DE19906289A1 - Wärmetauscher - Google Patents

Wärmetauscher

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Ken Yamamoto
Yoshiyuki Yamauchi
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, der typischerweise in einem Verflüssiger oder einem Kühler für einen Kühlmittelkreislauf zum Einsatz gelangt, in welchem Koh­ lendioxid als Kühlmittel verwendet wird.
Kühlkreisläufe unter Verzicht auf Chlorfluorkohlenstoff (nach­ folgend als Flon bezeichnet) als Kühlmittel werden aktuell entwickelt, um die globale Erwärmung zu verhindern. Ein super­ kritischer Kältekreislauf, in welchem Kohlendioxid (CO2) als Kühlmittel (nachfolgend als CO2-Kältekreislauf bezeichnet) ver­ wendet wird, befindet sich aktuell in Untersuchung. Da der CO2- Kältekreislauf einen hohen Betriebsinnendruck aufweist, bedür­ fen Wärmetauscher, die in dem CO2-Kältekreislauf eingesetzt werden, wie etwa in einem Verflüssiger, in welchen Hochdruck­ kühlmittel strömt, einer hohen Festigkeit. Wie in Fig. 38 ge­ zeigt und in der JP-A-5-215482 offenbart, weist ein Wärmetau­ scher mehrere extrudierte flache Röhren 302 auf. Jede der fla­ chen Röhren 302 weist mehrere Fluiddurchlässe 302a mit runder Querschnittsform auf, so daß die Festigkeit jeder flachen Röhre 302 verbessert ist. Da jeder Fluiddurchlaß 302 einen runden Querschnitt aufweist, wird jedoch die Wanddicke der flachen Röhre 302 im Vergleich zu einer flachen Röhre mit Fluiddurchlässen quadratischen Querschnitts dicker. Infolge hiervon nimmt das Gewicht jeder flachen Röhren 302 zu. Wenn andererseits die flache Röhre Fluiddurchlässe mit quadrati­ schem Querschnitt aufweist, nehmen die Wanddicke und das Ge­ wicht der flachen Röhre ab, die Festigkeit der flachen Röhre nimmt jedoch ebenfalls ab.
Andererseits offenbart die JP-A-2-247498 einen Wärmetauscher, in welchem eine innere Tragplatte innerhalb eines Verteilerka­ stens angeordnet ist, der erste und zweite Platten aufweist, so daß die Festigkeit des Verteilerkastens erhöht ist. In die­ sem Wärmetauscher sind jedoch die innere Tragplatte und der Verteilerkasten miteinander durch einen spitzen Winkel verbun­ den, und es besteht die Gefahr, daß Spannung in hohem Ausmaß an dem Verbindungsteil zwischen der inneren Tragplatte und dem Verteilerkasten angelegt wird. Infolge davon ist die Festig­ keit des Wärmetauschers nicht geeignet, hohen Drücken, von etwa 40 MPa, des CO2-Kältekreislaufs zu widerstehen.
Die JP-A-3-260596 offenbart außerdem einen herkömmlichen Wär­ metauscher mit mehreren flachen Röhren 402, durch welche Kühl­ mittel strömt, und mit einem Paar von im wesentlichen zylin­ drischen Verteilerkästen 405, die mit beiden Längsenden der flachen Röhren 402 verbunden sind, wie in Fig. 39 gezeigt. Der hohe Druck des CO2-Kältekreislaufs ist jedoch ungefähr zehnmal höher als derjenige des Kühlmittelkreislaufs unter Verwendung von Flon als Kühlmittel. Wenn der herkömmliche Wärmetauscher in dem CO2-Kältekreislauf verwendet wird, muß deshalb der Ver­ teilerkasten 405 derart umfangreich vergrößert werden, daß der Verteilerkasten 405 eine ausreichende Druckbeständigkeit hat. Infolge davon sind die Größe und das Gewicht des Verteilerka­ stens 405 erhöht.
Angesichts der vorstehend genannten Probleme besteht eine er­ ste Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Wärmetau­ scher relativ geringen Gewichts und hoher Festigkeit zu schaf­ fen.
Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Wärmetauscher mit großer Druckbeständigkeit zu schaffen.
Eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Wärmetauscher zu schaffen, in welchem Kühlmittel in Röh­ ren ausgehend von jedem Kastendurchlaß eines Verteilerkastens derart eingeleitet wird, daß das Wärmetauschleistungsvermögen bzw. der Wärmetauschwirkungsgrad des Wärmetauschers verbessert ist.
Eine vierte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Wärmetauscher zu schaffen, in welchem die in Kasten­ durchlässe des Verteilerkastens eingeleitete Kühlmittelmenge derart gesteuert wird, daß das Wärmetauschleistungsvermögen des Wärmetauschers verbessert ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Demnach schafft die vorliegende Erfindung gemäß einem Aspekt einen Wärmetauscher mit mehreren Röhren und einem Verteilerka­ sten, der an jedem der Längsenden der Röhren angeordnet ist. Jede der Röhren weist einen ersten Abschnitt mit einem ersten Wandabschnitt zur Ausbildung mehrerer erster Durchlässe auf, durch welche ein Fluid strömt, und einen zweiten Abschnitt, der auf jede der Seiten des ersten Abschnitts angeordnet ist. Der zweite Abschnitt weist einen zweiten Wandabschnitt zur Ausbildung eines zweiten Durchlasses auf, in welchen kein Fluid strömt. Jedes der Längsenden des zweiten Abschnitts ist ausgehend von jedem der Längsenden des ersten Abschnitts ver­ tieft bzw. ausgenommen, und der zweite Wandabschnitt weist eine Wanddicke dünner als diejenige des ersten Wandabschnitts auf. Die Querschnittfläche des zweiten Durchlasses ist dadurch vergrößert, während die Querschnittfläche des zweiten Wandab­ schnitts verringert ist. Das Gewicht jeder Röhre ist dadurch verringert, während die Festigkeit jeder Röhre erhöht bzw. verbessert ist.
Der erste Durchlaß des ersten Abschnitts weist bevorzugt einen runden Querschnitt auf, und der zweite Durchlaß weist bevor­ zugt einen polygonalen bzw. mehreckigen Querschnitt auf. Jede der Röhren hat deshalb eine ausreichende Festigkeit bei ver­ ringertem Gewicht.
Der Verteilerkasten weist im Innern eine Trennwand auf, die sich in Längsrichtung des Verteilerkastens erstreckt, um einen Innenraum des Verteilerkastens in erste und zweite Kasten­ durchlässe zu trennen. Die Breite der inneren Trennwand in Breitenrichtung senkrecht zu sowohl der Längsrichtung der Röh­ ren wie der Längsrichtung des Verteilerkastens nimmt allmäh­ lich in Richtung auf die Innenwände des Verteilerkastens der­ art ab, daß die ersten und zweiten Kastendurchlässe einen ova­ len Querschnitt aufweisen, und infolge davon ist die Druckbe­ ständigkeit des Verteilerkastens verbessert.
Der erste Kastendurchlaß ist auf einer stromaufwärtigen Seite des zweiten Kastendurchlasses relativ zu der Strömungsrichtung von Luft vorgesehen, die zwischen den Röhren hindurchtritt, und die Menge des Fluids, die durch den ersten Kastendurchlaß strömt, wird größer gemacht als die Menge des Fluids, die durch den zweiten Kastendurchlaß strömt. Infolge davon strömt mehr Fluid durch die Röhren auf der luftstromaufwärtigen, Seite, wodurch das Wärmetauschvermögen des Wärmetauschers ver­ bessert wird.
Der Verteilerkasten weist ein erstes Verbindungsloch auf, durch welches die ersten und zweiten Kastendurchlässe mitein­ ander in Verbindung stehen, und ein zweites Verbindungsloch, durch welches der erste Kastendurchlaß mit einem Rohr zum Ein­ leiten des Fluids in den Verteilerkasten in Verbindung steht. Ein Öffnungsquerschnitt des ersten Verbindungslochs ist klei­ ner gewählt als derjenige des zweiten Verbindungslochs, so daß mehr Fluid durch den ersten Kastendurchlaß als durch den zwei­ ten Kastendurchlaß strömt. Das Wärmetauschvermögen des Wärme­ tauschers kann damit verbessert werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispiel­ haft näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Wärmetauschers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2A eine Teildraufsicht einer flachen Röhre des Wärmetau­ schers gemäß der ersten Ausführungsform,
Fig. 2B eine Querschnittansicht entlang der Linie IIB-IIB in Fig. 2A,
Fig. 3 eine Teilschnittansicht eines Verbindungsaufbaus zwi­ schen der flachen Röhre und einem Verteilerskasten des Wärme­ tauschers gemäß der ersten Ausführungsform,
Fig. 4 eine Draufsicht einer flachen Röhre gemäß einer Modifi­ kation der ersten Ausführungsform,
Fig. 5 eine Draufsicht einer flachen Röhre gemäß einer weite­ ren Modifikation der ersten Ausführungsform,
Fig. 6 eine Teilschnittansicht eines Verbindungsaufbaus zwi­ schen der flachen Röhre und einem Verteilerkasten gemäß einer weiteren Modifikation der ersten Ausführungsform,
Fig. 7 eine Teilschnittansicht eines Verbindungsaufbaus zwi­ schen der flachen Röhre und einem Verteilerkasten gemäß einer weiteren Modifikation der ersten Ausführungsform,
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung,
Fig. 9A eine Querschnittansicht eines Verteilerkastens des Wärmetauschers gemäß der zweiten Ausführungsform,
Fig. 9B eine Seitenansicht einer ersten Platte des Verteiler­ kastens ausgehend von einer Seite eines Kernabschnitts des Wärmetauschers gemäß der zweiten Ausführungsform aus gesehen,
Fig. 9C eine Seitenansicht einer zweiten Platte des Verteiler­ kastens ausgehend von der Seite des Kernabschnitts entspre­ chend der zweiten Ausführungsform aus gesehen,
Fig. 10 eine Vorderansicht eines Trennelements innerhalb eines Verteilerkastens gemäß der zweiten Ausführungsform,
Fig. 11 eine Vorderansicht einer Verteilerkappe des Verteiler­ kastens gemäß der zweiten Ausführungsform,
Fig. 12 eine Querschnittansicht des Verteilerkastens, in wel­ chem das Trennelement gemäß der zweiten Ausführungsform ange­ bracht ist,
Fig. 13A eine Querschnittansicht eines Verteilerkastens gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung,
Fig. 13B eine perspektivische Ansicht des Verteilerkastens ge­ mäß der dritten Ausführungsform,
Fig. 14A eine Querschnittansicht eines Verteilerkastens gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung,
Fig. 14B eine perspektivische Ansicht des Verteilerkastens ge­ mäß der vierten Ausführungsform,
Fig. 15A eine Querschnittansicht eines Verteilerkastens gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung,
Fig. 15B eine perspektivische Ansicht des Verteilerkastens ge­ mäß der fünften Ausführungsform,
Fig. 16A eine Querschnittansicht eines Verteilerkastens gemäß einer sechsten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 16B eine perspektivische Ansicht des Verteilerkastens ge­ mäß der sechsten Ausführungsform,
Fig. 17 eine Querschnittansicht eines Verteilerkastens gemäß einer Modifikation der zweiten Ausführungsform,
Fig. 18 eine Explosionsschnittansicht eines Verteilerkastens gemäß einer weiteren Modifikation der zweiten Ausführungsform,
Fig. 19 eine Querschnittansicht eines Verteilerkastens gemäß noch einer weiteren Modifikation der zweiten Ausführungsform,
Fig. 20A eine zerlegte Ansicht des Aufbaus eines Trennelements und eines Verteilerkastens gemäß einer noch weiteren Modifika­ tion der zweiten Ausführungsform,
Fig. 20B eine perspektivische Ansicht des Aufbaus zwischen dem Trennelement und dem Verteilerkasten in Fig. 20A, im zusammen­ gebauten Zustand,
Fig. 21A eine zerlegte Ansicht eines Verteilerkastens gemäß einer noch weiteren Modifikation der zweiten Ausführungsform,
Fig. 21B eine Querschnittansicht eines Aufbaus zwischen dem Verteilerkasten in Fig. 21A und einer flachen Röhre, im zusam­ mengebauten Zustand,
Fig. 22 eine Querschnittansicht eines Verteilerkastens und ei­ ner flachen Röhre gemäß einer noch weiteren Modifikation der zweiten Ausführungsform,
Fig. 23 eine Teilschnittansicht eines Verbindungsaufbaus zwi­ schen einem Verteilerkasten und flachen Röhren gemäß einer weiteren Modifikation der zweiten Ausführungsform,
Fig. 24 eine Querschnittansicht eines Verteilerkastens und einer flachen Röhre gemäß einer weiteren Modifikation der zweiten Ausführungsform,
Fig. 25 eine perspektivische Ansicht eines Verteilerkastens eines Kühlers, hergestellt auf Versuchsbasis durch den Erfin­ der der vorliegenden Erfindung,
Fig. 26 eine Vorderansicht eines Kühlers gemäß einer siebten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 27 eine perspektivische Ansicht eines Verteilerkastens des Kühlers gemäß der siebten Ausführungsform,
Fig. 28 eine Querschnittansicht eines Verteilerkastens und einer Röhre gemäß der siebten Ausführungsform,
Fig. 29 eine schematische Seitenansicht eines Teils des Ver­ teilerkastens gemäß der siebten Ausführungsform,
Fig. 30 eine perspektivische Ansicht eines Verteilerkastens eines Kühlers gemäß einer achten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 31 eine perspektivische Ansicht eines Verteilerkastens eines Kühlers gemäß einer neunten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 32A, 32B Querschnittansichten einer Röhre eines Kühlers gemäß einer zehnten bevorzugten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung,
Fig. 33 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Kühlers gemäß einer elften bevorzugten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung,
Fig. 34A eine perspektivische Ansicht eines Zufuhrelements für einen Verteilerkasten gemäß der elften Ausführungsform,
Fig. 34B eine Querschnittansicht des Verteilerkastens gemäß der elften Ausführungsform,
Fig. 34C eine schematische Seitenansicht des Verteilerkastens gemäß der elften Ausführungsform,
Fig. 35 eine perspektivische Ansicht eines Zufuhrelements des Kühlers gemäß einer zwölften bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 36A eine perspektivische Ansicht eines Zufuhrelements und eines Teils des Verteilerkastens eines Kühlers gemäß einer dreizehnten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung,
Fig. 36B eine schematische Seitenansicht des Verteilerkastens der dreizehnten Ausführungsform,
Fig. 37 eine perspektivische Explosionsansicht eines Vertei­ lerkastens gemäß einer Modifikation der siebten Ausführungs­ form,
Fig. 38 eine Draufsicht einer flachen Röhre eines herkömmli­ chen Wärmetauschers, und
Fig. 39 eine perspektivische Ansicht eines Verteilerkastens eines herkömmlichen Kühlers.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter bezug auf Fig. 1 bis 3 erläutert.
Bei der ersten Ausführungsform wird der in Fig. 1 gezeigte Wärmetauscher 1 typischerweise als Verflüssiger in einem Käl­ tekreislauf eingesetzt. Wie in Fig. 1 gezeigt, weist der Wär­ metauscher 1 mehrere flache Röhren 2 auf, die aneinander lami­ niert bzw. geschichtet sind, gewellte Kühlrippen 3, die zwi­ schen benachbarten flachen Röhren 2 angeordnet sind, und ein Paar von Verteilerkästen 4, die mit beiden Enden jeder flachen Röhre 2 verbunden sind.
Die flache Röhre 2 ist durch Stranggießen in eine flache Form relativ geringer Dicke überführt. Wie in Fig. 2A und 3 ge­ zeigt, weist jede der flachen Röhren 2 einen Strömungsdurch­ laßabschnitt 2A auf, der in die Verteilerkästen 4 eingesetzt ist, und ein Paar von strömungsfreien Durchlaßabschnitten 2B, die an beiden Seiten des Strömungsdurchlaßabschnitts 2A ange­ ordnet sind, um außerhalb der Verteilerkästen 4 zu liegen zu kommen. Wie in Fig. 2B gezeigt, ist außerdem jedes Längsende des strömungsfreien Durchlaßabschnitts 2B so ausgebildet, daß es jeweils ausgehend von den Längsenden des Strömungsdurchlaß­ abschnitts 2A in Längsrichtung der flachen Röhren 2 vertieft bzw. ausgenommen ist.
Der Strömungsdurchlaßabschnitt 2A weist mehrere Strömungs­ durchlässe 2a auf, durch welche Kühlmittel strömt, und die Strömungsdurchlässe 2a sind in Seitenrichtung der flachen Röhre 2 gleichmäßig beabstandet. Der strömungsfreie Durchlaß­ abschnitt 2B weist zwei strömungsfreie Durchlässe 2b auf, in welchen kein Kühlmittel strömt. In Fig. 2A, 2B sind zwei strö­ mungsfreie Durchlaßabschnitte 2b gezeigt; der strömungsfreie Durchlaßabschnitt 2B kann jedoch zumindest einen strömungs­ freien Durchlaß 2b aufweisen. Jeder der Strömungsdurchlässe 2a weist einen runden Querschnitt auf. Andererseits weist einer der strömungsfreien Durchlässe 2b einen quadratischen Quer­ schnitt auf, und der andere strömungsfreie Durchlaß 2b weist im wesentlichen einen halbkreisförmigen Querschnitt auf. Der strömungsfreie Durchlaß 2b kann auch einen polygonalen oder mehreckigen Querschnitt aufweisen. Eine Querschnittfläche ei­ nes einzelnen Strömungsdurchlasses 2a ist kleiner als derje­ nige eines einzigen strömungsfreien Durchlasses 2b. Das heißt, ein erster Wandabschnitt zur Ausbildung der Strömungsdurch­ lässe 2a ist dicker gebildet als ein zweiter Wandabschnitt zur Ausbildung von jedem der strömungsfreien Durchlässe 2b.
Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 1 ist jede der gewellten Kühlrippen 3 in gewellter Form ausgebildet, indem eine dünne Metallplatte mit großer Wärmeleitfähigkeit, wie eine Alumi­ niumplatte, entsprechend gebogen wurde. Die gewellten Kühlrip­ pen 3 sind zwischen jeweils benachbarten flachen Röhren 2 an­ gebracht und sie sind mit den Außenflächen der flachen Röhren 2 durch Löten oder dergleichen verbunden.
Jeder der Verteilerkästen 4 weist einen zylindrischen Körper 4A auf, der eine ovale Querschnittform hat und ein Paar von Verteilerkappen 4B, die an beiden Längsenden des zylindrischen Körpers 4A angebracht sind, um die Längsenden des zylindri­ schen Körpers 4A zu verschließen. Jeder der Verteilerkästen 4 ist an jedem der Längsenden der flachen Röhren 2 angeordnet. Wie in Fig. 3 gezeigt, sind mehrere Langlöcher 4a in einer Seitenfläche des Verteilerkastens 4 gebildet. Jeder der Längs­ endabschnitte der flachen Röhren 2 ist in das entsprechende Langloch 4a so eingesetzt, daß die Strömungsdurchlässe 2a der flachen Röhren 2 in Verbindung mit dem Verteilerkasten 4 ste­ hen.
Als nächstes wird die Arbeitsweise des Wärmetauschers 1 gemäß der ersten Ausführungsform näher erläutert. Wenn der Kälte­ kreislauf zu arbeiten beginnt, wird unter hohem Druck und ho­ her Temperatur stehendes gasförmiges Kühlmittel in einen der Verteilerkästen 4 geleitet und in jede der flachen Röhren 2 verteilt. Während das gasförmige Kühlmittel durch die Strö­ mungsdurchlässe 2a in den flachen Röhren 2 in Richtung auf den anderen Verteilerkasten 4 strömt, wird das Kühlmittel durch Wärmetausch zwischen dem Kühlmittel und der Luft abgekühlt, die durch den Wärmetauscher 1 hindurchtritt. Infolge davon wird das gasförmige Kühlmittel kondensiert und verflüssigt. Das kondensierte flüssige Kühlmittel strömt in den anderen Verteilerkasten 4 durch die Strömungsdurchlässe 2a in den fla­ chen Röhren 2 und wird von dem anderen Verteilerkasten 4 durch einen (nicht gezeigten) Auslaß ausgetragen, der mit dem ande­ ren Verteilerkasten 4 verbunden ist.
In Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung weist jeder der Strömungsdurchlässe 2a einen runden Querschnitt auf, und jeder der strömungsfreien Durch­ lässe 2b weist einen polygonalen Querschnitt auf. Der erste Wandabschnitt zur Ausbildung von jedem der Strömungsdurchlässe 2a ist dicker gebildet als der zweite Wandabschnitt zur Aus­ bildung von jedem der strömungsfreien Durchlässe 2b. Das heißt, jeder der Strömungsdurchlässe 2a weist eine Quer­ schnittfläche kleiner als diejenige von jedem der strömungs­ freien Durchlässe 2b auf. Das Gewicht des strömungsfreien Durchlaßabschnitts 2b ist dadurch verringert, wodurch das Ge­ wicht von jeder flachen Röhre 2 verringert ist. Andererseits weist der Strömungsdurchlaßabschnitt 2A eine ausreichende Fe­ stigkeit auf, weil jeder der Strömungsdurchlässe 2a einen run­ den Querschnitt hat. Bei der ersten Ausführungsform ist des­ halb das Gewicht der flachen Röhre 2 verringert, während die flache Röhre 2 ausreichend fest ist.
Als nächstes werden Modifikationen der ersten Ausführungsform unter bezug auf Fig. 4 bis 7 erläutert. Bei den Modifikationen der ersten Ausführungsform sind Bestandteile ähnlich zu denje­ nigen gemäß der ersten Ausführungsform mit denselben Bezugs­ ziffern bezeichnet, so daß sich deren Erläuterung erübrigt.
Wie in Fig. 4 gezeigt, kann die Röhre 12 einen strömungsfreien Durchlaß 12b aufweisen, der in einen einzigen Durchlaß mit länglichem Querschnitt gebildet ist, der sich in Seitenrich­ tung der flachen Röhre 2 erstreckt. Wie in Fig. 5 gezeigt, kann eine Röhre 22 ein Paar von strömungsfreien Durchlaßab­ schnitten 2B jeweils mit drei strömungsfreien Durchlässen 22b aufweisen. Beide der in Fig. 4, 5 gezeigten flachen Röhren 12, 22 weisen eine Wandabschnittsquerschnittfläche kleiner als diejenige der Vergleichsröhre mit einem strömungsfreien Durch­ laßabschnitt auf, wobei jeder der strömungsfreien Durchlässe einen runden Querschnitt ähnlich den Strömungsdurchlässen auf­ weist (nachfolgend als Vergleichsröhre bezeichnet). Das heißt, das jeweilige Gewicht der flachen Röhren 12, 22, die in Fig. 4, 5 gezeigt sind, ist geringer als dasjenige der Vergleichs­ röhre.
Jede der Abmessungen der flachen Röhren 12, 22, die in Fig. 4, 5 gezeigt sind, und der Vergleichsröhre ist wie folgt festge­ legt und jede Querschnittfläche der Wandabschnitte der flachen Röhren 12, 22 und der Vergleichsröhre ist berechnet und mit­ einander verglichen. Das heißt, jede seitliche Breite Wt der flachen Röhren 12, 22 und der Vergleichsröhre beträgt 24 mm, die Dicke T der flachen Röhren in ihrer Abflachungsrichtung beträgt 1,2 mm, der Innendurchmesser d der Strömungsdurchlässe 2a beträgt 0,7 mm, die Abmessung t1 zwischen den benachbarten Strömungsdurchlässen 2a in der Seitenrichtung der flachen Röh­ ren beträgt 0,43 mm, die Abmessung t2 zwischen einem am weite­ sten außenliegenden strömungsfreien Durchlaß und einem seitli­ chen Ende der flachen Röhren in Seitenrichtung der flachen Röhren beträgt 0,35 mm, eine Abmessung t3 zwischen den Durch­ lässen und einem abgeflachten Ende der flachen Röhren in der Abflachungsrichtung der flachen Röhren beträgt 0,25 mm, eine Seitenabmessung n1 eines strömungsfreien Durchlasses 12b der flachen Röhre 12 in Fig. 4 beträgt 2,96 mm, eine seitliche Ab­ messung n2 eines strömungsfreien Durchlasses 22b der flachen Röhre 22 in Fig. 5 beträgt 0,7 mm und ein Innendurchmesser eines (nicht gezeigten) strömungsfreien Durchlasses der Ver­ gleichsröhre beträgt 0,7 mm. In diesem Fall beträgt die Quer­ schnittswandfläche eines Wandabschnitts der flachen Röhre 12, wie in Fig. 4 gezeigt, 18,68 mm2 und eine Querschnittfläche eines Wandabschnitts der flachen Röhre 22, die in Fig. 5 ge­ zeigt ist, beträgt 19,88 mm2, und eine Querschnittfläche eines Wandabschnitts der Vergleichsröhre beträgt 20,41 mm2. Jeder Wandabschnitt der flachen Röhren 12, 22, die in Fig. 4, 5 ge­ zeigt sind, weist eine Querschnittfläche kleiner als diejenige der Vergleichsröhre auf. Infolge davon weisen die in Fig. 4, 5 gezeigten flachen Röhren 12, 22 ein geringeres Gewicht als die Vergleichsröhre auf.
Bei der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform ist je­ der Verteilerkasten 4 im Querschnitt in länglicher Form ausge­ bildet, wie in Fig. 3 gezeigt. Wie in Fig. 6 gezeigt, kann ein Verteilerkasten 14 jedoch einen runden Querschnitt aufweisen. Wie in Fig. 7 gezeigt, kann ein Verteilerkasten 24 einen ach­ terförmigen Querschnitt aufweisen. Das heißt, der Verteilerka­ sten 24 kann in einer Form ungefähr entsprechend der Ziffer acht im Querschnitt gebildet sein.
Die Strömungsdurchlässe 2a können einen ovalen Querschnitt an­ stelle eines runden Querschnitts aufweisen. Die strömungs­ freien Durchlässe 2b können einen Querschnitt beliebiger Form abgesehen von den in Fig. 2A, 4, 5 gezeigten Formen aufweisen, vorausgesetzt, die Querschnittfläche des Wandabschnitts, der den strömungsfreien Durchlaß 2b bildet, ist kleiner als dieje­ nige des Wandabschnitts, der den Strömungsdurchlaß 2a bildet. Beispielsweise kann der strömungsfreie Durchlaß 2b einen kreisförmigen Querschnitt mit einer größeren Durchlaßquer­ schnittfläche als diejenige jedes Strömungsdurchlasses 2a auf­ weisen.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung wird nunmehr unter bezug auf Fig. 8-12 erläutert.
Bei der zweiten Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung typischerweise auf einen Kühler 100 eines CO2-Kältekreislaufs angewendet. Wie in Fig. 8 gezeigt, weist der Kühler 100 meh­ rere laminierte bzw. geschichtete flache Röhren 111 auf, durch welche CO2-Kühlmittel strömt, und mehrere gewellte Kühlrippen 112, die zwischen jedem der benachbarten Röhren 111 angebracht sind. Die flachen Röhren 111 sind durch Stranggießen unter Verwendung von Aluminiumlegierung gebildet. Die gewellten Kühlrippen 112 sind aus Aluminium hergestellt und in gewellte Formen durch ein Walzenherstellungsverfahren gebildet. Ein Kernabschnitt 110 des Kühlers 100 besteht aus den flachen Röh­ ren 111 und den gewellten Kühlrippen 112. Ein Wärmeaustausch zwischen Kühlmittel, welches durch die flachen Röhren 111 strömt, und von Luft, die durch den Kernabschnitt 110 des Küh­ lers 100 hindurchtritt, wird in dem Kühler 100 durchgeführt.
Ein Paar von Seitenplatten 113 sind an dem Kernabschnitt 110 angebracht, um die Festigkeit des Kernabschnitts 110 zu erhö­ hen. Die Seitenplatten 113 und die flachen Röhren 111 sind mit den gewellten Kühlrippen 112 durch Löten verbunden, und zwar unter Verwendung von Lötmaterial, das auf beide Seiten der ge­ wellten Kühlrippen 112 aufgetragen ist. Ein Paar von Vertei­ lerkästen 120 sind auf beiden Längsenden der flachen Röhren 111 angeordnet. Die Verteilerkästen 120 erstrecken sich in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der flachen Röhren 111 und stehen in Verbindung mit den flachen Röhren 111. Kühl­ mittel wird in die flachen Röhren 111 ausgehend von dem Ver­ teilerkasten 120 auf der rechten Seite in Fig. 8 verteilt und in dem Verteilerkasten 120 auf der linken Seite in Fig. 8 aus den flachen Röhren 111 gesammelt. Der Kühler 100 ist mit einem (nicht gezeigten) Verdichter des CO2-Kältekreislaufs durch einen Verbindungsblock 131 verbunden und mit einem (nicht ge­ zeigten) Kompressionsverminderer des CO2-Kältekreislaufs durch einen Verbindungsblock 132 verbunden.
Wie in Fig. 9A bis 9C gezeigt, besteht der Verteilerkasten 120 aus einer ersten Platte 121 und einer zweiten Platte 122. Die ersten und zweiten Platten 121, 122 sind miteinander verbun­ den, um den Verteilerkasten 120 zu bilden. Die erste Platte 121 weist mehrere erste Einführlöcher 121a auf, die in längli­ cher Form gebildet sind. Die flachen Röhren 111 sind jeweils in die ersten Einführlöcher 121a eingesetzt. Die zweite Platte 122 weist eine innere Trennwand 123 auf, die in Richtung auf die erste Platte 121 vorsteht und sich in Längsrichtung des Verteilerkastens 120 erstreckt. Die innere Trennwand 123 ist integral mit der zweiten Platte 122 gebildet. Ein vorstehendes Ende der inneren Trennwand 123 ist mit einer Innenwand der er­ sten Platte 121 derart verbunden, daß die erste Platte 121 und die zweite Platte 122 miteinander durch die innere Trennwand 123 verbunden sind.
Das heißt, die innere Trennwand 123 ist innerhalb des Vertei­ lerkastens 120 so angeordnet, daß sie sich in Längsrichtung des Verteilerkastens 120 erstreckt. Ein Innenraum innerhalb des Verteilerkastens 120 ist in einen ersten Raum 120a und einen zweiten Raum 120b unterteilt, die sich in der Längsrich­ tung des Verteilerkastens 120 durch die innere Trennwand 123 erstrecken, und zwar durch die innere Trennwand 132. Die er­ sten und zweiten Räume 120a, 120b sind demnach durch die er­ sten und zweiten Platten 121, 122 und die innere Trennwand 123 festgelegt.
Wie in Fig. 9C gezeigt, sind außerdem mehrere Verbindungs­ durchlässe 123a auf einem vorstehenden Endabschnitt der inne­ ren Trennwand 123 durch Walzen bzw. Fräsen derart gebildet, daß die ersten und zweiten Räume 120a, 120b miteinander durch die Verbindungsdurchlässe 123a in Verbindung stehen. Die Ver­ bindungsdurchlässe 123a sind in Positionen entsprechend den ersten Einführlöchern 121a vorgesehen.
Die innere Trennwand 123 weist einen im wesentlichen stunden­ glasförmigen Querschnitt auf, wie in Fig. 9A gezeigt. Das heißt, die innere Trennwand 123 ist so gebildet, daß sie eine Breite W aufweist, die in Richtung auf beide Innenwände der ersten und zweiten Platten 121, 122 zunimmt. Jeder der ersten und zweiten Räume 120a, 120b weist deshalb einen im wesentli­ chen kreisförmigen Querschnitt auf. Die Breite W der inneren Trennwand 123 hat eine Abmessung in Breitenrichtung parallel zu einem längeren Durchmesser des Verteilerkastens 120 mit ovalem Querschnitt. Das heißt, die Breitenrichtung verläuft senkrecht zu sowohl der Längsrichtung der flachen Röhren 111 wie der Längsrichtung des Verteilerkastens 120.
Die erste Platte 121 ist durch Pressen eines Aluminiummate­ rials (A3003) gebildet und die zweite Platte 122 ist durch Ex­ trudieren bzw. Strangpressen eines Aluminiummaterials (A3003) gebildet. Die erste Platte 121, die zweite Platte 122, ein­ schließlich der inneren Trennwand 123, und die flachen Röhren 111 sind integral miteinander durch Löten unter Verwendung eines Lötmaterials (A4004) verbunden, welches auf beide Seiten der ersten Platte 121 aufgetragen ist.
Ein Trennelement 130 ist außerdem in jedem Verteilerkasten 120 derart angeordnet, daß die ersten und zweiten Räume 120a, 120b in mehrere Räume in der Längsrichtung des Verteilerkastens 120 unterteilt sind. Kühlmittel strömt durch den Kernabschnitt 110 entlang einer S-förmigen Strecke, die durch den Pfeil in Fig. 8 bezeichnet ist, und zwar aufgrund des Trennelements 130. Wie in Fig. 10 gezeigt, umfaßt das Trennelement 130 erste und zweite Plattenabschnitte 131, 132 im wesentlichen in Kreis­ form, einen Verbindungsabschnitt 133 zum teilweise Verbinden der ersten und zweiten Plattenabschnitte 131, 132 und einen vorspringenden Abschnitt 134, der in Richtung auf die erste Platte 121 vorspringt. Die ersten und zweiten Plattenab­ schnitte 131, 132 trennen luftdicht die ersten und zweiten Räume 120a, 120b in mehrere Räume in Längsrichtung des Vertei­ lerkastens 120. Die Abschnitte 131 bis 134 des Trennelements 130 sind integral durch Pressen einer Aluminiumplatte (A3003) gebildet.
Wie in Fig. 9B gezeigt, weist die erste Platte 121 des Vertei­ lerkastens 120 ein zweites Einführloch 121b auf, in welches der vorspringende Abschnitt 134 des Trennelements 130 einge­ setzt ist. Das Trennelement 130 ist an die Innenwände der er­ sten und zweiten Platten 121, 122 und die innere Trennwand 123 gelötet, während der vorspringende Abschnitt 134 des Trennele­ ments 130 in das zweite Einführloch 121b eingesetzt ist.
Wie in Fig. 8 gezeigt, sind ein Paar von Verteilerkappen 140 (nachfolgend als Kappen 140 bezeichnet), hergestellt aus Alu­ minium mit den Längsenden von jedem der Verteilerkästen 120 verbunden, um die Längsenden der ersten und zweiten Räume 120a, 120b zu verschließen. Wie in Fig. 11 gezeigt, weist die Kappe 140 ein Paar von zylindrischen vorspringenden Abschnit­ ten 141 auf, die in die ersten und zweiten Räume 120a, 120b des Verteilerkastens 120 eingesetzt sind. Jeder der zylindri­ schen vorspringenden Abschnitte 141 weist einen im wesentli­ chen halbkugelförmigen Vertiefungs- bzw. Rücksprungabschnitt 142 auf, wie in Fig. 11 gezeigt. Die Kappen 140 sind an die ersten und zweiten Platten 121, 122 des Verteilerkastens 120 unter Verwendung von Lötmaterial gelötet, das auf die Kappen 140 gespritzt ist.
In Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung weist jeder der ersten und zweiten Räume 120a, 120b einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf. Dadurch wird verhindert, daß Spannung intensiv an die er­ sten und zweiten Platten 121, 122, einschließlich dem Verbin­ dungsabschnitt zwischen der inneren Trennwand 123 und der er­ sten Platte 121 angelegt wird. Infolge davon wird die Druck­ dichtigkeit (Druckbeständigkeit) des Verteilerkastens 120 ver­ bessert.
Der Querschnitt der inneren Trennwand 123 hat außerdem Stun­ denglasform mit einer Breite W des inneren Wandabschnitts 123 in der Breitenrichtung, allmählich zunehmend in Richtung auf die Innenwände der ersten und zweiten Platten 121, 122 derart, daß jeder der ersten und zweiten Räume 120a, 120b im wesentli­ chen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Ein Verbindungsbe­ reich zwischen der inneren Trennwand 123 und der ersten Platte 121 und eine Querschnittfläche des Verbindungsabschnitts zwi­ schen der inneren Trennwand 123 und der zweiten Platte 122 sind damit vergrößert. Infolge davon ist die Verbindungsfe­ stigkeit zwischen der inneren Trennwand 123 und der ersten Platte 121 und die Festigkeit des Verbindungsabschnitts zwi­ schen der inneren Trennwand 123 und der zweiten Platte 122 verbessert, wodurch die Druckbeständigkeit des Verteilerka­ stens 120 verbessert bzw. erhöht ist. Das Trennelement 130 ist mit den ersten und zweiten Platten 121, 122 und der inneren Trennwand 123 verbunden, wodurch die Druckdichtigkeit von so­ wohl dem Verteilerkasten 120 wie dem Trennelement 130 verbes­ sert ist.
Das Trennelement 130 ist an die Innenwände der ersten und zweiten Platten 121, 122 und die innere Trennwand 123 gelötet, während der vorspringende Abschnitt 134 des Trennelements 130 in das erste Einführloch 121b eingesetzt ist, das auf der er­ sten Platte 121 gebildet ist. Die Verbindungsfestigkeit zwi­ schen dem Trennelement 130 und dem Verteilerkasten 120 ist zu­ sätzlich erhöht und das Trennelement 130 läßt sich problemlos an der ersten Platte 121 anbringen.
Jeder der zylindrischen vorspringenden Abschnitte 141 der Kappe 140 weist einen halbkugelförmigen Rücksprungabschnitt 142 am vorstehenden Ende auf. Der Druck innerhalb des Vertei­ lerkastens 120 wird deshalb an den halbkugelförmigen Rück­ sprung- bzw. Vertiefungsabschnitt 142 der Kappe 140 angelegt, wodurch verhindert wird, daß Spannung in intensiver Weise an die Kappe 140 und den Verbindungsbereich zwischen der Kappe 140 und dem Verteilerkasten 120 angelegt wird. Infolge davon kann die Druckbeständigkeit des Verteilerkastens 120 zusätz­ lich verbessert werden.
Der Verbindungsabschnitt 133 des Trennelements 130 ist gebil­ det, um die ersten und zweiten Plattenabschnitte 131, 132 teilweise zu verbinden. Wie in Fig. 12 gezeigt, ist das Trenn­ element 130 innerhalb des Verteilerkastens 120 derart angeord­ net, daß das Trennelement 130 teilweise die innere Trennwand 130, jedoch nicht vollständig, durchstößt. Dadurch wird ver­ hindert, daß die Festigkeit der inneren Trennwand 123 aufgrund des Trennelements 130 stark verringert wird. Das Trennelement 130 kann innerhalb des Verteilerkastens 120 angeordnet werden, während es verhindern kann, daß die Druckbeständigkeit des Verteilerkastens 120 verringert wird.
Eine dritte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung wird nunmehr unter bezug auf Fig. 13A, 13B erläutert. Bei der dritten Ausführungsform ist der Verteilerkasten 120 so vorgesehen, daß Lötfehler zwischen der inneren Trennwand 123 und der ersten Platte 121 problemlos ermittelt werden können.
Wie in Fig. 13A, 13B gezeigt, weist die erste Platte 121 ein Verbindungsloch 125 auf, durch welches die Innenseite und die Außenseite des Verteilerkastens 120 miteinander in Verbindung stehen. Die innere Trennwand 123 ist mit der Innenwand der er­ sten Platte 121 durch Löten derart verbunden, daß das Verbin­ dungsloch 125 durch die innere Trennwand 123 verschlossen ist.
Wenn in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Verteilerkasten 120 mit einem Prüffluid (beispielsweise einem inaktiven Gas, wie etwa He­ lium) unter vorbestimmten Druck gefüllt ist, leckt das Prüffluid aus dem Verbindungsloch 125 aus, wenn Lötfehler zwi­ schen der inneren Trennwand 123 und der ersten Platte 121 er­ zeugt sind. Jeglicher Lötfehler zwischen der inneren Trennwand 123 und der ersten Platte 121 läßt sich dadurch problemlos er­ mitteln. Bei der dritten Ausführungsform sind die übrigen Teile ähnlich zu denjenigen bei der zweiten Ausführungsform, so daß sich ihre Erläuterung erübrigt.
Eine vierte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung wird nunmehr unter bezug auf Fig. 14A, 14B erläutert. Wie in Fig. 14A, 14B gezeigt, ist bei der vierten Ausführungsform ein vorspringender Abschnitt 126, der durch das Verbindungs­ loch 125 aus dem Verteilerkasten 120 vorsteht, integral mit dem inneren Wandabschnitt 123 gebildet. Der vorspringende Ab­ schnitt 126 kontaktiert die gewellten Kühlrippen 112, während die erste Platte 121 und die gewellten Kühlrippen 112 mit einem (nicht gezeigten) vorbestimmten Spalt dazwischen ange­ ordnet sind.
Wenn die gewellten Kühlrippen 112 die erste Platte 121 des Verteilerkastens 120 kontaktieren, wird Lötmaterial, das auf die erste Platte 121 aufgetragen ist, problemlos in Richtung auf die gewellten Kühlrippen 112 aufgrund der Oberflächenspan­ nung des Lötmaterials auf der ersten Platte 121 gezogen. Löt­ fehler zwischen der ersten Platte 121 und der inneren Trenn­ wand 123 sowie zwischen der ersten Platte 121 und den flachen Röhren 111 können dadurch verursacht werden.
Da in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung der vorspringende Abschnitt 126 die ge­ wellten Kühlrippen 112 kontaktiert, hindert der vorspringende Abschnitt 126 die gewellten Kühlrippen 112 daran, die erste Platte 121 zu kontaktieren. Lötmaterial, welches auf die erste Platte 121 aufgetragen ist, wird deshalb daran gehindert, wäh­ rend des Lötvorgangs in Richtung auf die Kühlrippen 112 gezo­ gen bzw. gesaugt zu werden. Die erste Platte 121 und die in­ nere Trennwand 123 sowie die erste Platte 121 und die flachen Röhren 111 sind dadurch durch Löten sicher miteinander verbun­ den, wodurch die Druckbeständigkeit des Verteilerkastens 120 verbessert ist. Bei der vierten Ausführungsform sind die übri­ gen Teile ähnlich zu denjenigen bei der zweiten Ausführungs­ form, so daß sich ihre Erläuterung erübrigt.
Eine fünfte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung wird nunmehr unter bezug auf Fig. 15A, 15B erläutert. Wie in Fig. 15A, 15B gezeigt, ist bei der fünften Ausführungsform der vorspringende Abschnitt 126 teilweise plastisch derart verformt, daß die erste Platte 121 durch den vorspringenden Abschnitt 126 der inneren Trennwand 123 eingeklemmt ist, um sicher an der inneren Trennwand 123 festgelegt zu werden. Die innere Trennwand 123 und die erste Platte 121 sind durch Löten sicher miteinander verbunden, wodurch die Druckbeständigkeit des Verteilerkastens 120 zusätzlich verbessert wird. Bei der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die übrigen Teile ähnlich zu denjenigen bei der ersten Ausfüh­ rungsform, weshalb sich ihre Erläuterung erübrigt.
Eine sechste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung wird unter bezug auf Fig. 16A, 16B erläutert. Bei den vorstehend erläuterten zweiten bis fünften Ausführungsformen ist ein Walz- bzw. Frässchritt zur Ausbildung der Verbindungs­ durchlässe 123a erforderlich. Bei der sechsten Ausführungsform entfällt der Walz- bzw. Frässchritt zur Ausbildung der Verbin­ dungsdurchlässe 123a auf der Endseite der inneren Trennwand 123.
Wie in Fig. 16A, 16B gezeigt, ist die erste Platte 121 so ge­ bildet, daß sie einen W-förmigen Querschnitt mit zwei halb­ kreisförmigen Abschnitten 121c aufweist, die in Richtung auf die flache Röhre 111 vorstehen. Außerdem weist die erste Platte 121 ein Verbindungsabschnitt 121d auf, der zwischen den zwei halbkreisförmigen Abschnitten 121c angeordnet ist, und die zweite Platte 122 weist einen vorspringenden Abschnitt 122b auf, der in Richtung auf die erste Platte 121 vorsteht. Der Verbindungsabschnitt 121d der ersten Platte 121 ist mit einem oberen Ende des vorspringenden Abschnitts 122b der zwei­ ten Platte 122 verbunden. Bei der sechsten Ausführungsform entsprechen deshalb der vorspringende Abschnitt 122b der zwei­ ten Platte 122 und der Verbindungsabschnitt 121d der ersten Platte 121 der inneren Trennwand 123 der zweiten bis fünften Ausführungsform.
Die ersten Einführlöcher 121a sind außerdem in der ersten Platte 121 durch Pressen oder Stanzen gebildet, um durch die erste Platte 121 hindurchzudringen. Wenn die flachen Röhren 111 in die ersten Einführlöcher 121a eingesetzt sind, sind zwischen jedem der Längsenden der flachen Röhren 111 und dem vorspringenden Abschnitt 122b der zweiten Platte 122 Spalte bzw. Spalträume 121e festgelegt. Die ersten und zweiten Räume 120a, 120b stehen deshalb miteinander durch die Spalte bzw. Spalträume 121e in Verbindung.
Die erste Platte 121 wird in einen W-förmigen Querschnitt durch Pressen einer Aluminiumplatte während eines ersten Preß­ schritts gebildet. Daraufhin werden die ersten Einführlöcher 121a in der W-förmigen ersten Platte 121 durch Stanzen während eines zweiten Preßschritts gebildet.
Gemäß der sechsten Ausführungsform werden die Spalte bzw. Spalträume 121e (d. h. der Verbindungsdurchlaß 123a), durch welche die ersten und zweiten Räume 120a, 120b miteinander in Verbindung stehen, gleichzeitig ausgebildet, während die er­ sten Einführlöcher 121a in der ersten Platte 121 ohne einen Frässchritt gebildet werden. Infolge davon können die Herstel­ lungsschritte für die zweite Platte 122 reduziert werden, und der Kühler 100 kann bei niedrigen Kosten hergestellt werden.
Bei den vorstehend erläuterten zweiten bis sechsten Ausfüh­ rungsformen sind die zweite Platte 122 und die innere Trenn­ wand 123 integral gebildet. Wie in Fig. 17 gezeigt, kann die innere Trennwand 123 jedoch getrennt von der zweiten Platte 122 gebildet und an die Innenwände der ersten und zweiten Platten 121, 122 des Verteilerkastens 120 gelötet werden. In diesem Fall wird bevorzugt ein vorspringender Abschnitt 124 zum Ermitteln einer Verbindungsposition auf den ersten und zweiten Platten 121, 122 gebildet, und ein Rücksprung- bzw. Vertiefungsabschnitt 124a, in welchen der vorspringende Ab­ schnitt 124 eingesetzt wird, wird auf der inneren Trennwand 123 gebildet. Im Gegensatz hierzu kann der vorspringende Ab­ schnitt 124 auf der inneren Trennwand 123 gebildet werden, und der Rücksprungabschnitt 124a kann auf den ersten und zweiten Platten 121, 122 gebildet werden. In Fig. 18 ist der vorsprin­ gende Abschnitt 124 auf den ersten und zweiten Platten 121, 122 gebildet, und der Rücksprungabschnitt 124a ist auf der in­ neren Trennwand 123 gebildet.
Wie in Fig. 19 gezeigt, können außerdem die ersten und zweiten Platten 121, 122 und die innere Trennwand 123 integral durch ein spezielles Verfahren, wie beispielsweise Spritzgießen, ge­ bildet sein.
Wie in Fig. 20A, 20B gezeigt, kann außerdem die innere Trenn­ wand 123 eine Einführnut 123b aufweisen, die durch Fräsen ge­ bildet ist, und in welche der Verbindungsabschnitt 133 des Trennelements 130 eingesetzt ist. In diesem Fall können das zweite Einführloch 121b der ersten Platte 121 und der vor­ springende Abschnitt 134 des Trennelements 130 weggelassen werden.
Wie in Fig. 21A, 21B gezeigt, kann ein Vertiefungs- bzw. Aus­ nehmungsabschnitt 121f in der ersten Platte 121 in einer Posi­ tion gebildet sein, wo die innere Trennwand 123 angebunden ist. In diesem Fall werden die ersten und zweiten Platten 121, 122 miteinander verlötet, während die innere Trennwand 123 in den Vertiefungsabschnitt 121f eingesetzt wird. Die zweite Platte 122 wird deshalb problemlos auf der ersten Platte 121 positioniert und ein Kontaktierungsbereich zwischen den ersten und zweiten Platten 121, 122 wird vergrößert. Infolge davon werden die ersten und zweiten Platten 121, 122 fest miteinan­ der verlötet. Jeder Querschnitt der ersten und zweiten Räume 120a, 120b ist in eine nahezu reine Kreisform gebildet, wo­ durch verhindert wird, daß Spannung in intensiver Weise an die ersten und zweiten Platten 121, 122 angelegt wird.
Wie in Fig. 22 gezeigt, kann außerdem der Verbindungsdurchlaß 123a auf einer Seite benachbart zu der flachen Röhre 111 in bezug auf einen Abschnitt der inneren Trennwand 123 mit mini­ maler Breite W ausgebildet werden, während ein Vertiefungsab­ schnitt 135 an einem Längsende der flachen Röhre 111 gebildet wird, die in Richtung auf das andere Längsende der flachen Röhre 111 ausgenommen werden soll. Der Ausnehmungsabschnitt 135 wird außerdem an dem anderen Längsende der flachen Röhre 111 gebildet. Infolge davon wird der Ausschnittabschnitt der inneren Trennwand 123 relativ verkleinert, wodurch die Druck­ beständigkeit des Verteilerkastens 120 verbessert wird. Da die flache Röhre 111 einen Vertiefungsabschnitt 135 an beiden Längsenden aufweist, wird verhindert, daß ein Fluidströmungs­ bereich des Verbindungsdurchlasses 123a verkleinert wird, und zwar selbst dann, wenn der Ausschnittabschnitt der inneren Trennwand 123 verkleinert wird. Wenn Flußmittel, enthaltend Siliconpulver auf lediglich einen Abschnitt der zweiten Platte 122 aufgetragen wird, die mit der ersten Platte 121 verbundene wird, und wenn ein Längsende der flachen Röhre 111 um eine vorbestimmte Distanz in Richtung auf das andere Längsende der flachen Röhre 111 verschoben wird, wird verhindert, daß die Strömungsdurchlässe der flachen Röhre 111 durch Lötmaterial zugesetzt werden. In diesem Fall kann der Schritt zur Ausbil­ dung des Vertiefungsabschnitts 135 am Längsende der flachen Röhre 111 weggelassen werden.
Wie in Fig. 23 gezeigt, können außerdem die Verbindungsdurch­ lässe 123a durch Schneidbearbeiten der inneren Trennwand 123 derart gebildet werden, daß jeder der Verbindungsdurchlässe 123a einen U-förmigen Querschnitt aufweist.
Wie in Fig. 24 gezeigt, kann außerdem jede der ersten und zweiten Platten 121, 122 durch Preßbearbeiten einer Platte ge­ bildet werden. Wenn in diesem Fall zumindest entweder die er­ ste oder die zweite Platte 121, 122 mit Lötmaterial beschich­ tet werden, werden Lötfehler zwischen den ersten und zweiten Platten 121, 122 verringert. Außerdem weist die zweite Platte 122, gebildet durch einen Preßschritt eine höhere mechanische Festigkeit als dann auf, wenn die zweite Platte 122 durch Stranggießen oder Ziehen gebildet wird, wodurch die Druckbe­ ständigkeit des Verteilerkastens 120 verbessert wird.
Die zweiten bis sechsten Ausführungsformen können auf einen Kühler ohne das Trennelement 130 angewendet werden, in welchem das Kühlmittel durch den Kernabschnitt unidirektional bzw. in einer Richtung strömt. Die zweiten bis sechsten Ausführungs­ formen sind nicht auf einen Kühler des CO2-Kältekreislaufs be­ schränkt, sondern können auf einen beliebigen Wärmetauscher mit hohem Betriebsinnendruck angewendet werden.
Eine siebte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung wird nunmehr unter bezug auf Fig. 25 bis 28 erläutert. Bei der siebten Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung auf einen Kühler des CO2-Kältekreislaufs in ähnlicher Weise wie bei der zweiten Ausführungsform angewendet.
Wie in Fig. 25 gezeigt, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung einen Kühler experimentell hergestellt und unter­ sucht, der einen Verteilerkasten 205 aufweist, in welchem eine Trennwand 205c derart vorgesehen ist, daß der Verteilerkasten 205 eine ausreichende Druckbeständigkeit aufweist, ohne die Größe des Verteilerkastens 205 zu erhöhen. Die Trennwand 205c erstreckt sich in Längsrichtung des Verteilerkastens 205 und unterteilt den Verteilerkasten 205 in erste und zweite Vertei­ lerräume 205a, 205b, die mit flachen Röhren 202 in Verbindung stehen.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch herausge­ funden, daß der Kühler mit dem Verteilerkasten 205, enthaltend die ersten und zweiten Räume 205a, 205b ein ausreichendes Ab­ strahl- bzw. Kühlvermögen aufweist. Da der Verteilerkasten 205 in erste und zweite Räume 205a, 205b unterteilt ist, kann Kühlmittel nicht in sämtliche der ersten und zweiten Räume 205a, 205b eingeleitet werden.
Die siebte Ausführungsform dient dazu, die vorstehend genann­ ten Probleme zu überwinden. Fig. 26 zeigt einen Kühler 201 ausgehend von seiner luftstromaufwärtigen Seite aus gesehen. Der Kühler 201 weist mehrere flache Röhren 202 auf, die aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sind und durch welche CO2-Kühlmittel strömt. Wie in Fig. 28 gezeigt, weist jede der fla­ chen Röhren 202 mehrere Strömungsdurchlässe 221 auf, die sich in Längsrichtung der flachen Röhren 202 erstrecken. Außerdem sind mehrere gewellte Aluminiumkühlrippen 203 zwischen jeder der benachbarten flachen Röhren 202 angebracht, um den Wärme­ tausch zwischen dem Kühlmittel und Luft zu erleichtern. Ein Wärmetauschkernabschnitt 204 besteht aus den flachen Röhren 202 und den gewellten Kühlrippen 203.
Jede der flachen Röhren 202 ist durch Strangpressen oder Zie­ hen integral gebildet. Die gewellten Rippen 203 sind durch ein Walzenherstellungsverfahren oder dergleichen gebildet. Die flachen Röhren 202 und die gewellten Kühlrippen 203 sind an­ einander unter Verwendung von Lötmaterial gelötet, das auf beide Seiten der gewellten Kühlrippen 203 aufgetragen ist.
Außerdem ist ein Verteilerkasten 251 zum Verteilen von Kühl­ mittel in jede der flachen Röhren 202 auf einer Längsendseite der flachen Röhren 202 (d. h. in Fig. 26 auf der linken Seite) angeordnet, und ein Verteilerkasten 252, in welchem Kühlmit­ tel, das aus den flachen Röhren 202 strömt, gesammelt wird, ist auf der anderen Längsendseite der flachen Röhren 202 (d. h. in Fig. 26 auf der rechten Seite) angeordnet. Die Verteilerkä­ sten 251, 252 erstrecken sich in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der flachen Röhren 202.
Außerdem ist ein Verbindungsblock 261 an einem oberen Teil des Verteilerkastens 251 angebracht, und ein Verbindungsblock 262 ist an einem unteren Teil des Verteilerkastens 252 angebracht. Der Verteilerkasten 251 steht mit einer (nicht gezeigten) Aus­ laßröhre eines Verdichters bzw. Kompressors (nicht gezeigt) des CO2-Kältekreislaufs durch den Verbindungsblock 261 in Ver­ bindung. Der Verteilerkasten 252 steht mit einer (nicht ge­ zeigten) Auslaßröhre eines Dekomprimierers (nicht gezeigt) des CO2-Kältekreislaufs durch den Verbindungsblock 262 in Verbin­ dung. Nachfolgend wird auf beide Verteilerkästen 251, 252 all­ gemein als Verteilerkasten 205 bezug genommen, und auf beide Verbindungsblöcke 261, 262 wird allgemein als Verbindungsblock 206 bezug genommen.
Wie in Fig. 27 gezeigt, weist der Verteilerkasten 205 eine in­ nere Trennwand 205c zum Unterteilen des Innenraums des Vertei­ lerkastens 205 in erste und zweite Räume 205a, 205b auf. Die innere Trennwand 205c ist integral mit dem Verteilerkasten 205 gebildet und erstreckt sich in Längsrichtung des Verteilerka­ stens 205. Die innere Trennwand 205c weist ein inneres Verbin­ dungsloch 205d auf, durch welches die ersten und zweiten Räume 205a, 205b miteinander in Verbindung stehen. Das innere Ver­ bindungsloch 205d ist in einer Position entsprechend dem Ver­ bindungsblock 206 vorgesehen. Das heißt, das innere Verbin­ dungsloch 205d befindet sich in Ausrichtung mit dem Verbin­ dungsblock 206. Der erste Raum 205a ist auf der luftstromauf­ wärtigen Seite des zweiten Raums 205b in dem Verteilerkasten 205 angeordnet.
Außerdem ist ein äußeres Verbindungsloch 206a, durch welches der erste Raum 205a und der Verbindungsblock 206 miteinander in Verbindung stehen, in dem Verteilerkasten 205 gebildet. Bei der siebten Ausführungsform ist eine Öffnungsfläche bzw. Öff­ nungsbereich bzw. ein Öffnungsquerschnitt S1 des inneren Ver­ bindungslochs 205d kleiner eingestellt als ein Öffnungsbereich bzw. eine Öffnungsfläche bzw. ein Öffnungsquerschnitt 52 des äußeren Verbindungslochs 206a, so daß eine in dem ersten Raum 205a strömende Kühlmittelmenge größer wird als eine im zweiten Raum 205b strömende Kühlmittelmenge. Wenn, wie in Fig. 27 ge­ zeigt, der Durchmesser des inneren Verbindungslochs 205d auf "B" eingestellt ist und der Durchmesser des äußeren Verbin­ dungslochs 206a auf "A" eingestellt ist, sind S1, S2 definiert als πB2/4 bzw. πA2/4. Wie in Fig. 28 gezeigt, ist außerdem die innere Trennwand 205c derart ausgebildet, daß ein Verbindungs­ durchlaß 205e zwischen den flachen Röhren 202 und der inneren Trennwand 205c gebildet ist. Infolge hiervon kann Kühlmittel in dem Verteilerkasten 205 in einen Strömungsdurchlaß 21 ge­ leitet werden, der in Gegenüberlage zu der inneren Trennwand 205c angeordnet ist.
In Übereinstimmung mit der siebten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung ist die Kühlmittelmenge, die durch den ersten Raum 205a strömt, welche auf der luftstromaufwärtigen Seite des zweiten Raums 205b angeordnet ist, größer als die Kühlmit­ telmenge, die durch den zweiten Raum 205b strömt. Mehr Kühl­ mittel strömt deshalb durch die Strömungsdurchlässe 221, die auf der luftstromaufwärtigen Seite angeordnet sind, wo die Lufttemperatur relativ niedrig ist. Infolge davon wird Kühl­ mittel wirksamer abgekühlt, wodurch das Kühlvermögen bzw. das Kühlleistungsvermögen bzw. der Kühlwirkungsgrad des Kühlers 201 verbessert ist. Bei der siebten Ausführungsform sind so­ wohl die Druckbeständigkeit wie das Kühlvermögen des Kühlers 201 verbessert, ohne die Größe des Kühlers 201 zu erhöhen.
Eine achte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung wird nunmehr unter bezug auf Fig. 29 und 30 erläutert.
Bei der vorstehend erläuterten siebten Ausführungsform weist der Verteilerkasten 205, wie in Fig. 28 gezeigt, einen im we­ sentlichen länglichen Querschnitt ähnlich zu demjenigen der flachen Röhre 202 auf, weil die ersten und zweiten Räume 205a, 205b in dem Verteilerkasten 205 ausgebildet sind. Wenn, wie in Fig. 29 gezeigt, deshalb der Öffnungsquerschnitt 52 des äuße­ ren Verbindungslochs 206a vergrößert wird, nimmt das äußere Verbindungsloch 206a eine längliche oder ovale Form ein, die sich in Längsrichtung des Verteilerkastens 205 erstreckt. Wenn jedoch das äußere Verbindungsloch 206a in länglicher oder ova­ ler Form gebildet ist, wird die Druckbeständigkeit des Vertei­ lerkastens 205 verringert.
Bei der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, sind, wie in Fig. 30 gezeigt, mehrere äußere Verbindungslöcher 206a, die mit dem einzigen externen Rohr durch den einzigen Verbindungsblock 206 in Verbindung stehen, in dem Verteilerka­ sten 205 gebildet. Der Öffnungsquerschnitt 51 des inneren Ver­ bindungslochs 205d ist außerdem kleiner eingestellt als der gesamte Öffnungsquerschnitt 52 des äußeren Verbindungslochs 206a.
In Übereinstimmung mit der achten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung ist jeder Öffnungsquerschnitt oder Öffnungs­ durchmesser der mehreren äußeren Verbindungslöcher 206a ver­ ringert. Dadurch wird verhindert, daß die Druckbeständigkeit des Verteilerkastens 205 deutlich verringert wird, während der Öffnungsquerschnitt S1 des inneren Verbindungslochs 205d klei­ ner eingestellt ist als der gesamte Öffnungsquerschnitt S2 der äußeren Verbindungslöcher 206a. Bei der achten Ausführungsform sind die übrigen Teile ähnlich zu denjenigen gemäß der siebten Ausführungsform, weshalb sich ihre Erläuterung erübrigt.
Eine neunte bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter bezug auf Fig. 31 erläutert.
Wie in Fig. 31 gezeigt, ist eine Aluminiumröhre 207 integral an den Verbindungsblock 206 gelötet. Die Aluminiumröhre 207 ist in dem Verteilerkasten 205 angeordnet, um den ersten Raum 205a und die innere Trennwand 205c zu durchsetzen, und um den zweiten Raum 205b zu erreichen. Der Verbindungsblock 206 ist integral mit dem Verteilerkasten 205 durch die Röhre 207 ver­ bunden. Außerdem weist die Röhre 207 eine erste Öffnung 207a auf, welche in den ersten Raum 205a mündet, und eine zweite Öffnung 207b, welche in den zweiten Raum 205b mündet. Ein Öff­ nungsquerschnitt der ersten Öffnung 207a ist größer einge­ stellt als derjenige der zweiten Öffnung 207b, so daß die Kühlmittelmenge, die in den ersten Raum 205a strömt, größer wird als die Kühlmittelmenge, die in den zweiten Raum 205b strömt.
In Übereinstimmung mit der neunten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung erhöht die Röhre 207 die Festigkeit des Ver­ teilerkastens 205 und verbessert damit die Druckbeständigkeit des Verteilerkastens 205. Bei der neunten Ausführungsform sind die übrigen Teile ähnlich zu denjenigen gemäß der siebten Aus­ führungsform, weshalb sich ihre Erläuterung erübrigt.
Eine zehnte bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter bezug auf Fig. 32A, 32B erläutert.
Wie in Fig. 32A, 32B gezeigt, weist bei der zehnten Ausfüh­ rungsform die Röhre 207 mehrere Strömungsdurchlässe 207c auf, die sich in Längsrichtung der Röhre 207 erstrecken, wodurch die Druckbeständigkeit der Röhre 207 verbessert wird. Bei der zehnten Ausführungsform sind die übrigen Teile ähnlich zu den­ jenigen bei der neunten Ausführungsform, weshalb sich deren Erläuterung erübrigt.
Eine elfte bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird,unter bezug auf Fig. 33 bis 34C erläutert.
Wie in der elften Ausführungsform in Fig. 33 gezeigt, ist ein Zufuhrelement 208 zum Zuführen von Kühlmittel in erste und zweite Räume 205a, 205b des Verteilerkastens 205 auf einer Seitenfläche des Verteilerkastens 205 angeordnet. Das heißt, das Zufuhrelement 208 ist auf einer Außenseite des Verteiler­ kastens 205 in Längsrichtung der flachen Röhren 202 angeord­ net. Das Zufuhrelement 208 umfaßt den Verbindungsblock 206 und die Röhre 207.
Wie in Fig. 34A gezeigt, weist die Röhre 207 einen ersten Ver­ bindungsabschnitt 271 auf, der mit dem ersten Raum 205a in Verbindung steht, und einen zweiten Verbindungsabschnitt 272, der mit dem zweiten Raum 205b in Verbindung steht. Eine Quer­ schnittfläche des ersten Verbindungsabschnitts 271 ist größer eingestellt als diejenige des zweiten Verbindungsabschnitts 272, derart, daß die Kühlmittelmenge, welche durch den ersten Raum 205a strömt, größer ist als die Kühlmittelmenge, welche durch den zweiten Raum 205b strömt. Wie in Fig. 34B, 34C ge­ zeigt, weist der Verteilerkasten 205 ein erstes Loch 271a auf, in welches der erste Verbindungsabschnitt 271 eingesetzt ist, und ein zweites Loch 272a auf, in welches der zweite Verbin­ dungsabschnitt 272 eingesetzt ist. Der Verbindungsblock 206, die Röhre 207 und der Verbindungskasten 205 sind durch Löten integral verbunden. Bei der elften Ausführungsform kann die­ selbe Wirkung wie bei den siebten bis zehnten Ausführungsfor­ men erzielt werden.
Eine zwölfte bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter bezug auf Fig. 35 erläutert. Bei der vorstehend erläuterten elften Ausführungsform sind der Verbindungsblock 206 und die Röhre 207 durch Löten verbunden, um das Zufuhrelement 208 zu bilden. Bei der zwölften Ausfüh­ rungsform sind der Verbindungsblock 206 und die Röhre 207 mit den ersten und zweiten Verbindungsabschnitten 271, 272 inte­ gral durch Schneiden und Gießen, wie etwa Formgießen, ausge­ bildet.
Eine dreizehnte bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorlie­ genden Erfindung wird nunmehr unter bezug auf Fig. 36A, 36B erläutert. Bei der dreizehnten Ausführungsform ist die Quer­ schnittfläche des ersten Lochs 271a gleich eingestellt wie diejenige des zweiten Lochs 272a. In diesem Fall wird Kühlmit­ tel sowohl in den ersten Raum 205a wie den zweiten Raum 205b des Verteilerkastens 205 störungsfrei eingeleitet, obwohl der Verteilerkasten 205 in die ersten und zweiten Räume 205a, 205b unterteilt ist.
Bei den vorstehend genannten siebten bis dreizehnten Ausfüh­ rungsformen weisen die Verteilerkästen 251, 252 zu beiden Sei­ ten des Kernabschnitts denselben Aufbau auf. Es kann jedoch ausschließlich der Verteilerkasten 251 den vorstehend genann­ ten Aufbau aufweisen.
Bei den vorstehend erläuterten neunten und zehnten Ausfüh­ rungsformen wird die Röhre 207 außerdem ausgehend vom ersten Raum 205a eingesetzt. Die Röhre 207 kann jedoch auch ausgehend vom zweiten Raum 205b eingesetzt werden.
Die siebten bis dreizehnten Ausführungsformen sind nicht auf einen Kühler für einen CO2-Kältekreislauf beschränkt, sondern können auf einen beliebigen Wärmetauscher mit hohem Innendruck angewendet werden.
Bei den siebten bis dreizehnten Ausführungsformen strömt Kühl­ mittel durch die Röhren des Wärmetauschers in einer Richtung; das Kühlmittel kann jedoch durch die Röhren des Wärmetauschers entlang einer U- oder S-förmigen Strecke strömen.
Bei den siebten bis dreizehnten Ausführungsformen ist der Ver­ teilerkasten 205 integral durch Spritzgießen oder Ziehen aus­ gebildet. Wie in Fig. 37 gezeigt, kann der Verteilerkasten 205 jedoch durch Verbinden einer Kernplatte 501 benachbart zu den flachen Röhren 202 mit einem Kastenabschnitt 502 gebildet sein. Die ersten und zweiten Räume 205a, 205b sind durch die Kernplatte 501 und den Kastenabschnitt 502 gebildet.
Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen derselben unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen vorstehend erläutert ist, er­ schließen sich dem Fachmann auf diesem Gebiet der Technik zahlreiche Abwandlungen und Modifikationen im Umfang der an­ liegenden Ansprüche.

Claims (36)

1. Wärmetauscher, aufweisend:
Mehrere Röhren (2, 12, 22, 111, 202), wobei jede Röhre einen ersten Abschnitt (2A) mit einem ersten Wandabschnitt zur Bildung mehrerer erster Durchlässe (2a), durch welche Fluid strömt, in Längsrichtung des ersten Abschnitts und einen zweiten Abschnitt (2B) aufweist, der zu beiden Sei­ ten des ersten Abschnitts angeordnet ist, wobei der zweite Abschnitt einen zweiten Wandabschnitt zur Bildung eines zweiten Durchlasses (2b) aufweist, in welchem kein Fluid strömt, und
einen Verteilerkasten (4, 120, 205), der mit Längsenden der Röhren verbunden ist, um mit den ersten Durchlässen in Verbindung zu stehen, wobei der Verteilerkasten sich in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Röhren er­ streckt, wobei
jedes der Längsenden des zweiten Abschnitts ausgehend von bzw. gegenüber den Längsenden des ersten Abschnitts einge­ tieft ist, und
der zweite Wandabschnitt eine Wanddicke dünner als dieje­ nige des ersten Wandabschnitts aufweist.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, wobei der zweite Durchlaß eine Querschnittfläche größer als diejenige jeder Quer­ schnittfläche der ersten Durchlässe in einem Querschnitt senkrecht zu der Längsrichtung der Röhren aufweist.
3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, wobei jeder der ersten Durchlässe einen runden Querschnitt auf­ weist, und der zweite Durchlaß einen mehreckigen Querschnitt hat.
4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jede der Röhren ein Stranggußteil ist.
5. Wärmetauscher nach Anspruch 1, wobei der zweite Durchlaß mehrere Durchlaßabschnitte aufweist, und jeder der Durchlaßabschnitte des zweiten Durchlasses eine Querschnittfläche größer als jede Querschnittfläche der ersten Durchlässe in einem Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung der Röhren aufweist.
6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, außerdem aufweisend:
Eine innere Trennwand (123, 205c), die in dem Verteilerka­ sten angeordnet ist und sich in Längsrichtung des Vertei­ lerkastens erstreckt, um den Innenraum des Verteilerka­ stens in mehrere Kastendurchlässe zu unterteilen, die sich in Längsrichtung des Verteilerkastens erstrecken,
wobei jeder der Kastendurchlässe des Verteilerkastens ei­ nen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt hat.
7. Wärmetauscher nach Anspruch 6, wobei die innere Trennwand eine Breitenabmessung (W) in Breitenrichtung senkrecht zu sowohl der Längsrichtung der Röhren wie der Längsrichtung des Verteilerkastens aufweist, und die Breitenabmessung der inneren Trennwand allmählich in Richtung auf die In­ nenwände des Verteilerkastens zunimmt.
8. Wärmetauscher nach Anspruch 6 oder 7, außerdem aufweisend:
Ein Trennelement (130) zum Trennen bzw. Unterteilen des Verteilerkastens in mehrere Räume in Längsrichtung des Verteilerkastens,
wobei das Trennelement mit den Innenwänden des Verteiler­ kastens und der inneren Trennwand verbunden ist.
9. Wärmetauscher nach Anspruch 6, außerdem aufweisend:
Ein Trennelement (130) zum Trennen bzw. Unterteilen des Verteilerkastens in mehrere Räume in Längsrichtung des Verteilerkastens, wobei das Trennelement aufweist mehrere kreisförmige Plattenabschnitte (131, 132) und
einen Verbindungsabschnitt (133), der zwischen den Platten­ abschnitten vorgesehen ist, um die Plattenabschnitte mit­ einander teilweise zu verbinden,
wobei die Kastendurchlässe des Verteilerkastens luftdicht durch die Plattenabschnitte in der Längsrichtung des Ver­ teilerkastens unterteilt sind.
10. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 6 bis 9, außerdem aufweisend:
Eine Kappe (140), die mit jedem der Längsenden des Vertei­ lerkastens zum Verschließen von jedem der Längsenden des Verteilerkastens verbunden ist, wobei
die Kappe einen halbkugelförmigen Vertiefungsabschnitt (142) aufweist, der in im wesentlichen halbkugelförmiger Form eingetieft ist, wobei an ihn ein Innendruck des Ver­ teilerkastens angelegt ist.
11. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei der Verteilerkasten ein Kastenloch (125) aufweist, durch welches die Innenseite und Außenseite des Verteilerkastens miteinander in Verbindung stehen, und die Trennwand das Kastenloch verschließt, wenn die innere Trennwand an die Innenwand des Verteilerkastens gelötet ist.
12. Wärmetauscher nach Anspruch 11, außerdem aufweisend:
Mehrere gewellte Kühlrippen (112), die zwischen benachbar­ ten Röhren angeordnet sind, wobei
die innere Trennwand einen vorspringenden Abschnitt (126) aufweist, der durch das Kastenloch hindurch und zur Außen­ seite des Verteilerkastens vorsteht, und
die gewellten Kühlrippen ein vorstehendes Ende des vorste­ henden Abschnitts derart kontaktieren, daß ein vorbestimm­ ter Spalt zwischen den gewellten Kühlrippen und den Ver­ teilerkasten vorgesehen ist.
13. Wärmetauscher nach Anspruch 12, wobei ein Teil des vorste­ henden Abschnitts plastisch verformt wird, wenn die innere Trennwand und der Verteilerkasten verbunden sind.
14. Wärmetauscher nach Anspruch 6, wobei der Verteilerkasten eine erste Platte (121) mit mehreren Einführlöchern (121a) aufweist, in welche die Röhren ein­ gesetzt sind, und eine zweite Platte (122), die mit der ersten Platte verbunden ist, um die Kastendurchlässe aus­ zubilden, durch welche das Fluid strömt,
die erste Platte mehrere bogenförmige Abschnitte (121c) aufweist, die in Richtung auf die Röhren vorstehen und seitlich miteinander verbunden sind,
die ersten Platte ein Verbindungsabschnitt (121d) auf­ weist, wo die Bogenabschnitte miteinander verbunden sind, die zweite Platte einen vorspringenden Abschnitt (122b) aufweist, der in Richtung auf die erste Platte vorsteht,
der Verbindungsabschnitt der ersten Platte und ein vor­ springendes Ende des vorspringenden Abschnitts der zweiten Platte verbunden sind, um die innere Trennwand zu bilden, und
die Röhren in die Einführlöcher eingesetzt sind, um mit dem Verteilerkasten derart verbunden zu werden, daß ein Spalt (121e) zwischen dem vorspringenden Ende und dem vor­ springenden Abschnitt der zweiten Platte und jedem Längs­ ende der Röhren gebildet ist.
15. Wärmetauscher nach Anspruch 1, außerdem aufweisend:
Eine innere Trennwand (123), die in dem Verteilerkasten angeordnet ist und sich in Längsrichtung des Verteilerka­ stens erstreckt, um einen Innenraum des Verteilerkastens in mehrere Kastendurchlässe zu unterteilen, die sich in der Längsrichtung des Verteilerkastens erstrecken, wobei die innere Trennwand eine Breitenabmessung (W) in einer Breitenrichtung senkrecht zu sowohl der Längsrichtung der Röhren wie der Längsrichtung des Verteilerkastens auf­ weist, wobei die Breitenabmessung der inneren Trennwand in Richtung auf die Innenwände des Verteilerkastens allmäh­ lich abnimmt,
wobei die innere Trennwand einen Verbindungspfad (123a) aufweist, durch welchen die Kastendurchlässe des Vertei­ lerkastens miteinander in Verbindung stehen, und
wobei der Verbindungspfad auf einer Seite benachbart zu den Röhren in bezug auf eine Position der inneren Trenn­ wand mit minimaler Breite in Breitenrichtung positioniert ist.
16. Wärmetauscher nach Anspruch 15, wobei ein Längsende von jeder Röhre einen Vertiefungsabschnitt (135) aufweist, der in Richtung auf das anderen Längsende jeder Röhre einge­ tieft ist.
17. Wärmetauscher nach Anspruch 6, wobei der Verteilerkasten aufweist:
Eine erste Platte (121) mit mehreren Einführlöchern (121a), in welche die Röhren eingesetzt sind, und
eine zweite Platte (122), die mit der ersten Platte ver­ bunden ist, um die Kastendurchlässe zu bilden, durch wel­ che das Fluid strömt,
wobei sowohl die erste Platte wie die zweite Platte durch Preßformen gebildet sind.
18. Wärmetauscher nach Anspruch 1, außerdem aufweisend:
Eine innere Trennwand (205C), die in, dem Verteilerkasten angeordnet ist und sich in Längsrichtung des Verteilerka­ stens erstreckt, um den Verteilerkasten in erste und
zweite Kastendurchlässe (205a, 205b) zu unterteilen, die sich in Längsrichtung des Verteilerkastens erstrecken, wo­ bei
der Verteilerkasten mit den Röhren derart verbunden ist, daß die ersten und zweiten Kastendurchlässe mit den Röhren in Verbindung stehen, und
wobei die ersten und zweiten Kastendurchlässe derart vor­ gesehen sind, daß eine Menge des Fluids, welches durch den ersten Kastendurchlaß strömt, größer wird als eine Menge des Fluids, die durch den zweiten Kastendurchlaß strömt.
19. Wärmetauscher nach Anspruch 18, wobei der Verteilerkasten aufweist:
Einen ersten Kastenabschnitt (251), der sich in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Röhren erstreckt, um das Fluid in die Röhren zu verteilen, und
einen zweiten Kastenabschnitt (252), der sich in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Röhren erstreckt, in welchem das Fluid gesammelt wird, das durch die Röhren geströmt ist,
wobei die innere Trennwand in dem ersten Kastenabschnitt angeordnet ist, und
wobei der erste Kastendurchlaß an einer luftstromaufwärti­ gen Seite des zweiten Kastendurchlasses relativ zur Strö­ mungsrichtung von Luft vorgesehen ist, die zwischen diesen Röhren hindurchtritt.
20. Wärmetauscher nach Anspruch 19, wobei die innere Trennwand ein erstes Verbindungsloch (205d) aufweist, durch welches die ersten und zweiten Kastendurchlässe miteinander in Verbindung stehen.
21. Wärmetauscher nach Anspruch 20, außerdem aufweisend:
Eine Röhre (207), die mit dem Verteilerkasten verbunden ist, durch welche das Fluid in den Verteilerkasten einge­ leitet wird, wobei
der erste Kastenabschnitt ein zweites Verbindungsloch (206a) in einer Position entsprechend dem ersten Kasten­ durchlaß aufweist, wobei der erste Kastendurchlaß und die Röhre miteinander durch das zweite Verbindungsloch in Ver­ bindung stehen, und
wobei das erste Verbindungsloch eine Öffnungsfläche bzw. einen Öffnungsquerschnitt aufweist, die bzw. der kleiner ist als diejenige bzw. derjenige des zweiten Verbindungs­ lochs.
22. Wärmetauscher nach Anspruch 21, wobei das zweite Verbin­ dungsloch mehrere mit der Röhre in Verbindung stehende Lö­ cher aufweist.
23. Wärmetauscher nach Anspruch 21, wobei die Röhre mehrere Durchlässe (207c) aufweist, die in Längsrichtung der Röhre sich erstrecken und durch welche das Fluid strömt.
24. Wärmetauscher nach Anspruch 1, außerdem aufweisend:
Eine innere Trennwand (205c), die in dem Verteilerkasten angeordnet ist und sich in Längsrichtung des Verteilerka­ stens erstreckt, um den Verteilerkasten in erste und zweite Kastendurchlässe (205a, 205b) zu unterteilen, die sich in dem Verteilerkasten erstrecken, und
eine Röhre (7) zum Einleiten des Fluids in den Verteiler­ kasten, wobei die Röhre den ersten Kastendurchlaß und die innere Trennwand durchsetzt, um sich zum zweiten Kasten­ durchlaß zu erstrecken, wobei
der Verteilerkasten mit den Röhren derart verbunden ist, daß die ersten und zweiten Kastendurchlässe mit den Röhren in Verbindung stehen,
wobei der Verteilerkasten aufweist:
Einen ersten Kastenabschnitt (251), der sich in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Röhren erstreckt, um das Fluid in die Röhren zu verteilen, und
einen zweiten Kastenabschnitt (252), der sich in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Röhren erstreckt, in welchem das durch die Röhren geströmte Fluid gesammelt wird, wobei
die innere Trennwand in dem ersten Kastenabschnitt ange­ ordnet ist, wobei
der Kastendurchlaß an einer luftstromaufwärtigen Seite des zweiten Kastendurchlasses relativ zur Strömungsrichtung von Luft vorgesehen ist, die zwischen den Röhren hindurch­ tritt,
wobei die Röhre eine erste Öffnung (207a) aufweist, die in den ersten Kastendurchlaß mündet, und eine zweite Öffnung (207b), die in den zweiten Kastendurchlaß mündet, und wo­ bei die zweite Öffnung einen Öffnungsquerschnitt bzw. eine Öffnungsfläche aufweist, der bzw. die kleiner ist als der­ jenige bzw. diejenige der ersten Öffnung.
25. Wärmetauscher nach Anspruch 24, wobei die Röhre mehrere Durchlässe aufweist, die sich in Längsrichtung der Röhre erstrecken, und durch welche das Fluid strömt.
26. Wärmetauscher nach Anspruch 1, außerdem aufweisend:
Eine innere Trennwand (205c), die in dem Verteilerkasten angeordnet ist und sich in Längsrichtung des Verteilerka­ stens erstreckt, um den Verteilerkasten in erste und zweite Kastendurchlässe zu unterteilen, die sich in dem Verteilerkasten erstrecken, und
ein Fluidzufuhrelement (208) zum Einleiten des Fluids in die ersten und zweiten Kastendurchlässe des Verteilerka­ stens, wobei
der Verteilerkasten mit den Röhren derart verbunden ist, daß die ersten und zweiten Kastendurchlässe mit den Röhren in Verbindung stehen,
wobei der Verteilerkasten aufweist:
Einen ersten Kastenabschnitt (251), der sich in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Röhren erstreckt, um das Fluid in die Röhren zu verteilen, und
einen zweiten Kastenabschnitt (252); der sich in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Röhren erstreckt, in welchen das Fluid, welches durch die Röhren geströmt ist, gesammelt wird,
wobei die innere Trennwand in dem ersten Kastenabschnitt angeordnet ist,
wobei der erste Kastendurchlaß an einer luftstromaufwärti­ gen Seite des zweiten Kastendurchlasses relativ zur Strö­ mungsrichtung von Luft vorgesehen ist, welche zwischen den Röhren hindurchtritt,
wobei das Fluidzufuhrelement derart vorgesehen ist, daß eine Menge des Fluids, das in den ersten Kastendurchlaß strömt, größer als diejenige des Fluids ist, das in den zweiten Kastendurchlaß strömt.
27. Wärmetauscher nach Anspruch 26, wobei das Fluidzufuhrele­ ment das Fluid jeweils in die ersten und zweiten Kasten­ durchlässe zuführt.
28. Wärmetauscher, aufweisend:
Mehrere Röhren (111), durch welche ein Fluid strömt, einen Verteilerkasten (120, 205), der auf beiden Längsen­ den der Röhren angeordnet ist und mit den Röhren in Ver­ bindung steht, wobei der Verteilerkasten sich in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Röhren erstreckt, und
eine innere Trennwand (123, 205c), die in dem Verteilerka­ sten angeordnet ist und sich in Längsrichtung des Vertei­ lerkastens erstreckt, um einen Innenraum des Verteilerka­ stens in mehrere Kastendurchlässe (120a, 120b, 205a, 205b) zu unterteilen, die sich in Längsrichtung des Verteilerka­ stens erstrecken, wobei
die innere Trennwand eine Breitenabmessung (W) in einer Breitenrichtung senkrecht zu sowohl der Längsrichtung der Röhren wie der Längsrichtung des Verteilerkastens auf­ weist, wobei die Breitenabmessung der inneren Trennwand in Richtung auf die Innenwände des Verteilerkastens allmäh­ lich zunimmt.
29. Wärmetauscher nach Anspruch 28, wobei jeder der Kasten­ durchlässe einen in etwa runden Querschnitt aufweist.
30. Wärmetauscher nach Anspruch 28, wobei die innere Trennwand einen Verbindungspfad (123a) aufweist, durch welchen die Kastendurchlässe des Verteilerkastens miteinander in Ver­ bindung stehen, und der Verbindungspfad auf einer Seite benachbart zu den Röh­ ren in bezug auf eine Position der inneren Trennwand mit minimaler Breite in Breitenrichtung angeordnet ist.
31. Wärmetauscher, aufweisend:
Mehrere Röhren (202), durch welche ein Fluid strömt, einen ersten Verteilerkasten (205), der sich in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Röhren erstreckt und mit den Röhren verbunden ist, um das Fluid in die Röh­ ren zu verteilen,
einen zweiten Verteilerkasten (205), der sich in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Röhren erstreckt und mit den Röhren verbunden ist, und in welchen das Fluid gesammelt wird, das durch die Röhren hindurchgetreten ist, und
eine innere Trennwand (205c), die in dem ersten Verteiler­ kasten angeordnet ist und sich in Längsrichtung des ersten Verteilerkastens erstreckt, um den Innenraum des ersten Verteilerkastens in erste und zweite Kastendurchlässe (205a, 205b) zu unterteilen, wobei
die ersten und zweiten Kastendurchlässe mit den Röhren in Verbindung stehen,
der erste Kastendurchlaß an einer luftstromaufwärtigen Seite des zweiten Kastendurchlasses relativ zur Strömungs­ richtung von Luft vorgesehen ist, die zwischen den Röhren hindurchtritt, und
die ersten und zweiten Kastendurchlässe derart vorgesehen sind, daß eine Menge des Fluids, das durch den ersten Ka­ stendurchlaß strömt, größer ist als eine Menge des Fluids, das durch den zweiten Kastendurchlaß strömt.
32. Wärmetauscher nach Anspruch 31, wobei die innere Trennwand ein erstes Verbindungsloch (205d) aufweist, durch welches die ersten und zweiten Kastendurchlässe miteinander in Verbindung stehen.
33. Wärmetauscher nach Anspruch 32, außerdem aufweisend:
Ein Fluidzufuhrelement (206, 207, 208), das mit dem Ver­ teilerkasten verbunden ist, durch welches das Fluid in den Verteilerkasten eingeführt wird, wobei
der erste Kastenabschnitt ein zweites Verbindungsloch (206a) in einer Position entsprechend dem ersten Kasten­ durchlaß aufweist, wobei der erste Kastendurchlaß und das Fluidzufuhrelement miteinander durch das zweite Verbin­ dungsloch in Verbindung stehen, und
wobei das erste Verbindungsloch eine Öffnungsfläche bzw. einen Öffnungsquerschnitt aufweist, die bzw. der kleiner ist diejenige bzw. derjenige des zweiten Verbindungslochs.
34. Wärmetauscher nach Anspruch 31, außerdem aufweisend:
Eine Röhre (207) zum Einleiten des Fluids in den Vertei­ lerkasten, wobei die Röhre den ersten Kastendurchlaß und die erste Trennwand durchsetzt, um sich zu dem zweiten Ka­ stendurchlaß zu erstrecken, wobei
die Röhre eines erste Öffnung (271) aufweist, die in den ersten Kastendurchlaß mündet, und eine zweite Öffnung (272), die in den zweiten Kastendurchlaß mündet, und
wobei die zweite Öffnung eine Öffnungsfläche bzw. einen Öffnungsquerschnitt aufweist, die bzw. der kleiner als diejenige bzw. derjenige der ersten Öffnung ist.
35. Wärmetauscher, aufweisend:
Mehrere Röhren (202), durch welche ein Fluid strömt,
einen ersten Verteilerkasten (205), der sich in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Röhren erstreckt und mit den Röhren verbunden ist, um das Fluid in die Röh­ ren zu verteilen,
einen zweiten Verteilerkasten (205), der sich in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Röhren erstreckt und mit den Röhren verbunden ist, und in welchem das Fluid gesammelt wird, das durch die Röhren geströmt ist,
eine innere Trennwand (205c), die in dem ersten Verteiler­ kasten angeordnet ist und sich in Längsrichtung des ersten Verteilerkastens erstreckt, um den Innenraum des ersten Verteilerkastens in erste und zweite Kastendurchlässe zu unterteilen, und
ein Fluidzufuhrelement (206, 207, 208) zum Zuführen des Fluids in diese ersten und zweiten Kastendurchlässe, wobei die ersten und zweiten Kastendurchlässe mit den Röhren in Verbindung stehen,
der erste Kastendurchlaß an einer luftstromaufwärtigen Seite des zweiten Kastendurchlasses relativ zur Strömungs­ richtung von Luft angeordnet ist, die zwischen den Röhren hindurchtritt, und
das Fluidzufuhrelement derart vorgesehen ist, daß eine Menge des Fluids, das in den ersten Kastendurchlaß strömt, größer ist als eine Menge des Fluids, das in den zweiten Kastendurchlaß strömt.
36. Wärmetauscher nach Anspruch 35, wobei das Fluidzufuhrele­ ment das Fluid jeweils in die ersten und zweiten Kasten­ durchlässe zuführt.
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