JP2008501923A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動が確実であって、かつ簡単な方法で形成される、熱交換器を提供する。
【解決手段】 熱交換器が、その中に少なくとも長手分離壁によって分離されたチャンバ（４４、４６）が形成される、第１の集合部（１０）と、パイプ−フィン−ブロックまたはパイプ−ブロック（１４）を有し、前記ブロックが第１の集合部（１０）内へ連通するパイプ（１６）ないしパイプ装置を有しており、前記パイプが長手分離壁（４２）に固定されており、長手分離壁（４２）がスリット（５０）を有している。ブロック（１４）のパイプ（１６）またはパイプ装置が、スリット（５４）または段部を有しており、前記スリットがそれぞれ長手分離壁（４２）のそれぞれのスリット（３６）の領域内に位置決めされている。
【選択図】図２

Description

本発明は、熱交換器、特に自動車の暖房設備または空調設備のための熱交換器に関する。

すでに、−少なくとも本出願人には−別に形成された底を備えた第１の集合部を有する、熱交換器が知られている。この既知の熱交換器においては、第１の集合部が長手分離壁によって複数のチャンバに分割されている。その場合に長手分離壁は、第１の集合部の内部へ、その底まで突出している。この既知の熱交換器は、一体的に形成された多数のフラットパイプを備えた、パイプ−フィン−ブロックを有しており、そのフラットパイプがその第１の端部の領域において集合部底の開口部内へ差し込まれている。その場合にこれらのフラットパイプは、それぞれ２つの、それ自体同様にフラットパイプ状に形成されている、部分フラットパイプを有しており、それらがそれぞれフラットパイプ間に位置決めされた結合ウェブを用いて互いに結合されている。その場合に部分フラットパイプは、その第１の端部において同一平面で終わっている。フラットパイプのそれぞれの結合ウェブは、この第１の端部において同様に部分フラットパイプと同一平面で、特に第１の端部においてそれぞれ同一のフラットパイプの２つの部分フラットパイプの終端とこれら２つの部分フラットパイプを結合する結合ウェブの終端がそれぞれ完全に、フラットパイプ長手軸に対して垂直に位置する平面内にくるように、終わっている。これらの結合ウェブの各々のために、長手分離壁が、パイプ−フィンブロックへ向いた側にスリットを有している。これらのスリット内へ結合ウェブが差し込まれているので、同じフラットパイプの部分フラットパイプは第１の集合部の異なるチャンバ内へ連通する。スリットないしその中へ差し込まれたウェブの領域において、ウェブが長手分離壁と、この領域内で第１の集合部の２つのチャンバが互いに対して密閉されるように、半田付けされている。フラットパイプの、第１の端部と対向する第２の端部が第２の集合部内へ連通しており、その場合にこの第２の集合部内でそれぞれ同一のフラットパイプの部分フラットパイプ間に流れ接続が形成される。その場合に流体は、第１の集合部の一方のチャンバを介して第１の部分フラットパイプ内へ流入し、第２の集合部内で反転されて、第２の部分フラットパイプを介して第１の集合部の第２のチャンバへ流入する。この種の、あるいは同様な熱交換器を形成する場合に、製造技術的な要請が極めて高いことが、明らかにされている。

本発明の課題は、駆動が確実であって、かつ簡単な方法で形成される、熱交換器を提供することである。

本発明によれば、特に、請求項１に示す熱交換器（すなわち、ブロックのパイプまたはパイプ装置が、スリットまたは段部を有しており、前記スリットがそれぞれ長手分離壁のそれぞれのスリットの領域内に位置決めされていることを特徴とする熱交換器）あるいは請求項３に示す熱交換器（すなわち、パイプが、その第１の端部の領域において、異なるチャンバへ連通する通路ないし部分パイプの間に、スリットないし段部を有していることを特徴とする熱交換器）が提案される。さらに、本発明によれば、特に請求項１８に記載の熱交換器を形成する方法（すなわち、第１のアッセンブリを形成するために、底が第１の集合部から分離されている場合に、第１の集合部の底に設けられている開口部内へ、パイプを挿入し（第１のステップ）；第２のアッセンブリを形成するために、分離壁を第１の集合部内へ挿入し、その場合にこの挿入の際に、第１の集合部の底が集合部から分離されており（第２のステップ）；その場合に第１のステップが第２のステップから独立しているので、所定の順序は予め定められておらず；第１と第２のアッセンブリを次のように、すなわち、パイプのスリットがそれぞれ、分離壁の対応づけられたスリットの領域内に、特に中空室を形成しながら、位置決めされるように、組み合わせる（第３のステップ）；を有する、熱交換器を形成する方法）が提案される。好ましい形態が、従属請求項の対象である。

発明の実施の形態

本発明によれば、第１の集合部とパイプ−フィン−ブロックまたはパイプ−ブロックとを有する熱交換器が設けられている。第１の集合部内に配置されている長手分離壁によって、第１の集合部内に分離されたチャンバが形成される。パイプ−フィン−ブロックないしパイプ−ブロック−以下においては短くブロックと称する−は、第１の集合部内へ連通する、複数のパイプないしパイプ装置を有している。このパイプないしパイプ装置が、長手分離壁に固定されている。好ましくはそれらはそこに半田付けされている。長手分離壁は、スリット、特にパイプブロックへ向いた側に配置されて、開放した側を備えたスリットを有している。第１の集合部内へ連通する、パイプないしパイプ配置は、好ましくはパイプ底へ、ないしはパイプ底の（通過）開口部内へ差し込まれている。この種のパイプ底は、特に好ましくは、残りの集合部とは別に形成されて、この残りの集合部にたとえば半田付けされている。本発明によれば、特に、ブロックのパイプないしパイプ装置はスリットまたは段部を有しており、それらがそれぞれ長手分離壁のそれぞれのスリットの領域内に位置決めされている。これは特に、重なりないし交差、好ましくは完全な重なりないし交差が得られるように、行われる。この重なりないし交差は、特に好ましい形態において、パイプないしパイプ装置の長手軸の方向と特にそれに対して横方向に与えられる。特に好ましくは、２つの互いに対応づけられたスリットの、従ってパイプないしパイプ装置のそれぞれのスリットと長手分離壁のそれぞれのスリットの−特にパイプの長手軸の方向に見た−スリット深さは、この種のスリットないしパイプないしパイプ装置のそれぞれのスリットと分離壁のスリットの協働によって形成される、チャンバのこの方向に位置する高さよりも大きい。

好ましい形態においては、複数の、ないしはすべてのパイプが、その長手軸に対して隔たった複数の通路ないし部分パイプないしチャンバを有している。その場合に特に好ましくは、この種の種々の通路ないし部分パイプないしチャンバは、第１の集合部の、長手分離壁によって分離された種々のチャンバ内へ連通する。

接続パイプと称することもできる、パイプ−フィン−ブロックのパイプは、好ましくはそれぞれ一体的に形成されている。

本発明によれば、さらに、第１の集合部とパイプ−フィン−ブロックまたはパイプ−ブロックとを有する、熱交換器が設けられている。その場合に第１の集合部は、−特に別に形成された−底を有している。この第１の集合部内に、さらに、集合部の内部に分離されたチャンバを形成するための少なくとも１つの長手分離壁が設けられている。この形態において、さらに、ブロックは一体的に形成されたパイプを有しており、それらがたとえばそれぞれ互いに対して平行に方位付けされている。これらのパイプは、それぞれのパイプ長手軸に対して垂直に隔たって配置されたそれぞれ少なくとも２つのチャンバないし通路ないし部分パイプを有している。これらの通路ないしチャンバないし部分パイプは、たとえば、通路ないし部分パイプの材厚によって間隔が形成されるように、隔てることができる。また、それに対して、たとえばウェブなどによって得ることができる、付加的な間隔が与えられるようにすることもできる。この形態において、さらに、パイプがその第１の端部において、それぞれ同一のパイプのそれぞれ２つの異なる通路ないし部分パイプないしチャンバが、集合部の長手分離壁によって分離される、集合部の異なるチャンバ内へ連通するように、第１の集合部の底内へ差し込まれている。この形態において、さらに、長手分離壁は底へ向いた側においてパイプの領域にスリットを有している。その場合にさらに、特に、パイプはその第１の端部の領域において、異なるチャンバ内へ連通するパイプの通路ないし部分パイプないしチャンバの間にスリットまたは段部を有している。

特に好ましくは、分離壁とブロックのパイプは、分離壁のスリットがそれぞれブロックのパイプのスリットの領域内に配置されるように、形成されて、配置されている。特に、分離壁のスリットとパイプのスリットは、特にパイプ長手軸の方向および／またはそれに対して横方向に見て、それぞれ重なり合い、ないしは覆い合っている。

本発明は、特に以下においてさらに説明する好ましい実施形態と展開を用いて明らかにされるような、多数の好ましい実施形態のための基礎である。

本発明の特に好ましい実施形態において、パイプがそれぞれ２つの通路ないし部分パイプを有しており、それらの間にはウェブが配置され、そのウェブ内にそれぞれパイプのスリットが設けられており、その場合にパイプに設けられたスリットがそれぞれ分離壁のスリットと共に中空室を形成し、その場合にさらに、分離壁のスリットの幅はパイプのスリットの幅にほぼ相当し、かつパイプのスリットの幅は分離壁の材厚にほぼ相当し、かつその場合に分離壁とパイプはそれぞれ他方の部分の方向において、中空室がスリットのそれぞれ開放した側の領域内で他のスリットないしは他のスリットの開放した側に対向する壁によってほぼ閉鎖されるような距離に、位置決めされている。

好ましい形態において、パイプはそれぞれ一体的に形成されている。好ましくはさらに、パイプはそのパイプ通路ないし部分パイプの間にウェブを有しており、第１のパイプ端部の領域においてそのウェブ内にスリットまたは段部が設けられている。しかしまた、パイプのスリットを少なくとも部分的に側方において、パイプ内に設けられた通路ないし部分パイプを画成する壁部分によって画成することができる。

好ましい形態において、分離壁のスリットのスリット幅の方向によって定められる方向は、ブロックのパイプのスリットのスリット幅によって定められる方向に対して、ほぼ垂直である。特に好ましくは、分離壁に設けられたスリットのスリット幅はそれぞれ、このスリットにそれぞれ対応づけられたパイプの、パイプのスリットを画成する領域における材料厚みにほぼ相当する。その場合に特に、分離壁に設けられているスリットのスリット幅は、それぞれのパイプの通路ないし部分パイプ間に設けられているそれぞれのウェブの材厚にほぼ相当する。好ましくはさらに、パイプに設けられているスリットのスリット幅は、それぞれ、分離壁のスリットの領域において与えられる、分離壁の材厚にほぼ相当する。分離壁の材厚は、一貫して一定であることもできる。

好ましくは、パイプは分離壁と半田付けされている。該当する半田づけ箇所は、好ましい形態においては、パイプに設けられているスリットに沿って、かつ分離壁に設けられているスリットに沿って、ないしはこれらのスリットの対応する画成部に沿って設けられている。スリットの上述した画成部に沿って完全に半田付け箇所を設けることもできる。特に好ましくは、もちろん、これらの半田付け箇所は少なくとも、スリットの領域内で、第１の集合部の、分離壁によって分離されるチャンバが互いに対して密閉されるように設けられている。

特に、フラットパイプ端部スリットと分離壁スリットのそれぞれのスリット領域における２つのスリット領域の重なりが、分離壁スリットの少なくとも長さに相当すると、効果的である。好ましくは、長手分離壁のそれぞれのスリットとパイプのそれぞれのスリットによって、それぞれ中空室が形成される。この中空室は、半田付け後に中空室が完全に密閉されるように、設けることができる。しかしまた、この種の中空室が半田付け後に一部だけ、特に該当するスリットの領域内で第１の集合部の、分離壁によって分離されるチャンバが互いに対して密閉されるように、密閉されることも可能である。

好ましい形態においては、パイプに設けられているスリットのそれぞれ開放した端部は、該当するパイプの視点から、同じ方向における分離壁スリットの、この分離壁スリットの開放した端部とは反対側の端部よりもさらに分離壁の方向に位置決めされている。好ましくはさらに、−特に上述した形態との組合わせにおいて−分離壁スリットの開放した端部が分離壁の視点から、パイプスリットの、パイプスリットの開放した端部とは反対側の端部よりもさらに、該当するパイプの方向に位置決めされている。従って特にこのようにして、ある種の中空室を形成することができ、その中空室は特に好ましくはほぼ閉成されており、その高さは−それぞれのスリット深さ方向に見て−この中空室を形成するパイプのスリットのスリット深さよりも少なく、かつこの中空室を形成する分離壁の他のスリットの深さよりも少ない。特にこの種の形態において、特に好ましくは、分離壁スリットのスリット幅とパイプスリットのスリット幅は、この領域においてフラットパイプと分離壁との間にプロセス的に確実で液体密の結合が生じるように、互いに合わせられている。特に好ましくは、このチャンバの回りに形成される半田間隙は、０．４ｍｍより小さく、好ましくは０．３ｍｍより小さく、特に好ましくは０．２ｍｍより小さい。

好ましい形態において、パイプはフラットパイプとして、かつ特にダブルフラットパイプまたはマルチフラットパイプとして形成されている。従って特に、パイプはフラットパイプとして形成されて、複数のチャンバを有し、それらのチャンバはこのパイプの長手軸に対して横方向に隣接し、ないしは隔たって配置されている。特に好ましくは、それぞれのパイプのこの種の通路は、互いに対して平行に方位付けされている。これらの通路は、好ましくは部分フラットパイプ内に形成されており、それら部分フラットパイプも同様にたとえばフラットパイプ形状に形成されている。

特に優先すべき形態において、パイプのこの種の通路ないし部分パイプによって、複数のパイプ列が形成される。たとえば、パイプはそれぞれ２つまたは３つあるいはそれより多い通路を有することができ、これらの通路ないし部分パイプによって適当な方法で２つないし３つないし３つより多いパイプ列を形成することができる。好ましくはさらに、隣接するパイプ間に空気流のための間隙が形成される。好ましくは、パイプシステムが正確に１つの媒体によって貫流され、この媒体とパイプ間隙を通って流れる空気との間で熱交換が行われる。特に好ましい形態においては、パイプの、このパイプの第１の端部とは反対側の、第２の端部が、第２の集合部内へ連通する。たとえば、この種の第２の集合部内に正確に１つのチャンバが形成されるので、媒体が第１の集合部の第１のチャンバから第１のパイプ列を形成するパイプの通路を通って第２の集合部内へ流入し、そこで反転されて、パイプの第２の通路によって形成される第２のパイプ列を介して第１の集合部の、特に第１の集合部の第２のチャンバへ流れ戻る。

本発明によれば、もちろん、他の接続も可能であって、ないしは他の接続が好ましい。すなわち、たとえば、第１の集合部内に２つより多いチャンバが形成される。これは、たとえば、２つより多い長手分離壁が設けられ、第２の集合部内にも１つまたは複数の−変位して配置された−長手分離壁が設けられているので、媒体が熱交換器を通して蛇行して案内されるようにされる。しかしまた、本発明によれば、複雑な接続も効果的である。そのために、たとえば、長手分離壁に対して横方向に配置された分離壁を設けることができる。

複数の長手分離壁を有する形態に関連して述べるが、その場合にこれら他の長手分離壁は同様に本発明に基づいてスリットを形成することができ、かつ同様にスリットを有するパイプと本発明の主旨において、従ってスリットを有する長手分離壁と同様にスリットを有するパイプを参照して例で説明したように、協働することができる。

第１の集合部の底は、好ましくは、たとえばフード形状に形成することができる、この集合部の残りの部分とは別に形成される。

たとえばフード形状に形成された集合部の残りの部分は、一体的に形成することができ、あるいは複数の部分から構成することができる。特に、上方部分とも称される、集合部の残りの部分と集合部の底は、ほぼ密な空間を画成し、その中にはもちろん、場合によっては流入する媒体のための１つまたは複数の供給口と流出する媒体のための１つまたは複数の流出口が設けられており、かつその空間内へ−もちろん−ブロックのパイプが連通している。

たとえば、第１の集合部の−フードのような−この上方部分を、この集合部の底と密に半田付けすることができる。第１の集合部の底は、たとえば屈曲されたフランジを有することができる。このフランジは、たとえばパイプ−フィン−ブロックないしパイプブロックとは逆の側において屈曲され、ないしはこの方向へ延びることができる。その場合に特に、底がこのフランジの領域において集合部の残りの部分ないし集合部上方部分と半田付けされるようにすることができる。スリットの領域および／または他の箇所における半田付けは、特に半田プレーティングによって、ないしは半田炉内で行うことができる。

たとえば本発明に基づく熱交換器のような、熱交換器を形成するための本発明に基づく方法によれば、ブロックのパイプが、集合部の底に設けられている開口部内へ、ないしは逆に、挿入される。その場合に集合部の底は、集合部の残りの部分ないし集合部上方部分から分離されている。好ましい形態においては、パイプは挿入後にその第１の端部の領域ないしはその近傍において拡幅される。この拡幅は、特に、パイプが集合部底を貫通する箇所において、かつ／または集合部内部へ向いた側において行うことができる。次に、パイプを集合部底と半田付けすることができる。これは、別の時点で行うこともできる。

上述した１つないし複数のステップ、第１のステップとは別の第２のステップにおいて、特に、分離壁が第１の集合部内へ挿入される。そのために、第１の集合部内に突出部などのような、機械的な保持装置を設けることができる。また、他の方法で分離壁を底に保持することもできる。さらに、このステップにおいて直接分離壁を第１の集合部に半田付けすることができる。しかしまた、この半田付けを、後の時点で行うこともできる。このように差し込む場合に、特に集合部底は集合部から、ないしは残りの集合部ないしは集合部上方部分から分離されている。

上述した第１のステップと上述した第２のステップは、大体において任意の順序で行うことができ、あるいは時間的に並列に、ないしは重なるように実施することができる。

第３のステップにおいて、特に、パイプと集合部底とを有するアッセンブリと、残りの集合部ないし集合部上方部分と分離壁とを有するアッセンブリが、組み立てられる。この組立ては、特に、パイプのスリットがそれぞれ分離壁の対応づけられたスリットの領域内に、特に好ましくは中空室を形成しながら、位置決めされるように、行われる。スリットの形態ないし配置ないしはこれらのスリットの相対位置は、特に、この開示の他の箇所でも説明されているようにすることができる。

第１のアッセンブリと第２のアッセンブリを組み立て、ないしは差し合わせた後に、第１の集合部とは反対側のパイプ端部、パイプの第２の端部が第２の集合部内へ挿入され、その第２の集合部もたとえば集合部底と集合部上方部分を有することができる。ここでも、集合部底へ差し込んだ後に、パイプを拡幅することができる。しかしまた、第２の集合部とのこの種の結合を、第１と第２のアッセンブリが接合される前に行うこともできる。

好ましい形態においては、１つないし複数の集合部底が集合部の残りの部分、従って特に集合部上方部分内に半田付けされ、１つまたは−複数設けられている場合−複数の分離壁が集合部と、そしてパイプが１つないし複数の集合部底と、そしてパイプが分離壁と、半田付けされる。パイプと分離壁との半田付けは、特にパイプと分離壁のそれぞれのスリットの領域内で行われる。

この半田付けを最後に、従って全個別部品ないしアッセンブリを組み立てた後に、行うことができる。半田付けは、特に半田プレーティングによって、ないしは半田炉内で行うことができる。

スリットは、好ましくは、特に好ましくは材料ないしはウェブまたは分離壁のような壁部分を貫通して設けられる、−常に形成されるような−材料切欠きである。

本発明は、多数の好ましい形態のための基礎である。すなわち、たとえば、冒頭で−出願人に−すでに知られている形態において説明した熱交換器（これについて文献データは記載されていない）においては、まず、一方で、パイプが集合部底へ挿入され、他方で、分離壁が集合部の残りの部分内へ挿入されて、これら２つのアッセンブリが次に接合される場合に、集合部内に形成されるチャンバの間に密閉性が与えられない、という問題が発生することがある。すなわち、たとえば、パイプが少なくとも部分的に集合部底内へ深く差し込まれすぎ、あるいはパイプが完全には無視できない長さの誤差を有する場合に、集合部底が集合部の残りの部分に十分に接するように突出しないことが生じる場合がある。これは、たとえば差込み過ぎないし長さの誤差によって、このスリット内でパイプが分離壁に当接しないので、集合部底がこの当接位置において集合部の残りの部分に十分に近く位置決めされないことに起因する。他方で、その場合に、パイプが集合部内へ十分に深く差し込まれておらず、ないしは然るべき長さ誤差が作用し、パイプが−少なくとも部分的に−分離壁のスリット内へ十分に深く突出していないので、チャンバの間に意図されない、あるいは大きすぎる開口部が形成され、それが半田付けの際にそのままでは、あるいは多大な手間をかけないと、閉鎖できないことが起こり得る。この種の問題は、すでに知られている形態においては、くず物をもたらす可能性がある。この種の問題を回避するために、すでに知られた形態においては、著しい製造技術的な手間と費用が必要とされる。

本発明は、この種の問題を回避するための基礎である。これは、本発明に基づく各形態において、この問題が回避され、あるいはほぼ回避されていることを意味する必要はない。しかし、特に、好ましい形態は、本発明がたとえばこの種の問題を回避し、あるいは減少させるための基礎を形成することも、示している。

以下、図を用いて本発明の実施例を説明するが、それによって本発明が制限されることはない。

熱交換器１は、第１の集合部１０（図１ではその内部空間１２が見える）とパイプブロックないしパイプ−フィン−ブロック１４を有している。

このブロック１４は、多数のフラットパイプ１６を有している。これらフラットパイプ１６は、これらフラットパイプ１６の各々が、厳密に言って、２つのフラットパイプ１８ないし部分フラットパイプ１８を有しており、ないしはこれらフラットパイプ１６の各々の中に２つの通路２０が形成され、それらの通路がフラットパイプ長手軸２２に対して垂直に互いに隔てて配置されているように、形成されている。その場合に、フラットパイプはそれぞれ一体的に形成されているので、２つの部分フラットパイプ１８ないし、フラットパイプ１６の通路２０を有する部分が一体的に結合されている。図１に示す形態において、同一のフラットパイプ１６の部分フラットパイプ１８は、大体において、同一のフラットパイプ１６の部分フラットパイプ１８によって画成される平面が、ほぼ平行ないし合同であるように、配置されている。

それぞれのフラットパイプ１６のそれぞれの部分フラットパイプ１８の間に、それぞれウェブ２４が配置されており、このウェブはたとえばフラットパイプ長手軸２２に沿ってそれぞれ全パイプ長さにわたって延びることができ、かつそれぞれのフラットパイプ１６の部分フラットパイプ１８を互いに一体的に結合する。また、この種のウェブ２４が全フラットパイプ長さにわたっては延びていないようにすることもできる。

ウェブ２４の材厚は、図２に示す形態においては、同一方向における部分パイプ１８の寸法よりも小さい。これは特に、ウェブ２４がそれに添接する、ないしは隣接する部分パイプ１８の間である種の細くなる部分を形成するように、行われている。

熱交換器１は、２列で形成されている。これは特に、フラットパイプ１６の第１の部分パイプ１８が第１のパイプ列２６を形成し、このフラットパイプ１６の第２の部分パイプ１８が第２のパイプ列２８を形成するように行われている。フラットパイプ１６は、互いに対してほぼ平行に、特にフラットパイプ１６によって画成される平面が互いに対して平行に配置されるように、配置されている。

図１に基づく形態においては、隣接するフラットパイプ１６の間にそれぞれ空気貫流のための間隙３０が形成されており、その間隙内に図示されていないフィンが配置されている。この種のフィンは、たとえばそれぞれ両側において隣接するフラットパイプ１６と半田付けすることができる。また、これらのフィンまたはその一部をそれぞれ隣接するフラットパイプのみに半田づけすることもできる。異なるパイプ列２６、２８のための隣接するフラットパイプ１６の間に別のフィンを設けることもできる。さらに、隣接するフラットパイプ１６の間に、２つのパイプ列内へ延びて、従ってそれぞれ２つのパイプ列２６、２８のための共通のフィンを形成するフィンを配置することもできる。

しかしまた、これらの間隙３０内にフィンを設けないこともできる。さらに、フラットパイプ１６をほぼ間隙なしで配置することもできる。

第１の集合部１０は、ブロック１４へ向いた側に、底３２を有している。その場合に特に、底３２は別に形成されて、第１の集合部１０の残りの部分、特に第１の集合部１０の上方部分４８と結合され、特に半田付けされる。底３２は、たとえば−図１に示すようにブロック１４とは反対側の方向に屈曲されたフランジ３４を有している。底３２は、たとえば、第１の集合部１０の残りの部分、特に上方部分４８と、フランジ３４の領域で半田付けすることができる。

底３２は、フラットパイプ１６の第１の端部３６を収容するための１つまたは複数の開口部を有している。図１に基づく形態においては、底３２の領域に、それぞれフラットパイプ１６を収容するように定められた、それぞれスリット形状の多数の開口部３８が設けられており、その場合に隣接するスリット形状の開口部３８の間に、それぞれ−図２から４から明らかなように−中間ウェブ４０が設けられている。

もちろん、代替的に、−図１には示されてないが−それぞれ複数のフラットパイプ１６を収容するための１つまたは複数のより大きい開口部を設けることもできる。その場合に底領域における密閉性は、たとえば、−パイプ間に間隙３０が設けられていない限りにおいて−パイプが第１の端部３６の領域またはその近傍において直接互いに半田づけされていることによって、得ることができる。もちろんこの種の間隙３０が設けられている限りにおいて（これは好ましい場合である）、たとえば、パイプ−フィン−ブロック１４内でパイプ１６の間に適当な中間ウェブなどを設けることができ、それが然るべき密閉性をもたらし、かつたとえばパイプ１６と半田付けされる。

フラットパイプ１６は、第１の端部３６と対向する、図１には示されていない第２の端部において、同様に集合部、第２の集合部内へ連通し、ないしは差し込むことができる。

第１の集合部１０は、第１の集合部１０を複数のチャンバ（ここでは２つのチャンバ）４４、４６へ分割する、長手分離壁４２を有している。

図１に基づく形態においては、第１の集合部１０の内部空間１２を画成するために、底３２の他にさらに上方部分４８が設けられており、その上方部分は、たとえば−図１に示すように−フード形状に形成することができる。

長手分離壁４２は、上方部分４８の、底３２と対向する壁部分から底３２まで延びている。

図１に基づく形態において、たとえば、長手分離壁４２はほぼパイプ１６の長手軸２２の方向に延びており、これは、これらのパイプ１６によって画成される平面に対してほぼ横方向ないし垂直である。

分離壁４２は、好ましくは上方部分ないしフード４８に固定されている。分離壁は、そこでたとえば半田付けすることができる。また、−特に組立て補助として−上方部分の内側に突出部などを設けることができ、それらの間へ分離壁４２が挿入される。この種の突出部などが設けられている場合でも、分離壁４２が上方部分ないしフード４８に半田づけされていると効果的である。

分離壁４２は、そのブロック１４へ向いた側にスリット５０を有している。従って分離壁４２は、スリットを有する分離壁である。

これらのスリット５０は、図２において特に明らかにされている。双方向矢印５２で図式的に示唆される方向に与えられる、ないしはフラットパイプ１６の長手軸２２に対して垂直の方向にフラットパイプによって形成される平面に対して垂直に与えられる、ないしはパイプ列の方向に与えられる、これらのスリット５０の幅は、パイプ１６に設けられているウェブ２４の材厚にほぼ相当する。また、スリット５０の幅を、この材厚の幅よりも−特にわずかに−大きく、たとえば約０．４ｍｍ大きく、あるいは約０．４ｍｍまで大きくすることもできる。他の寸法を設けることもできる；０．４ｍｍから０．４ｍｍまでの寸法は、もちろん特に好ましい形態において設けられており、それについて以下でさらに詳細に説明する。

スリット５０は、好ましくは−図に示すように−矩形の形状を有している。しかしまた、他の形状を設けることもできる。スリット５０は、ブロック１４へ向いた側へ開放している。

従ってこの実施例においては、スリット５０は−その開放した側を除いて、かつ分離壁４２の平面内で見て−回りを分離壁４２の材料で画成されている。スリットは、この分離壁平面に対して側方に開放している；従ってスリットはつながって形成されている。

フラットパイプ１６もスリットを形成され、ないしはスリット５４を有している。このスリット５４は、フラットパイプ１６の第１の端部の領域に設けられている。スリット５４は、第１の集合部１０へ向かって開放している。

スリット５４は、本実施例においては、ウェブ２４に設けられており、これがたとえば図３において良好に認識される。

従って、本実施例においては、スリット５４は−その開放した側を除いて、かつウェブ平面において見て−回りをウェブ２４の材料によって画成される。スリットは、このウェブ平面にたいして側方に開放している；従ってスリットはつながって形成されている。スリット５４は、本実施例においてはほぼ矩形の形状を有している。

しかしまた、スリット５４を他の箇所に配置し、あるいは他の方法で形成し、あるいは他の部分によって画成することもできる。

たとえば、パイプ１６のスリット５４の側方をそれぞれウェブ２４によってではなく、部分パイプ１８の壁によって画成することもできる。

そのために、たとえば、ウェブ２４が第１の集合部１０の方向へ、図に示すほど延びないようにすることができる。その場合にスリット５４を、開放した側と対向する側においてウェブによって画成し、側方をそれぞれ部分フラットパイプによって画成することができ、これは図には示されていない。

本実施例においては、ウェブ２４は、スリット領域の外部において第１の端部３６で部分フラットパイプ１８と同一平面で終わっている。しかしまた、−ウェブがスリットを有している場合でも−ウェブが第１の端部３６の領域内で突出し、あるいは後方へ変位していることも可能であって、これは図には示されていない。さらに、部分フラットパイプ１８が第１の端部において互いに同一平面で終わらないこともできる。

ほぼ双方向矢印５６の方向ないしはパイプ列２６、２８の延び方向に対して垂直かつフラットパイプ１６の長手軸２２に対して垂直に与えられる、スリット５４の幅は、好ましくは長手分離壁４２の材厚ないしこの長手分離壁４２のスリット５０の領域における材厚にほぼ相当する。また、スリット５４の幅を、この材厚よりも−特にわずかに−大きくすることができ、たとえば約０．４ｍｍ大きく、あるいは約０．４ｍｍまで大きくすることができる。他の寸法を設けることもできる；もちろん、０．４ｍｍから０．４ｍｍまでの寸法は特に好ましい形態において、特にすでに上述した対応する寸法ないしスリット５０との組合わせにおいて、設けられている。すなわち、このようにして、少なくともそれぞれの側においてそれぞれのパイプ１６と長手分離壁の間の半田間隙が０．２ｍｍより小さく、あるいはそれと等しいことが達成される。すなわち、０．２ｍｍより大きい半田間隙は、しばしば問題になる。もちろん、他の−特に大きい−寸法も与えることができるので、本発明は上述した寸法に限定されるものでないことを述べておく。

スリット５４は、それぞれ中央のパイプ端部領域内に、ないしはそれぞれのフラットパイプ１６内に形成される種々の、ないしは２つの通路２０の間に設けられている。特に、これらのスリット５４は、同一のフラットパイプ１６のそれぞれ２つの部分フラットパイプ１８の間に設けられている。

特に図１、２および４をまとめて見ることから明らかなように、長手分離壁４２のスリット５０は、それぞれフラットパイプの対応づけられたスリット５４の領域に配置されている。これは、特に、分離壁とフラットパイプのスリットないしスリット領域の交差が与えられるように行われる。その場合に、それぞれのパイプ１６のそれぞれのスリット５４の、第１の集合部１０へ向いた（開放した）側は、長手分離壁４２のそれぞれ対応づけられたスリット５０のこの方向に位置する端部よりも、第１の集合部１０へ向いた方向にさらに遠く位置するようにすることができる。特に、分離壁４２のスリット５０とパイプ１６のスリット５４の幅方向はそれぞれ、特に９０°の角度で、交差する。

好ましくはさらに、スリット５０のブロック１４へ向いた側の（開放した）端部は、それぞれのパイプ１６のスリット５４のブロック１４へ向いた側の端部よりも、ブロック１４の方向へそれぞれさらに遠く位置決めされている。それによって、特にすでに上述したスリット領域と協働して、それぞれのスリットペア５０、５４の中空室を形成することができる。特に、パイプ１６はスリットの領域ないしこのスリットの画成部の領域で分離壁４２と半田づけされている。特に、パイプ１６は分離壁４２と、分離壁によって分離されたチャンバがスリットの領域内でほぼ密であるように、半田付けされている。

特に−本実施例においても示されるように−フラットパイプは、第１の集合部の底３２を通して、フラットパイプ１６のスリット５４の、第１の集合部１０とは逆の端部が、底３２のパイプ−フィン−ブロック１４とは逆の側上に位置決めされるような深さに差し込まれる。特に好ましくは、パイプ１６は、スリット５４の、第１の集合部１０とは逆のこの端部と底３２との間に間隔が与えられているような深さに挿通される。

この実施例を用いて、第１の集合部１０が２つのチャンバを有していることのみが説明されている場合でも、この集合部は長手分離壁４２と横壁を用いて、かつ／または他の長手分離壁を用いて２つより多いチャンバに分割されることも可能である。また、パイプフィンブロック内に２列より多いパイプ列を設けることもできる。特にまた、複数のこの種の長手分離壁がそれぞれスリットを有し、かつフラットパイプがそれぞれ複数の、特に上述した種類のスリットを有することもできる。

フラットパイプ１６の、第１の端部とは反対側の第２の端部を、たとえば同様に集合部内へ差し込むことができる。これは、たとえば、長手分離壁によって分割されていない集合部とすることができる。

上述した種類の第１の集合部と、長手分離壁によって複数のチャンバに分割されていない、第２の集合部との組合わせは、たとえば、第１の集合部１０のチャンバの第１のチャンバ２６から流体が第１のパイプ列２６のパイプ１６を通って第２の集合部内へ流入し、そこで方向変換されて、パイプ１６の第２のパイプ列２８を通って第１の集合部１０内の、特にその第２のチャンバ４６へ流れ戻るように行うことができる。

特に、第１の集合部１０内にパイプシステムを貫流する媒体のための供給口と排出口を設けることができる。たとえば、供給口は、長手分離壁４２によって分離されたチャンバ４４、４６の第１のチャンバ４４内へ連通し、排出口はこれらのチャンバ４４、４６の第２のチャンバ４６内へ連通する。

以下において、たとえば図示されている熱交換器１を形成する場合に与えることができる、幾つかの好ましいステップを説明する。たとえば、フラットパイプ１６を集合部の開口部３８内へ差し込むことができる。このフラットパイプ１６は、その後、たとえば、底３２の開口部内にある程度確実に保持ないし挟持し、かつ／またはフラットパイプ１６と底３２の間の半田間隙に寸法を減少させるために、拡幅することができる。場合によっては、その後フラットパイプ１６を底３２と半田付けすることができる。

この上述したステップとは関係なく、分離壁４２を第１の集合部１０ないしは第１の集合部の上方部分４８内へ導入し、ないしは差し込むことができる。その場合にたとえば、機械的な突出部などが所定の保持を保証することができる。さらに、この時点ですでに分離壁４２と上方部分４８の間の半田付けを行うことができる。

従ってこのようにして、２つのアッセンブリを形成することができる。たとえば、次に、第１の集合部１０の底３２とフラットパイプ１６と有するアッセンブリと、第１の集合部１０の残りの部分ないし分離壁４２が配置されている上方部分４８を有するアッセンブリとをつなぎ合わせ、ないしは差し込んで合わせることができる。その場合にこれは、特に、フラットパイプ１６内のスリット５４が長手分離壁４２のスリット５０の領域内に、特に重なるように、ないしは特に好ましくはフラットパイプ１６の長手方向かつそれに対して横方向に与えられる重なりをもって、配置されるようにして行われる。特に、この差込み合わせは、その場合にスリットの交差が形成されるように、行うことができる。特に、これおよび／または上述したことが、特に上述した形態の好ましい構造的特徴でもあって、フラットパイプ１６と長手分離壁４２が、スリット５０、５４によってそれぞれある種の中空室が形成されるように、互いに重なり合うように移動され、その中空室の延び方向はフラットパイプ１６の長手方向に見て、この方向におけるスリット５０および／またはスリット５４の延びる寸法よりも小さい。

好ましくは次に、２つのアッセンブリ−および場合によっては、接合された第２の集合部などのような、他のアッセンブリ−からなるユニットが半田付けされる。これは、たとえば、半田炉内で、ないしは半田プレーティングによって行うことができる。これが特に、その位置により半田工具などが（もはや）近づけない、あるいは近づくことが難しい箇所においても、半田付けできることを可能にする。また、他の半田付け方法または、たとえば溶接のような、他の結合方法を−特に付加的に−使用することも効果的である。

以下において、特に本実施例において与えられる、利点を説明する。これに関連して、例としてさらに幾つかの特徴も説明する。

冒頭で文献を引用することなしに本出願人に知られた従来技術として説明したような、長手分離壁を有する熱交換器において、２つのチャンバに分割されたフラットパイプの接合プロセスとそれに伴って底ないし集合部を通る差込み深さは極めて精確に行われなければならないので、フラットパイプ端部とスリットを有する分離壁との間には間隙が生じず、ないしは間隙は、たとえば次の半田付けプロセスにおいてプロセス的に確実かつすき間のないように密に半田付けされるだけの大きさである。さらに、フラットパイプの長さ精度には、上述した問題に基づいて極めて高い要請がなされる。

２つのチャンバに分割されたフラットパイプに中央のパイプ端部領域においてスリットないし切欠きを設けることによって、フラットパイプ端部スリットと分離壁スリットの両方のスリット領域の交差が行われる。２つのスリット領域の重なりが、少なくとも分離壁スリットの長さである場合（これが好ましい場合である）には、フラットパイプの他のスリット長さは、接合プロセスのための付加的な長さ誤差許容領域として、ないしは個々のフラットパイプの長さ許容誤差を補償するために用いられる。

その場合にフラットパイプのスリット幅は、２つのスリットが交差した場合にフラットパイプと分離壁との間にプロセス的に確実かつ液体密の結合が生じるように、分離壁厚みに合わせられる。

−特に極端な場合において−、分離壁とフラットパイプのスリットの交差によって、外側へ向かって密封された中空室が生じ、ないしは形成されることができ、その中空室は分離壁とフラットパイプとの間のプロセス的に確実な半田付けにマイナスに作用することはない。

本発明に基づく熱交換器と、特に実施例を用いて例示した、本発明に基づく熱交換器は、特に自動車の暖房設備の構成部品であることができ、ないしはそれ用に定めることができる。

本発明に基づく熱交換器の例を、一部図式的に示している。 図１に基づく形態を揺動された視線角度から部分的に示す斜視図である。第１の集合部ないし第１の集合部の一部は図示されていない。 図１に基づく表示の一部を拡大して示している。パイプ内のスリットがよく見えるように長手分離壁が除去されている。 図１に基づく表示の一部を、揺動された視線角度から拡大して示している。

符号の説明

１ 熱交換器
１０ 第１の集合部
１２ １０の内部空間
１４ パイプブロックないしパイプ−フィン−ブロック
１６ フラットパイプ
１８ １６の部分フラットパイプ
２０ １６内の通路
２２ １６の長手軸
２４ １６のウェブ
２６ 第１のパイプ列
２８ 第２のパイプ列
３０ 間隙
３２ 底
３４ ３２のフランジ
３６ 第１の端部
３８ スリット形状の開口部
４０ 中間ウェブ
４２ １０内の長手分離壁
４４ １２の第１のチャンバ
４６ １２の第２のチャンバ
４８ １０の上方部分
５０ スリット
５２ 双方向矢印
５４ １６の２４のスリット
５６ 双方向矢印

Claims (22)

1. その中に少なくとも長手分離壁によって分離されたチャンバ（４４、４６）が形成される、第１の集合部（１０）と、パイプ−フィン−ブロックまたはパイプ−ブロック（１４）を有し、前記ブロックが第１の集合部（１０）内へ連通するパイプ（１６）ないしパイプ装置を有しており、前記パイプが長手分離壁（４２）に固定されており、長手分離壁（４２）がスリット（５０）を有している、熱交換器において、
   ブロック（１４）のパイプ（１６）またはパイプ装置が、スリット（５４）または段部を有しており、前記スリットがそれぞれ長手分離壁（４２）のそれぞれのスリット（３６）の領域内に位置決めされていることを特徴とする熱交換器。
2. 複数のあるいはすべてのパイプ（１６）ないしパイプ装置が、その長手軸（２２）に対して横方向に隔たった複数の通路ないし部分パイプ（１８）ないしチャンバを有しており、それらが第１の集合部（１０）の、長手分離壁（４２）によって分離された種々のチャンバ（４４、４６）内へ連通していることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
3. 第１の集合部（１０）とパイプ−フィン−ブロックまたはパイプ−ブロック（１４）を有し、その場合に第１の集合部（１０）が底（３２）と、第１の集合部（１０）の内部（１２）に分離されたチャンバ（４４、４６）を形成するための少なくとも１つの長手分離壁（４２）を有し、かつ、ブロック（１４）が、それぞれのパイプ長手軸（２２）に対して垂直に隔たって配置されたそれぞれ少なくとも２つのチャンバ（４４、４６）ないし通路（２０）ないし部分パイプ（１８）を備えた、特に一体的に形成された、パイプ（１６）を有しており、パイプ（１６）がその第１の端部（３６）において第１の集合部（１０）の底（３２）内へ、それぞれ同一のパイプ（１６）のそれぞれ２つの異なる通路（２０）が、第１の集合部（１０）の、集合部（１０）の長手分離壁（４２）によって分離された異なるチャンバ（４４、４６）内へ連通するように、差し込まれており、かつ、長手分離壁（４２）は、底（３２）へ向いた側の、パイプ（１６）の領域に、スリット（５０）を有している、特に請求項１および２のいずれか１項に記載の熱交換器において、
   パイプ（１６）が、その第１の端部（３６）の領域において、異なるチャンバ（４４、４６）へ連通する通路（２０）ないし部分パイプ（１８）の間に、スリット（５４）ないし段部を有していることを特徴とする熱交換器。
4. 分離壁（４２）とブロック（１４）のパイプ（１６）が、分離壁（４２）のスリット（５０）がそれぞれブロック（１４）のパイプ（１６）のスリット（５４）の領域内に配置されるように形成され、かつ配置されていることを特徴とする請求項３に記載の熱交換器。
5. パイプ（１６）が、パイプ通路（２０）の間にウェブ（２４）を有しており、前記ウェブ内で第１のパイプ端部（３２）の領域にスリット（５４）または段部が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の熱交換器。
6. パイプ（１６）のスリット（５４）が、パイプ（１６）のウェブ（２４）内に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の熱交換器。
7. パイプ（１６）のスリット（５４）が、少なくとも部分的に側方を、パイプ（１６）内に設けられた通路（２０）を画成する、壁部分によって、ないしは部分パイプ（１８）の壁部分によって、画成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の熱交換器。
8. 分離壁（４２）のスリット（５０）のスリット幅の方向が、ブロック（１４）のパイプ（１６）のスリット（５４）のスリット幅の方向に対してほぼ垂直に延びていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の熱交換器。
9. 分離壁（４２）内に設けられているスリット（５０）のスリット幅が、パイプ（１６）の、パイプ（１６）のスリット（５４）に対応づけられた領域における、前記スリット（５０）にそれぞれ対応づけられたパイプ（１６）の材料厚、特にウェブ（２４）の材厚にほぼ相当し、あるいはそれより大きいことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の熱交換器。
10. パイプ（１６）内に設けられたスリット（５４）のスリット幅が、それぞれ、分離壁（５０）のスリット（５０）の領域における分離壁（４２）の材厚にほぼ相当し、あるいはそれより大きいことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の熱交換器。
11. パイプ（１６）がそのスリット（５４）の、ないしはこのスリット（５４）の画成部の、またはこの画成部の少なくとも一部の領域において、かつ特に分離壁（４２）のスリット（５０）の、ないしは分離壁（４２）のこのスリット（５０）の画成部の、あるいはスリットのこの画成部の少なくとも一部の領域において、分離壁（４２）と、この領域においてこの分離壁によって分離されるチャンバ（４４、４６）が密閉されているように、半田付けされていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の熱交換器。
12. 長手分離壁（４２）のスリット（５０）によって、かつパイプ（１６）のスリット（５４）によって、中空室が形成されることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の熱交換器。
13. 長手分離壁（４２）のそれぞれのスリット（５０）とパイプ（１６）のそれぞれのスリット（５４）が、特に重なりないし交差が−特にパイプ（１６）の長手方向に見て−この方向における長手分離壁（４２）のそれぞれのスリットの長さないし深さよりも大きいように、交差することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の熱交換器。
14. パイプ（１６）が、フラットパイプとして形成されていることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の熱交換器。
15. 異なるパイプ（１６）の通路ないしパイプ（１６）の部分パイプ（１８）が、少なくとも２つのパイプ列（２６、２８）を形成することを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の熱交換器。
16. 隣接するパイプ（１６）の間に、空気流のための間隙（３０）が形成されることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の熱交換器。
17. パイプ（１６）の、第１の端部（３６）とは反対側の、第２の端部が、第２の集合部内へ連通していることを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の熱交換器。
18. 熱交換器（１）を形成する方法であって、前記熱交換器が底（３２）を備えた第１の集合部（１０）を有し、前記集合部内に底（３２）へ向かって延びる少なくとも１つの長手分離壁によって少なくとも２つの異なるチャンバが形成され、かつ前記熱交換器は多数の、特に互いに対して平行に配置された、パイプ（１６）を備えたパイプブロックまたはパイプ−フィン−ブロック（１４）を有し、これらのパイプ（１６）が特にそれぞれ一体的に形成されており、かつ少なくとも２つの、特に互いに対して平行に配置された、通路（２０）ないし部分パイプ（１８）を有しており、それらが第１の集合部（１０）の異なるチャンバ（４４、４６）内へ連通し、パイプ（１６）の、第１の集合部（１０）へ向いた端部領域において、それぞれのパイプ（１６）の通路（２０）ないし部分パイプ（１８）の間にスリットが設けられており、かつ分離壁（４２）の、ブロック（１４）へ向いた端部領域に、スリット（５０）が設けられている、前記熱交換器を形成する方法において、次のステップを有する：
    第１のアッセンブリを形成するために、底（３２）が第１の集合部（１０）から分離されている場合に、第１の集合部（１０）の底（３２）に設けられている開口部内へ、パイプ（１６）を挿入し（第１のステップ）；
    第２のアッセンブリを形成するために、分離壁（４２）を第１の集合部（１０）内へ挿入し、その場合にこの挿入の際に、第１の集合部（１０）の底（３２）が集合部（１０）から分離されており（第２のステップ）；
    第１のステップが第２のステップから独立しているので、所定の順序は予め定められておらず；
    第１と第２のアッセンブリを次のように、すなわち、パイプ（１６）のスリットがそれぞれ、分離壁（４２）の対応づけられたスリット（５０）の領域内に、特に中空室を形成しながら、位置決めされるように、組み合わせる（第３のステップ）；
    熱交換器を形成する方法。
19. パイプ（１６）が（第１のステップにおいて）第１の集合部（１０）の底内へ挿入された後に、底内に締付け嵌めを形成するため、ないしはこの種の締付け嵌めの保持力を高めるため、あるいは半田間隙の寸法を減少させるために、拡幅されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 第１と第２のアッセンブリが、第３のステップにおいて、パイプのスリットと長手分離壁のスリットの、特にパイプの長手軸の方向に位置する、スリット深さがそれぞれ、この方向に見た、これらのスリットによってそれぞれ形成される中空室の深さよりも大きいように、組み合わされることを特徴とする請求項１８と１９のいずれか１項に記載の方法。
21. 長手分離壁（４２）がそれぞれスリット（５０、５４）の領域内で、特にそれぞれのスリット（５０、５４）の画成部の領域内で、パイプと半田付けされることを特徴とする請求項１８から２０のいずれか１項に記載の方法。
22. 請求項１から１７のいずれか１項に記載の熱交換器を形成するための請求項１８から２１のいずれか１項に記載の方法。

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