapelkörper 60 durch Stapeln der ersten Platten (der Platten 20a und 20b), der Rohre 9 und der Rippen 8 gebildet wird.
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Wenn der Stapelkörper 60 an den zweiten Platten (den Platten 30a und 30b) befestigt wird, wird der Stapelkörper 60 in die Vertiefungsabschnitte 34 der zweiten Platten (der Platten 30a und 30b) in einem komprimierten Zustand in der Stapelrichtung eingesetzt. Indem der Stapelkörpers 60 wie zuvor beschrieben zusammengebaut wird, ist es möglich, einen Zustand aufrechtzuerhalten, bei dem der Stapelkörper 60 und die zweiten Platten (die Platten 30a und 30b) durch die elastische Kraft, die durch die Rohre 9 und/oder die Rippen 8 ausgeübt wird, zusammengebaut sind. Darüber hinaus werden durch die temporäre Montage des Stapelkörpers 60 auf diese Weise auch nach dem Löten (auch nachdem das Lot geschmolzen wurde) die Positionen der jeweiligen Elemente beibehalten, wodurch die Positionierungsgenauigkeit der jeweiligen Elemente verbessert wird.
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Der Wärmetauscher 100 ist ferner mit dem ersten Abdeckelement 3 ausgebildet, das an der Gehäuseeinheit 5c befestigt ist und die Einlassöffnung 3a und die Auslassöffnung 3b aufweist, wobei die Einlassöffnung 3a konfiguriert ist, um die Kühlmittelflüssigkeit zu den Rohren 9 zu leiten, und die Auslassöffnung 3b konfiguriert ist, um die Kühlmittelflüssigkeit aus den Rohren 9 abzugeben, wobei die Gehäuseeinheit 5c ferner die Stufen aufweist, die an den Überlappungsabschnitten der Platten 20a und 20b und der Platten 30a und 30b ausgebildet sind, und die Behältereinheit die Eingriffsvorsprünge 3c aufweist, wobei die Eingriffsvorsprünge 3c ausgebildet sind, um in die Stufen, die an dem Überlappungsabschnitt vorgesehen sind, einzugreifen.
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Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, einen Zustand aufrechtzuerhalten, bei dem das erste Abdeckelement 3 an der Gehäuseeinheit 5c lediglich durch Eingreifen der Eingriffsvorsprünge 3c in die Stufen befestigt ist, die an den Überlappungsabschnitten der Endabschnitte 25a und 25b der Platten 20a und 20b und den stehenden Abschnitten 31A der Platten 30a und 30b ausgebildet sind. Dadurch wird die Produktivität des Wärmetauschers 100 verbessert.
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Im Wärmetauscher 100 umfasst die Gehäuseeinheit 5c: die Vorsprungabschnitte 23 und 38, die sich in der Strömungsrichtung der Ansaugluft von den Endflächen auf der Seite der Öffnungsabschnitt 5a und 5b erstrecken; und die Einpressabschnitte 24 und 39, die auf den Vorsprungabschnitten 23 und 38 vorgesehen sind, wobei die Einpressabschnitte 24 und 39 ausgebildet sind, um in die Öffnungsabschnitte 5a und 5b durch Biegen entlang der Rahmenkörper 40 in die Rahmenkörper 40 eingepresst zu werden.
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Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, einen Zustand aufrechtzuerhalten, bei dem die Rahmenkörper 40 ohne die Verwendung des Bandes, der Einspannvorrichtung und dergleichen durch Biegen der Einpressabschnitte 24 und 39 entlang der Rahmenkörper 40 in die Öffnungsabschnitte 5a und 5b eingepresst werden, wodurch sich die Produktivität verbessert. Da darüber hinaus die Rahmenkörper 40 in die Öffnungsabschnitte 5a und 5b eingepresst werden, ist es möglich, die Bildung eines Spalts zwischen den Öffnungsabschnitten 5a und 5b und den Kontaktflächen 41a der Rahmenkörper 40 zu verhindern, wenn die Rahmenkörper 40 an den Öffnungsabschnitten 5a und 5b befestigt werden. Mit einer solchen Konfiguration ist es möglich, das Austreten der Ansaugluft im Inneren des Hauptkörperabschnitts 5 zu verhindern.
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Darüber hinaus weisen in dem Wärmetauscher 100 die Einpressabschnitte 24 und 39 konischen Flächen 24a und 39a auf, die den Rahmenkörpern 40 gegenüberliegen, und die Rahmenkörper 40 werden in die Öffnungsabschnitte 5a und 5b eingepresst, indem die konischen Flächen 24a und 39a in Kontakt mit den Rahmenkörpern 40 gebracht werden.
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Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, die Rahmenkörper 40 mit großer Kraft durch den Keileffekt der konischen Flächen 24a und 39a in die Öffnungsabschnitte 5a und 5b einzupressen. Mit einer solchen Konfiguration ist es möglich, das Austreten der Ansaugluft, die im Hauptkörperabschnitt 5 strömt, zu verhindern.
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In dem Wärmetauscher 100 sind die Rahmenkörper 40 aus einem plattenähnlichen Element gebildet, und die Abstände von den Endflächen der Gehäuseeinheit 5c auf der Seite der Öffnungsabschnitte 5a und 5b zu den Einpressabschnitten 24 und 39 werden so eingestellt, dass sie kleiner als die Dicke der Rahmenkörper 40 sind.
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Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, die Rahmenkörper 40 an den Endflächen der Gehäuseeinheit 5c auf der Seite der Öffnungsabschnitte 5a und 5b durch die Einpressabschnitte 24 und 39 zuverlässig einzupassen.
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Im Wärmetauscher 100 umfasst die Gehäuseeinheit 5c: die rechteckigen ersten Platten (die Platten 20a und 20b) mit den ersten Seitenflächen (den Seitenflächen 22a und 22b), die die Abschnitte der Außenkanten der Öffnungsabschnitte 5a und 5b bilden; und die rechteckigen zweiten Platten (die Platten30a und 30b) mit den zweiten Seitenflächen (32a und 32b) und den Vertiefungsabschnitten 34, in die die ersten Endabschnitte (die Endabschnitte 25a und 25b) der ersten Platten (der Platten 20a und 20b) in der ersten Richtung (der Y-Achsenrichtung) eingesetzt werden, wobei die zweiten Seitenflächen (32a und 32b) derart ausgebildet sind, dass sie die Abschnitte der Au-ßenkanten der Öffnungsabschnitte 5a und 5b bilden. Darüber hinaus umfassen die ersten Platten (die Platten 20a und 20b): den flachen plattenähnlichen Basisabschnitt 21; die ersten Kantenabschnitte 27, die sich von den Endabschnitten des Basisabschnitts 21 in der zweiten Richtung (der X-Achsenrichtung) erstrecken, wobei die zweite Richtung (die X-Achsenrichtung) orthogonal zu der ersten Richtung (der Y-Achsenrichtung) ist; und wobei die ersten Seitenflächenabschnitte 28 durch Biegen von den ersten Kantenabschnitten 27 gebildet werden, wobei die ersten Seitenflächenabschnitte 28 die ersten Seitenflächen (die Seitenflächen 22a und 22b) aufweisen. Die zweiten Platten (die Platten 30a und 30b) umfassen: den flachen plattenähnlichen Basisabschnitt 31; und die stehenden Abschnitte 31A, die vorgesehen sind, um aus dem Basisabschnitt 31 herauszuragen, wobei die stehenden Abschnitte 31A ausgebildet sind, um die Vertiefungsabschnitte 34 zusammen mit dem Basisabschnitt 31 zu bilden. Die Endflächen der ersten Seitenflächenabschnitte 28 in der ersten Richtung (der Y-Achsenrichtung) sind derart ausgebildet, dass sie in Kontakt mit den Endflächen 31B der stehenden Abschnitte 31A auf der Öffnungsseite der Vertiefungsabschnitte 34 gebracht werden, wenn die ersten Endabschnitte (die Endabschnitte 25a und 25b) der ersten Platten (der Platten 20a und 20b) in die Vertiefungsabschnitte 34 der zweiten Platten (der Platten30a und 30b) eingesetzt werden.
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Da der Hauptkörperabschnitt 5 durch Zusammenfügen der rechteckigen ersten Platten (der Platten20a und 20b) und der rechteckigen zweiten Platten (der Platten30a und 30b) gebildet wird, ist es im Vergleich zu einem Fall, bei dem die U-förmigen Platten verwendet werden, mit der zuvor beschriebenen Konfiguration möglich, einen einfachen Aufbau zu erzielen und die Produktivität zu verbessern. Da keine herkömmlichen Seitenplatten verwendet werden, ist es zudem mit dem Wärmetauscher 100 möglich, die Anzahl der Bestandteile zu verringern.
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Da ferner die Endflächen 28a und 28b der ersten Seitenflächenabschnitte 28 in der ersten Richtung (der Y-Achsenrichtung) in Kontakt mit den Endflächen 31B der stehenden Abschnitte 31A auf der Öffnungsseite der Vertiefungsabschnitte 34 gebracht werden, wenn die ersten Endabschnitte (die Endabschnitte 25a und 25b) in die Vertiefungsabschnitte 34 der zweiten Platten (die Platten 30a und 30b) eingesetzt werden, ist es möglich, auf einfache Weise eine gegenseitige Ausrichtung der Platten durchzuführen.
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Darüber hinaus ist in einer Konfiguration, in der die Endabschnitte der U-förmigen Platten aneinanderstoßen, eine hohe Positionsgenauigkeit für die Spitzenendabschnitte der U-förmigen Platten erforderlich, wodurch keine gute Verarbeitbarkeit erzielt werden kann. Im Gegensatz dazu hat der Wärmetauscher 100 einen Aufbau, bei dem die rechteckigen Platten zusammengefügt und die ersten Endabschnitte (die Endabschnitte 25a und 25b) der ersten Platten (der Platten20a und 20b) in die Vertiefungsabschnitte eingesetzt werden. Somit ist im Vergleich zu der Konfiguration, bei der die Endabschnitte der U-förmigen Platten aneinanderstoßen, keine hohe Verarbeitungsgenauigkeit für die Platten erforderlich, und es ist möglich, die Verarbeitung auf einfache Weise durchzuführen. Dadurch verbessert sich die Produktivität.
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Im Wärmetauscher 100 sind die ersten Seitenflächen (22a und 22b) der ersten Platten (der Platten20a und 20b) und die zweiten Seitenflächen (32a und 32b) der zweiten Platten (der Platten30a und 30b) auf der gleichen Ebene vorgesehen.
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Da die ersten Seitenflächen (22a und 22b) und die zweiten Seitenflächen (32a und 32b) auf der gleichen Ebene vorgesehen sind, ist es möglich, das Austreten des Fluids zwischen den Rahmenkörpern 40 und den Seitenflächen bei der Befestigung der Rahmenkörper 40 zuverlässig zu verhindern.
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Zuvor wurden Ausführungsformen dieser Erfindung beschrieben, wobei die obigen Ausführungsformen lediglich Beispiele für die Anwendung dieser Erfindung sind, und der technische Umfang dieser Erfindung nicht auf die bestimmten Ausgestaltungen der obigen Ausführungsformen beschränkt ist.
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In der zuvor erwähnten Ausführungsform wurde eine Konfiguration als ein Beispiel beschrieben, bei der die Endabschnitte 25a und 25b der Platten 20a und 20b in die Vertiefungsabschnitte 34 der Platten 30a und 30b eingesetzt werden: jedoch ist es möglich, eine Konfiguration zu verwenden, bei der die Endabschnitte der Platten 30a und 30b in die Vertiefungsabschnitte, die in den Platten 20a und 20b ausgebildet sind, eingesetzt werden. In diesem Fall entsprechen die Platten 20a und 20b den zweiten Platten und die Platten 30a und 30b den ersten Platten.
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Darüber hinaus wurde in der zuvor erwähnten Ausführungsform ein Fall als ein Beispiel beschrieben, bei dem der Wärmetauscher 100 für einen an einem Fahrzeug montierten Ladeluftkühler verwendet wird: jedoch ist die Konfiguration nicht darauf beschränkt, und der Wärmetauscher 100 kann auch als Wärmetauscher zur Nicht-Fahrzeugnutzung verwendet werden.
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In der zuvor beschriebenen Ausführungsform wurde ein Fall als ein Beispiel beschrieben, bei dem die Positionierungsabschnitte 26 und die ersten Kantenabschnitte 27 gebildet werden, indem die Schnitte C an der flachen plattenförmigen Platte (der Platte 20a) vorgenommen werden, und anschließend die Abschnitte, die durch die Schnitte C geschnitten und getrennt wurden, jeweils in die Z-Achsenrichtung gebogen werden. Stattdessen können die Positionierungsabschnitte 26 gebildet werden, indem die flache plattenförmige Platte (die Platte 20a) in die Z-Achsenrichtung gebogen wird, um den ersten Seitenflächenabschnitt 28 zu bilden, und indem anschließend die ersten Seitenflächenabschnitt 28 und die Positionierungsabschnitte 26 durch den Scherprozess geschnitten und getrennt werden.
