DE60313477T2

DE60313477T2 - Rohr für wärmetauscher

Info

Publication number: DE60313477T2
Application number: DE60313477T
Authority: DE
Inventors: Hajime ZEXEL VALEO CLIMATE CONTROL C Osato.gun OHATA; Jun ZEXEL VALEO CLIMATE CONTROL CORP Osato-gun AKAIKE; N. ZEXEL VALEO CLIMATE CONTROL CORP. Osato-gun TAKAYANAGI; Shoji ZEXEL VALEO CLIMATE CONTROL CO Osato-gun AKIYAMA; Yoshihisa ZEXEL VALEO CLIMATE CONTRO Osato -gun ETO
Original assignee: Zexel Valeo Climate Control Corp
Current assignee: Valeo Thermal Systems Japan Corp
Priority date: 2002-07-09
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2023-06-26
Also published as: JP4419140B2; EP1541953A4; JPWO2004005831A1; WO2004005831A1; EP1541953A1; DE60313477D1; US7117936B2; US20050247444A1; EP1541953B1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Rohre für Wärmetauscher, welche zwischen Tanks des Wärmetauschers kommunizieren und es einem Wärmetauschmedium ermöglichen, zu strömen, und insbesondere auf Rohre, wobei jedes davon mittels Trennens eines Flachrohrs und einer im Flachrohr bereitgestellten inneren Rippe beim Ausbilden des Flachrohrs in einem Arbeitsgang gebildet wird.
HINTERGRUND
In modernen Klimaanlagen wird die Verringerung des volumetrischen Kältemitteldurchflusses im Kältemittelkreislauf angestrebt, um die Kompressorleistung und damit den Leistungs- und Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. Deshalb ist es bei einem Wärmetauscher wünschenswert, die Wärmeaustauscheffizienz zu erhöhen, um eine gegenüber früheren Wärmetauschern erhöhte Wärmeaustauschfähigkeit bei geringerem volumetrischen Kühlmitteldurchfluß zu erhalten. Unter dieser Bedingung, obwohl die Kühlmittelverteilung im Wärmetauscher stark die Wärmeaustauscheffizienz beeinflusst, ist es schwierig, ein effektives Verbesserungskonzept für die Temperaturverteilung bei kleinen volumetrischen Durchflüssen zu finden, aufgrund der Struktur bei bekannten Wärmetauschern langgezogener Art, bei denen ein Tank nur auf einer Seite davon bereitgestellt ist. Deshalb befindet sich der Wärmetauscher derzeit in einer Entwicklung von der einseitigen Tank-Ausführung zu einer Zwei-Tank-Ausführung, bei der Tanks auf beiden Seiten davon angeordnet sind.
Ferner kann es sein, dass verschiedene Nebenkomponenten bezüglich einer Klimaanlageneinheit bereitzustellen sind. In solch einem Fall, da eine Minimierung der Klimaanlageneinheit erforderlich ist, bedarf es vielmehr der Minimierung des Wärmetauschers in Anbetracht dieses Erfordernisses. Dementsprechend wird es eine immer wichtigere Aufgabe, die Wärmeaustauschfähigkeit zu sichern, verglichen mit bekannten Wärmetauschern, mit Erfüllung des Erfordernisses einer Minimierung des Wärmetauschers.
Obwohl verschiedene Verbesserungen der Wärmetauscher bezüglich des oben erwähnten Aspekts berücksichtigt werden, wird vor allem als effektives Mittel anerkannt, die Rohrstruktur zu verbessern. Von der Verbesserung der Rohrstruktur ausgehend, wird gewünscht, einen äquivalenten Durchmesser eines Durchflusswegs kleiner zu gestalten sowie eine Abflachung des Rohrs zu begünstigen und ferner wird es als ein effektives Mittel erachtet, eine innere Rippe in einem Flachrohr bereitzustellen, wie dies beispielsweise in der japanischen Patentschrift mit der Nummer JP 05 115 934 A bekannt ist. Im Fall der Rohrausbildung wird ein Flachrohr mit einer spezifischen Länge im Voraus geformt, und eine innere Rippe wird in das Flachrohr eingefügt und (hart) verlötet. Jedoch ist dieses Verfahren nachteilig, da die Produktivität sich verschlechtert, weil die innere Rippe in jedes Flachrohr eingelegt werden muss.
Dementsprechend verwendet der Anmelder eine Methode zur Herstellung von Rohren mittels Profilwalzens, um den oben erwähnten Nachteil zu beseitigen. Das Material für das Flachrohr wird entsprechend gerollt bzw. gewalzt, so dass es die innere Rippe bedecken kann. innere Rippe Ein Flachrohr A wird ausgebildet, während die innere Rippe B im Flachrohr, wie in 10 gezeigt, umfasst ist, und dann wird ein Rohr D mit einer spezifischen Länge mittels Einsetzens einer Trennklinge C von einer Seite in Breitenrichtung davon ausgebildet, um das Flachrohr A zusammen mit der inneren Rippe B zu trennen.
Da die Form früherer Rohre nur unter dem Aspekt, dass die innere Rippe den äquivalenten Durchmesser des Durchflusswegs verkleinert, wie in 10 gezeigt, festgelegt wurde, entsteht der Nachteil, dass die innere Rippe B extrem deformiert und der Durchflussweg mit einem kleinen äquivalenten Durchmesser nicht geformt werden kann, weil die innere Rippeinnere Rippe B ihre Position in der Pfeilrichtung, die gekennzeichnet ist durch eine unterbrochene Linie (in Richtung der Breite des Rohres), mittels der Trennklinge C verliert, wenn die Trennklinge C von der Breitenrichtung bei Ausbildung der inneren Rippe in z.B. gewellter Form eingeführt wird.
Man betrachtet, dass dieser Nachteil dadurch verursacht wird, dass die Steifigkeit bezüglich einer Kraft in Breiterrichtung der inneren Rippe selbst, die Steifigkeit bezüglich einer Bindungskraft durch das Flachrohr in Dickenrichtung davon und ferner einen Kontaktwiderstand bezüglich einer Kraft in Breitenrichtung an einem Kontaktabschnitt zwischen der inneren Rippe und dem Flachrohr nicht festgelegt sind, da eine Form der inneren Rippe nur unter dem Gesichtspunkt bestimmt wird, dass der äquivalente Durchmesser des Durchflusswegs reduziert wird.
Deshalb ist es eine Hauptaufgabe dieser Erfindung, Rohre für einen Wärmetauscher bereitzustellen, die eine große Deformation der inneren Rippe verhindern können, um einen Durchflussweg mit einem kleinen äquivalenten Durchmesser im Flachrohr im Fall des Trennens der inneren Rippe, die im Flachrohr umfasst ist, zusammen mit dem Flachrohr in Breitenrichtung.
Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, Rohre für einen Wärmetauscher bereitzustellen, um die Steifigkeit bezüglich der Kraft in Breitenrichtung der inneren Rippe selbst und die Steifigkeit bezüglich der Bindungskraft durch das Flachrohr in der Dickenrichtung davon und ferner den Kontaktwiderstand bezüglich einer Kraft in Dickenrichtung bei einem Kontaktabschnitt zwischen der inneren Rippe und dem Flachrohr zu vergrößern.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, umfasst ein Rohr für einen Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung ein Flachrohr, dessen beide Enden offen sind und in welchem ein Durchflussweg für ein Wärmetauschmedium ausgebildet ist, und eine innere Rippe, die im Durchflussweg des Flachrohres bereitstellt ist und welche aus einer Platte aus Material für ein Flachrohr ausgebildet ist, und dadurch gekennzeichnet ist, dass die innere Rippe aus zwei gegenüberliegenden flachen Plattenabschnitten ausgebildet ist, verbunden entlang einer der Seitenkanten des Flachrohrs und in einer flachen Plattenform gebildet, um in Kontakt mit der inneren Fläche des Flachrohrs zu sein, und Vorsprungabschnitten, welche von zumindest einem der flachen Plattenabschnitte vorstehen und deren obere Enden in Kontakt mit dem anderen, gegenüberliegenden flachen Plattenabschnitt sind.
Da folglich die innere Rippe im Flachrohr befindlich ist, wobei zwei gegenüberliegende flache Plattenabschnitte in Kontakt mit den inneren Flächen des Flachrohrs sind, ist es möglich, die Steifigkeit bezüglich der Kraft in Breitenrichtung der inneren Rippe selbst zu erhöhen und den Kontaktwiderstand bezüglich der Kraft in Breitenrichtung bei dem Kontaktabschnitt zwischen der inneren Rippe und dem Flachrohr zu erhöhen und da ferner die Vorsprungabschnitte in Kontakt mit der inneren Fläche der gegenüberliegenden flachen Platte in zumindest einer der flachen Platten ausgebildet sind, ist es möglich, die Steifigkeit bezüglich der Bindungskraft durch das Flachrohr in der Dickenrichtung zu erhöhen, wobei es folglich möglich ist, den Nachteil, wonach diese signifikante Deformation der inneren Rippe während des Trennens des Flachrohrs auftritt, zu verhindern. Außerdem hat ein Rohr für einen Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung ein Flachrohr, dessen beide Enden offen sind und in welchem ein Durchflussweg für ein Wärmetauschmedium ausgebildet ist, sowie eine innere Rippe, die im Durchflussweg des Flachohres bereitgestellt ist und die aus einer Platte aus einem Material für ein Flachrohr gebildet ist, wobei die innere Rippe aus zwei gegenüberliegenden flachen Plattenabschnitten gefertigt ist, verbunden entlang einer der Seitenkanten des Flachrohrs und in einer flachen Plattenform gebildet, um in Kontakt mit der inneren Fläche des Flachrohrs zu sein, und Vorsprungabschnitten, die von beiden flachen Plattenabschnitten zum gegenüberliegenden flachen Plattenabschnitt vorstehen und deren gegenüberliegenden Enden in Kontakt miteinander sind.
Folglich ist es in dieser Konstitution möglich, da zwei gegenüberliegende, flache Plattenabschnitte mit der inneren Fläche des Flachrohres in Kontakt sind, die Steifigkeit bezüglich der Kraft in Breitenrichtung der inneren Rippe selbst zu erhöhen und den Kontaktwiderstand bezüglich der Kraft in Breitenrichtung bei dem Kontaktabschnitt zwischen der inneren Rippe und dem Flachrohr zu erhöhen und da ferner die Enden der Vorsprungabschnitte, die von einer der beiden flachen Platten zu der gegenüberliegenden flachen Platte vorstehen, in Kontakt miteinander sind, ist es möglich, die Steifigkeit bezüglich der Bindungskraft durch das Flachrohr in der Dickenrichtung zu erhöhen, wobei es folglich möglich ist, den Nachteil, wonach diese signifikante Deformation der inneren Rippe während des Trennens des Flachrohrs auftritt, zu verhindern.
Die Vorsprungabschnitte können aus gefalteten Abschnitten erzeugt werden, die so gefaltet werden, dass sie aneinander anliegen und die Enden von ihnen flach geformt werden. Außer dem kann die Querschnittsform des Vorsprungabschnitts so geformt werden, dass diese gegen den oberen Abschnitt davon fokussiert ist.
Das vorstehend erwähnte Rohr weist eine Konstitution auf, verwendbar für einen Fall des Ausbildens bzw. Formens mittels Einfügens der inneren Rippe in das Flachrohr beim Ausbilden bzw. Formen des Flachrohrs und Bereitstellens der flachen Platten von dieser in Kontakt mit der inneren Fläche des Flachrohrs und Trennens des Flachrohrs mit der inneren Rippe.
Außerdem wird bevorzugt, dass, wenn eine dickeneinsparende Konfiguration gestaltet werden soll, das oben erwähnte Flachrohr und die innere Rippe mit einem (Hart-) Lötmaterial verbunden werden, das auf der inneren Rippe plattiert ist. Weiter wird bevorzugt, dass, wenn die Korrosionsbeständigkeit des Rohrs erhöht werden soll, eine Opfererosionsschicht an der Außenseite des Flachrohres plattiert wird. Weiter wird bevorzugt, dass, wenn der Durchflusswiderstand des Durchflusswegs verringert werden soll, die innere Rippe dünner geformt wird als die Dicke des Flachrohres.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein konstitutionelles Beispiel eines Wärmetauschers, der Rohre gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet, wobei (a) eine Vorderansicht davon ist und (b) eine Seitenansicht ist, die von einer Seite gezeigt wird, auf der ein Einlass und ein Auslass des Kühlmittels bereitgestellt sind.
2 ist eine Darstellung, die jedes Teil des Wärmetauschers zeigt, der in 1 gezeigt wird, wobei 2(a) eine Querschnittsansicht entlang einer Linie I-I in 1(a) ist, 2(b) eine Querschnittsansicht entlang einer Linie II-II in 1(a) ist und 2(c) eine Querschnittsansicht entlang einer Linie III-III in 1(b) ist.
3(a) ist eine Querschnittsansicht, die ein Rohrstrukturbeispiel zeigt, welches mittels Einfügens der inneren Rippe in das Flachrohr vor dem Trennen ausgebildet ist, und 3(b) ist eine Querschnittsansicht, die eine innere Rippe zeigt, die im Rohr in 3(a) verwendet wird.
4 ist eine Darstellung, die den Formprozess eines Flachrohres zeigt.
5(a) ist eine Querschnittsansicht, die ein verbessertes Beispiel von 3(a) und ein Rohr vor dem Trennen zeigt, und 5(b) ist eine Querschnittsansicht, die eine innere Rippe zeigt, die im Rohr von 5(a) verwendet wird.
6(a) ist eine Querschnittsansicht, die ein anderes Rohrstrukturbeispiel zeigt, welches mittels Einfügens einer inneren Rippe in das Flachrohr ausgebildet ist, und 6(b) ist eine Querschnittsansicht, die eine innere Rippe zeigt, die im Rohr in 6(a) benutzt wird.
7 ist eine Darstellung, die ein verbessertes Beispiel von 6(a) zeigt, wobei 7(a) eine Darstellung ist, die einen Zustand zeigt, wonach ein Spalt α zwischen einem gefalteten Abschnitt 16c des Flachrohres und einem Verbindungsabschnitt 17a ausgebildet ist, 7(b) eine Darstellung ist, die ein Beispiel zeigt, wonach eine Seite eines Verbindungsstreifens 16d des Flachrohres zu dem Verbindungsabschnitt 17a gerichtet ist und der Verbindungsstreifen 16d mit dem Verbindungsabschnitt 17a in Kontakt ist, und 7(c) eine Darstellung ist, die ein Beispiel zeigt, wonach eine Seite des Verbindungsstreifens 16d des Flachrohres zu einem Verbindungsabschnitt 17a gerichtet ist und ein Spalt β zwischen dem Verbindungsstreifen 16d und dem Verbindungsabschnitt 17a gebildet ist.
8(a) ist eine Querschnittsansicht, die ein Rohr vor dem Trennen darstellt, zeigend ein verbessertes Beispiel von 6(a), und 8(b) ist eine Querschnittsansicht, die eine innere Rippe zeigt, die im Rohr in 8(a) verwendet wird.
9(a) ist eine Querschnittsansicht, die ein anderes Rohrstrukturbeispiel vor dem Trennen zeigt, welches mittels Einfügens einer innere Rippeinneren Rippe in das flache Rohr ausgebildet ist, und 9(b) ist eine Querschnittsansicht, welche die innere Rippe zeigt, die im Rohr verwendet wird. Dieses Ausführungsbeispiel ist nicht Teil der Erfindung.
10 ist eine Darstellung, die eine Methode zeigt, um das vorher geformte Rohr mittels einer Trennklinge C zu trennen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden wird die Betriebsweise der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen erklärt. In 1 und 2 ist ein Wärmetauscher 1 beispielsweise als Verdampfer eingesetzt, ausbildend einen Teil eines Kältemittelkreislaufs, und ausgestattet mit einem Paar Tanks 2, 3, einer Vielzahl von Flachrohren 4, die zwischen den Tanks 2, 3 kommunizieren, gewellten Rippen 5, eingesetzt und verbunden zwischen den Rohren 4 und einem Einlass 6 und einem Auslass 7 des Kühlmittels, und ausgebildet mittels Aufweisens eines Seitentanks 8, der mit dem Tank kommuniziert. Nachfolgend erfolgen die Erklärungen anhand des Tanks 3, weil die Tanks 2, 3 angeordnet sind, um in einem spezifischen Abstand zueinander gegenüberzustehen und diese eine im Allgemeinen ähnliche Struktur aufweisen, mit Ausnahme einer Struktur in mittleren Abschnitten davon. Der Tank 3 ist, wie in der 2(b) gezeigt, aufgebaut aus einer Endplatte 11, in der Rohreinsetzlöcher 10 ausgebildet sind wobei in jedem davon ein offener Endabschnitt 4a des Flachrohres 4 eingesetzt und verbunden ist, eine Tankplatte 12, die mit der Endplatte 11 eingreifend ist und einen zylinderförmigen Körper zusammen mit der Endplatte 11 bildet, und Kappen 13, die die offenen Endabschnitte des zylinderförmigen Körpers verschließen, der von der Endplatte 11 und von der Tankplatte 12 gebildet wird. Ein innerer Abschnitt des Tanks 3 ist geteilt durch eine Trennplatte 11 in Tankräume 3a, 3b vor und hinter einer Ventilationsrichtung (in Breitenrichtung), die mit der Endplatte 11 zusammen geformt wird und sich in Lamellenrichtung erstreckt.
Außerdem werden die inneren Abschnitte der Tanks 2, 3 an spezifischen Positionen in Lamellenrichtung entsprechend einer Anzahl der Durchläufe des Wärmetauschmediums geteilt. In dieser Ausführung wird der untere Tank 3 in der Mitte der Lamellenrichtung geteilt und eine Kappe 14 wird im geteilten Abschnitt so angeordnet, dass in dem 4-flutigen Wärmetauscher das Wärmeübertragungsmittel vier Mal komplett zwischen den Behältern durchfließt.
Der seitliche Behälter 8 wird zusammen mit einem Zustromdurchgang 8a und einem Ausflussdurchgang 8b durch Extrusion geformt und mit jeder der Endplatten 11 der Behälter 2, 3 verbunden. Der Zustromdurchgang 8a wird mit einem Behälterteil verbunden, der sich an einer oberen Stromseite befindet und der Ausflussdurchgang 8b wird mit einem Behälterteil verbunden, der sich an einer abwärts gerichteten Seite, entsprechend der Anzahl der Durchlaufe, befindet. In diesem Ausführungsbeispiel wird der untere Tank 3 in einer Mitte der Lamellenrichtung geteilt und eine Kappe 14 ist im getrennten Abschnitt angeordnet, so dass ein 4-flutiger Wärmetauscher (four-pass type) ausgebildet wird, bei welchem das Wärmetauschmedium insgesamt vier mal zwischen den Tanks strömt.
Der Seitentank 8 ist zusammen mit einem Einströmkanal 8a und einem Ausströmkanal 8b gemeinschaftlich mittels Extrusion ausgebildet und verbunden mit jeder der Endplatten 11 der Tanks 2, 3. Der Einströmkanal 8a ist mit einem Tankabschnitt, der sich an einer oberen Strömungsseite befindet, verbunden und der Ausströmkanal 8b ist mit einem stromabwärtsseitig befindlichen Tankabschnitt gemäß der Anzahl der Durchgänge verbunden. In dem in diesem Ausführungsbeispiel gezeigten 4-flutigen Wärmetauscher kommuniziert der Einströmkanal 8a mit einem Tankraum 3a des Tanks 3 und der Ausströmkanal 8b kommuniziert mit einem anderen Tankraum 3b des Tanks 3.
Folglich wird Kühlmittel, welches von einem Expansionsventil übertragen wird, das nicht in den Figuren gezeigt ist, in einen oberen Strömungsabschnitt des Tanks 3 über den Seitentank 8 eingeströmt und zwischen den Tanks 2, 3 über die Flachrohre 4 bewegt, austauschend Wärme mit Luft, die die Rippen 5 bei diesem Vorgang durchströmt. Dann wird das Kühlmittel aus einem stromabwärts befindlichen Abschnitts des Tanks 3 über den Seitentank 8 schließlich ausgeströmt.
Jedes der Flachrohre 4 ist offen, wobei beide Enden in die Tanks 2, 3 eingesetzt sind, wie in 3 gezeigt, und ist ausgebildet mittels Aufnehmens einer inneren Rippe 17 in einem Flachrohr 16, in welchem ein Weg 15 für ein Wärmetauschmedium ausgebildet ist. Das Flachrohr 16 wird mittels Walz- bzw. Rollenformens einer Platte aus Material für ein Flachrohr ausgebildet, das aus einem Metall mit guter Wärmeleitfähigkeit wie beispielsweise Aluminium besteht, wobei flache Abschnitte 16a, 16b, die einander zugewandt sind, ausgebildet werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Material für das Flachrohr bezüglich einer Achse entlang einer Längsrichtung davon gedoppelt, ein Biegeabschnitt 16c ist an einem Ende in einer Breitenrichtung davon ausgebildet und ein Verbindungsstreifen 16d ist an dem anderen Ende in der Breitenrichtung ausgebildet.
Die innere Rippe 17, die im Flachrohr 16 angeordnet ist, ist ausgebildet aus einem Verbindungsabschnitt 17a, welcher entlang einer der Seitenkanten des Flachrohrs 16 geformt ist, beiden flachen Plattenabschnitten 17b, 17c, die in einer flachen Gestalt ausgebildet sind und einander gegenüberstehen, welche über den Verbindungsabschnitt 17a miteinander verbunden sind und welche in Kontakt mit inneren Flächen der flachen Abschnitte 16a, 16b stehen, Vorsprungabschnitten 17d, wobei jeder davon von einer der flachen Plattenabschnitte 17b, 17c zu dem anderen der flachen Plattenabschnitte 17b, 17c vorsteht und deren Enden in Kontakt mit einer inneren Fläche des gegenüberliegenden flachen Plattenabschnitts sind.
In diesem Ausführungsbeispiel ist jeder der flachen Plattenabschnitte 17b, 17c mit ungefähr der gleichen Breite wie der Weg 15 ausgebildet und jeder der Vorsprungabschnitte 17d ist aus einem gefalteten Abschnitt hergestellt, der zur Kontaktierung gefaltet ist. Die Vorsprungabschnitte 17d sind mehrzahlig in spezifischen Intervallen in beiden flachen Plattenabschnitten 17b, 17c ausgebildet, wobei jedes der Enden in Kontakt mit einer inneren Fläche (eine gege nüberliegende Fläche bezüglich einer Seite, die mit der inneren Fläche des Flachrohrs 16 in Kontakt steht) der gegenüberliegenden flachen Plattenabschnitte 17b, 17c ist, so dass der Weg 15 im Flachrohr in eine Vielzahl von kleinen Durchflusswegen 15a geteilt wird, deren äquivalente Durchmesser klein sind.
Außerdem ist die hier verwendete innere Rippe 17 derart, dass Hartlötmaterial an beiden Seiten davon angeordnet ist und die innere Rippe 17 dünner als die Dicke des Flachrohrs 16 festgelegt ist. Des Weiteren ist eine Opferschicht an einer äußeren Fläche des Flachrohrs 16 bereitgestellt, um die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen. Es ist zu beachten, dass es möglich ist, dass die innere Rippe aus Rohmaterial hergestellt ist, aufgrund der Verwendung des Kapillareffekts, sich ergebend zum Zeitpunkt des Schmelzens des Lötmaterials des Tanks.
Das so ausgebildete Flachrohr 4 wird wie im 4 gezeigten Formprozessbeispiel ausgebildet, mittels Einsetzens der inneren Rippe 17, wie in 3(b) gezeigt, welche in einem anderen Verfahren hergestellt wird, um die innere Rippe 17 mit dem Material für Flachrohre im Rahmen des Verfahrens zur Ausbildung des Flachrohrs 16 mittels des Walzformens zu bedecken, d.h. beim Verfahren zum Ausbilden in eine Rohrform mittels Faltens bzw. Wickelns, um das Material für Flachrohre zu rollen, und Trennens des Flachrohrs 16 zusammen mit der inneren Rippe 17 bei einer spezifischen Länge. Dann werden die getrennten Flachrohre 16 an den Rohreinsetzlöchern 10 der Tanks 2, 3 angebracht und die Rippen werden zwischen den Rohren eingesetzt zur Ausbildung als Wärmetauscher, und der ausgebildete Wärmetaucher wird mittels geeigneten Vorrichtung als Ganzes fixiert und in einen Ofen eingesetzt, so dass die Verbindungsstreifen 16d des Flachrohrs 16 (hart-) verlötet werden und die inneren Rippen 17 werden an den inneren Flächen des Flachrohrs 16 mittels (Hart-) Lötmaterialien (hart-) verlötet, die jeweils an den inneren Rippen 17 angebracht sind.
In der oben erwähnten Struktur kann, beim Trennverfahren vor dem Löten, obwohl die Rohre sich in einem Zustand befinden, wonach sie von außerhalb davon zu halten sind und eine Kraft auf die innere Rippe 17 in einer Breitenrichtung des Rohrs 14 mittels Einsetzens der Trennklinge aufgebracht wird, die Steifigkeit bezüglich der Kraft in der Breitenrichtung der inneren Rippe selbst erhöht werden, da jede der inneren Rippen zwei einander gegenüberliegende flache Plattenabschnitte 17b, 17c umfasst, welche über den Verbindungsabschnitt 17a verbunden sind, und es ist möglich, dass ein Kontaktwiderstand an Kontaktabschnitten zwischen der inneren Rippe 17 und dem Flachrohr 16 groß wird, da die flachen Plattenabschnitte 17b, 17c in Flächenkontakt mit der inneren Fläche des Flachrohrs 16 sind. Da ferner jedes Ende der Vorsprungabschnitte 17d, das an jedem der flachen Plattenabschnitte 17b, 17c aus gebildet ist, mit der inneren Fläche des gegenüberliegenden flachen Plattenabschnitts in Kontakt kommt, kann die Steifigkeit in Dickenrichtung des Flachrohrs 16 erhöht werden. Folglich kann der Nachteil, wonach die innere Rippe 17 stark deformiert wird, um die innere Rippe 17 in hohem Maße in der Dickenrichtung zu versetzen, vermindert werden und es ist möglich, eine Vielzahl von kleinen Durchflusswegen 15a festzulegen, deren äquivalente Durchmesser im Flachrohr klein sind.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der inneren Rippe 17, welches sich in dem oben genannten Flachrohr 16 befindet, ist in 5 gezeigt. Diese innere Rippe 17 ist derart ausgebildet, dass die Vorsprungabschnitte 17d nur in einem der flachen Plattenabschnitte 17b ausgebildet sind, ein anderer der flachen Plattenabschnitte 17c aus einer kontinuierlichen flachen Fläche in Kontakt mit dem flachen Abschnitt 16b des Flachrohrs 16 ausgebildet ist, und das Ende von jedem Vorsprungabschnitt 17d in Kontakt mit der inneren Fläche (eine gegenüberliegende Fläche bezüglich der Seite, welche mit der inneren Fläche des Flachrohrs 16 in Kontakt steht) des flachen Plattenabschnitts 17c steht. Die Vorsprungabschnitte 17, die in diesem Ausführungsbeispiel verwendet werden, sind in dem flachen Plattenabschnitt 17b bezüglich einer spezifischen Teilung ausgebildet, die in etwa halb so groß wie die Teilung der Vorsprungabschnitte 17d ist, die in den flachen Plattenabschnitten 17b, 17c in der vorigen Struktur ausgebildet ist, um einen äquivalenten Durchmesser des kleinen Durchflusswegs 15a in etwa ähnlich zum vorigen Strukturbeispiel auszubilden.
Auch in dieser Struktur sind zwei flache Plattenabschnitte 17b, 17c, die einander gegenüberliegen und über den Verbindungsabschnitt 17a verbunden sind, in Flächenkontakt mit der inneren Fläche des Flachrohrs 16, so dass die Steifigkeit bezüglich der Kraft in der Breitenrichtung der inneren Rippe selbst erhöht werden kann und das Flachrohr 16 vergrößert werden kann. Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel kann der Nachteil, wonach die innere Rippe 17 stark verformt wird, um die innere Rippe 17 in hohem Maße in der Breitenrichtung zu versetzen, vermindert werden und es ist möglich, eine Vielzahl von den kleinen Durchflusswegen 15a festzulegen, deren äquivalente Durchmesser im Flachrohr klein sind.
Das andere Strukturbeispiel der inneren Rippe 17, welche sich in dem vorigen Flachrohr 16 befindet, ist in 6 gezeigt. Bei dieser inneren Rippe 17 ist jeder der Vorsprungabschnitte 17d in einer trapezförmigen Gestalt bezüglich einer Querschnittsansicht ausgebildet, wobei ein oberer Abschnitt 17d-1 flach ausgebildet ist und Konstruktionsabschnitte 17d-2 zwischen dem oberen Abschnitt 17d-1 und dem flachen Plattenabschnitt (17b oder 17c) konstruiert sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Vorsprungabschnitte in beiden der flachen Plat tenabschnitte 17b, 17c mehrzahlig bei spezifischen Intervallen ausgebildet und jedes Ende von ihnen ist in Kontakt mit der inneren Fläche (eine gegenüberliegende Fläche bezüglich der Seite, welche mit der inneren Fläche des Flachrohrs 16 in Kontakt steht) des flachen Plattenabschnitts, der diesbezüglich gegenüberliegt, um den Durchflussweg 15 in eine Vielzahl von kleinen Durchflusswegen 15a, deren äquivalente Durchmesser klein sind, zu teilen. Es ist zu beachten, dass die anderen Komponenten identisch sind zu denjenigen der vorigen Strukturbeispiele, so dass die Erläuterungen weggelassen werden, wobei gleiche Bezugszeichen jeweils für gleiche Teile verwendet werden.
In dieser Struktur sind zwei flache Plattenabschnitte 17b, 17c, die einander gegenüberliegen und über den Verbindungsabschnitt 17a verbunden sind, in Flächenkontakt mit der inneren Fläche des Flachrohrs 16, so dass die Steifigkeit bezüglich der Kraft in der Breitenrichtung der inneren Rippe selbst erhöht werden kann und der Kontaktwiderstand an dem Kontaktabschnitt zwischen der inneren Rippe 17 und dem Flachrohr 16 vergrößert werden kann. Des Weiteren können, da die Enden 17d-1 der Vorsprungabschnitte 17d in einer flachen Gestalt ausgebildet und in Kontakt mit der inneren Fläche des gegenüberliegenden flachen Plattenabschnitts sind, der Kontaktwiderstand zwischen den Vorsprungabschnitten 17d und den flachen Plattenabschnitten 17b, 17c vergrößert werden und die Steifigkeit bezüglich der Kraft in der Dickenrichtung des Flachrohrs vergrößert werden. Folglich kann der Nachteil, wonach die innere Rippe 17 stark deformiert wird, um die innere Rippe 17 in hohem Maße in der Breitenrichtung zu versetzen, vermindert werden und es ist möglich, eine Vielzahl von kleinen Durchflusswegen 15a festzulegen, deren äquivalente Durchmesser im Flachrohr klein sind.
Außerdem ist bei der vorigen Gestalt der Kontaktwiderstand an einem Kontaktabschnitt zwischen jedem der Vorsprungabschnitte der inneren Rippe und dem flachen Abschnitt groß, so dass ein Trennen, wonach eine Deformation klein ist, erzielt werden kann, selbst wenn der Verbindungsabschnitt der inneren Rippe sich nicht in Kontakt mit der inneren Fläche des Flachrohrs befindet.
Außerdem ist der vorige Konstruktionsabschnitt 17d-2 vorzugsweise abgewinkelt, wobei der Neigungswinkel zum flachen Plattenabschnitt 17b, 17c in einem Bereich zwischen 45° – 90° festgelegt wird, da ein Trennen der inneren Rippe 17 erleichtert wird und es erforderlich ist, den äquivalenten Weg mit einem kleinen äquivalenten Durchmesser und den vorigen Konstruktionsabschnitt 17d-2 festzulegen und der äquivalente Durchmesser von jedem kleinen Durchflussweg 15a, der durch die innere Rippe 17 definiert ist, in einem Bereich von 0,7mm – 1,5mm festgelegt ist, wenn die Höhe des Rohrs in einem Bereich von 1,5mm – 2,3mm fest gelegt ist, eine Dicke des Flachrohrs in einem Bereich von 0,15mm – 0,25mm festgelegt ist und eine Plattendicke der inneren Rippe in einem Bereich von 0,06mm – 0,13mm festgelegt ist. Entsprechend der Festlegung des Neigungswinkels bezüglich der Konstruktionsabschnitte 17d-2 innerhalb des obigen Bereichs wird die Steifigkeit der Konstruktionsabschnitte 17d-2 der inneren Rippe 17 festgelegt, so dass sich das Trennen mittels der Trennklinge vereinfacht. Außerdem kann bei der vorigen Struktur eine Verbesserung, wie in 7 gezeigt, verwendet werden. Das heißt, obwohl die Struktur, wie in 6 gezeigt, derart ist, dass ein gefalteter bzw. gebogener Abschnitt 16c im Flachrohr 16 des Rohrs 4 in Kontakt mit dem Verbindungsabschnitt 17a der inneren Rippen 17 ist, kann ein Spalt (a) zwischen dem gefalteten Abschnitt 16c und dem Verbindungsabschnitt 17a ausgebildet werden, um ein Spiel zwischen diesen auszubilden. Es wird bestätigt, dass ein schlechtes Verlöten bei der inneren Rippe kaum auftritt, verglichen mit dem obigen Strukturbeispiel, bei dem der gefaltete Abschnitt 16c in Kontakt mit dem Verbindungsabschnitt 17a ist.
Außerdem ist bei der vorigen Struktur die innere Rippe 17 in dem Flachrohr 16 derart aufgenommen, dass der gefaltete Abschnitt 16c des Flachrohrs 16 dem Verbindungsabschnitt 17a der inneren Rippe 17 gegenüberliegt, mittels Reversierens der inneren Rippe 17. Das heißt, die innere Rippe 17 kann derart aufgenommen werden, dass der Verbindungsabschnitt 17a in Kontakt mit dem Verbindungsstreifen 16d kommt, oder derart, dass ein Spalt (β) zwischen dem Verbindungsstreifen 16d und dem Verbindungsabschnitt 17a ausgebildet wird, um ein Spiel zwischen diesen auszubilden. Bei dieser Struktur wird bestätigt, dass ein schlechtes Verlöten bei der inneren Rippe kaum auftritt.
8 zeigt die andere Verbesserung der inneren Rippe 17, wie in 6 gezeigt, welche sich in dem Flachrohr 16 befindet. Bei dieser inneren Rippe 17 hat der Vorsprungsabschnitt 17d eine Querschnittsform, um sich bezüglich eines Endabschnitts davon zu fokussieren, d.h. ist in einer Dreicksform im Querschnitt ausgebildet, so dass die Enden von beiden Konstruktionsabschnitten 17d-3, die zu den flachen Plattenabschnitten schräg zulaufen, in diesem Ausführungsbeispiel aneinander anliegen. Somit sind die Vorsprungabschnitte 17d auch in beiden flachen Plattenabschnitten 17b, 17c mehrzahlig bei einem spezifischen Intervall ausgebildet und jedes Ende von diesen ist in Kontakt mit der inneren Fläche (eine gegenüberliegende Fläche bezüglich einer Seite, die mit der inneren Fläche des Flachrohrs 16 in Kontakt steht) des diesbezüglich gegenüberliegenden flachen Plattenabschnitts, um den Durchflussweg 15 in eine Vielzahl von kleinen Durchflusswegen 15a, deren äquivalente Durchmesser klein sind, zu teilen. Es ist zu beachten, dass die anderen Komponenten ähnlich sind zu denjenigen der vorigen Strukturbeispiele, so dass die Erläuterungen weggelassen werden, wobei jeweils gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet werden.
Folglich sind auch bei diesem Beispiel zwei flache Plattenabschnitte 17b, 17c, die einander gegenüberliegen und über den Verbindungsabschnitt 17a verbunden sind, in Flächenkontakt mit der inneren Fläche des Flachrohrs 16, so dass die Steifigkeit bezüglich der Kraft in der Breitenrichtung der inneren Rippe selbst erhöht werden kann und der Kontaktwiderstand an dem Kontaktabschnitt zwischen der inneren Rippe 17 und dem Flachrohr 16 vergrößert werden kann. Da die Enden der Vorsprungabschnitte 17d in Kontakt mit der inneren Fläche des gegenüberliegenden flachen Plattenabschnitts sind, kann die Steifigkeit bezüglich der Kraft in Dickenrichtung des Flachrohrs erhöht werden. Folglich kann der Nachteil, wonach die innere Rippe 17 stark deformiert wird, um die innere Rippe 17 in hohem Maße in der Breitenrichtung zu versetzen, vermindert werden und es ist möglich, eine Vielzahl von kleinen Durchflusswegen 15a festzulegen, deren äquivalente Durchmesser im Flachrohr klein sind.
Eine andere innere Rippe 17 ist in der 9 gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel ist nicht Teil der Erfindung. Bei dieser inneren Rippe 17 werden die Vorsprungabschnitte 17d von beiden flachen Plattenabschnitten 17b, 17c jeweils zu den gegenüberliegenden flachen Plattenabschnitten ausgebildet und die Enden der Vorsprungabschnitte 17d sind mit den diesbezüglich gegenüberliegenden Enden in Kontakt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Vorsprungabschnitte 17d mittels gefalteten Abschnitten ausgebildet, die derart gefaltet sind, um in Kontakt miteinander zu sein, und die Enden, die einander gegenüberstehen, sind miteinander in Kontakt, so dass der Durchflussweg 15 in eine Vielzahl von kleinen Durchflusswegen 15a mit jeweils kleinen äquivalenten Durchmessern geteilt ist. Es ist zu beachten, dass die anderen Komponenten ähnlich zu derjenigen der vorigen Strukturbeispiele sind, so dass die Erläuterungen weggelassen werden, wobei jeweils gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet werden.
Folglich sind auch bei dieser Struktur zwei flache Plattenabschnitte 17b, 17c, die einander gegenüberliegen und über den Verbindungsabschnitt 17a verbunden sind, in Flächenkontakt mit der inneren Fläche des Flachrohrs 16, so dass die Steifigkeit bezüglich der Kraft in der Breitenrichtung der inneren Rippe selbst erhöht werden kann und der Kontaktwiderstand an dem Kontaktabschnitt zwischen der inneren Rippe 17 und dem Flachrohr 16 vergrößert werden kann. Da die Enden der Vorsprungabschnitte 17d in Kontakt mit der inneren Fläche des gegenüberliegenden flachen Plattenabschnitts sind, kann die Steifigkeit bezüglich der Kraft in Dickenrichtung des Flachrohrs erhöht werden. Folglich kann der Nachteil, wonach die innere Rippe 17 stark deformiert wird, um die innere Rippe 17 in hohem Maße in der Breitenrichtung zu versetzen, vermindert werden und es ist möglich, eine Vielzahl von kleinen Durchflusswegen 15a festzulegen, deren äquivalente Durchmesser im Flachrohr klein sind. Außerdem kann in der in 9 gezeigten Struktur, obwohl das Beispiel, wonach anliegende Vorsprungabschnitte aus den gefalteten Abschnitten ausgebildet gezeigt sind, wenn die kleinen Durchflusswege mit verfügbaren äquivalenten Durchmessern ausgebildet werden können, jeder Vorsprungabschnitt in ungefährer trapezförmiger Gestalt im Querschnitt, wie in 6 gezeigt, hergestellt werden, oder kann in ungefährer dreiecksförmiger Gestalt im Querschnitt, wie in 8 gezeigt, hergestellt werden und ferner können die Enden, die einander gegenüberstehen, anliegend sein.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Wie oben erwähnt, gemäß dieser Erfindung, da eine innere Rippe, die in einem Durchflussweg eines Flachrohrs angeordnet ist, aus zwei gegenüberliegenden flachen Plattenabschnitten ausgebildet ist, welche in einer flachen Plattengestalt ausgebildet sind, um entlang einer der Seitenkanten des Flachrohrs verbunden zu sein und im Kontakt mit einer inneren Fläche des flachen Plattenabschnitts zu sein, und Vorsprungabschnitte, welche von zumindest einem der flachen Plattenabschnitte vorstehen und deren Enden in Kontakt mit anderen der gegenüberliegenden flachen Plattenabschnitte sind, oder aus zwei gegenüberliegenden flachen Plattenabschnitten ausgebildet sind, welche in einer flachen Plattengestalt ausgebildet sind, um entlang einer der Seitenkanten des Flachrohrs verbunden zu sein und in Kontakt mit einer inneren Fläche des flachen Plattenabschnitts zu sein, und Vorsprungabschnitte, welche von beiden der flachen Plattenabschnitte vorstehen und deren Enden in Kontakt miteinander sind, kann die Steifigkeit bezüglich einer Kraft in Breitenrichtung der inneren Rippe, der Kontaktwiderstand bezüglich einer Kraft in Breitenrichtung bei einem Kontaktabschnitt zwischen der inneren Rippe und dem Flachrohr, und ferner die Steifigkeit bezüglich einer Widerstandskraft in Dickenrichtung durch das Flachrohr erhöht werden, wobei es folglich im Fall des Trennens bzw. Schneidens des Flachrohrs im Zustand, bei dem die innere Rippe eingefasst ist, ermöglicht wird, die innere Rippe schwer zu versetzen und es ermöglicht wird, eine Vielzahl von Wegen, deren äquivalente Durchmesser klein sind, im Flachrohr, festzulegen.

Claims

Rohr (4) für einen Wärmetauscher, ausgebildet aus einem Flachrohr (16), dessen beide Enden offen sind und in welchem ein Durchflussweg (15) für ein Wärmetausch-Medium und eine innere Rippe (17), in dem Durchflussweg des Flachrohrs (16) angeordnet und separat von dem Flachrohr dünner als die Dicke des Flachrohrs (16) ausgebildet, wobei das Flachrohr (16) aus einer Platte aus Material für ein flaches Rohr ausgebildet ist und der Rohr (4) mittels Schneiden des flachen Rohrs (16) zusammen mit der inneren Rippe (17) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Rippe (17) aus zwei gegenüberliegenden flachen Plattenabschnitten ausgebildet ist, verbunden entlang einer der Seitenkanten des Flachrohrs (16) und in einer flachen Plattenform gebildet, um in Kontakt mit einer inneren Fläche des Flachrohres (16) zu sein, und Vorsprungsabschnitte (17d), welche von zumindest einem der flachen Plattenabschnitte (17b, 17c) vorstehen und deren obere Enden in Kontakt mit dem anderen, gegenüberliegenden flachen Plattenabschnitt sind.
Rohr (4) für einen Wärmtauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes obere Ende der Vorsprungsabschnitte (17d) flach gebildet ist.
Rohr (4) für einen Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Vorsprungsabschnitte (17d) eine Form in einem Querschnitt aufweist, so dass sie sich zu ihrem oberen Ende hin konzentriert.
Rohr (4) für einen Wärmetauscher nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachrohr (16) und die innere Rippe (17) mittels eines Lötmaterials, welches die innere Rippe (17) überzieht, verlötet sind.