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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen mehrflutigen Wärmetauscher
vom Stapeltyp, der eine Endplatte aufweist, die mit einer äußersten Schicht
eines Wärmetauscherkerns
verbunden ist, der durch alternierendes Stapeln von Wärmeübertragungsrohren
und Lamellen gebildet ist, sowie Verfahren zum Herstellen solcher
Wärmetauscher.
Speziell betrifft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Struktur
eines mehrflutigen Wärmetauschers
vom Stapeltyp, der als ein Wärmetauscher
zur Verwendung in einer Klimaanlage geeignet ist, im Speziellen für Fahrzeuge.
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Ein
mehrflutiger Wärmetauscher
vom Stapeltyp, der alternierend gestapelte Wärmeübertragungsrohre und Lamellen
aufweist, ist in der Technik zum Beispiel als ein Wärmetauscher
bekannt, der eine in den 22 und 23 gezeigte
Struktur hat (wie in der japanischen Gebrauchsmusteroffenlegungsschrift
7-12778 gezeigt). In den 22 und 23 hat
ein Wärmetauscher 101 einen
Wärmetauscherkern 104,
der durch alternierend gestapelte Wärmeübertragungsrohre 102 und
Lamellen 103, d.h. (äußere Lamellen),
gebildet ist. An einem Ende des Wärmetauscherkerns 104 in
der Stapelrichtung ist ein Seitentank 105 bereitgestellt,
um Einlaß-/Auslaß-Durchgänge eines
Wärmetauschmediums
(z.B. Kühlmittel)
zu bilden, und ein mit einem (nicht gezeigten) Expansionsventil
verbundener Flansch 106 ist mit dem Seitentank 105 verbunden.
An dem anderen Ende des Wärmetauscherkerns 104 ist
eine Endplatte 107 vorgesehen.
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Jedes
Wärmeübertragungsrohr 102 ist
durch Verbinden (z.B. Löten)
eines Paares von Rohrplatten 108 gebildet, die zueinander dieselbe
Konfiguration aufweisen. An beiden Enden jeder Rohrplatte 108 sind
vorspringende Abschnitte 109 und 110 vorgesehen,
um Tanks 111 und 112 an dem oberen und dem unteren
Abschnitt des Wärmetauscherkerns 104 zu bilden.
Verbindungslöcher 113 und 114 für ein Wärmetauschmedium
sind durch die vorspringenden Abschnitte 109 und 110 hindurch
gebildet. Um das Wärmeübertragungsrohr 102 zu
bilden, ist ein Paar von Rohrplatten 108 miteinander verbunden,
so daß die jeweiligen
vorspringenden Abschnitte 109 und 110 auf entgegengesetzte
Seiten gesetzt sind, und die vorspringenden Abschnitte 109 und
die vorspringenden Abschnitte 110 einer Mehrzahl von Wärmeübertragungsrohren 102 sind
jeweils miteinander verbunden, um Tanks 111 und 112 an
beiden Enden des Wärmetauscherkerns 104 zu
bilden. Die Verbindungslöcher 113 und 114 der äußersten
Rohrplatte 108 auf der Seite der Endplatte sind durch vorspringende
Abschnitte 115 bzw. 116 der Endplatte 107 verschlossen.
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Der
Wärmetauscher 101 kann
durch vorläufiges
Zusammenbauen der jeweiligen Elemente und Verlöten der Anordnung zu einer
späteren
Zeit in einem Ofen hergestellt werden, wobei die Anordnung von beiden
Seiten des Wärmetauschers 101 in
der Stapelrichtung durch eine Löt-Spannvorrichtung (nicht
gezeigt) gehalten wird.
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Weil
die vorspringenden Abschnitte 109 und 110 der
Wärmeübertragungsrohre 102 und
der vorspringende Abschnitt 109 (110) der äußersten
Rohrplatte 108 und der vorspringende Abschnitt 115 (116) der
Endplatte 107 derart zusammengebaut werden, daß sie in
Oberflächenkontakt
sind, kann jedoch bei solch einem Herstellungsverfahren bei dem
Zusammenbau oder während
des Verlötens
in einem Ofen eine Positionsverschiebung auftreten. Als Konsequenz
kann es sein, daß entsprechende
Teile nicht ordentlich verbunden werden.
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Um
solch ein Problem zu lösen,
schlägt
die veröffentlichte
japanische Patentanmeldung JP-A-5-87482 die folgende Struktur vor,
wie in 24 dargestellt ist. Bei dieser
Struktur ist jedes Wärmeübertragungsrohr 117 durch
eine erste Rohrplatte 118 und eine zweite Rohrplatte 119 gebildet. Ein
erhöhter
Abschnitt 122 ist durch Erzeugen einer Lippe oder Kante
an einem vorspringenden Abschnitt 121 zum Bilden eines
Tanks der zweiten Rohrplatte 119 gebildet und der erhöhte Abschnitt 122 wird
in ein Verbindungsloch 123 eingesetzt, das durch einen vorspringenden
Abschnitt 120 der ersten Rohrplatte 118 hindurch
gebildet ist, um eine Positionsverschiebung zur Zeit des Zusammenbaus
zu verhindern. Eine Öffnung 126 des
erhöhten
Abschnitts 122 der äußersten
Rohrplatte 119 wird durch einen vorspringenden Abschnitt 125 einer
Endplatte 124 verschlossen.
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Weil
es schwierig ist, eine ausreichend große Fläche für das Verlöten zwischen dem vorspringenden
Abschnitt 125 der Endplatte 124 und dem erhöhten Abschnitt 122 des
vorspringenden Abschnitts 121 der äußersten Rohrplatte 119 sicherzustellen,
kann es jedoch sein, daß bei
solch einer Struktur eine unzulängliche
Lötfestigkeit
erzielt wird. Weil es schwierig ist, die Endplatte 124 mit
einem hohen Maß an Genauigkeit
an der äußersten
Rohrplatte 119 zusammengesetzt vorläufig zu befestigen, kann es
ferner sein, daß die
Lötgenauigkeit
reduziert ist.
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Entsprechend
wäre es
wünschenswert,
verbesserte Strukturen und Verfahren zum Herstellen von mehrflutigen
Wärmetauschern
vom Stapeltyp und speziell von mehrflutigen Hochleistungswärmetauschern
vom Stapeltyp bereitzustellen, die ein hohes Maß an Genauigkeit bei dem Zusammenbau
einer Endplatte und verschiedener Teile erzielen können und
die eine wünschenswerte
Verbindung jeweiliger Teile mit sowohl einem hohen Maß an Positions genauigkeit
als auch ausreichender Verbindungsstärke bei niedrigen Kosten erzielen
können.
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Ein
mehrflutiger Wärmetauscher
vom Stapeltyp gemäß der vorliegenden
Erfindung weist einen Wärmetauscherkern,
der eine Mehrzahl von Wärmeübertragungsrohren,
die jeweils durch Verbinden eines Paares von Rohrplatten miteinander
gebildet sind, und eine Mehrzahl von Lamellen auf, die alternierend
gestapelt sind, sowie einen Tankabschnitt, der zumindest an einem
Ende der Mehrzahl von Wärmeübertragungsrohren
gebildet ist, und eine mit einer äußersten Rohrplatte des Wärmetauscherkerns verbundene
Endplatte. Der Wärmetauscher
weist einen vorspringenden Abschnitt an einer Oberfläche der äußersten
Rohrplatte zumindest an einem Endabschnitt der äußersten Rohrplatte vorgesehen zum
Bilden eines Teils des Tanks, einen erhöhten Abschnitt mit einer an
dem vorspringenden Abschnitt gebildeten Öffnung und einen eingreifenden
Abschnitt und einen verschließenden
Abschnitt, die an der Endplatte zum Eingreifen mit dem erhöhten Abschnitt
und zum Verschließen
der Öffnung
des erhöhten
Abschnitts bereitgestellt sind, auf.
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Weil
der eingreifende Abschnitt, der mit dem erhöhten Abschnitt der äußersten
Rohrplatte in Eingriff gelangt, integral mit der Endplatte vorgesehen ist,
kann bei solch einem mehrflutigen Wärmetauscher vom Stapeltyp die
Endplatte leicht mit einem hohen Maß an Genauigkeit relativ zu
der äußersten Rohrplatte
positioniert werden und für
einen ordentlichen Zusammenbau sicher vorläufig gesichert werden. Weil
eine Positionsverschiebung der Endplatte während des vorläufigen Zusammenbaus
reduziert oder verhindert werden kann, können deshalb die Löteigenschaften
(z.B. die Lötgenauigkeit)
der Endplatte und letztendlich der jeweiligen Teile verbessert werden.
Solch eine eingreifende Funktion kann durch eine Kombination des
er höhten
Abschnitts und eines an der Endplatte bereitgestellten Loches, das
mit dem erhöhten
Abschnitt in Eingriff gelangt, einfach erzielt werden.
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Weil
der verschließende
Abschnitt, der die Öffnung
des erhöhten
Abschnittes verschließt,
integral mit der Endplatte vorgesehen ist, kann ferner die Öffnung des
erhöhten
Abschnitts leicht und sicher durch Einsetzen der Endplatte verschlossen
werden. Weil der Rand des erhöhten
Abschnitts und die innere Umfangskante des Loches der Endplatte
und die Endoberfläche
des erhöhten
Abschnitts und die Endplatte sicherer verlötet werden können, kann
ferner die Lötfläche zwischen
der Endplatte und der äußersten
Rohrplatte vergrößert werden
und die Festigkeit der Verlötung
zwischen beiden Elementen kann erhöht werden. Solch eine verschließende Funktion kann
durch Bereitstellen eines Deckels an der Endplatte zum Verschließen der Öffnung des
erhöhten Abschnittes
einfach erzielt werden.
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Solch
ein Deckel kann integral mit der Endplatte ausgebildet werden. Zum
Beispiel ist eine mit dem erhöhten
Abschnitt eingesetzte Öffnung
an der Endplatte vorgesehen, ein verlängerter Abschnitt ist an einem
Ende der Endplatte gebildet und durch Umklappen des verlängerten
Abschnitts, um die Öffnung des
erhöhten
Abschnitts zu verschließen,
kann der die verschließende
Funktion aufweisende oben beschriebene Deckel leicht gebildet werden.
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Ferner
kann die oben beschriebene Endplatte, die das Loch zum Eingreifen
mit dem erhöhten Abschnitt
und den verlängerten
Abschnitt zum Bilden des Deckels, der die Öffnung des erhöhten Abschnitts
verschließt,
aufweist, leicht durch einen einzigen Prozess wie z.B. Pressen,
Stanzen oder ähnliches
hergestellt werden. Deshalb braucht bei der vorliegenden Erfindung
die An zahl an Teilen und die Anzahl an Prozessen nicht wesentlich
erhöht
werden und die Kosten der Herstellung können reduziert werden bzw.
deren Ansteigen kann verhindert werden.
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Falls
der Deckel derart gebildet ist, daß er einen von einer Position
des erhöhten
Abschnitts vorkragenden Abschnitt aufweist, kann desweiteren die Festigkeit
des Deckels erhöht
werden. Falls der Grad des Vorkragens des vorkragenden Abschnitts
derart gesetzt ist, daß eine äußere Oberfläche des
vorkragenden Abschnitts und eine äußere Oberfläche eines Abschnitts der Endplatte,
der mit einer äußersten
Lamelle verbunden ist, derart gebildet sind, daß sie im wesentlichen fluchten,
kann der vorläufig
zusammengebaute Wärmetauscher
ferner durch Verwenden einer einfachen Spannvorrichtung zum Löten sicher befestigt
werden. Deshalb kann die Löteigenschaft signifikant
verbessert werden.
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Weil
der eingreifende Abschnitt und der verschließende Abschnitt integral mit
der Endplatte zum Eingreifen mit dem erhöhten Abschnitt der äußersten Rohrplatte
und zum Verschließen
der Öffnung
des erhöhten
Abschnitts (d.h. zum Schließen
eines Endes eines Tanks) vorgesehen sind, kann folglich bei dem mehrflutigen
Wärmetauscher
vom Stapeltyp gemäß der vorliegenden
Erfindung die Endplatte und letztendlich der gesamte Wärmetauscher
zuverlässig
in einer ordentlichen Anordnung mit einem hohen Maß an Genauigkeit
zusammengebaut werden und die Löteigenschaften
können
signifikant verbessert werden. Durch Bereitstellen des verschließenden Abschnitts
integral mit der Endplatte, können
ferner Steigerungen in der Anzahl der Teile und der Anzahl der Prozesse
im wesentlichen verhindert werden. Dies kann zum Verringern der
Kosten oder Reduzieren oder Beseitigen von Kostenanstiegen beitragen.
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Zusätzlich ist
ein Verfahren zum Herstellen eines mehrflutigen Wärmetauschers
vom Stapeltyp bereitgestellt, bei dem der Wärmetauscher einen Wärmetauscherkern
aufweisen kann, der eine Mehrzahl von Wärmeübertragungsrohren aufweist.
Das Verfahren weist die Schritte auf: Bilden der Wärmetauscherrohre
durch Verbinden eines Paares von Rohrplatten miteinander; Stapeln
der Mehrzahl von Rohren wahlweise mit einer Mehrzahl von Lamellen, um
den Kern zu bilden; und Bilden eines Tankabschnitts an zumindest
einem Ende des Kernes durch Verbinden einer Endplatte mit einer äußersten
Rohrplatte des Kerns. Der Tankabschnitt ist durch Bereitstellen
eines vorspringenden Abschnitts an einer Oberfläche der äußersten Rohrplatte an zumindest an
einem Endabschnitt der äußersten
Rohrplatte zum Bilden eines Teils des Tanks, Umgeben einer durch
den vorspringenden Abschnitt hindurch gebildeten Öffnung mit
einem erhöhten
Abschnitt und Bereitstellen eines eingreifenden Abschnitts und eines verschließenden Abschnitts
an der Endplatte zum Eingreifen mit dem erhöhten Abschnitt und zum Verschließen der Öffnung des
erhöhten
Abschnitts gebildet.
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Weitere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
für den
Durchschnittsfachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung und den begleitenden Zeichnungen ersichtlich
sein.
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Für ein vollständigeres
Verständnis
der vorliegenden Erfindung, der dadurch gedeckten Bedürfnisse
und der Aufgaben, Merkmale und Vorteile von dieser wird nun auf
die folgende Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen
verwiesen.
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1 ist
eine Seitenansicht eines mehrflutigen Wärmetauschers vom Stapeltyp
gemäß einer ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine vertikale Querschnittsansicht des in 1 dargestellten
Wärmetauschers
entlang der Linie II-II von 1 gesehen.
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3 ist
eine perspektivische Explosionsansicht eines äußersten Wärmeübertragungsrohres des in 1 dargestellten
Wärmetauschers.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht einer äußersten Rohrplatte des in 1 dargestellten Wärmetauschers.
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5 ist
eine vergrößerte vertikale Teil-Querschnittsansicht
des in 1 dargestellten Wärmetauschers.
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6 ist
eine vergrößerte Höhenansicht
einer Endplatte des in 1 dargestellten Wärmetauschers.
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7 ist
eine vergrößerte Endansicht
des in 1 dargestellten Wärmetauschers entlang der Linie
VII-VII von 1 gesehen.
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8 ist
eine perspektivische Explosionsansicht eines äußersten Wärmeübertragungsrohres des in 1 dargestellten
Wärmetauschers,
die eine von der in 3 gezeigten verschiedene weitere Ausführungsform
zeigt.
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9 ist
eine perspektivische Explosionsansicht eines äußersten Wärmeübertragungsrohres des in 1 dargestellten
Wärmetauschers,
die eine weitere von der in 3 dargestellten
verschiedene Ausführungsform
zeigt.
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10 ist
eine vertikale Explosions-Querschnittsansicht des in 1 dargestellten
Wärmetauschers
und einer Spannvorrichtung, die eine Anordnung zeigt, wenn der Wärmetauscher
gelötet wird.
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11 ist
eine vertikale Teil-Querschnittsansicht eines mehrflutigen Wärmetauschers
vom Stapeltyp gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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12 ist
eine vertikale Teil-Querschnittsansicht eines mehrflutigen Wärmetauschers
vom Stapeltyp gemäß einer
Modifikation der in 11 dargestellten zweiten Ausführungsform,
die einen anderen Deckel verwendet, und zeigt eine Anordnung, wenn der
Wärmetauscher
gelötet
wird.
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13 ist
eine vertikale Teil-Querschnittsansicht eines mehrflutigen Wärmetauschers
vom Stapeltyp gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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14 ist
eine Höhenansicht
einer Endplatte des in 13 dargestellten Wärmetauschers.
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15A und 15B sind
Seitenansichten einer Endplatte des in 13 dargestellten
Wärmetauschers,
die einen Umklappprozess zum Herstellen der Endplatte zeigen.
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16 ist
eine Endansicht des in 13 dargestellten Wärmetauschers
entlang der Linie XVI-XVI von 13 gesehen.
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17 ist
eine Höhenansicht
einer Endplatte des in 13 dargestellten Wärmetauschers,
die eine weitere von der in 14 dargestellten
verschiedene Ausführungsform
zeigt.
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18 ist
eine Höhenansicht
einer Endplatte des in 13 dargestellten Wärmetauschers,
die eine weitere von der in 14 dargestellten
verschiedene Ausführungsform
zeigt.
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19 ist
eine vertikale Teil-Querschnittsansicht eines mehrflutigen Wärmetauschers
vom Stapeltyp gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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20 ist
eine Höhenansicht
einer Endplatte eines mehrflutigen Wärmetauschers vom Stapeltyp
gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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21A und 21B sind
Seitenansichten der in 20 gezeigten Endplatte, die
einen Umklappprozess zum Herstellen der Endplatte zeigen.
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22 ist
eine Explosions-Seitenansicht eines bekannten mehrflutigen Wärmetauschers
vom Stapeltyp.
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23 ist
eine vergrößerte vertikale Teil-Querschnittsansicht
des in 22 dargestellten Wärmetauschers.
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24 ist
eine Teil-Explosions-Seitenansicht eines weiteren bekannten mehrflutigen
Wärmetauschers
vom Stapeltyp.
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Auf
die 1–7 Bezug
nehmend ist ein Wärmetauscher
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Wärmetauscher 1 ist
als ein mehrflutiger Wärmetauscher
vom Stapeltyp konstruiert. Wie dargestellt ist, weist der Wärmetauscher 1 einen
Wärmetauscherkern 4 auf,
der durch eine Mehrzahl von Wärmeübertragungsrohren 2 und
eine Mehrzahl von äußeren Lamellen 3 alternierend
gestapelt gebildet ist. Ein Seitentank 5 ist mit einem
Ende des Wärmetauscherkerns 4 in
der Stapelrichtung verbunden und Einlaß-/Auslaß-Durchgänge eines Wärmetauschermediums (z.B. Kühlmittel)
in den/aus dem Wärmetauscher
sind in dem Seitentank 5 gebildet. Ein Flansch 8,
der einen Einlaß 6 und
einen Auslaß 7 für das Wärmetauschermedium
hat, ist mit dem Seitentank 5 verbunden. Eine Endplatte 9 ist
mit dem anderen Ende des Wärmetauscherkerns 4 in
der Stapelrichtung verbunden.
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Wie
in den 3 und 5 dargestellt ist, ist jedes
Wärmeübertragungsrohr 2 durch
Verbinden eines Paares von Rohrplatten 10 und 11 (d.h.
einer ersten Rohrplatte 10 und einer zweiten Rohrplatte 11) miteinander
an ihren äußeren Umfangsabschnitten gebildet.
Vorspringende Abschnitte 12, 13, 14 und 15,
die zum Bilden von Tanks 30, 31, 32 und 33 nach außen vorspringen,
sind in der ersten Rohrplatte 10 vorgesehen. Durchgangbildende
Abschnitte 16 und 17, die sich entlang der Längsrichtung
der ersten Rohrplatte 10 erstrecken, sind in der ersten
Rohrplatte 10 ausgebildet. Ähnlich sind vorspringende Abschnitte 18, 19, 20 und 21,
die zum Bilden der Tanks 30, 31, 32 und 33 nach
außen
vorspringen, in der zweiten Rohrplatte 11 vorgesehen. Durchgangbildende
Abschnitte 22 und 23, die sich entlang der Längsrichtung
der zweiten Rohrplatte 11 erstrecken, sind in der zweiten
Rohrplatte 11 gebildet. Bei dieser zweiten Rohrplatte 11 sind,
wie in den 4 und 5 dargestellt
ist, erhöhte
Abschnitte 24, 25, 26 und 27,
die durch Stanzen oder ähnliches
gebildet sind, an den vorspringenden Abschnitten 18, 19, 20 und 21 vorgesehen.
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Wie
in den 3 und 5 dargestellt ist, sind innere
Durchgänge
für das
Wärmetauschmedium 28 und 29 zwischen
den Durchgangbildenden Abschnitten 16 und 22 und
zwischen den Durchgangbildenden Abschnitten 17 und 23 durch
Verbinden der Rohrplatten 10 und 11 miteinander
gebildet. Eine (nicht gezeigte) innere Lamelle kann in jeden der Durchgänge 28 und 29 eingesetzt
sein. Durch Stapeln einer Mehrzahl von derart gebildeten Wärmeübertragungsrohren 2,
werden die Tanks 30 und 31 durch die vorspringenden
Abschnitte 12 und 18 bzw. die vorspringenden Abschnitte 13 und 19 an
einem Ende des Rohres in seiner Längsrichtung gebildet und die
Tanks 32 und 33 werden durch die vorspringenden
Abschnitte 14 und 20 bzw. die vorspringenden Abschnitte 15 und 21 an
dem anderen Ende des Rohres in dessen Längsrichtung gebildet. Wenn
die Wärmeübertragungsrohre 2 gestapelt
werden, werden die erhöhten
Abschnitte 24, 25, 26 und 27,
die an den vorspringenden Abschnitten 18, 19, 20 und 21 der
zweiten Rohrplatten 11 vorgesehen sind, in die Verbindungslöcher 34, 35, 36 und 37 eingesetzt,
die durch die entsprechenden vorspringenden Abschnitte 12, 13, 14 und 15 der
ersten Rohrplatten 10 hindurch gebildet sind. Deshalb kann
der gesamte Wärmetauscherkern 4,
der die jeweiligen Tanks beinhal tet, ohne jegliche Positionsverschiebung
vorläufig
zusammengebaut werden.
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Die
erhöhten
Abschnitte 24, 25, 26 und 27 der
zweiten Rohrplatte 11 eines äußersten Wärmeübertragungsrohres 2 werden
in die Löcher 38, 39, 40 und 41 eingesetzt,
die durch die Endplatte 9 hindurch gebildet sind. Bei dieser
Ausführungsform
ist ein eingreifender Abschnitt 48 durch Einsetzen der
jeweiligen erhöhten
Abschnitte in jedes der entsprechenden Löcher der Endplatte 9 gebildet.
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Öffnungen 42 und 43 der
erhöhten
Abschnitte 24 und 25 an einem Ende der zweiten
Rohrplatte 11 des äußersten
Wärmeübertragungsrohres 2 sind durch
einen Deckel 44 verschlossen, der integral mit der Endplatte 9 ausgebildet
ist. Öffnungen 45 und 46 der
erhöhten
Abschnitte 26 und 27 an dem anderen Ende der zweiten
Rohrplatte 11 des äußersten
Wärmeübertragungsrohres 2 sind
durch einen Deckel 47 verschlossen, der integral mit der
Endplatte 9 ausgebildet ist. Wie in 6 dargestellt
ist, werden diese Deckel 44 und 47 durch Zurückklappen
von verlängerten
Abschnitten 44a und 47a, die integral mit der Endplatte 9 gebildet
sind, an einer Stelle der jeweiligen gestrichelten Linie von 6 gebildet.
Durch dieses Zurückklappverfahren
werden die Öffnungen 42, 43, 45 und 46 der
erhöhten
Abschnitte 24, 25, 26 und 27 durch
die Deckel 44 und 47 verschlossen, wie in 7 dargestellt
ist. Diese Deckel 44 und 47 bilden verschließende Abschnitte 49 zum
Verschließen
der Öffnungen 42, 43, 45 und 46 der
erhöhten
Abschnitte 24, 25, 26 und 27 des äußersten
Wärmeübertragungsrohres 2.
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Folglich
sind bei dieser Ausführungsform
die eingreifenden Abschnitte 48 und die verschließenden Abschnitte 49 integral
mit der Endplatte 9 ausgebildet. Die Endplatte 9,
die die oben be schriebenen Löcher 38, 39, 40 und 41,
die die eingreifenden Abschnitte 48 bilden, und die Deckel 44 und 47 (d.h.
die verlängerten
Abschnitte 44a und 47a), die die verschließenden Abschnitte 49 bilden,
aufweist, kann durch einen einzigen Prozess wie z.B. Pressen, Stanzen
oder ähnliches
gebildet werden. Deshalb können
Zunahmen in der Anzahl der Teile und in der Anzahl der Schritte
des Herstellungsverfahrens im wesentlichen verhindert werden und
die Kosten für die
Herstellung können
effektiv reduziert werden bzw. deren Ansteigen kann verhindert werden.
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Bei
dem oben beschriebenen Wärmetauscher 1 werden
die jeweiligen Teile vorläufig
zusammengebaut und die Anordnung wird zu einer späteren Zeit
in einem Ofen gelötet.
Falls das positionsmäßige Verhältnis zwischen
den jeweiligen Teilen nicht ordentlich festgelegt ist, können deshalb
die Löteigenschaften
merklich reduziert sein. Im Speziellen ist es bei einem bekannten
mehrflutigen Wärmetauscher
vom Stapeltyp schwierig, diese Ausrichtung während des Lötens aufrecht zu erhalten,
obwohl eine Endplatte während
des Zusammenbaus präzise positioniert
wird. Weil die Lötfläche zwischen
einer Endplatte und einer äußersten
Rohrplatte (z.B. einer äußersten
zweiten Rohrplatte) beschränkt
ist, ist es ferner schwierig, eine ausreichende Verbindungsfestigkeit
dieses Abschnitts sicherzustellen.
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Bei
dieser Ausführungsform
sind der eingreifende Abschnitt 48 und der verschließende Abschnitt 49 jedoch
integral mit der Endplatte 9 vorgesehen. Weil jeweilige
erhöhte
Abschnitte 24, 25, 26 und 27 der
zweiten Rohrplatte 11 eines äußersten Wärmeübertragungsrohres 2 in
entsprechende Löcher 38, 39, 40 und 41 eingesetzt
werden, die durch die Endplatte 9 hindurch gebildet sind,
kann speziell die Endplatte 9 exakt relativ zu der äu ßersten
zweiten Rohrplatte 11 des äußersten Wärmeübertragungsrohres 2 positioniert
werden. Deshalb kann – wenn
vorläufig
zusammengebaut – eine
positionsmäßige Verschiebung
der Endplatte 9 reduziert oder verhindert werden, die Endplatte 9 und
letztendlich der gesamte Wärmetauscher 1,
der weitere Teile beinhaltet, kann selbst während des Lötens in Position gehalten werden
und die Löteigenschaften
können
signifikant verbessert werden.
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Ferner
sind die Deckel 44 und 47, die als verschließende Abschnitte
zum Verschließen
der Öffnungen 42, 43, 45 und 46 der
jeweiligen erhöhten
Abschnitte 24, 25, 26 und 27 wirken,
integral mit der Endplatte 9 bereitgestellt. Deshalb können durch
Bilden verlängerter
Abschnitte 44a und 47a durch Pressen, Stanzen
oder ähnliches
und Zurückklappen
der verlängerten
Abschnitte 44a und 47a, so daß sie mit der äußersten
zweiten Rohrplatte 11 in Eingriff gelangen und die Deckel 44 und 47 bilden,
die Öffnungen 42, 43, 45 und 46 der
jeweiligen erhöhten
Abschnitte 24, 25, 26 und 27 einfach
und sicher verschlossen werden. Weil die Abschnitte zwischen den
Rändern der
jeweiligen erhöhten
Abschnitte 24, 25, 26 und 27 und
den inneren Umfangskanten der entsprechenden Löcher 38, 39, 40 und 41 der
Endplatte 9 und die Abschnitte zwischen den Endoberflächen jeweiliger erhöhter Abschnitte 24, 25, 26 und 27 und
den Oberflächen
der entsprechenden Deckel 44 und 47 der Endplatte 9 verlötet werden,
kann ferner bei dieser Ausführungsform
die Größe der Lötfläche erhalten oder
erhöht
werden. Deshalb können
die Löteigenschaften
zwischen diesen verbessert werden und die Druckfestigkeit an den
gelöteten
Abschnitten kann erhöht
werden.
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Obwohl
die erhöhten
Abschnitte bei der oben beschriebenen Ausführungsform bei all den vorspringenden
Abschnitten der äu ßersten
zweiten Rohrplatte 11 vorgesehen sind, kann die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung erreicht werden, falls ein erhöhter Abschnitt
bei zumindest einem vorspringenden Abschnitt vorgesehen ist. Speziell
kann durch Ineingriffbringen eines erhöhten Abschnitts, dessen äußere Form
als ein Oval oder ähnliches
gebildet ist, mit einem durch die Endplatte 9 hindurch
geformten Loch mit einer entsprechenden Form, die Endplatte 9 mit einem
hohen Maß an
Genauigkeit relativ zu der äußersten
Rohrplatte 11 vorläufig
befestigt werden und deshalb können
die Löteigenschaften
verbessert werden. Wie in den 8 und 9 dargestellt
ist, können
die erhöhten
Abschnitte ferner an zwei beliebigen vorspringenden Abschnitten
vorgesehen werden. Durch derartiges Ausbilden der äußersten
zweiten Rohrplatte 11 kann jedes der Wärmeübertragungsrohre 2 aus
einem Paar derselben Rohrplatten 11 gebildet werden. Zum
Beispiel kann bei der in 8 und 9 gezeigten
Ausführungsform
das Wärmeübertragungsrohr 2 durch
Verbinden einer Rohrplatte 11 mit einer weiteren Rohrplatte 11,
die im wesentlichen dieselbe Struktur aufweist, jedoch in der vertikalen
Richtung umgedreht ist, gebildet werden. Wenn eine Mehrzahl von
vorspringenden Abschnitten bereitgestellt ist, kann die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung folglich durch Bilden eines erhöhten Abschnitts
an zumindest einem vorspringenden Abschnitt erzielt werden.
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Ferner
sind die äußeren Oberflächen 50 und 51 der
Deckel 44 und 47 bei der oben beschriebenen Ausführungsform
relativ zu der äußeren Oberfläche 52 eines
Abschnitts der Endplatte 9, der mit der äußersten äußeren Lamelle 3 verbunden
ist, nicht fluchtend, wie in 10 dargestellt
ist. Durch Ausbilden von Abschnitten 54 und 55 einer
Lötspannvorrichtung 53,
die mit den äußeren Oberflächen 50 und 51 der
Deckel 44 und 47 als dickere Abschnitte in Kontakt
zu bringen sind, kann die sichernde Funktion durch die Lötspannvorrichtung 53 dennoch
ordentli cher an den Tag gelegt werden und während des Verlötens in
einem Ofen kann eine positionsmäßige Verschiebung
der Teile des vorläufig
zusammengebauten Wärmetauschers 1 reduziert
oder verhindert werden.
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11 zeigt
einen mehrflutigen Wärmetauscher
vom Stapeltyp gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Beschreibung derselben Elemente,
wie jener bezüglich
der ersten Ausführungsform
beschriebenen, wird durch Bereitstellen derselben Bezugszeichen
wie jenen bei der ersten Ausführungsform
weggelassen. Bei dieser Ausführungsform
sind Deckel 56 und 57, die die Öffnungen 42, 43, 45 und 46 der
erhöhten
Abschnitte 24, 25, 26 und 27 verschließen, separat
von der Endplatte 58 gebildet. Bei dieser Ausführungsform
kann die Endplatte 58 ferner mit Sicherheit positioniert werden
und mit einem hohen Maß an
Genauigkeit angebracht werden und die Löteigenschaften und die Druckfestigkeit
können
erhöht
werden.
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Wie
in 12 gezeigt ist, können durch Ausbilden der Deckel 56 und 57 als
dicke Elemente die äußeren Oberflächen 59 und 60 der
Deckel 56 und 57 im wesentlichen fluchtend relativ zu der äußeren Oberfläche 61 eines
Abschnitts der Endplatte 58 sein, der mit der äußersten
Lamelle verbunden ist. Deshalb ist es nicht notwendig, wie bei der
ersten Ausführungsform
dickere Abschnitte 54 und 55 an der Lötspannvorrichtung 53 vorzusehen,
und die Struktur der Lötspannvorrichtung 53 kann
vereinfacht werden und deren Befestigungsstärke kann erhöht werden.
Durch Bilden der Deckel 56 und 57 als dickere
Elemente kann ferner die Druckfestigkeit der mit diesen versehenen
Abschnitten weiter erhöht
werden.
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Die 13 bis 16 stellen
einen mehrflutigen Wärmetauscher
vom Stapeltyp und das Verfahren zum Herstellen eines solchen Wärmetauschers gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Wie in 14 dargestellt
ist, sind bei dieser Ausführungsform
Deckel-bildende Abschnitte 63a und 64a an beiden
Endabschnitten der Endplatte 62 in ihrer Längsrichtung
integral mit der Endplatte 62 gebildet. Vorspringende Abschnitte 65, 66, 67 und 68 sind
an den Deckel-bildenden Abschnitten 63a bzw. 64a gebildet.
Wie in den 15A und 15B dargestellt
ist, werden durch Umklappen der Deckel-bildenden Abschnitte 63a und 64a Deckel 63 und 64 gebildet
und die Deckel 63 und 64 bedecken Löcher 69, 70, 71 und 72,
die jeweils an der Endplatte 62 vorgesehen sind, wie in 16 dargestellt
ist.
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Weil
die erhöhten
Abschnitte 24, 25, 26 und 27 der
zweiten Rohrplatte 11 jeweils in die Löcher 69, 70, 71 und 72 der
Endplatte 62 eingesetzt werden, kann ferner bei dieser
Ausführungsform
die Endplatte 62 mit einem hohen Maß an Genauigkeit ähnlich zu
dem bei der ersten Ausführungsform
positioniert werden und die Löteigenschaften
können
verbessert werden. Weil die vorspringenden Abschnitte 65, 66, 67 und 68 an
den Deckeln 63 und 64 der Endplatte 62 vorgesehen
sind, werden bei dieser Ausführungsform
ferner die Öffnungen 42, 43, 45 und 46 der
jeweiligen erhöhten
Abschnitte durch die entsprechenden Deckel verschlossen und die
Festigkeit und die Druckfestigkeit der verschließenden Abschnitte kann erhöht werden.
Die Deckelbildenden Abschnitte 63a und 64a können folglich
an den in 17 dargestellten Stellen gebildet
werden. Wie in 18 dargestellt ist, können der
Deckel-bildende Abschnitt 63a und der Deckel-bildende Abschnitt 64a als
separate Abschnitte 63b und 63c bzw. separate
Abschnitte 64b und 64c gebildet werden. Selbst
bei solchen Strukturen kann eine Ziel-Endplatte 62 durch
Umklappen des jeweiligen Deckel-bildenden Abschnitts z.B. an der
jeweiligen in den 17 und 18 gezeigten gestrichelten
Linie gebildet werden.
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19 zeigt
einen mehrflutigen Wärmetauscher
vom Stapeltyp gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform sind die Deckel 63 und 64 als
von der Endplatte 62 separate Elemente gebildet. Bei dieser
Ausführungsform
können
ferner, ähnlich
zu der bei der dritten Ausführungsform
gezeigten, die Löteigenschaften
und die Druckfestigkeit verbessert werden.
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Die 20 und 21 stellen eine Endplatte 73 eines
mehrflutigen Wärmetauschers
vom Stapeltyp und ein Verfahren des Herstellens solch eines Wärmetauschers
gemäß einer
fünften
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung dar. Bei dieser Ausführungsform ist das positionsmäßige Verhältnis zwischen
Löchern 74, 75, 76 und 77 und
vorspringenden Abschnitten 78, 79, 80 und 81 in
der Endplatte 73 verglichen mit dem bei der Endplatte 62 der
dritten Ausführungsform
umgekehrt. Wie in den 21A und 21B dargestellt ist, werden durch Umklappen der
jeweiligen Loch-bildenden Abschnitte die Löcher 74, 75, 76 und 77 durch
die jeweiligen entsprechenden vorspringenden Abschnitte 78, 79, 80 und 81 verschlossen.
Bei dieser Ausführungsform
kann ferner dieselbe Funktion der Endplatte erreicht werden, wie
jene bei den oben genannten Ausführungsformen.
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Die
oben beschriebenen Endplatten 9, 58, 62 und 73 können durch
einen einzigen Prozess wie z.B. Pressen, Stanzen oder ähnliches
gebildet werden und durch Umklappen der vorbestimmten Abschnitte der
derart geformten Endplatten können
Ziel-Endplatten
leicht hergestellt werden. Durch Einstellen der äußeren Oberflächen der
jeweiligen vorspringenden Abschnitte der Endplatte und der äußeren Oberfläche des
Abschnitts der End platte, der mit einer äußersten Lamelle verbunden ist,
so daß sie
im wesentlichen fluchten, kann das Verlöten ferner durch Verwenden
einer einfachen Lötspannvorrichtung
erleichtert werden, wie in 12 dargestellt
ist.
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Die
vorliegende Erfindung kann auf beliebige mehrflutige Wärmetauscher
vom Stapeltyp angewandt werden, die eine Endplatte aufweisen und kann
speziell angemessen auf einen mehrflutigen Wärmetauscher vom Stapeltyp zur
Verwendung in einer Klimaanlage für Fahrzeuge angewandt werden.