JP2008516177A - 熱交換器用扁平管 - Google Patents

Abstract

【課題】 その内部に突起を有し、同時にその外面に突起の領域で凹部または切欠き部を十分に防止する扁平管を提供する。
【解決手段】 特に自動車用熱交換器のための多通路扁平管（１）が、第１縦壁（１４）と、第１縦壁（１４）に実質平行に対向する第２縦壁（１５）と、少なくとも１つの湾曲末端区域（１７）とを有する。少なくとも１つの縦壁（１４、１５）で扁平管内部の流体流に向き合う内面に縦壁の材料から突起（９）が構成されている。流体から離れた方の外側で縦壁が突起の領域で実質平らに延びている。一方の縦壁（１４、１５）に構成される突起（９）が他方の縦壁（１５、１４）と接触する。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、特に自動車用熱交換器のための多通路扁平管であって、第１縦壁と、第１縦壁に実質平行に対向する第２縦壁と、少なくとも１つの湾曲末端区域とを有し、少なくとも１つの縦壁で扁平管内部の流体流に向き合う内面に縦壁の材料から突起が構成されているものに関する。

技術の現状において自動車内の例えば自動車空調装置等の熱交換器は、冷媒用集合機構の他に、冷媒もしくは別の流体を転送するために設けられる扁平管を有する。

この扁平管は管板等を介して集合機構と結合されている。この結合では特に気密性も重要視される。

技術の現状により公知の扁平管はその内部に、扁平管が全体として多通路に実施されるようにする腹部もしくは突起を有する。

技術の現状により公知のこの腹部は、両側に成形される突部または片側に成形される腹部からなる。しかし扁平管はその外面に腹部の領域で密閉断面形状もしくは平滑断面形状を有していない。扁平管のこの平滑でない外側断面形状のゆえに、扁平管を管板に挿嵌するとき流体密な結合を達成するために高い操作支出を加えねばならなくなる。技術の現状ではさらに腹部が外側で十分には密閉されず、管と管板との間の結合時に残りの管外側空洞で漏れを生じる。それに加えて、扁平管の外面に残存する条溝内で蝋付時に融接を生じる。さらに技術の現状では、外側平滑管を達成するために、腹部の領域に生じる管外側空洞は管製造後に管末端で手間をかけて再校正されねばならない。

特許文献１が示すこのような扁平管はその外面に顕著な外側空洞を有し、外側空洞は手間のかかる操作で減らされる。
欧州特許第０８５４３４３号明細書

そこで本発明の課題は、その内部に突起を有し、同時にその外面に突起の領域で凹部または切欠き部を十分に防止する扁平管を提供することである。

これは、本発明によれば、流体から離れた方の外側で縦壁が突起の領域で実質平らに延びていることを特徴とする扁平管によって、そして第１賦形ユニットとこの第１賦形ユニットと協動する第２賦形ユニットとによって材料条帯から所定断面形状の突起を生成する操作工程、第３賦形ユニットとこの第３賦形ユニットと協動する第４賦形ユニットとによって突起の断面形状を変更する操作工程を含む、熱交換器用の多通路扁平管を製造するための方法によって達成される。扁平管および方法の好ましい諸構成は従属請求項の対象である。

発明の実施の形態

特に自動車用熱交換器のための本発明に係る多通路扁平管は第１縦壁と、第１縦壁に実質平行に対向する第２縦壁と、少なくとも１つの湾曲末端区域とを有する。少なくとも１つの縦壁で扁平管内部の流体流に向き合う内面に縦壁の材料から突起が構成されている。本発明によれば、流体から離れた方の外側で縦壁が突起の領域で実質平らに延びている。

多通路管とは、相互に実質分離された複数の通路が管の内部に構成されていることと理解される。扁平管とは、１つの広がり方向における横断面が他の広がり方向をはるかに凌駕するように横断面で構成された管のことである。

扁平管の縦壁とは、長辺面の１つに沿って延びる壁のことである。縦壁の材料から構成される突起とは、追加的に壁に取付けられるのでなく、‐特に、但し専らではないが‐賦形操作によって壁自体から構成される突起のことである。

突起の領域とは、相応する縦壁のうち突起を構成された幾何学的領域のことである。実質平らとは、外側断面形状が突起の領域に凹部を持たずまたは僅かな横断面積の凹部を有するだけであるとのことである。

他の好ましい１実施形態において突起は他方の縦壁と接触し、すなわち突起は一方の縦壁に構成され、対向する縦壁に接触する。こうして、相互に実質分離された通路を扁平管の内部に提供することができる。

他の好ましい１実施形態では、扁平管が２つの湾曲末端区域を有する。好ましくは、両方の縦壁が相互に実質平行に配置されることになるように、少なくとも一方の末端区域が実質１８０度曲げられている。第２の末端区域は扁平管を閉鎖するために別の仕方で曲げることもできる。というのも、例えば製造操作の途中で基礎材料の各末端領域が部分的に所定角度だけ曲げられ、その場合この個所で組み合わされることがあるからである。

他の好ましい１実施形態では、縦壁の材料から縦壁に複数の突起が構成されている。

他の好ましい１実施形態では、縦壁の材料から両方の縦壁に突起が構成されている。その際、他の好ましい１実施形態においてすべての突起が、それぞれ対向する縦壁に接触する。こうして、製造された状態のとき相互に実質分離された複数の室を有する扁平管が構成されることを達成することができる。

その際、仕上げられた扁平管が実質一定した横断面積の通路を有するように突起間の距離は選択することができる。

他の好ましい１実施形態では、突起が、対向する縦壁にではなく、対向する縦壁に配置される他の突起に接触するように突起を構成することも可能である。

他の好ましい１実施形態では、少なくとも１つの突起、好ましくは複数の突起、特別好ましくはすべての突起が、実質対称な断面形状を有する。これは、縦壁平面に実質垂直に立てた対称軸線を突起が有し、この対称軸線に関して突起が実質軸線対称に構成されていることを意味する。

他の好ましい１実施形態では、扁平管の深さが０．５ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは０．８ｍｍ〜４ｍｍ、特別好ましくは１ｍｍ〜３ｍｍである。これらの各深さは、製造されるべき熱交換器の実際の用途に左右される。

他の好ましい１実施形態において少なくとも１つの壁は肉厚が０．０５ｍｍ〜０．８ｍｍ、好ましくは０．０７ｍｍ〜０．６ｍｍ、‐特別好ましくは‐０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである。この肉厚に依存して好ましくは相応する突起が適合され、特に操作技術的境界条件も考慮することができる。

本発明はさらに、熱交換器用の多通路扁平管を製造するための方法に向けられている。その際、１操作工程において第１賦形ユニットとこの第１賦形ユニットと協動する第２賦形ユニットとによって材料条帯から所定断面形状の突起が生成される。

他の操作工程において第３賦形ユニットとこの第３賦形ユニットと協動する第４賦形ユニットとによって突起の断面形状が変更される。

断面形状の変更とは、突起もしくはその横断面に所定の幾何学的変更が加えられるとのことである。

賦形ユニットとは、加工されるべき材料に作用してその形状を少なくとも局所的に変化させる機構のことである。

好ましくは、賦形ユニットは互い違いに回転可能なロールである。好ましくは第１、第２賦形ユニットは互い違いに回転する上ロールと下ロールであり、加工されるべき材料がそれらの間に配置されている。第３、第４賦形ユニットも、加工されるべき材料がそれらの間に配置される相応するロールである。好ましくは、一方のロールが他方のロールの横方向成端部によって限定され、こうして変形過程の途中で被加工材料条帯の幅拡張が防止されるように、ロールは実施される。

他の好ましい１実施形態においてロールは実質円筒状の断面形状を有する。

しかし、ロールの代わりに２つの対向する載置板を設け、それらの間で材料が加圧もしくは引き通されるようにすることも可能であろう。

好ましくは、少なくとも１つの操作工程における断面形状の変更は、その高さおよび／または幅が低減されることにある。好ましくは、この操作工程中に突起の高さも幅も低減される。こうして、扁平管の外面が突起の領域で平坦化され、すなわちこの領域で凹部が低減されることを達成することができる。

好ましくは、少なくとも１つの他の操作工程において突起の断面形状はさらに変更される。その際好ましくはやはり断面形状の高さおよび／または幅が低減される。好ましくは多数の操作工程が前後して予定され、そのなかで突起の断面形状が連続的に変更され、これらの変更はそれぞれ少なくとも断面形状の幅または高さが低減されることにある。これらの操作工程はそれぞれ、‐上で述べたように‐突起の領域で扁平管断面形状の極力平らな外面を達成するのに役立つ。

好ましくは、少なくとも４つ、特別好ましくは少なくとも６つの操作工程で突起の断面形状が変更される。過度に少ない操作工程を実行すると、被加工材料がその場合に必要となる激しい塑性加工に耐えられず、亀裂等を生じる危険があろう。操作工程の数は製造費を考慮しても、時間支出を考慮しても、提供される効率によって上限が限定されている。

他の好ましい１方法では、１操作工程において突起の予備心出しが行われる。これは好ましくは予備延伸を介して処理される。

好ましくは、材料が引き通される回転可能なロールは実質一定した相互距離を有する。こうして、被加工材料が実質一定した肉厚もしくは厚さを有することが達成される。好ましくは、ロールの材料は材料粒子の拡散が防止されるように被加工材料に調整されている。

好ましくは、少なくとも１操作工程において材料条帯の幅が低減される。材料は所定寸法の条帯の態様でロールに供給される。材料条帯の幅とは、ロール軸線の方向における広がりのことである。他の好ましい実施形態では、少なくとも１操作工程において材料条帯の幅が一定に留められる。この操作工程では、突起の周囲から他の材料を実質使用することなく突起の形状変更が達成される。

好ましくは、複数の突起が材料条帯から形成される。この目的のために好ましくは、第１操作工程において、所要量の付加的材料は条帯の長さ低減によって獲得することができる。

その際好ましくは、突起が所定の相互距離で構成される。好ましくは、こうして製造された扁平管が実質同じ横断面の複数の通路を実質的に有するように突起は選択される。

好ましくは、少なくとも１操作工程においてさまざまな突起が異なる賦形段階を施される。これが意味するのは、特定の突起が既にその形状を適合される一方、他の１つの突起がはじめて形成され、または１つの突起が既にその最終形状を得る一方、他の１つの突起がなお中間工程においてその形状を適合されるとのことである。

こうして、状況によっては、既に予備成形された突起または仕上げ成形された突起がその形状をもはや変更されないように複数の突起を若干数の塑性加工工程で製造することを達成することができる。

好ましくは、他の１操作工程において湾曲区域が生成される。好ましくは１８０度の湾曲が生成され、こうして縦壁が実質平行に対向配置される。

その他の利点および実施形態は添付図面から明らかとなる。

突起を生成するための本発明に係る方法の個々の操作工程が図１に示してある。個々の操作工程はアラビア数字１〜６で表してある。小文字ａ）〜ｆ）はそれぞれ製造操作中の材料幅、すなわち材料条帯の幅を表す。大文字Ａ〜Ｆは材料条帯の終点を表す。

指摘しておくなら、図１に示す方法は本発明に係る方法の可能な１態様を再現するにすぎない。本発明によれば他の操作工程を予定することもでき、または個々の操作工程を省くこともできる。

符号Ｌは生成された突起９ａ〜９ｆの中心線、好ましくは対称軸線を表す。選択的操作工程１ａにおいて予備延伸によって突起９ａの予備心出しが行われる。これが有利であるのは、特に、突起もしくは腹部が大きな高さＨ_Ａ〜Ｈ_Ｆで生成されねばならないときである。

操作工程２において材料条帯もしくは帯材７は図示領域Ｚで塑性加工される。この目的のために各賦形ユニット、すなわち好ましくはロールが、突部類似形状を有する。操作工程２で突起９ｂを生成することによって条帯７の総幅ｂが生成され、総幅ｂは総幅ａもしくは操作工程１、１ａにおける総幅ａ’よりも小さい。

操作工程２で生成される高さＨ_Ｂは突起９ｂの最大高さＨ_ｍａｘであり、他の操作工程の過程で少なくとも部分的になお低減される。

工程２〜６において領域Ｚにおける中立軸の展開はほぼ一定している。これは、領域Ｚ内に常に実質的に同じ材料量が賦形ユニットもしくはロールに供給されることを意味する。これはそれぞれ条帯総幅を維持することによって工程２〜６内の各成形段階を相応に設計することによって達成される。

つまり条帯ｂ〜ｆの幅は操作工程２〜６内で実質的に一定に留まる。条帯総幅ｂ〜ｆを一定に保つために、材料条帯７は好ましくは好適な工具によって各終点Ｂ〜Ｆでしっかり保持される。

それとともに、操作工程２〜６の間実質的に突起９の塑性加工が行われる。詳細には、突起９の高さＨも幅も減少し、各側面２５は一層急峻に延びる。各突起９ａ〜９ｆの先端の曲率半径も方法の過程で減少する。これは、高さおよび幅の低減によって節約される材料が、凹部１１の面が突起の下方で常に低減されることによって実質的に付け加えられることを意味する。

換言するなら、操作工程２〜６の間、出発点３３と終点３４との間で条帯の幅は好ましくは実質的に一定している。操作工程５、６の間、突起もしくは突起１１の下方の凹部１１の閉鎖が達成されねばならない。すなわち、突起の各側面２９は互いに加圧される。この目的のため突起の領域で材料７は賦形ユニットの相応する領域によって実質的に完全に取り囲まれる。

選択的に操作工程５において、操作工程４ではまだ開口している突起も折畳まれ、絞られまたは押し潰して閉鎖することができる。しかしこのような処理様式では高さＨ_ＤもしくはＨ_Ｅでなく、条帯総幅が本質的に低減される。その場合、圧搾工具の間でばり発生の危険に対処しなければならないであろう。それに加えて、理想的に低減された腹部空洞１１も達成されない。

さらに、操作工程３〜６の少なくとも１つにおいても領域Ｚ内で条帯幅の変更を可能とすることも可能であり、すなわち操作工程３〜６において少なくとも部分的に条帯幅ｂ〜ｆも一定に留まらない。この変更態様に従って処理する場合、突起の圧縮時に材料もしくは帯材材料は帯材幅内に逆に、すなわち突起領域から流れ込むことがある。考えられる帰結として、他の操作工程において外部空洞１１を閉鎖するのに利用可能な材料が過度に少なくなり、または第１操作工程において一層多くの材料を予備延伸しなければならなくなる。その場合、材料条帯７の一層強い肉薄化および一層高い亀裂発生の危険が現れることもある。さらに、状況によっては所要の腹部高さが達成できないことがあり、プロセスは条帯材料特性の変動に対して全体として一層敏感となる。

ここに示す操作工程６において達成される最終的高さＨ_Ｆは操作工程５における高さＨ_Ｅよりも低い。同時に、操作工程５ではなお存在していた領域１１が実質的に閉鎖されており、それゆえに本発明に係る平滑な外側断面形状が達成される。

帯材幅もしくは条帯ｅの総幅は同様に引き続き低減されない。すなわち、帯材幅ｆと帯材幅ｅは実質的に同じである。

図２ａが示す本発明に係る方法を実施するための賦形ユニットは上ロール２１と下ロール２２である。これらのロールの間に配置される扁平管材料もしくは材料条帯７がこうしてロールによってロール内を引き通される。下ロール２２が加工突起２５を有し、上ロール２１はその造形に関して加工突起２５に適合された凹部を有する。その逆に上ロールが突起を備え、下ロールが凹部を備えていることも可能であろう。

凹部２６と加工突起２５は、それらの間を材料が所定の厚さもしくは肉厚Ｓで通過できるように互いに適合されている。

図２ａは、図１の加工工程２におけるロール対２１、２２を示す。すなわち、加工突起２５と凹部２６は得られる突起が高さＨ_Ｂを有するように適合されている。

上ロール２１と下ロール２２との間に隙間１３ａ、１３ｂが設けられている。第１操作工程の間、条帯の材料が上ロールの領域に引き入れられる。

図２ｂは操作工程４用のロール対を示す。この場合、凹部２６は突起が図示高さＨ_Ｄに達するように設計されている。下ロール２２はここではもはや加工突起を有していない。上ロール２１と下ロール２２との間の隙間１３ａ、１３ｂはその間その幅が、図２ａに示す装置に比べて低減している。下ロール２２は例えば条帯幅ｂによれば図１の加工工程４によって指定されている。

圧縮時に材料条帯もしくは帯材は下ロールに向かって進む。その結果、図２ａに示す高さＨ_Ｂに達したなら、突起領域から条帯領域が条帯の平らな領域７ｂに流れることのないよう、条帯の幅は実質的にもしくは極力一定に保たれねばならない。

図２ｃには、図１に示す操作工程６用の装置が示してある。この場合、下ロール２２はやはり加工突起をもはや有しておらず、上ロール２１だけがなお凹部２６を有する。この凹部は、突起９の最終的高さＨ_Ｆが生じるように適合されている。

図２ｃに示す操作工程の他に、隙間幅１３ａ、１３ｂは最小に選択される。すなわち、突起９の下方の領域１１を実質完全に閉鎖できかつこうして突起９の領域でも材料７の平滑な外面（ここでは下面）が生じるように突起９を塑性加工できるように、材料もしくは帯材は両方のロール２１、２２によって完全に把持されねばならない。

図３は、複数の突起、‐より正確には‐偶数の突起が生成されねばならない場合の操作を示す。個々の操作工程がここでは符号Ｉ〜ＶＩＩＩで表してある。

最初の選択的工程Ｉでは、相応に適合された上ロールと下ロール、すなわち図２に示す加工突起と凹部とを有するロールによって、窪み３１が生成される。この窪みの生成が有利であるのは、特に、生成すべき突起が比較的大きな初期高さＨ_Ｂを有していなければならないときである。

操作工程ＩＩにおいて２つの突起９ａ、９ｂが生成される。このため好ましくは、相応する凹部を有する上ロールと、相応に適合された加工突起を有する下ロールが使用される。しかし、加工突起なしの下ロールをこの操作工程で予定することも可能である。

帯材幅は、操作工程Ｉでの条帯幅ａから操作工程ＩＩでの条帯幅ｂ、そして操作工程ＩＩＩの条帯幅ｃへと減少する。しかし、操作工程ＩＩＩで突起９の塑性加工のみを行い、すなわちその場合条帯幅ｃを条帯幅ｂに対して実質一定に保つことも可能である。

操作工程ＩＶでは、好適に適合された上ロールおよび下ロールによって他の２つの突起９ｃ、９ｄが生成される。この目的のため操作工程ＩＩＩの条帯幅ｃが操作工程ＩＶの条帯幅ｄに低減される。好ましくは下ロールはこの目的のため、新たに生成すべき突起の領域に加工突起を有する。

好ましくは突起の生成時まず、さらに内側にある突起とさらに外側にある突起とが生成される。これが有利であるのは、材料条帯のそれぞれ外側領域の材料が新たな突起生成に利用でき、既に生成された別の突起の領域から材料が引き込まれるが防止されるからである。しかし、ここに示した突起の代わりに複数の突起を設けもしくは生成することも可能である。図３に示す操作工程も単なる例示である。同様に、はるかに多くの操作工程を設け、複数の塑性加工プロセスを設けることも可能であろう。

操作工程ＶＩ〜ＶＩＩＩではやはり、既に図１に示した個々の突起の塑性加工が行われ、それぞれやはり‐図１に示すように‐側面が一層急峻になり、突起先端の曲率半径が一層小さくなり、突起の高さおよび幅が低減される。ｆ、ｇ、ｈ等の条帯総幅は、既に図１に関して述べたように実質一定に保たれる。

操作工程ＩＶは、付加的突起もしくは腹部を生成するために他の操作工程で補うこともできる。

図４に示した扁平管は図３に略示した操作によって製造することができる。この扁平管１は横断面において、図３でＶＩＩＩのもとに示す条帯の塑性加工によって得られる。条帯は突起９ａ、９ｂ間の領域で１８０度曲げられ、さらに各末端領域でも曲げられ、こうして湾曲領域１８、１９が達成される。符号１４、１５は生成する縦壁であり、縦壁は互いに実質平行に配置されている。

他の例えばロール成形等の賦形操作によって突起９ａ〜９ｄは、それぞれ対向する壁（突起９ｂ、９ｄでは壁１５、突起９ａ、９ｃでは壁１４）に接触するように配置することができる。

好ましくは、突起９ａ〜９ｄもしくはその末端領域はそれぞれ対向する縦壁と蝋付される。同様に、両方の湾曲末端領域１８、１９が互いに密封蝋付される。ここに示す４つの突起９ａ〜９ｄを生成することによって、合計５つの通路を有する扁平管が実現される。

奇数の突起、より正確にはこの場合３つの突起を有する扁平管を生成するための操作工程Ｉ〜ＶＩＩＩが図５に示してある。符号４１はここでも、実質平坦もしくは平滑な材料条帯、すなわち幅ａを有する平滑帯材に関係している。

操作工程ＩＩでは‐図３の操作工程ＩＩにおけると同様に‐１つの突起９ａが生成される。この突起が操作工程ＩＩＩにおいて塑性加工され、この操作工程では条帯幅ａがまず幅ｂに、そしてこれが再び幅ｃに低減される。すなわち、幅ｃは幅ｂよりる小さく、幅ｂは幅ａよりも小さい。

操作工程ＩＶでは２つの他の突起９ｂ、９ｃが生成される。この操作では個々の突起９ａもしくは９ｂ、９ｃの生成がずらされている。すなわち、突起９ａでは第１塑性加工が既になされる間に、突起９ｂ、９ｃはやっと生成される。条帯幅ｄは条帯幅ｃに対してさらに低減される。この変更態様でも、好ましくはまず最初に内側にある突起、次に外側にある突起が形成される。

操作工程Ｖではさらに３つの突起９ａ、９ｂ、９ｃが成形される。条帯幅は実質一定に留まる。すなわち、帯材幅ｅは帯材幅ｄに実質一致している。

操作工程ＶＩでは上記種類の他の塑性加工プロセスが行われる。すなわち、個々の突起９ａ、９ｂ、９ｃの高さが低減され、同様にその幅が低減される。このため側面が一層急峻に実施され、それとともに突起先端の曲率半径が小さくなる。

他の操作工程ＶＩＩでは突起がさらになお狭くされ、最後に操作工程ＶＩＩＩにおいて閉鎖される。個々の条帯幅ｅ、ｆ、ｇ、ｈは実質一定に留まる。操作工程ＶＩＩＩに続く最後の操作工程において隅折目４２ａ、４２ｂが曲げられる。これら両方の隅折目が他の突起の生成をもたらし、隅折目は複数の操作工程でも生成可能である。

図６に示す扁平管は図５に示す最も下の条帯から得られる。図４に示す実施形態とは異なり、ここでは末端区域が湾曲部１７または１８の領域にではなく中央領域に配置されている。正確にはこれはそれぞれ直角に曲げられた折目４２ａ、４２ｂである。折目は互いに溶接もしくは蝋付され、こうして他の突起を提供する。

この実施形態でも個々の突起９ａ〜９ｃと、末端折目４２ａ、４２ｂから生じる突起は、扁平管のそれぞれ対向する縦壁に接触する。この実施形態でも、５つの通路を有する扁平管が生じる。図５に示す操作（操作工程Ｉ〜ＶＩＩＩ）は一般に奇数の突起を有する扁平管用に応用できるのに対して、図３に示す操作は好ましくは偶数の突起を有する扁平管用に応用される。それに対して、図６による末端折目４２ａ、４２ｂもしくは図４による末端折目１８、１９の構成は、突起の数に殆ど左右されることなく特に公知の仕方で可能である。

本発明に係る扁平管が図７に示してあり、個々の寸法は具体的に説明するのに役立つ。理解を深めるために、扁平管の本発明に係る平滑もしくは平坦な外面の図示、すなわち突起９の下で最小にされる面１１の図示は省かれた。突起の側面も非圧縮状態で示してある。

符号ａは縦壁に沿った腹部の距離に関係する。符号Ｋは、状況によっては１つの室を形成する２つの隣接腹部間の距離を表す。符号Ｔは扁平管の厚さを表す。

ここに示す実施形態では厚さＴが好ましくは１ｍｍ〜３ｍｍである。室もしくは通路寸法はここでは腹部間距離（突起間距離）ａの概ね半分の大きさが選択されている。この実施形態では、最小の腹部間距離は幅Ｔの少なくとも２倍の大きさである。それゆえに、最小の室寸法もしくは通路寸法は厚さＴと少なくとも正確に同じ大きさまたはそれより大きい。

図８に示す実施形態では、縦壁１４にのみ突起９が取付けられて縦壁１５に接触する。その場合、腹部間距離ａは室寸法もしくは通路寸法Ｋに実質一致する。この実施形態でも、最小の腹部間距離ａは厚さＴよりも大きく、これはここでも製造法に起因している。腹部間距離ａが通路寸法Ｋに一致するので、通路寸法も扁平管の厚さＴの少なくとも２倍の大きさである。

図９に示す実施形態では、個々の突起９はそれぞれ対向する縦壁１４もしくは１５に接触するのでなく、対向する縦壁自体に取付けられた突起９に接触する。これは、突起の末端が扁平管の概ね中央で相接触することを意味する。この場合にも、図８による実施形態におけると同様に、通路寸法Ｋは腹部間距離ａに実質等しい。しかしこの場合、最小の腹部間距離は扁平管の厚さＴよりも大きくまたはそれに等しい。これは、室寸法もしくは通路寸法Ｋにも妥当する。

他の（図示しない）実施形態において、個々の突起は−図９に示す実施形態とは異なり‐横方向で相互に僅かにずれているように実施することも考えられ、こうして突起はそれらの末端で接触するのでなく側面で接触し、これにより結合面増加を達成することができる。

図１０は本発明に係る突起９の拡大図であり、その寸法が詳しく示してある。図１０に示す最終形状を達成するために、それぞれ突起を塑性加工する４〜１０の操作工程が設けられる。応用すべき操作工程の数は達成すべき高さＨ_Ｆ、肉厚もしくは条帯厚ｔおよび材料特性に合せて調整される。しかし、複数の突起もしくは腹部を生成すべきである場合、さらに多くの操作工程が必要となることがある。

図１０においてｒ_Ｆは上側曲率半径、Ｘは突起先端の幅、Ｙは突起９の底部幅、Ｒ_Ｆは突起底部の曲率半径、ｒ_Ｄは凹部１１の曲率半径である。個々の寸法は互いに一部で相関している。

以下に示す限界は包括的蝋付・塑性加工実験から得られる。これらの実験では確定された系に従ってパラメータが相互に調整され、結果はここに示す限界用に使用された。

上側曲率半径ｒ_Ｆはこの実施形態において０と肉厚ｔとの間、つまり肉厚ｔよりも小さい。下側曲率半径Ｒ_Ｆは肉厚ｔの２倍よりも小さい。突起の上側幅Ｘは肉厚ｔの１．５倍〜２倍である。突起の下側幅Ｙは肉厚ｔの２倍〜２．５倍、すなわち上側幅Ｘは下側幅Ｙよりも小さく、これは成形プロセスから生じる。

突起の高さＨ_Ｆは肉厚ｔ〜肉厚ｔの２倍である。凹部の下側半径ｒ_Ｄも肉厚ｔよりも小さい。肉厚ｔは０．０５ｍｍ〜０．８ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ〜０．７ｍｍ、特別好ましくは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである。すなわち、実質平滑な外側断面形状とは、肉厚ｔよりも小さい曲率半径ｒ_Ｄによって引き起こされる断面形状のことである。図１１は本発明に係る扁平管を平面図で示す。この扁平管は単一の突起もしくは腹部９を有するだけであり、それゆえに２つの通路に区画される。

管幅ｂと管高さＨとの比は１０〜３０、好ましくは１０〜２４である。

室寸法もしくは通路寸法は管幅の１／３〜管幅の半分である。

突起の高さＨ_Ｆは好ましくは肉厚の３倍〜肉厚の８倍である。下側曲率半径ｒ_Ｄは、肉厚ｔの０．７５倍よりも小さく、好ましくは０．５倍よりも小さいかまたはそれに等しいことから生じる。この実施形態では、肉厚が０．０５ｍｍ〜０．６ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ、特別好ましくは０．１５ｍｍ〜０．３ｍｍである。それとともに扁平管の外面に残る凹部１１は面積が０．０１ｍｍ^２未満、好ましくは０．００６ｍｍ^２未満である。これは技術の現状に比べて著しい改善を意味する。

図１０に示す凹部１１は面積が０．１ｍｍ^２未満、好ましくは０．０７ｍｍ^２未満であり、これはやはり技術の現状に比べて著しい改善を意味する。

凹部１１の面積のこの著しい減少によって、冒頭に述べた扁平管ははるかに容易に管板と蝋付することができ、また本質的に少ない支出で密封結合を達成することができる。

突起を生成するための本発明に係る方法の図である。 突起を製造するための本発明に係る賦形ユニットの図である。 突起の断面形状を変更するための本発明に係る賦形ユニットの図である。 突起の断面形状をさらに変更するための賦形ユニットの図である 偶数の突起を生成するための製造方法を具体的に説明する図である。 図３に示す方法で仕上げられた扁平管を示す。 奇数の突起を有する扁平管の製造を具体的に説明する図である。 図５の方法で製造された扁平管を示す。 本発明に係る扁平管の第１実施形態を示す。 本発明に係る扁平管の第２実施形態を示す。 本発明に係る扁平管の第３実施形態を示す。 突起の幾何学的比を具体的に説明する拡大図である。 本発明に係る扁平管の幾何学的比を具体的に説明する図である。

Claims (26)

1. 特に自動車用熱交換器のための多通路扁平管（１）であって、第１縦壁（１４）と、第１縦壁（１４）に実質平行に対向する第２縦壁（１５）と、少なくとも１つの湾曲末端区域（１７）とを有し、少なくとも１つの縦壁（１４、１５）で扁平管内部の流体流に向き合う内面に縦壁の材料から突起（９）が構成されているものにおいて、流体から離れた方の外側で縦壁が突起の領域で実質平らに延びていることを特徴とする扁平管。
2. 一方の縦壁（１４、１５）に構成される突起（９）が他方の縦壁（１５、１４）と接触することを特徴とする、請求項１記載の扁平管。
3. 扁平管が２つの湾曲末端区域（１７、１８）を有することを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の扁平管。
4. 縦壁の材料から縦壁に複数の突起（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）が構成されていることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の扁平管。
5. 縦壁（１４、１５）の材料から両方の縦壁（１４、１５）に突起（９）が構成されていることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の扁平管。
6. 複数の突起（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）、好ましくはすべての突起が、それぞれ対向する縦壁（１５、１４）に接触することを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の扁平管。
7. 一方の縦壁（１４、１５）の少なくとも１つの突起（９）が、対向する縦壁（１５、１４）の突起に接触することを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の扁平管。
8. 少なくとも１つの突起（９）が実質対称な断面形状を有することを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の扁平管。
9. 扁平管の深さが０．５ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは０．８ｍｍ〜４ｍｍ、特別好ましくは１ｍｍ〜３ｍｍであることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の扁平管。
10. 少なくとも１つの突起の高さＨ_Ｆが扁平管の肉厚の３倍〜８倍、特に扁平管の肉厚の４倍〜６倍であることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の扁平管。
11. 少なくとも１つの壁、好ましくはすべての扁平管の肉厚が０．０５ｍｍ〜０．８ｍｍ、好ましくは０．０７ｍｍ〜０．６ｍｍ、特別好ましくは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の扁平管。
12. 少なくとも１つの突起が曲率半径ｒ_Ｄの凹部を有し、この曲率半径が扁平管の肉厚よりも小さくまたはそれに等しく、好ましくは扁平管の肉厚の７５％よりも小さくまたはそれに等しいことを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の扁平管。
13. 先行請求項のいずれか１項記載の少なくとも１つの扁平管を有する熱交換装置。
14. 熱交換器用の多通路扁平管を製造するための方法であって、
    第１賦形ユニット（２１）とこの第１賦形ユニットと協動する第２賦形ユニット（２２）とによって材料条帯から所定断面形状の突起（９）を生成する操作工程、
    第３賦形ユニットとこの第３賦形ユニットと協動する第４賦形ユニットとによって突起の断面形状を変更する操作工程を含む方法。
15. 賦形ユニットが、互い違いに回転可能なロールであることを特徴とする、請求項１２記載の方法。
16. 突起（９）の断面形状の変更時にその高さおよび／または幅が低減されることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の方法。
17. 少なくとも１つの他の操作工程において突起（９）の断面形状がさらに変更されることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の方法。
18. 突起（９）の断面形状が少なくとも４つ、好ましくは少なくとも６つの操作工程で変更されることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の方法。
19. １操作工程において突起（９）の予備心出しが行われることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の方法。
20. 回転可能なロールが互いに平行な回転軸線を有することを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の方法。
21. 少なくとも１操作工程において材料条帯（７）の幅が低減されることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の方法。
22. 少なくとも１操作工程において材料条帯（７）の幅が実質的に一定、特に一定に留められることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の方法。
23. 複数の突起（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）が材料条帯（１１）から構成されることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の方法。
24. 突起（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）が所定の相互距離で構成されることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の方法。
25. 少なくとも１操作工程において突起（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）が異なる賦形段階を施されることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の方法。
26. 他の１操作工程において湾曲区域が生成されることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の方法。

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