DE69823384T2

DE69823384T2 - Wärmetauscher

Info

Publication number: DE69823384T2
Application number: DE69823384T
Authority: DE
Inventors: Kunihiko Osato-gun NISHISHITA
Original assignee: Zexel Valeo Climate Control Corp; Toyo Radiator Co Ltd
Current assignee: Valeo Thermal Systems Japan Corp; T Rad Co Ltd
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1998-11-13
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2018-11-14
Also published as: EP1030157A4; WO1999026037A1; EP1030157B1; US6250381B1; EP1030157A1; KR20010024615A; JPH11148794A; DE69823384D1

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, und spezifischer betrifft sie einen Wärmetauscher, welcher für die Anwendung als Kühler für Fahrzeuge ideal ist.
STAND DER TECHNIK
Der Wärmetauscher für Fahrzeuge, der in der japanischen ungeprüften Gebrauchsmuster-Veröffentlichung Nr. H1-61582 offenbart ist, wird erreicht durch Bildung eines Wärmetauschers für Motorkühlwasser, einen Wärmetauscher für Klimaanlagen und andere Wärmetauscher als eine integrierte Einheit, wobei jeder Wärmetauscher mit einem Kern, der aus einer Vielzahl von Rohren und Rippen, die in Kontakt mit den Rohren befestigt sind, besteht, und einer Rohrplatte versehen ist, welche die Enden der Rohre, die gleichzeitig zu zwei Kernen gehören, abdeckt. Zusätzlich ist eine Nut an der Umfangskante der Rohrplatte gebildet, und der Bodenabschnitt des Tankhauptkörpers, der aus einem Kunstharz besteht, ist durch Abdichten an der Nut angepaßt und befestigt.
Der Kühler, der in 23(a) gezeigt wird, ist ein sogenannter Tauchkühler und besitzt einen Aufbau, der dem oben beschriebenen ähnelt. Genauer heißt das, daß dieser Kühler 100 mit Tankhauptkörpern 102 und 103 ausgestattet ist, die aus einem Kunstharz an der Spitze und am Boden des Kern-Hauptkörpers 101 bestehen, der aus Rohren 104 und Rippen 105 besteht, die jeweils aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sind. Wie in 23(b) gezeigt, sind die Tankhauptkörper 102 und 103 jeweils mit einem Flanschabschnitt 108 ausgestattet, der mittels eines O-Rings an der Nut 107 angebracht ist, die an der Peripherie einer Endplatte 106 gebildet ist, an der die Rohre 104 an einem Ende montiert sind, und die Tankhauptkörper 102 und 103 sind jeweils weiter befestigt durch Verwendung von Dichtlaschen 109, die über bestimmte Intervalle entlang der Umfangskante der Endplatte 106 gebildet sind.
Es ist anzumerken, daß in 23(a), die den Kühler 100 zeigt, das Bezugszeichen 110 ein Einlaßrohr bezeichnet, durch das Motorkühlwasser in den oberen Tankhauptkörper 102 geleitet wird, und daß Bezugszeichen 111 ein Auslaßrohr bezeichnet, durch welches das Motorkühlwasser aus dem unteren Tankhauptkörper 103 abgelassen wird. Zusätzlich ist ein Kühlwasser-Einlaßkanal 116, der beispielsweise durch einen Deckel 112 mit Druckventil abgeriegelt wird, am oberen Tankhauptkörper 103 vorgesehen. Im unteren Tankhauptkörper 103 ist ein Ölkühler vorgesehen, und die Bezugszeichen 114 und 115 bezeichnen Einlaß-/Auslaßrohre des Ölkühlers.
Jedoch, beim Aufbau nach dem Stand der Technik, wie oben beschrieben, bei dem die Rohre und die Rippen, die den Kern bilden, aus Aluminium bestehen und die Tankhauptkörper aus Kunstharz bestehen, gibt es das Problem, daß sie nicht gemeinsam hergestellt werden können. Es besteht weiterhin das Problem, der schlechten Wiederverwertbarkeit des Kühlers selbst.
Als Lösung kann eine Methode vorgeschlagen werden, bei der die Bauteile, aus denen die Tankteile bestehen, aus einer Aluminiumlegierung gebildet werden und die Aluminiumlegierung-Tankteile dann in einem Ofen mit dem Kern zusammengelötet werden, um eine integrierte Einheit zu erreichen. Jedoch tritt während der Reparaturarbeiten, beispielsweise mittels Schweißbrennen oder dergleichen, die nach dem Lötvorgang zur Ausbesserung fehlerhafter Lötstellen zwischen den einzelnen Bauelementen, aus denen die Tankabschnitte bestehen, durchgeführt werden, das Problem auf, daß die Rohre und Rippen während des Reparaturvorgangs schmelzen, wenn sich die Lötstellen zwischen den einzelnen Baugliedern in der Nähe der Rohre und Rippen befinden.
Zusätzlich, während der Ölkühler zur Kühlung des Automatikgetriebeöls (nachfolgend als A/T-Ölkühler bezeichnet) gleichzeitig innerhalb der Auslaßseite (unten) des Tankhauptkörpers 103 im Kühler, montiert wird, werden die Einlaß-/Auslaßrohre des A/T-Ölkühlers bei der Montagearbeit zum Hindernis, wenn U-förmige Tankplatten benutzt werden. Weiterhin, während die Einlaß-/Auslaßrohre des A/T-Ölkühlers zwischen den Tankplatten eingeschlossen und gelötet werden können, kann diese Methode dadurch Probleme aufwerfen, daß die Formen in der Nähe der Einführlöcher für die Einlaß-/Auslaßrohre kompliziert werden und dadurch ein gutes Löten der Einlaß-/Auslaßrohre, der Tankplatten und dergleichen nicht erreicht wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Wärmetauscher mit einem Aufbau bereitzustellen, der integrieres Löten erlaubt, der eine Verbesserung der Montage beim Zusammenbau des A/T-Ölkühlers erreicht und ebenfalls eine bessere Gesamtzusammenbaubarkeit und gute Wiederverwertbarkeit erreicht.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Demzufolge, in dem Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung, der ausgestattet ist mit mindestens einem Tankabschnitt, Rohren, die mit dem Tankabschnitt kommunizieren, und Rippen, die zwischen den Rohren vorgesehen sind, umfaßt der Tankabschnitt ein erstes L-förmiges Tankelement, bestehend aus einer Montagewand, an der die Vielzahl von Rohren eingeführt wird, und einer ersten Wand, die sich bis zu einer bestimmten Länge vom Rand der Montagewand entlang der Längsrichtung ausstreckt, in die Richtung in der die Rohre eingeführt werden, ein zweites L-förmiges Tankelement, das mit einem Ende der Montagewand des ersten L-förmigen Tankelements verbunden ist, und Sperrelemente, die an den beiden Enden in Längsrichtung des ersten und zweiten L-förmigen Tankelements vorgesehen sind, wobei zumindest ersten und zweiten L-förmigen Tankelemente, die Rohre und Rippen in einem Ofen zusammengelötet sind, um eine integrierte Einheit zu erreichen. Zusätzlich ist es wünschenswert, das erste und zweite L-förmige Tankelement, die Rohre, Rippen und die Seitenplatte aus einer Aluminiumlegierung zu bilden. Der Querschnitt des ersten L-förmigen Tankelements und des zweiten L-förmigen Tankelements sollte L-förmig sein oder eine unregelmäßige J-Form annehmen.
Als Ergebnis realisiert der Kühler gemäß der vorliegenden Erfindung, der einen Aufbau erreicht, der integriertes Löten erlaubt, eine Reduktion der Montagekosten und eine verbesserte Wiederverwertbarkeit. Zusätzlich, da der Tankabschnitt aus den ersten und zweiten L-förmigen Tankelementen besteht, muß der A/T-Ölkühler vor dem Zusammenbau nur an einem der L-förmigen Tankelemente angebracht werden, wodurch eine Erleichterung des Zusammenbaus erreicht wird, der Montage des A/T-Ölkühlers am Tank.
Weiterhin, da die Hälfte des gelöteten Gebiets der Komponenten, die den Tankabschnitt ausmachen, von den Rohren und Rippen entfernt ist, wird die Reparatur der Stellen erleichtert, an denen vollständiges Löten nicht erreicht wurde. Zusätzlich wird das Problem des Schmelzens der Rohre und Rippen während eines Reparaturvorgangs, der beispielsweise mittels Schweißbrennen bzw. einer Lötlampe durchgeführt wird, in den Gebieten, die vom gelöteten Gebiet entfernt sind, vermieden.
Die Sperrelemente sind als eine Platte, die eine externe Umfangskante besitzt, welche dem Umfangsrand der inneren Seitenoberflächen des ersten L-förmigen Tankelements und des zweiten L-förmigen Tankelements entspricht, gebildet, und sind jeweils versehen mit einem ersten positionierenden vorspringenden Abschnitt, der zu der Montagewand vorragt und einem zweiten positionierenden vorspringenden Abschnitt, der zu dem zweiten Tankelement vorragt, wobei der erste positionierende vorspringende Abschnitt in ein erstes Einführloch, das an einer bestimmten Position in der Montagewand des ersten L-förmigen Tankelements in der Nähe des Endes in der Längsrichtung gebildet ist, eingeführt wird, und der zweite positionierende vorspringende Abschnitt in ein zweites Einführloch eingeführt wird, das an einer bestimmten Position am zweiten L-förmigen Tankelement in der Nähe des Endes in Längsrichtung gebildet ist.
Zusätzlich sind die Einlaß-/Auslaßrohre, durch die das Wärmetauschermedium fließt, an der ersten Wand des ersten L-förmigen Tankelements gebildet. Als Ergebnis sind die Einlaß-/Auslaßrohre nicht entlang zweier unterschiedlicher Bauelemente gespreizt gebildet. Weiterhin stören die Einlaß-/Auslaßrohre des Ölkühlers vor dem Vorgang des Zusammenbaus nicht, da der Ölkühler an der ersten Wand des zweiten L-förmigen Tankelements vorgesehen ist, um einen einfachen Zusammenbau zu erreichen.
Die Querschnitte des ersten und zweiten L-förmigen Tankelements sind entweder L-förmig oder J-förmig. Zusätzlich, ist eine Paßnut an der Montagewand des ersten Tankelements an einem Ende entlang der Richtung der kürzeren Seite der Montagewand, sich entlang der Längsrichtung erstreckend, gebildet, wobei ein Ende einer Wand des zweiten L-förmigen Tankelements in die Paßnut eingefügt ist, und eine Paßnut ist an einer Wand des zweiten L-förmigen Tankelements entlang der Längsrichtung gebildet, wobei ein Ende einer Wand des ersten L-förmigen Tankelements in die Paßnut eingefügt ist. Da das erste L-förmige Tankelement und das zweite L-förmige Tankelement mit ihren jeweiligen Wänden in die Paßnuten eingefügt gehalten werden, kann der Tankabschnitt während des vorbereitenden Montagevorgangs, der vor dem Lötvorgang durchgeführt wird, fest angebracht werden.
Alternativ kann statt der Paßnuten ein Stufenabschnitt, der sich in Längsrichtung erstreckt und der mit der ersten Wand des ersten L-förmigen Tankelements in Kontakt tritt, an einem Ende der zweiten Wand des zweiten L-förmigen Tankelements gebildet sein, oder es kann eine Haltewand, die sich entlang der Längsrichtung erstreckt und die mit äußeren Seite eines Endes der ersten Wand des ersten L-förmigen Tankelements in Kontakt tritt, an einem Ende der zweiten Wand des zweiten L-förmigen Tankelements gebildet sein.
Durch die Bereitstellung von Klemm- bzw. Dichtlappen an den Paßnuten, die an den ersten Wänden der ersten und zweiten L-förmigen Tankelemente gebildet sind, und durch Krümmung der Klemm- bzw. Dichtlappen in Richtung der Oberflächen der ersten Wand, kann die vorbereitende Montage mit einem hohen Grad an Verläßlichkeit vor dem Löten durchgeführt werden.
Halteteile, die sich mit den Paßnuten und den ersten Wänden der ersten und zweiten L-förmigen Tankelemente verbinden, die in die Paßnuten eingefügt sind, sind gebildet, und mit der Halterung, die durch die Halteteile erreicht wird, werden das erste L-förmige Tankelement und das zweite L-förmige Tankelement vor dem Lötprozeß miteinander vormontiert. Die Halteteile bestehen jeweils aus einem vorspringenden Halteabschnitt und einem eingekerbten bzw. eingezogenen Halteabschnitt.
Der Abstand, über den das Paar positionierender vorspringender Abschnitte sich an der Sperrplatte einander gegenüberliegen, ist kleiner eingestellt, als die Stärke des zweiten L-förmigen Tankelements. Da diese Einstellung gewährleistet, daß die positionierenden vorspringenden Abschnitte nicht aus den Positionierungslöchern vorragen und somit nicht in Kontakt mit der Spannvorrichtung kommen, ist eine verläßliche Montage gesichert. Alternativ kann der Abstand, über den der zweite positionierende vorspringende Abschnitt vorragt, größer eingestellt werden als die Stärke des zweiten L-förmigen Tankelements, um die Montierbarkeit des Sperrelements zu verbessern, und der vorspringende Abschnitt kann gekrümmt werden, um sicherzustellen, daß das Sperrelement sicher gehalten wird.
Des weiterer ist das Sperrelement zusammen mit der Seitenplatte als integrierte Einheit gebildet. Auf diese Weise wird die Zahl der benötigten Teile reduziert. Zusätzlich ist das Sperrelement mit einem positionierenden vorspringenden Abschnitt ausgestattet, der am Ende des Sperrelements, das mit der Seitenplatte zusammen als eine integrierte Einheit gebildet wird, vorspringt, wobei der positionierende vorspringende Abschnitt in ein positionierendes Durchgangsloch eingeführt ist, das an einer spezifischen Position an dem zweiten L-förmigen Sperrelement in der Nähe von dessen Ende in Längsrichtung gebildet wird.
Ebenfalls ist gemäß der vorliegenden Erfindung an einem Ende der Montagewand des ersten L-förmigen Tankelements ein gekerbter bzw. ausgenommener Abschnitt gebildet, an dem die Seitenplatte, die gemeinsam mit dem Sperrelement als eine integrierte Einheit montiert ist, gebildet wird. Da es die Präsenz des gekerbten bzw. ausgenommenen Abschnitts erlaubt, die Seitenplatte und das Sperrelement als eine integrierte Einheit auf einer einzelnen geraden Linie zu bilden, ist es leicht die Seitenplatte als integrierten Teil des Sperrelements zu bilden. Ebenso kann an dem zweiten L-förmigen Tankelement, das sich im Verhältnis zum ersten L-förmigen Tankelement weiter ausdehnt, im erweiterten Bereich ein Positionierungsloch gebildet werden, an dem der positionierende vorspringende Abschnitt des Sperrelements zusammen mit der Seitenplatte eingefügt ist. Weiterhin kann ein Einführloch in der Nähe des Endes der Montagewand des ersten L-förmigen Tankelements gebildet werden, durch das das Sperrelement, das zusammen mit der Seitenplatte gebildet wird, eingeführt wird.
Darüber hinaus ist die als integrierter Teil des Sperrelements gebildete Seitenwand mit einem bogenförmigen Umgehungsabschnitt versehen, der an dem Ende der Montagewand entlang der Längsrichtung am ersten L-förmigen Tankelement vorbeileitet. Das erlaubt es das Sperrelement und die Seitenplatte als integrierte Einheit zu bilden, ohne den Aufbau des Endes des Tankabschnitts ändern zu müssen, und das Sperrelement kann durch Plazierung des Umgehungsabschnitts in Kontakt mit dem Ende der Montagewand des ersten L-förmigen Tankelements entlang der Längsrichtung positioniert werden.
Weiterhin ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Opfer- bzw. selbstverzehrende Korrosionsschicht an den Oberflächen vorgesehen, die sich auf der Innenseite des Tankabschnitts des ersten L-förmigen Tankelements, des zweiten L-förmigen Tankelements und der Sperrelemente, die den Tankabschnitt bilden, befindet, und eine Lötmaterialschicht ist auf der Außenseite des Tankabschnitts vorgesehen. Es ist anzumerken, daß die Opfer- bzw. selbstverzehrende Korrosionsschicht aus einer Aluminiumlegierung besteht, die ein Metall enthält, das eine graduell höhere Tendenz zur Ionisierung als Aluminium aufweist. Als Ergebnis, da die Opfer- bzw. selbstverzehrende Korrosionsschicht, bestehend aus einer Aluminiumlegierung, die ein Metall enthält, das eine graduell höhere Tendenz zur Ionisierung im Verhältnis zu der von Aluminium erreicht, an den Oberflächen vorgesehen ist, die sich auf der Innenseite des Tankabschnitts befinden, und die Opfer- bzw. selbstverzehrende Korrosionsschicht durch Oxidation zu einem frühen Zeitpunkt korrodiert, kann das Material, das den Kern des Tankabschnitts bildet und aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist, davor bewahrt werden zu korrodieren. Es ist anzumerken, daß es wünschenswert ist die Opfer- bzw. selbstverzehrende Korrosionsschicht aus einer Aluminiumlegierung zu bilden, die Zink enthält und eine im Vergleich zu Aluminium höhere Tendenz zur Ionisierung besitzt. Genauer gesagt ist es wünschenswert, die Opfer- bzw. selbstverzehrende Korrosionsschicht aus entweder einer Typ-7.000- oder Typ-1.000-Aluminiumlegierung zu bilden.
Zusätzlich sollte die Lötmaterialschicht aus einer Aluminiumlegierung bestehen, die Silizium enthält. Sie kann aus einer Typ-4.000-Aluminiumlegierung bestehen, die zur Verwendung als Lötmaterial geeignet ist. Es ist anzumerken, daß es wünschenswert ist eine Typ-3.000-Aluminiumlegierung zu verwenden, um das Kernmaterial zu bilden.
Obwohl es wünschenswert ist, den Wärmetauscher als einen Einwege-Wärmetauscher des Querstromtyps oder als Zweiwege-Wärmetauscher des Querstromtyps auszubilden, kann die vorliegende Erfindung für andere Typen von Wärmetauschern mit ähnlichen anzugehenden Problemen übernommen werden. Es ist anzumerken, daß in einem Einweg-Wärmetauscher zwei Tankabschnitte an den zwei Enden der Rohre vorgesehen sind, wobei mit einem Einlaßrohr in einem oberen Abschnitt des einen Tankabschnitts und ein Auslaßrohr in einem unteren Abschnitt des anderen Tankabschnitts vorgesehen ist. Obwohl ein Paar von Tankabschnitten an den zwei Enden der Rohre vorgesehen ist, ist zusätzlich, wenn die vorliegende Erfindung für einen Zweiwege-Wärmetauscher übernommen wird, ein Einlaßrohr im oberen Abschnitt des einen Tankabschnitts vorgesehen, der durch eine teilende Wand in zwei Tanks geteilt ist, und ein Auslaßrohr im unteren Abschnitt desselben Tankabschnitts vorgesehen, wobei der andere Tankabschnitt einen Wendekanal für eine Kühlflüssigkeit bildet. Darüber hinaus umfassen andere Typen von Wärmetauschern, welche die vorliegende Erfindung übernehmen könnten, einen Wärmetauscher, der mit mindestens einem Tankabschnitt versehen ist, der zwei Tanks, erreicht durch die Anwesenheit einer teilenden Wand, und U-förmige Rohre, die zwischen den Tanks kommunizieren, aufweist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1(a) ist eine Frontalansicht eines Einweg-Kühlers einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 1(b) ist eine Seitenansicht des Einweg-Kühlers;
2(a) ist eine Frontalansicht eines Zweiwege-Kühlers einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 2(b) ist eine Seitenansicht des Zweiwege-Kühlers;
3 ist eine Teilperspektive in einer Vergrößerung des Bereichs in der Nähe eines Endes des Tankabschnitts, der ein erstes L-förmiges Tankelement und ein zweites L-förmiges Tankelement, in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, besitzt;
4 ist die Teilschnittansicht in einer Vergrößerung des Tankabschnitts in der ersten Ausführungsform;
5 ist eine explosionsartige Perspektive des Bereichs, der in 3 gezeigt ist;
6(a)~(d) sind Schnittansichten, die Beispiele von Bindungsaufbauten präsentieren, die übernommen werden können, wenn die erste Wand des ersten L-förmigen Tankelement und die zweite Wand des zweiten L-förmigen Tankelement, die den Tankabschnitt ausmachen, verbunden werden, wobei (a) die erste Ausführungsform repräsentiert, (b) die zweite Ausführungsform repräsentiert, (c) die dritte Ausführungsform repräsentiert und (d) die vierte Ausführungsform repräsentiert;
7 ist eine Schnittansicht, ähnlich der vorherigen Schnittansichten, welche die fünfte Ausführungsform präsentiert;
8(a) und (b) sind Schnittansichten, die Beispiele von Bindungsaufbauten präsentieren, die übernommen werden können, wenn die Montagewand des ersten L-förmigen Tankelements und die erste Wand des zweiten L-förmigen Tankelements, die den Tankabschnitt bilden, verbunden werden, wobei (a) die sechste Ausführungsform repräsentiert und (b) die siebte Ausführungsform repräsentiert;
9 zeigt die achte Ausführungsform, wobei (a) eine Ansicht der Tankelemente, die mit Klemm- oder Dichtlappen an den Paßnuten versehen sind, um eine vorläufige Halterung zu erreichen, präsentiert, und (b) eine Ansicht derselben Tankelemente, aus einer anderen Richtung betrachtet, präsentiert;
10 präsentiert Schnittansichten des Bereichs rund um den Tankabschnitt, vormontiert mittels der Klemm- oder Dichtlappen an den Paßnuten, wobei (a) die neunte Ausführungsform präsentiert, (b) die zehnte Ausführungsform präsentiert und (c) die elfte Ausführungsform präsentiert;
11 zeigt Variationen der 10(a)~(c), wobei (a) die zwölfte Ausführungsform zeigt, (b) die dreizehnte Ausführungsform zeigt und (c) die vierzehnte Ausführungsform zeigt;
12(a)~(d) sind Schnittansichten, die Beispiele präsentieren, in denen ein Mittel zur Halterung vorgesehen ist, um die Montierbarkeit des Bindungsaufbaus zu verbessern, durch den das erste L-förmige Tankelement und das zweite L-förmige Tankelement, die den Tankabschnitt bilden, verbunden sind, wobei (a) die fünfzehnte Ausführungsform präsentiert, (b) die sechzehnte Ausführungsform präsentiert, (c) die siebzehnte Ausführungsform präsentiert und (d) die achtzehnte Ausführungsform präsentiert;
13 ist eine Ansicht der neunzehnten Ausführungsform, die durch die Bildung der Seitenplatte und der Sperrplatte als integrierte Einheit und der Bildung eines Schlitzes an dem ersten L-förmigen Tankelement erreicht wird;
14 ist eine Ansicht des Tankabschnitts, erreicht in der zwanzigsten Ausführungsform durch Formung der Seitenplatte und der Sperrplatte als eine integrierte Einheit und durch Verlängerung der zweiten Wand des zweiten L-förmigen Tankelements weiter nach außen entlang der Längsrichtung bis zu einem bestimmten Abstand im Verhältnis zum ersten L-förmigen Tankelement;
15 ist eine Ansicht des Tankabschnitts, der in der einundzwanzigsten Ausführungsform durch Bildung der Seitenplatte und der Sperrplatte als integrierte Einheit und der Bildung eines Einführloches an dem ersten L-förmigen Tankelement erreicht wird;
16 ist eine Ansicht des Tankabschnitts, der in der zweiundzwanzigsten Ausführungsform durch Bildung der Seitenplatte und der Sperrplatte als integrierte Einheit über den Umgehungsabschnitt erreicht wird;
15 ist eine Schnittansicht des Tankabschnitts, der in der dreiundzwanzigsten Ausführungsform erreicht wird, und zeigt die Sperrplatte, welche die Öffnung, die durch das erste und zweite L-förmige Tankelement definiert wird, blockiert;
18 ist eine Schnittansicht des Tankabschnitts, der in der vierundzwanzigsten Ausführungsform erreicht wird, und eine Sperrplatte aufweist, bei der der Abstand, über den der positionierende vorspringende Abschnitt vorspringt, auf einen kleinen Wert gesetzt ist;
19 ist eine Schnittansicht des Tankabschnitts, der in der fünfundzwanzigsten Ausführungsform erreicht wird und eine Sperrplatte aufweist, bei der der Abstand, über den der positionierende vorspringende Abschnitt vorspringt, auf einen großen Wert gesetzt ist;
20(a) ist eine Schnittansicht des Tankabschnitts in der sechsundzwanzigsten Ausführungsform mit einer Sperrplatte, die entlang der inneren Seitenoberflächen der ersten und zweiten L-förmigen Tankelemente gebildet ist, und 20(b) ist eine Draufsicht, welche die Form der Sperrplatte zeigt;
21(a) ist die Vergrößerung eines Abschnitts des verbundenen Bereichs am Tankabschnitt, der aus einem dreischichtigen ersten L-förmigen Tankelement und aus einem zweischichtigen zweiten Tankelement besteht, und 21(b) ist eine Vergrößerung des verbundenen Bereichs am Tankabschnitt, der aus einem zweischichtigen ersten L-förmigen Tankelement und aus einem dreischichtigen zweiten Tankelement besteht;
22 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Abschnitt einer dreischichtigen Sperrplatte zeigt; und
23(a) ist eine Ansicht, die das Beispiel eines Kühlers nach dem Stand der Technik präsentiert, und 23(b) ist eine Schnittansicht mit der Vergrößerung eines Abschnitts desselben Kühlers.
BESTE METHODE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
1(a) und (b) zeigen einen Einweg-Querstrom-Wärmetauscher, der besonders zum Einsatz als Kühler geeignet ist. Der Wärmetauscher 1, der einen Kühler darstellt (im folgenden als der Kühler bezeichnet), umfaßt einen Kühlerkern, bestehend aus einer Vielzahl von Aluminiumrohren 2 und Rippen 3, die in Kontakt mit den einzelnen Rohren 2 zwischen der Vielzahl von Rohren 2 angeordnet sind, Tankabschnitten 4 (4a und 4b), die auf den zwei Seiten des Kühlerkerns 5 vorgesehen sind, wobei die Enden der Rohre 2 auf den beiden Seiten darin einge führt und Seitenplatten 11 und 11 an den zwei Enden entlang der Richtung, in der die Rohre 2 und Rippen geschichtet sind, angeordnet sind.
Ein Kühlwasser-Einlaßkanal 6 ist vorgesehen, um Kühlwasser einzulassen, welches das Kühlmittel in einem der Tankabschnitte, d. h. dem Tankabschnitt 4a, bildet, und die Öffnung des Kühlwasser-Einlaßkanals 6 wird mittels eines Deckels 7 verschlossen, der mit einem Druckventil versehen ist. Der Kühlwasser-Einlaßkanal 6 ist mit einem Überlaufstutzen ausgestattet 8. Zusätzlich ist an einer höher gelegenen Stelle des Tankabschnitts 4a ein Einlaßrohr 9 vorgesehen, um das Kühlwasser einzulassen, und an einer anderen niedriger gelegenen Stelle des Tankabschnitts 4b ist ein Auslaßrohr 10 vorgesehen, um das Kühlwasser abzulassen.
Auf diese Weise läuft das Kühlwasser nach Kühlung des Motors, in einen der Tankabschnitte, d. h. den Tankabschnitt 4a, durch das Einlaßrohr 9 und bewegt sich von dem Tankabschnitt 4a durch die Rohre 2, um in den anderen Tankabschnitt 4b einzuströmen. Während dieses Vorgangs strahlt das Kühlwasser Wärme an die Luft ab, die durch die Rippen 3 strömt, um abzukühlen. Anschließend wird es von dem anderen Tankabschnitt 4b durch das Auslaßrohr 10 zur Motorseite zurückgeleitet. Wenn der interne Druck im Tankabschnitt 4a zu einen Grad ansteigt, der einen spezifischen Wert übersteigt, öffnet zusätzlich das Druckventil, das an dem Deckel 7 vorgesehen ist, damit es dem Kühlwasser ermöglicht, durch den Überlaufstutzen 8 abzufließen, um den Druck innerhalb des Kühlers 1 anzupassen.
Ein Automatikgetriebe-Ölkühler (nachfolgend als A/T-Ölkühler bezeichnet) 46 (nachfolgend detaillierter beschrieben) ist vorgesehen im Tankabschnitt 4b, und ein Einlaßrohr 47 und ein Auslaßrohr 48 ragen von dem Tankabschnitt 4b nach außen vor, wobei sie am Tankabschnitt 4b befestigt sind. Als Ergebnis tritt Kühlung auf, wenn das Kühlwasser in den Tankabschnitt 4b einfließt.
2(a) und (b) zeigen einen Zweiwege-Querstrom-Kühler. Der Kühler 1' umfaßt einen Kühlerkern 5, bestehend aus einer Vielzahl von Aluminiumrohren 2 und Rippen 3, die in Verbindung mit den einzelnen Rohren 2 zwischen der Vielzahl von Rohren 2 stehen, Tankabschnitten 4 (4c und 4d), vorgesehen auf den zwei Seiten des Kühlerkerns 5 mit den Enden der Rohre 2 auf beiden Seiten darin eingefügt, und Seitenplatten 11 und 11 an den zwei Enden entlang der Richtung positioniert, in der die Rohre 2 und Rippen 3 geschichtet sind.
Ein Kühlwasser-Einlaßkanal 6 ist vorgesehen, um Kühlwasser einzulassen, welches das Kühlmittel an einem der Tankabschnitte, d. h. den Tankabschnitt 4c bildet, und die Öffnung des Kühlwasser-Einlaßkanals 6 ist mittels eines Deckels 7 verschlossen, der mit einem Druckventil versehen ist. Der Kühlwasser-Einlaßkanal 6 ist mit einem Überlaufstutzen versehen. Zusätzlich ist der Tankabschnitt 4c mittels einer Trennwand 12 in einen oberen Tankabschnitt 13 und einen unteren Tankabschnitt 14 geteilt. Ein Kühlwasser-Einlaßrohr 9' ist an einer höheren Stelle des oberen Tankabschnitts 13 vorgesehen, und ein Auslaßrohr 10' zum Ablassen des Kühlwassers ist an einer niedrigen Stelle des unteren Tankabschnitts 14 vorgesehen.
Auf diese Weise läuft das Kühlwasser nach Kühlung des Motors durch das Einlaßrohr 9 in den oberen Tankabschnitt 13 des Tankabschnitts 4c ein und bewegt sich von dem oberen Tankabschnitt 13 durch die Rohre 2, um in den anderen Tankabschnitt 4d einzulaufen. Anschließend bewegt es sich, nachdem es eine Wende in dem anderen Tankabschnitt 4d macht, hinab und durch die Rohre 2, um in den unteren Tankabschnitt 14 zu fließen. Seine Wärme wird während dieses Vorgangs an die Luft, die durch die Rippen 3 strömt, abgestrahlt, mit dem Ergebnis, daß das Kühlwasser abkühlt. Abschließend wird es von dem niedrigeren Tankabschnitt 14 über das Auslaßrohr 10 zur Motorseite zurückgeleitet. Zusätzlich, wenn der interne Druck im oberen Tankabschnitt 13 zu einen Grad ansteigt, der einen spezifischen Wert übersteigt, öffnet sich das Druckventil, das an dem Deckel 7 vorgesehen ist, damit es dem Kühlwasser ermöglicht, durch den Überlaufstutzen 8 auszufließen, um die Temperatur innerhalb des Kühlers 1 anzupassen.
Auch in dem Zweiwege-Querstrom Wärmetauscher 1' ist ein Ölkühler 17 innerhalb des Tankabschnitts 4b vorgesehen, genau wie in dem oben beschriebenen Kühler 1, springen aus dem Tankabschnitt 4b ein Einlaßrohr 18 und ein Auslaßrohr 19 nach außen vor, wobei sie an dem Tankabschnitt 4b befestigt sind. Als Ergebnis erfolgt eine Kühlung, wenn das Kühlwasser in den Tankabschnitt 4b einfließt.
Die Tankabschnitte 4 bei der ersten Ausführungsform, die bei den Kühlern 1 und 1' wie beschrieben aufgebaut sind, umfassen jeweils ein erstes L-förmiges Tankelement 30, an dem die Rohre 2 eingeführt und befestigt sind, ein zweites L-förmiges Tankelement 40, das entlang der Längsrichtung mit dem ersten L-förmigen Tankelement 30 verbunden ist, und Sperrelemente (Sperrplatten) 50, welche die Öffnungen an den zwei Enden in Längsrichtung des ersten und zweiten L-förmigen Tankelements 30 und 40 blockieren, zusammengefügt ist, wie in 3, 4 und 5 gezeigt.
Wie 5 zeigt, besteht das erste L-förmige Tankelement 30 aus einer Montagewand 32 mit einer Vielzahl an Einführlöchern 31, in welche die Rohre 2 eingeführt werden, und einer ersten Wand 33, die sich über eine bestimmte Strecke in der Richtung, in der die Rohre 2 von dem einen Ende der Montagewand 32 in Richtung der kurzen Seite eingeführt werden, erstreckt, und das erste L-förmige Tankelement 30 erreicht einen L-förmigen Querschnitt, der durch die Montagewand 32 und der ersten Wand 33 gebildet wird. Zusätzlich ist ein Einführloch 34 zur Positionierung des einzuführenden positionierenden vorspringenden Abschnitts (zweiter vorspringender Abschnitt) 52 der Sperrplatte 50, die unten detaillierter beschrieben wird, an einer bestimmten Position in der Nähe der zwei Enden der Montagewand 32 in Längsrichtung gebildet. Das erste L-förmige Tankelement 30 ist auch mit einer eingezogenen Paßnut 35 versehen, welche entlang der Längsrichtung am Ende (gegenüber der Seite auf der die erste Wand präsent ist) 37 entlang der Richtung der kurzen Seite der Montagewand 32 gebildet ist.
Das zweite L-förmige Tankelement 40 besteht aus einer ersten Wand 41, welche in die Paßnut 35 an einem Ende der Montagewand 32 des ersten L-förmigen Tankelements 40 eingeführt wird, und einer zweiten Wand 42, die sich entlang der Längsrichtung an einem Ende der ersten Wand 41 entlang der Richtung der kurzen Seite erstreckt, und weist einen L-förmigen Querschnitt auf, der durch die erste Wand 41 zweite Wand 42 gebildet wird. Zusätzlich ist ein Einführloch 43 zur Positionierung des einzuführenden positionierenden vorspringenden Ab schnitts (erster vorspringender Abschnitt) 51 der Sperrplatte 50, die unten detaillierter beschrieben wird, in einer bestimmten Position in der Nähe der zwei Enden der zweiten Wand 42 in Längsrichtung gebildet. Weiterhin ist das zweite L-förmige Tankelement 40 mit einer Paßnut 44 ausgestattet, welche entlang der Längsrichtung an einem Ende (gegenüber der Seite, auf der die erste Wand präsent ist) 54 der zweiten Wand 42 entlang der Richtung der kurzen Seite gebildet ist. Ein Ende der ersten Wand 33 des ersten L-förmigen Tankelements 30 ist in die Paßnut 44 eingeführt.
An der Sperrplatte 50 sind der erste vorspringende Abschnitt 51, der in die Einführöffnung 43 eingeführt wird und der zweite vorspringende Abschnitt 52, der in die Einführöffnung 34 eingeführt wird gebildet. Wenn das erste L-förmige Tankelement 30 und das zweite L-förmige Tankelement 40 miteinander verbunden werden, wird der zweite vorspringende Abschnitt 52 in die Einführöffnung 34 eingeführt, und der erste vorspringende Abschnitt 51 wird in die Einführöffnung 43 eingeführt, so daß die Sperrplatte 50 zwischen dem ersten L-förmigen Tankelement 30 und dem zweiten L-förmigen Tankelement 40 eingeklemmt und befestigt ist.
Dadurch, daß der halbe Bereich über den das erste L-förmige Tankelement 30 und das zweite L-förmige Tankelement 40 miteinander verlötet werden, von den Rohren 2 und der Montagewand 32 des ersten L-förmigen Tankelements 30, entfernt liegen, wird die Durchführung von Reparaturen durch Schweißbrennen bzw. mittels einer Lötlampe oder dergleichen, wenn es fehlerhaften Lötungen gibt, erleichtert. Somit wird auch ein Schmelzen der Rohre 2 und der Rippen, während der Reparatur des verbundenen Bereichs auf der entfernten Seite, nicht verursacht.
Zusätzlich, da der erste und der zweite vorspringende Abschnitt 51 und 52 der Sperrplatte 50 in die Halterungslöcher 43 und 34 eingeführt werden, wird das Ende der ersten Wand 33 des ersten L-förmigen Tankelements 30 in die Paßnut 44 des zweiten L-förmigen Tankelements 40 eingefügt, und das Ende der ersten Wand 41 des zweiten L-förmigen Tankelements 40 wird in die Paßnut 35 des ersten L-förmigen Tankelements 30 eingefügt, wie in 3 und 4 gezeigt, so wird eine Vormontage, die vor dem Lötvorgang vorgenommen wird, erleichtert.
Der Automatikgetriebe-(A/T)-Ölkühler 46 befindet sich im Tank 4 und ist innerhalb der ersten Wand 41 des zweiten L-förmigen Tankelements 40 über die Einlaß-/Auslaßrohre 47 und 48 befestigt, wobei die Einlaß-/Auslaßrohre 47 und 48 in das Loch 49 in der ersten Wand des zweiten L-förmigen Tankelements 40 eingeführt werden und nach außen ragen. Öl fließt über die Einlaß-/Auslaßrohre 47 und 48, um einen Wärmetausch für das Kühlwasser, das im Tank 4 fließt, zu erreichen. Da der A/T-Ölkühler 46 mit dem ersten L-förmigen Tankelement 30 verbunden wird, nachdem dieses am zweiten L-förmigen Tankelement 40 montiert wurde, tritt kein Problem in Hinblick auf die Montage des A/T Ölkühlers 46 auf.
Variationen des oben erklärten Beispiels (gezeigt in 6(a)) werden in den 6(b), (c) und (d) und in 7, die Beispiele von Verbindungsaufbauten präsentieren, die übernommen werden können für die erste Wand 33 des ersten L-förmigen Tankelements 30 und die zweite Wand 42 des zweiten L-förmigen Tankelements 40, die einen Tankteil ausmachen. In der zweiten Ausführungsform, gezeigt in 7*(b), ist eine Stufe bzw. Schulter 53, bestehend aus einem Abschnitt, der in Kontakt kommt mit der inneren Oberfläche des Endes 36 der ersten Wand im ersten L-förmigen Tankelement 30, das einen Tankabschnitt 4A und einen Abschnitt, der in Kontakt mit der Endoberfläche des Endes 36 kommt, bildet, am Ende 54 der zweiten Wand 42 im zweiten L-förmigen Tankelement 40 gebildet. Als Ergebnis werden die erste Wand 33 und die zweite Wand 42 miteinander in Kontakt gehalten. Es ist anzumerken, daß dieselben Bezugszeichen identischen Komponenten zugewiesen wurden, wie bei der ersten Ausführungsform, um die Notwendigkeit wiederholter Erklärungen derselben auszuschließen.
In der dritten Ausführungsform, gezeigt in 6(c), wird eine Haltewand 55 durch Krümmen des Endes 54 der zweiten Wand 42 in dem zweiten L-förmigen Tankelement 40, das einen Tankabschnitt 4B bildet, in Richtung der Rohre, und die innere Oberfläche der Haltewand 55 ist in Kontakt mit der äußeren Oberfläche des Endes 36 der ersten Wand 33 plaziert, um die erste Wand 33 durch Umschließen der ersten Wand 33 von außen zu halten.
In der vierten Ausführungsform, gezeigt in 6(d), ist das Ende 36 der ersten Wand 33 im ersten L-förmigen Tankelement 30, das den Tankabschnitt 4C bildet, nach außen gekrümmt, und die Paßnut 44c ist gebildet am Ende 54 der zweiten Wand 42 im zweiten L-förmigen Tankelement 40, um den Endabschnitt einzuschließen.
In der fünften Ausführungsform, gezeigt in 7, ist eine Paßnut 57 senkrecht zu den Rohren 2 am Ende 36 des ersten L-förmigen Tankelements 30, das den Tankabschnitt 4D bildet, gebildet, und das Ende 54 der zweiten Wand 42 im zweiten L-förmigen Tankelement 40 ist in die Paßnut 57 eingefügt.
In der sechsten Ausführungsform, gezeigt in 8(a), die ein Beispiel eines Verbundaufbaus zeigt, der eingesetzt werden kann, wenn das Ende 37 der Montagewand 32 im ersten L-förmigen Tankelement 30, das den Tankabschnitt 4E bildet, und das Ende 45 der ersten Wand des zweiten L-förmigen Tankelement 40 verbunden werden, wobei das Ende 37 der Montagewand 32 nach innen gekrümmt ist, um eine Haltewand 58 zu bilden, und das Ende 45 der ersten Wand 41 im zweiten L-förmigen Tankelement 40 in Kontakt mit der Haltewand 58 steht.
In der siebten Ausführungsform, gezeigt in 8(b), die durch Modifikation der sechsten Ausführungsform erreicht wird, ist die Montagewand 32 des ersten L-förmigen Tankelements 30, das den Tankabschnitt 4F bildet, gebildet als vorstehende Oberfläche, die in Richtung der Rohre vorspringt.
9 bis 11 zeigen Beispiele, in denen die eine Dichtung durchgeführt wird, um eine Verbesserung des vorläufigen Halteeffekts zu erreichen, der beim Verbindungsaufbau des ersten L-förmigen Tankelements 30 und des zweiten L-förmigen Tankelements 40 vor dem Ofenhartlöten erreicht wird. In der achten Ausführungsform, gezeigt in 9, sind Klemm- bzw. Dichtlappen 60 und 60 an der Paßnut 35, die an der Montagewand 32 gebildet ist, und an der Paßnut 44, gebildet an der zweiten Wand 42, vorgesehen, um verwendet zu werden, wenn die Montagewand 32 und die erste Wand 41, und die erste Wand 33 und die zweite Wand 42 des ersten L-förmigen Tankelements 30 und des zweiten L-förmigen Tankelements 40, welche einen Tankabschnitt 4G bilden, verbunden werden.
Nur die Unterschiede von der Ausführungsform, die in 9 gezeigt wird, werden mit Bezug auf 10(a) und (b) erklärt. In der neunten Ausführungsform, gezeigt in 10(a) sind Klemm- bzw. Dichtlappen 60 an der Paßnut 57 vorgesehen, die am Ende 36 der ersten Wand 33 im ersten L-förmigen Tankelement 30, das einen Tankabschnitt 4H bildet, gebildet ist.
In der zehnten Ausführungsform, gezeigt in 10(b), in der eine Haltewand 55 in Kontakt mit der äußeren Seite des Endes 36 des ersten L-förmigen Tankelements 30, das einen Tankabschnitt 4I bildet, an der zweiten Wand 42 des zweiten L-förmigen Tankelements 40 gebildet ist, sind Klemm- bzw. Dichtlappen 60 an der Haltewand 55 vorgesehen.
In der elften Ausführungsform, gezeigt in 10(c), ist eine Stufe gebildet an der ersten Wand 33 des ersten L-förmigen Tankelements 30, das einen Tankabschnitt 4J bildet, wobei die zweite Wand 42 des zweiten L-förmigen Tankelements 40 in Kontakt mit der Stufe 61 steht, wobei Klemm- bzw. Dichtlappen 60 an der Stufe 61 vorgesehen sind.
In der zwölften Ausführungsform, gezeigt in 11(a), ist im Gegensatz zum Verbinden/zur Abdichtung, die für die erste Wand 33*[1] des ersten L-förmigen Tankelements 30 und die erste Wand 41 des zweiten L-förmigen Tankelements 40 im Beispiel, das unter Bezugnahme auf 10(b) oben erklärt wird, erreicht wird, ist das Ende 37 der ersten Wand 33*[1] des ersten L-förmigen Tankelements 30, das einen Tankabschnitt 4K bildet, nach innen gekrümmt, um eine Haltewand 58 zu bilden, wobei das Ende 45 der ersten Wand 41 in Kontakt mit der Innenseite der Haltewand 58 steht und Klemm- bzw. Dichtlappen 60 an der Haltewand 58 vorgesehen sind.
In der dreizehnten Ausführungsform, gezeigt in 11(b), die durch Modifizierung der Ausführungsform, die oben unter Bezugnahme auf 6(b) beschrieben wird, erreicht wird, sind Klemm- bzw. Dichtlappen an einer Stufe 53 vorgesehen, die am Ende 54 der zweiten Wand 42 im zweiten L-förmigen Tankelements 40, das den Tankabschnitt 4L bildet, vorgesehen ist, und in Kontakt mit der ersten Wand 33 steht.
In der vierzehnten Ausführungsform, gezeigt in 11(c), ist die Montagewand 32 des ersten L-förmigen Tankelements 30, das einen Tankabschnitt 4M bildet, als vorspringende Oberfläche gebildet, die in Richtung der Rohre vorragt, und Klemm- bzw. Dichtlappen sind an einer Stufe 62 am Ende 45 der ersten Wand im zweiten L-förmigen Tankelement 40 vorgesehen.
12(a)~(d) präsentieren Beispiele, die jeweils mit einem Mittel zur Halterung ausgestattet sind, um die Montierbarkeit Verbindungsaufbau des ersten L-förmigen Tankelements 30 und des zweiten L-förmigen Tankelements 40 vor dem Ofenhartlöten zu verbessern.
Bei der fünfzehnten Ausführungsform, gezeigt in 12(a), sind das erste L-förmige Tankelement 30 und das zweite L-förmige Tankelement 40, die einen Tankabschnitt 4N bilden, an zwei Stellen verbunden, ein haltender eingezogener Abschnitt 64 ist am Ende 33*[1] der ersten Wand 33 gebildet, ein haltender vorspringender Abschnitt 65, der an dem haltenden eingezogenen Abschnitt 64 gehalten wird, ist an der Paßnut 44 gebildet, die am Ende der zweiten Wand 42 gebildet ist, der haltende eingezogene Abschnitt 64 ist gebildet an der Paßnut 44, die an der Montagewand 32 vorgesehen ist, und der haltende vorspringende Abschnitt 65, der gehalten wird an dem haltenden eingezogenen Abschnitt 64, ist am Ende 45 der ersten Wand 41 gebildet.
Bei der sechzehnten Ausführungsform, gezeigt in 12(b), ist ein Mittel zur Halterung gebildet entlang der Richtung, die der Richtung in der das Mittel zur Halterung in der fünfzehnten Ausführungsform gebildet ist, entgegengesetzt ist. Nämlich, ein haltender vorspringender Abschnitt 65, der auswärts vorspringt, ist am Ende 36 in dem ersten L-förmigen Tankelement 30 gebildet, das einen Tankabschnitt 40 bildet, ein haltender eingezogener Abschnitt 64 ist an der Paßnut 44 gebildet, die an der zweiten Wand 42 im zweiten L-förmigen Tankelement 40 gebildet ist, ein haltender vorspringender Abschnitt 65 ist an der Paßnut 35 gebildet, die am Ende 37 der Montagewand 32 im ersten L-förmigen Tankelement 30 gebildet ist, und ein haltender eingedrückter Abschnitt 64 ist gebildet am Ende 45 der ersten Wand 41 im zweiten L-förmigen Tankelement 40.
Bei der siebzehnten Ausführungsform, gezeigt in 12(c), ist ein Mittel zur Halterung vorgesehen an einem der Bereiche, über den das erste und zweite L-förmige Tankelement 30 und 40, die einen Tankabschnitt 4P bilden, verbunden sind. Nämlich, ein haltender vorspringender Abschnitt 65 ist gebildet am Ende 36 der ersten Wand 33, und ein haltender eingedrückter Abschnitt 64 ist gebildet innerhalb der Paßnut 44, die am Ende 54 der zweiten Wand 42 gebildet ist.
Die achtzehnte Ausführungsform, gezeigt in 12(d), unterscheidet sich von der siebzehnten Ausführungsform dadurch, daß das Mittel zur Halterung eine umgekehrte Anordnung einnimmt. Nämlich, der haltende vorspringende Abschnitt 65 ist am Ende 36 der ersten Wand 33 gebildet in dem ersten L-förmigen Tankelement 30, das den Tankabschnitt 4Q bildet, und ein haltender eingekerbter Abschnitt 64 ist innerhalb der Paßnut 44 an der zweiten Wand 42 im zweiten L-förmigen Tankelement 40 gebildet.
13 bis 16 präsentieren Beispiele, in denen die Seitenplatte und die Sperrplatte als ein integrierte Einheit gebildet sind, um der Sperrplatte zu ermöglichen, mit Leichtigkeit positioniert und gehalten zu werden, und um eine Reduzierung der Anzahl benötigter Teile dadurch zu erreichen, daß die Seitenplatte auch als Sperrplatte fungiert.
Bei der neunzehnten Ausführungsform, gezeigt in 13, sperrt die Seitenplatte 11A, die auch dazu gebildet ist als Sperrplatte zu fungieren, die Öffnung 67, die durch das erste L-förmige Tankelement 30 und das zweite L-förmigen Tankelement 40 definiert wird. Bei dieser Ausführungsform ist ein ausgenommener Abschnitt 68, durch den die Seitenplatte 11A einzuführen ist, an den zwei Enden der Montagewand 32 in dem ersten L-förmigen Tankelement 30 in Längsrichtung gebildet. So wird die Seitenplatte 11A positioniert, durch Einführen eines positionierenden vorspringenden Abschnitts 51A, der an der Spitze der Seitenplatte 11A gebildet ist, in das Einführloch 41, nachdem sie durch den ausgenommenen Abschnitt 68 eingeführt wurde, und die Seitenplatte 11A wird durch die zwei Wände 33 und 41 gehalten, um eine Vormontage vor dem Lötvorgang zu erleichtern.
In einem Tankabschnitt 4S in der zwanzigsten Ausführungsform, gezeigt in 14, sind die erste Wand 33 und 32 des ersten L-förmigen Tankelements 30 und die erste Wand 41 des zweiten L-förmigen Tankelements 40 ausgenommen, um die Länge in Längsrichtung um ein bestimmtes Maß zu reduzieren. So wird die Seitenplatte 11B am Ende des ersten und zweiten L-förmigen Tankelements 30 und 40 positioniert, entlang der Längsrichtung, und der positionierende vorspringende Abschnitt 51A, der an der Spitze der Seitenplatte 11A gebildet ist, wird in das Einführloch 41 eingeführt, um die Öffnung mit einem hohen Grad an Verläßlichkeit abzuschließen.
Bei einem Tankabschnitt 4T in der einundzwanzigsten Ausführungsform, gezeigt in 15, ist ein Einführschlitz 70, durch den die Seitenplatte 11A eingeführt wird, die auch dazu gebildet wurde als Sperrplatte zu fungieren, in einer bestimmten Position in der Nähe der zwei Enden der Montagewand 32 in dem ersten L-förmigen Tankelement 30 entlang der Längsrichtung gebildet. Durch die Bildung des Einführschlitzes 70 in dieser Weise, wird es ermöglicht die Seitenplatte 11A in beiden Richtungen zu halten, um die Montierbarkeit zu verbessern.
Bei der zweiundzwanzigsten Ausführungsform, gezeigt in 16, ist ein Tankabschnitt 4U mit einer Sperrplatte 50 ausgestattet, die als ein integrierter Bestandteil der Seitenplatte 11B gebildet wird, mittels eines gebogenen Umgehungsabschnitts 72. Da die Seitenplatte 11B und die Sperrplatte 50 durch Bearbeitung der Seitenplatte 11B ohne irgendeine spezielle Bearbeitung des ersten L-förmigen Tankelements 30 einfach als integrierte Einheit gebildet werden können, kann der Tankabschnitt 4U mit größerer Leichtigkeit gebildet werden.
17 bis 19 zeigen das Verhältnis zwischen dem ersten und dem zweiten vorspringenden Abschnitt 51 und 52 der Sperrplatte, welche die Öffnung eines Tankabschnitts 4V, 4W oder 4X, bestehend aus dem ersten L-förmigen Tankelement 30 und dem zweiten L-förmigen Tankelement 40, abriegelt und den Einführlöchern 34 und 43. Bei der dreiundzwanzigsten Ausführungsform, gezeigt in 17, ist die Strecke DP, um die der erste und zweite vorspringende Abschnitt 51 und 52 vorragen, mit der Tiefe Dh (Stärke des zweiten L-förmigen Tankelement 40) der Einführlöcher 34 und 43 gleichgesetzt. Bei der vierundzwanzigsten Ausführungsform, gezeigt in 18, ist außerdem die Strecke DP, um die die ersten und zweiten vorspringenden Abschnitte 51A und 51 vorspringen, kleiner als die Tiefe Dh der Paßlöcher 34 und 43 gewählt, um sicherzustellen, daß der erste vorspringende Abschnitt 51A niemals aus dem Paßloch 43 vorragen wird. Da der erste vorspringende Abschnitt 51A so nicht über das Einführloch 43 vorragt, um in Kontakt mit der Spannvorrichtung zu kommen, kommt kein fehlerhaftes Spannen vor.
Im Gegensatz dazu ist bei der fünfundzwanzigsten Ausführungsform, gezeigt in 19, die Strecke DP, um die der erste vorspringende Abschnitt 51B an der Sperrplatte 50 vorspringt, größer als die Tiefe Dh des Einführloches 43 an dem Tankabschnitt 4X gewählt. Das verbessert die Montierbarkeit mit dem ersten vorspringenden Abschnitt 51B, und durch Pressen bzw. Verformen des Abschnitts, der im Verhältnis zum Einführloch 43 weiter vorragt, wird die Kraft, mit der die Sperrplatte 50 gehalten wird, erhöht.
Eine Sperrplatte 50A eines Tankabschnitts 4Y in der sechsundzwanzigsten Ausführungsform, die in 20(a) und (b) gezeigt wird, ist mit vorspringenden Abschnitten 73 ausgestattet, die vorab in Übereinstimmung mit der Form der Ecken gebildet wurden. Auf diese Weise ist die Sperrplatte 50A gänzlich in Kontakt mit der Öffnung des Tankabschnitts 4Y plaziert, um die Rate des Auftretens fehlerhafter Lötstellen zu reduzieren.
Die Ausführungsformen, die in den 21(a) und (b) gezeigt werden, sind dadurch gekennzeichnet, daß eine Opfer- bzw. selbstverzehrende Korrosionsschicht 84 an der Oberfläche auf der Innenseite des Tankabschnitts gebildet ist. Demzufolge erreichen das erste L-förmige Tankelement 30, das zweite L-förmige Tankelement 40 und die Platte, die als Sperrplatte benutzt wird, die den Tankabschnitt bilden, alle einen zweischichtigen oder einen dreischichtigen Aufbau, bestehend aus einer Aluminiumlegierung.
Bei der Ausführungsform, gezeigt in 21(a), erreicht das zweite L-förmige Tankelement 40 einen zweischichtigen Aufbau, bestehend aus einem Kernmaterial 86 und einer selbstverzehrenden Korrosionsschicht 84, und das erste L-förmige Tankelement 30 erreicht einen dreischichtigen Aufbau, bestehend aus einer Lötmaterialschicht 85, einem Kernmaterial 86 und einer selbstverzehrenden Kor rosionsschicht 84. Bei der Ausführungsform, die in 21(b) gezeigt wird, erreicht das zweite L-förmige Tankelement 40 einen dreischichtigen Aufbau, bestehend aus einer Lötmaterialschicht 85, einem Kernmaterial 86 und einer selbstverzehrenden Konosionsschicht 84, und das erste L-förmige Tankelement 30 erreicht einen zweischichtigen Aufbau, bestehend aus einem Kernmaterial 86 und einer selbstverzehrenden Konosionsschicht 84.
Zusätzlich, in dem Beispiel, das in 22 gezeigt wird, besitzt auch die Sperrplatte 50 einen Aufbau mit einer selbstverzehrenden Konosionsschicht 84 an der Oberfläche auf der Innenseite des Tankabschnitts. In dieser Ausführungsform erreicht die Sperrplatte 50 einen dreischichtigen Aufbau, bestehend aus einem Lötmaterial 85, einem Kernmaterial 86 und einer selbstverzehrenden Konosionsschicht 84.
Bei den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besteht das Kernmaterial aus einer Typ-3.000-Aluminiumlegierung, das Lötmaterial besteht aus einer Typ-4.000-Aluminiumlegierung, die Silizium enthält, und die selbstverzehrende Konosionsschicht besteht aus einer Typ-7.000-Aluminiumlegierung oder aus einer Typ-1.000-Aluminiumlegierung.
Durch Bereitstellung der selbstverzehrende Konosionsschicht 84 auf der Innenseite des Tankabschnitts, wird das Kernmaterial davor geschützt zu korrodieren, da die selbstverzehrende Konosionsschicht vor den anderen Aluminiumlegierungen korrodiert, um einen Oxidfilm zu bilden.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Wie oben erklärt, werden gemäß der vorliegenden Erfindung, die es ermöglicht integriertes Löten bei dem Kühler durchzuführen, die Montagekosten reduziert und zugleich die Wiederverwertbarkeit verbessert.
Da der Tankabschnitt aus dem ersten und dem zweiten L-förmigen Tankelement besteht, muß der A/T-Ölkühler vor dem Montagevorgang nur an einem der L- förmigen Tankelemente montiert werden, um eine leichte Montage des Tanks und des A/T-Ölkühlers zu erreichen.
Zusätzlich, da die Hälfte des gelöteten Bereichs an dem Bauelement, das den Tankabschnitt bildet, von den Rohren und den Rippen entfernt ist, wird die Reparatur der Bereiche mit fehlerhaftem Löten erleichtert, und zugleich schmelzen die Rohre und die Rippen während der Durchführung des Reparaturvorgangs mittels Lötlampe bzw. Schweißbrennen nicht.
Weiterhin wird eine Kostenreduzierung in Bezug auf Tankwerkzeug bzw. -gesenk erreicht, da die Bauteile, aus denen der Tankabschnitt besteht, vereinfacht werden.
Da Klemm- bzw. Dichtlappen an dem Bauelement vorgesehen sind, das den Tankabschnitt, d. h. um genauer zu sein entweder am ersten L-förmigen Tankelement oder am zweiten L-förmigen Tankelement, bildet, um die Bauelemente durch Dichtstemmen bzw. Klemmen zu sichern, werden die beiden Teile während des Lötvorgangs nicht versetzt zueinander verbunden.
Zusätzlich können die zwei Bauelemente durch die Bildung eines vorspringenden und eines eingezogenen haltenden Abschnitts an den Verbundbereichen des ersten L-förmigen Tankelements und des zweiten L-förmigen Tankelement, die den Tankabschnitt bilden, mit Leichtigkeit positioniert und montiert werden, um jegliche während des Lötvorgangs auftretende Fehlausrichtung zu vermeiden. Darüber hinaus kann die Sperrplatte mit einem hohen Grad an Leichtigkeit positioniert werden, um die Montierbarkeit zu verbessern und fehlerhaftes Löten zu vermeiden, da positionierende vorspringende Abschnitte an der Sperrplatte gebildet sind, die als ein Teil gebildet sind, das unabhängig von dem ersten L-förmigen Tankelement ist, und Einführlöcher an dem anderen Bauelement gebildet sind, in welche die vorspringenden Abschnitte eingeführt werden.
Außerdem, da die Strecke, um die der vorspringende Abschnitt der Sperrplatte zum zweiten L-förmigen Tankelement angeordnet ist bzw. vorspringt, kleiner eingestellt ist, als die Tiefe des Einführloches (die Dicke der Platte), wird vermieden, daß der vorspringende Abschnitt über das Einführloch hinausragt, um zu gewährleisten, daß der vorspringende Abschnitt nicht in Kontakt mit der Spannvorrichtung kommt, und daß die drei Bauelemente, die den Tankabschnitt bilden, mit einem hohen Grad an Verläßlichkeit verbunden werden. Im Gegensatz dazu wird es dem vorspringenden Abschnitt durch Einstellung einer größeren Strecke, um die der vorspringende Abschnitt vorragt, als die Tiefe des Einführloches ermöglicht, über das Einführloch hinauszuragen, die Sperrplatte wird an dem zweiten L-förmigen Tankelement befestigt bzw. gesichert, wobei der Abschnitt, der aus dem Einführloch vorspringt, entweder gebogen oder gepreßt wird, um die Spannvorrichtung davor zu bewahren, in Kontakt mit dem vorspringenden Abschnitt zu kommen, und verläßliches Verbinden der drei Bauelemente, die den Tankabschnitt bilden, wird erreicht.
Weiterhin wird durch die Bildung einer selbstverzehrenden Korrosionsschicht an der inneren Oberfläche des Tankabschnitts die Korrosionsbeständigkeit des Tankabschnitts verbessert, um eine Verbesserung der Haltbarkeit des Tankabschnitts zu erreichen.

Claims

Wärmetauscher, versehen mit mindestens einem Tankabschnitt, einer Vielzahl von Rohren, die mit dem Tankabschnitt kommunizieren, und Rippen, die zwischen den Rohren vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Tankabschnitt aufweist: ein erstes L-förmiges Tankelement, bestehend aus einer Montagewand, an der die Vielzahl von Rohren eingeführt ist, und einer ersten Wand, die sich erstreckt in die Richtung, in der die Rohre von dem Rand bzw. der Kante der Montagewand in Längsrichtung eingebaut sind; ein zweites L-förmiges Tankelement, bestehend aus einer ersten Wand, die mit einem Ende der Montagewand des ersten Tankelements verbunden ist, und einer zweiten Wand, die sich von einem Rand bzw. einer Kante der ersten Wand entlang der Längsrichtung erstreckt, um mit der ersten Wand des ersten L-förmigen Tankelements verbunden zu werden; und ein Sperrelement, das an jedem der zwei Enden in Längsrichtung des ersten L-förmigen Tankelements und des zweiten L-förmigen Tankelements vorgesehen ist; und daß zumindest das erste L-förmige Tankelement, das zweite L-förmige Tankelement, die Rohre und die Rippen in einem Ofen zu einer integrierten Einheit zusammengelötet sind.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste L-förmige Tankelement mit einer Paßnut versehen ist, die gebildet ist an einer Wand desselben in Längsrichtung, und ein Ende einer Wand des zweiten L-förmigen Tankelements in die Paßnut eingefügt ist.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite L-förmige Tankelement in die Paßnut eingefügt ist, die an einer Wand desselben gebildet ist, in Längsrichtung und ein Ende einer Wand des ersten L-förmigen Tankelement mit einer Paßnut versehen ist.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste L-förmige Tankelementen und das zweite L-förmige Tankelement unabhängig vom Sperrelement gebildet sind.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement als Platte gebildet ist, deren äußerer Rand sich entlang der inneren Umfangsseitenflächen des ersten L-förmigen Tankelements und des zweiten L-förmigen Tankelements erstreckt, die mit einem ersten positionierenden vorspringenden Abschnitt, der zu der Montagewand hin vorspringt, und mit einem zweiten positionierenden vorspringenden Abschnitt versehen ist, der zu dem zweiten Tankelement hin vorspringt, wobei der erste positionierende vorspringende Abschnitt eingeführt ist in ein erstes Positionierungsloch, das an einer bestimmten Stelle in der Nähe des Endes der Montagewand in Längsrichtung im ersten L-förmigen Tankelement gebildet ist, und der zweite positionierende vorspringende Abschnitt eingeführt ist in ein zweites Positionierungsloch, das an einer bestimmten Stelle in der Nähe des Endes des zweiten L-förmigen Tankelements in Längsrichtung gebildet ist.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Einlaß-/Auslaßrohre, durch die das Wärmetauschermedium fließt, an der ersten Wand des ersten L-förmigen Tankelements gebildet sind.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ölkühler an der ersten Wand des zweiten L-förmigen Tankelements montiert ist.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagewand des ersten L-förmigen Tankelements als flache Ebene gebildet ist und der Querschnitt des ersten L-förmigen Tankelements ungefähr eine „L"-Form erreicht.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagewand des ersten L-förmigen Tankelements als eine vorspringende Oberfläche gebildet ist, die auf die Rohre zu vorspringt, und der Quer schnitt des ersten L-förmigen Tankelements eine unregelmäßige „J"-Form erreicht.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stufe, welche die erste Wand des ersten L-förmigen Tankelements berührt, entlang der Längsrichtung am Ende der zweiten Wand des zweiten L-förmigen Tankelements gebildet ist.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Haltewand, welche die Außenseite des Endes der ersten Wand des ersten L-förmigen Tankelements berührt, in Längsrichtung am Ende der zweiten Wand des zweiten L-förmigen Tankelements gebildet ist.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Lappen an einer Paßnut des ersten L-förmigen Tankelements vorgesehen sind.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Lappen an einer Paßnut des zweiten L-förmigen Tankelements vorgesehen sind.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Halteabschnitte, die sich miteinander verbinden, an der Paßnut und der ersten, in die Paßnut eingefügten Wand entweder des ersten L-förmigen Tankelements oder des zweiten L-förmigen Tankelements gebildet sind, und daß eine Vormontage des ersten L-förmigen Tankelements und des zweiten L-förmigen Tankelements durch die Stützung an den Halteabschnitten vor dem Löten erreicht wird.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteabschnitte einen vorspringenden Halteabschnitt und einen eingezogenen Halteabschnitt, der an dem vorspringenden Halteabschnitt gestützt wird, umfassen.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand, bis zu dem der zweite positionierende vorspringende Abschnitt vorspringt, kleiner eingestellt ist als die Stärke des zweiten L-förmigen Tankelements.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand, bis zu dem der zweite positionierende vorspringende Abschnitt vorspringt, größer eingestellt ist als die Stärke des zweiten L-förmigen Tankelements.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement gebildet ist zusammen mit einer Seitenplatte, die an zwei Enden positioniert ist in die Richtung, in der die Rohre und die Rippen geschichtet sind, um eine integrierte Einheit zu erreichen.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der positionierende vorspringende Abschnitt an dem Ende des Sperrelements, das zusammen mit der Seitenplatte als integrierte Einheit gebildet ist, vorspringt und daß der positionierende vorspringende Abschnitt in das Positionierungsloch eingeführt ist, das an der zweiten Wand des zweiten L-förmigen Tankelements gebildet ist.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein ausgenommener oder ausgesparter Abschnitt, an dem die Seitenplatte, die gemeinsam mit dem Sperrelement als eine integrierte Einheit gebildet ist, montiert ist, am Ende der Montagewand des ersten L-förmigen Tankelements gebildet ist.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß sich das zweite L-förmige Tankelement um eine bestimmte Strecke weiter in Längsrichtung erstreckt als das erste L-förmige Tankelement, und daß das Positionierungsloch, in welches der positionierende vorspringende Abschnitt des Sperrelements, das gemeinsam mit der Seitenplatte als eine integrierte Einheit gebildet ist, eingefügt ist, in dem sich erstreckenden Bereich des zweiten L-förmigen Tankelements gebildet ist.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einführloch, durch welches das Sperrelement, das gemeinsam mit der Seitenplatte als integrierte Einheit gebildet ist, eingeführt wird, in der Nähe des Endes der Montagewand des ersten L-förmigen Tankelements gebildet ist.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenplatte, die gemeinsam mit dem Sperrelement als integrierte Einheit gebildet ist, mit einem gebogenen Bypass- bzw. Umgehungsabschnitt versehen ist, der an dem Ende der Montagewand in Längsrichtung des ersten L-förmigen Tankelements vorbeiführt.
Wärmetauscher gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen des ersten L-förmigen Tankelements, des zweiten L-förmigen Tankelements und des Sperrelements, aus denen der Tankabschnitt besteht, auf der Innenseite des Tankabschnitts mit einer Opfer- bzw. selbstverzehrenden Konosionsschicht versehen sind und daß der Tankabschnitt auf der Außenseite mit einer Lötmaterialschicht versehen ist.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Opfer- bzw. selbstverzehrende Konosionsschicht aus einer Aluminiumlegierung besteht, die Zink enthält.
Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötmaterialschicht aus einer Aluminiumlegierung besteht, die Silizium enthält.