JP2011518309A - 個々の媒体誘導部材を用いた熱交換チャンバーを備えた熱交換器 - Google Patents

Abstract

熱交換器用のチューブは、熱交換媒体の輸送のためにチャンバーにつながった第１のセグメントを含む。このチャンバーは、その隅々まで拡散すると共にチャンバー内で混じり合う熱交換媒体を受け入れる。熱交換媒体は、続いて、チャンバーから輸送される。チャンバーは、熱交換媒体がチャンバー内を移動する方向を制御するための再誘導部材を含んでいてもよい。チューブはヘッダーあるいはマニホールドに接続されてもよい。チューブおよびチャンバーの組み合わせが単独で熱交換器として使用されてもよい。

Description

本発明は、概して、熱交換器に関し、さらに詳しくは、熱交換媒体を輸送するためのチューブおよびチャンバー構造体に関する。

熱交換器は、通常、熱を除去することが望まれるシステムにおいて使用される。典型的な基本的熱交換器はパイプから形成されるが、これは熱交換媒体を輸送する。ヘッダーすなわちマニホールドがパイプの各端部に取り付けられる。これらヘッダーおよびマニホールドは熱交換媒体用のレセプタクルとして機能する。パイプ熱交換器の効率は、熱の伝達のために利用可能な表面積の大きさによって制限される。

さらなる表面積を付加するために、ある熱交換器、たとえばコンデンサーは、「チューブおよびフィン」構造を備える。このタイプの熱交換器は、通常、その中を流体が通過する平坦なチューブと、このチューブ間で延在する複数のフィンとを備える。フィンは、チューブの表面積を効果的に増大させるためにチューブに対して取り付けられており、これによってチューブの熱伝達能力が高められている。多数のチューブおよびフィンが交互に積層されるが、これは、その間に空気の通過を可能とする小さな開口を残す。他のチューブおよびフィン構造では、チューブは蛇行構造を有することができ、したがってヘッダーおよびマニホールドの必要性を排除できるが、これは、チューブが類似の作用を創出するために「Ｓ」形状に後方および前方に曲げられるからである。このタイプの熱交換器の典型的な用途は、コンデンサー以外には、エバポレータ、オールクーラーおよびヒーターコアである。このチューブおよびフィン構造はまた、自動車用のラジエータにおいても使用される。自動車関係分野以外では、チューブおよびフィン構造は、工業用オイルクーラー、コンプレッサーオイルクーラーとして、および高効率熱交換器を必要とするその他類似の用途において具現化されている。

表面積を増大させることによって熱のより優れた交換を実現するためのその他の試みにおいては、複雑な内側リブを備えた極めて薄いフラットチューブが使用される。このタイプの熱交換器は、フィンがフラットチューブと組み合わせられているので、チューブおよびフィン構造と類似しているが、この特定のタイプの熱交換器においては、フラットチューブは内側リブ構造体によって形成された複雑な内部チャンバーを含んでいる。こうした内側リブ構造体は熱交換器の熱交換性能を増大させるのに役立つ。さらに熱交換効率を改善するために、チューブ厚みはより薄くされる。この結果、備品の重量はより軽くなり、これは今度は熱交換器全体の重量をより軽くする。だが、圧力耐久性が低下し、そして薄いチューブにはより損傷が生じやすい。さらに、部品の壊れやすい性質のために組み立てプロセスは複雑である。さらに、内部チャンバーは、製造プロセスの間、特にロウ付け処理が利用された場合には詰まりやすい。排出処理の複雑さは、潜在的に、コストの増大および欠陥率の増大につながる。さらに、熱を拡散するのを助けるためにフラットチューブ内で内部チャンバーを使用することによって、熱交換器システムの全体コストは高くなる。というのは、より強力なコンプレッサーが、チューブの小さな開口を経て熱交換媒体を流動させるために必要となるからである。逆に、強力なコンプレッサーが使用されない場合、所望の熱交換器性能を得るためにさらなるチューブが必要になる。なぜなら、小さなチューブは熱交換媒体の流量を著しく低下させるからである。付加的チューブは熱交換システムの全体コストを増大させる。目下、このタイプの熱交換器は、たとえば自動車用空調コンデンサーなどの、高い熱交換能力を必要とする用途において使用されている。

チューブベース熱交換器に関する変形例はフラットなリブ付きプレートを積層されることを伴う。互いに積層されるとき、これらリブ付きプレートは熱交換媒体を輸送するためのチャンバーを形成する。本質的に、このタイプの熱交換器は、チューブおよびフィン型熱交換器と実質的に同等の機能を発揮するが、異なる方法で製造される。このタイプの熱交換器は、通常、エバポレータによって具現化される。

本発明は、流動チューブおよびチャンバーを含む熱交換用途のための強化型チューブである。流動チューブはチャンバーにつながる。流動チューブの一端はヘッダーあるいはマニホールドにつながってもよい。熱交換媒体はヘッダーあるいはマニホールドから流動チューブ内へと流れる。熱交換媒体は続いてチャンバー内に流れる。熱交換媒体は続いてチャンバーから他の流動チューブ内に流れるが、これは他のヘッダーあるいはマニホールドに接続されている。

本発明のある実施形態では、熱交換器用の流動チューブおよびチャンバーが、たとえば、コンデンサー、エバポレータ、ラジエータなどのために提供される。熱交換器はまた、ヒーターコア、インタークーラー、あるいは非自動車関連用途はもちろんのこと自動車関連用途(すなわちステアリング、トランスミッション、エンジンなど)のためのオイルクーラーであってもよい。本発明の利点は、熱を拡散させるための熱交換媒体接触表面積が従来の熱交換媒体のそれよりも短い距離にわたって大きいことである。したがって、熱交換器の効率は増大する。本発明の他の利点は、熱交換用途のための強化チューブの全長および重量が従来型の熱交換器と比べて小さいことであり、これが今度は全体コストの低減を可能とするが、これは原料およびパッケージングが僅かで済むからである。さらに、本発明の小さなフットプリントは、スペースが制限された用途において使用するのに役立つ。従来型の熱交換器に対する本発明のさらに他の利点は製造プロセスが簡単になることである。というのは、本発明は壊れやすいコンポーネントを必要とせず、しかも製造ステップが少ないからである。ユニット全体が一つにロウ付けされてもよく、あるいはユニットの一部がまずロウ付けされ、続いてさらなるコンポーネントが一つにロウ付けされるかハンダ付けされてもよい。

本発明の他の実施形態では、二つ以上のチャンバーが使用されてもよく、これはさらに熱交換器用の強化チューブの表面積を増大させる。さらに、第１のチャンバーは他のチャンバーに対して直に接続されてもよい。

本発明のさらに他の実施形態では、チューブサイズはチャンバー間で変化してもよく、そして二つ以上のチャンバーが使用される場合、チャンバーサイズは、あるチャンバーから次のものへと変化してもよい。

本発明のさらなる実施形態では、各チャンバーはチャンバーの隅々まで熱交換媒体を拡散可能であってもよく、これはさらに本発明の熱交換能力を高める。さらに、各チャンバーは熱交換媒体を混ぜ合わせてもよい。

本発明のその上さらなる実施形態では、各チャンバーは、チャンバーを経て特定の方向に熱交換媒体を再誘導する再誘導部材を備えていてもよい。

本発明の他の実施形態では、チューブの内面は、表面積を増大させるための凹部を有していてもよい。また、本発明のさらに他の実施形態では、チャンバーの内面もまた、表面積を増大させるための凹部を有していてもよい。本発明のさらなる実施形態では、再誘導部材もまた凹部を有していてもよい。

本発明の他の実施形態では、チューブおよびチャンバーの組み合わせが繰り返されてもよく、そして特定の用途に基づいて、複数のチューブおよびチャンバーのアセンブリ列が存在してもよい。チューブおよびチャンバーユニットのいくつかは、ヘッダーあるいはマニホールドに対して取り付けられてもよい。熱交換器の全体性能を高めるためにヘッダーあるいはマニホールドに対して取り付けられた、列をなすように配置された複数のチューブおよびチャンバーのユニットが存在してもよい。

ある実施形態では、チャンバーは、その導入口および排出口よりも大きな直径を有していてもよい。他の実施形態では、チャンバーは、その導入口よりも大きな直径を有するが、排出口とは同じ直径であってもよい。あるいは、さらに他の実施形態では、チャンバーはその排出口よりも大きな直径を有していてもよいが、導入口とは同じ直径であってもよい。

さらにある実施形態では、チャンバーはチューブよりも大きな少なくとも一つの寸法を有する。たとえば、チャンバーは、より大きな流動容量、周長あるいは表面積を有していてもよい。チューブとチャンバーとの間の特定寸法の比率は、１：１.１、１：１.５、あるいはその他の適切な比率であってもよい。

チューブおよびチャンバーは、被覆されたあるいは被覆されていないアルミニウムからなっていてもよい。チャンバーおよびチャンバーはまた、ステンレススチール、銅、あるいはその他の鉄あるいは非鉄材からなっていてもよい。チューブおよびチャンバーはまた、プラスチック材あるいはその他の複合材からなっていてもよい。

チューブおよびチャンバーは、打ち抜き、冷間鍛造、あるいは機械加工によって製造されてもよい。チューブおよびチャンバーは、一体部品として製造されてもよく、あるいは二つの別個の部品として製造されてもよい。

本発明の他の特徴および利点は、図面ならびに以下の詳細な説明から、より明らかとなる。

本発明の一実施形態に基づく熱交換器と機能的関係で示されたチューブおよびチャンバーの外観図である。 本発明の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。 媒体誘導インサートを備えたチューブおよびチャンバーの斜視図である。 再誘導部材を備えたチャンバーの図である。 チューブの実施形態を示す図である。 チューブの実施形態を示す図である。 チューブの実施形態を示す図である。 チューブの実施形態を示す図である。 チューブの実施形態を示す図である。 再誘導部材の実施形態を示す図である。 再誘導部材の実施形態を示す図である。 再誘導部材の実施形態を示す図である。 再誘導部材の実施形態を示す図である。 積層プレートから形成された本発明に係る熱交換器を示す図である。 積層プレートから形成された本発明に係る熱交換器を示す図である。 コンパートメントによって取り囲まれた本発明の実施形態の断面図である。 あるタイプの再誘導部材を示す本発明の実施形態を示す図である。 あるタイプの再誘導部材を示す本発明の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。 本発明のさらに他の実施形態を示す図である。 本発明のさらに他の実施形態を示す図である。 本発明のさらなる実施形態を示す図である。 本発明のさらなる実施形態を示す図である。 再誘導チャンバーの他の実施形態を示す図である。 再誘導チャンバー内の非固定再誘導部材を使用する実施形態を示す図である。 再誘導チャンバー内の非固定再誘導部材を使用する実施形態を示す図である。

特に図１を参照すると、熱交換器１００の一実施形態が示されている。熱交換器１００は、再誘導チャンバー２０に対して一つにロウ付けされたチューブ１０の自由端に接合状態で係合させられたマニホールド２００を含む。図１に示すように、再誘導チャンバー２０はチューブ１０よりも大きな流動容量を有する。熱交換媒体５０は、マニホールド２００の排出口２１０からチューブ１０の導入口１１内へと流れる。熱交換媒体５０は、再誘導チャンバー２０の導入口２１内へとチューブ１０の排出口１９を経て流れる。熱交換媒体５０は続いて再誘導チャンバー２０の排出口２９から外に流れ出る。チューブ１０から再誘導チャンバー２０へと進むプロセスは、熱交換媒体５０が他のマニホールドによって受け容れられるまで、何度も繰り返されることになる。チューブ１０および再誘導チャンバー２０の組み合わせのいくつかの列が存在してもよい。さらに、ある実施形態は、ただ一つのチューブ１および一つの再誘導チャンバー２０を許容するであろう。熱交換器１００を通る熱交換媒体５０の輸送の間中、熱交換媒体５０からの熱は熱交換器１００の外部環境に伝達される。限定を意図するものではないが、従来公知の一般的な熱交換媒体は、さまざまな冷媒(すなわちＲ‐１３４Ａ)、二酸化炭素、ブタン、オイル、ガス(たとえば空気)、水、および水と他のクーラントとの混合物を含む。

熱交換器１００の他の実施形態では、熱交換器１００は逆転した様式で使用されてもよい。熱交換器１００を、熱が熱交換媒体５０から熱交換器１００の周囲の環境へと伝達される環境で使用する代わりに、熱交換器１００は、本発明の内部を流動する熱交換媒体５０の温度を増大させるために使用されてもよい。たとえば、雰囲気温度の水が熱交換器１００のチューブ１０およびチャンバー２０を経て流動してもよく、この場合、熱交換器１００を取り囲む環境は水の温度よりも高い温度を有する。この例に関して、熱交換器１００の周囲の環境からの熱は水に伝達され、これによって水の温度が高まる。この実施形態の実例(これは限定を意図するものではない)はウォーターヒーターである。

図２Ａを参照すると、チューブ１０の内部は中空であり、これによって熱交換媒体５０の流動が可能となっている。チューブ１０は再誘導チャンバー２０と係合している。再誘導チャンバー２０は媒体誘導インサート３０を収容している。媒体誘導インサート３０は、チューブ１０と再誘導チャンバー２０との間の交差スペース内に配置されている。熱交換媒体５０は、この熱交換媒体５０の流れが媒体誘導インサート３０と接触状態となるまでチューブ１０を通って流れる。媒体誘導インサート３０は再誘導チャンバー２０の内部へと熱交換媒体５０を誘導する。本実施形態によれば、熱交換媒体５０は再誘導チャンバー２０の隅々まで拡散し、そして熱は熱交換媒体５０から再誘導チャンバー２０へと伝達される。

図３を参照すると、再誘導チャンバー２０の実施形態が示されている。再誘導部材２８は再誘導チャンバー２０に取り付けられている。この実施形態では、再誘導部材２８は再誘導チャンバー２０の内壁に対して取り付けられている。限定を意図するものではないが、図３において、再誘導部材２８は斜めに固定されている。さらに、他の実施形態では、再誘導部材２８が再誘導チャンバー２０の内面と直交するように固定されてもよく、すなわち再誘導部材２８は９０度をなす。

図２Ｂを参照すると、チューブ１０の内部は中空であり、これによって熱交換媒体５０の流動が可能となっている。チューブ１０は再誘導チャンバー２０と係合している。再誘導チャンバー２０は媒体誘導インサート３０を収容している。媒体誘導インサート３０は、チューブ１０と再誘導チャンバー２０との間の交差スペース内に配置されている。熱交換媒体５０は、この熱交換媒体５０の流れが媒体誘導インサート３０と接触状態となるまでチューブ１０を通って流れる。媒体誘導インサート３０は再誘導チャンバー２０の内部へと熱交換媒体５０を誘導する。図２Ｂの実施形態によれば、再誘導部材２８が熱交換媒体５０を再誘導チャンバー２０内で特定の方向に誘導し、そして熱は熱交換媒体５０から再誘導チャンバー２０へと伝達される。

図２Ｃを参照すると、チューブ１０およびチャンバー２０の外観が示されている。チューブ１０の内部は中空であり、これによって熱交換媒体５０の流動が可能となっており、流れの方向は矢印によって示されている。チューブ１０は再誘導チャンバー２０と係合している。再誘導チャンバー２０は媒体誘導インサート３０を収容している。媒体誘導インサート３０は、チューブ１０と再誘導チャンバー２０との間の交差スペース内に配置されている。熱交換媒体５０は、この熱交換媒体５０の流れが媒体誘導インサート３０と接触状態となるまでチューブ１０を通って流れる。媒体誘導インサート３０は再誘導チャンバー２０の内部へと熱交換媒体５０を誘導する。本実施形態によれば、熱交換媒体５０は再誘導チャンバー２０の隅々まで拡散し、そして熱は熱交換媒体５０から再誘導チャンバー２０へと伝達される。

図４Ａを参照すると、チューブ１０は、図示する実施形態では、中空でかつ円形である。他の実施形態では、図４Ｂに示すように、チューブ１０は中空でかつ非円形である。さらに他の実施形態では、図４Ｃに示すように、リブ１８(これはチューブ１０内の領域を熱交換媒体５０を輸送するためのより小さなコンパートメントへと分割する)は、熱交換能力を高めるためにチューブ１０内に配置されている。図４Ｄは、内向き凹部１２および外向き凹部１４を備えたチューブ１０の実施形態を示している。図４Ｅは、チューブ１０の外面を覆うチューブフィン１６を備えたチューブのさらなる実施形態を示している。

図５Ａを参照すると、再誘導チャンバー２０は、図示する実施形態では、中空でかつ円形である。他の実施形態では、図５Ｂに示すように、再誘導チャンバー２０は中空でかつ非円形である。図５ＣＤは、内向き凹部２２および外向き凹部２４を備えた再誘導チャンバー２０の実施形態を示している。図５Ｄは、再誘導チャンバー２０の外面を覆うチャンバーフィン２６を備えた再誘導チャンバー２０のさらなる実施形態を示している。限定を意図するものではないが、再誘導チャンバー２０の導入口２１の直径は、再誘導チャンバー２０の全体直径よりも小さなものである。さらに、再誘導チャンバー２０の排出口２９の直径は、再誘導チャンバー２０の全体直径よりも小さなものである。

図４Ａ〜４Ｅに示すチューブ１０の実施形態は、図５Ａ〜Ｄに示す再誘導チャンバー２０の実施形態と組み合わされてもよい。さらなるチューブフィン１６およびチャンバーフィン２６あるいは他の構成要素を、チューブ１０あるいは再誘導チャンバー２０の外面に対して取り付けることができ、しかもさらなる構成要素をチューブ１０の全長にわたって取り付ける必要はない。本発明の導入口側付近のチューブ１０および再誘導チャンバー２０は、さらなる構成要素を有していてもよい。図示していないチューブおよびチャンバーの他の実施形態が組み合わされてもよく、そして本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

図６Ａおよび図６Ｂを参照すると、熱交換器の他の実施形態が示されている。プレート６００は、その厚みを貫通する少なくとも一つの孔６１０を備える。プレート６００の一方側において、かつ、孔６１０の上に中心が置かれた状態で、キャビティ６２０(これは孔６１０の直径よりも大きな直径を有する)が、プレート６００を完全に貫通することなくプレート６００に形成されている。中間誘導インサート３０の一端はキャビティ６２０の外側縁部に接続されており、かつ、中間誘導インサート３０の逆端はキャビティ６２０の内側縁部に接続されている。プレート６００ａが他のプレート６００ｂの上に積層され、そしてそれぞれの孔６１０が整列させられるとき、孔６１０はチューブ状セグメントを形成し、かつ、キャビティ６２０はチャンバーを形成する。熱交換媒体５０は孔６１０を経てキャビティ６２０内へと流れることができるが、ここで、熱交換媒体５０は、この熱交換媒体５０をキャビティ６２０内へと再誘導する中間誘導インサート３０と出会う(流れの方向は矢印で示すとおりである)。

図７を参照すると、熱交換器の他の実施形態が示されている。コンパートメント７００がチューブおよびチャンバーの組み合わせ７１０を取り囲んでいる。コンパートメント７００は導入口７０１および排出口７０２を有する。コンパートメント７００はチューブおよびチャンバーの組み合わせ７１０の周りの空気流７５０を誘導し、一方、熱交換媒体５０はチューブおよびチャンバーの組み合わせ７１０を経て流れる。この実施形態によれば、熱の伝達は、チューブおよびチャンバーの組み合わせ７１０を横切る空気流７５０の移動によってさらに促進される。

図８Ａおよび図８Ｂを参照すると、本発明の一実施形態が示されている。チャンバー２０は他のチャンバー２０に対して直に接続されており、そのそれぞれは再誘導部材２８を収容している。各チャンバー２０内で、再誘導部材２８は、チャンバー２０の隅々まで熱交換媒体５０を再誘導する。矢印は、熱交換媒体５０が、図示する実施形態に基づいて、どのように再誘導されるかを示している。

図９Ａを参照すると、本発明の他の実施形態の断面が示されている。チャンバー２０は他のチャンバー２０に接続されたチューブ１０に接続されている。本実施形態の各チャンバー２０は再誘導部材２８を収容しているが、これは、この実施形態では、チャンバー２０の内面に接合されている。再誘導部材２８は、熱交換媒体が、この再誘導部材２８の複数の孔９０を通過することを可能とする。矢印は、熱交換媒体５０が、図示する実施形態に基づいて、どのように再誘導されるかを示している。図９Ｂを参照すると、再誘導部材２８の実施形態が示されている。再誘導部材２８は、熱交換媒体５０の通過を可能とする孔９０を有する。

図１０Ａを参照すると、本発明のさらに他の実施形態の断面が示されている。チャンバー２０は他のチャンバー２０に接続されたチューブ１０に接続されている。本実施形態の各チャンバー２０は再誘導部材２８を収容しているが、これは、この実施形態では、チャンバー２０の内面に、あるポイントにおいて接合されているが、これはチャンバー２０の内面に沿って開口９１を残す。再誘導部材２８は、熱交換媒体が、この再誘導部材２８の複数の開口９１を通過することを可能とする。矢印は、熱交換媒体５０が、図示する実施形態に基づいて、どのように再誘導されるかを示している。図１０Ｂを参照すると、再誘導部材２８の実施形態が示されている。再誘導部材２８は、熱交換媒体５０が、この再誘導部材２８を通過することを可能とする開口９１を有する。

図１１Ａを参照すると、本発明のさらに他の実施形態の断面が示されている。チューブ１０は再誘導チャンバー２０と係合している。再誘導チャンバー２０は媒体誘導インサート３０を収容している。媒体誘導インサート３０は、チューブ１０と再誘導チャンバー２０との間の交差スペース内に固定されている。チャンバー２０は他のチャンバー２０に接続されたチューブ１０に接続されている。本実施形態の各チャンバー２０は、チャンバー壁に凹部９２を有する。矢印は、熱交換媒体５０が、図示する実施形態に基づいて、どのように再誘導されるかを示している。図１１Ｂを参照すると、チャンバー２０の壁の実施形態が示されている。チャンバー２０の壁は、それがチャンバー２０を通って流れるときに熱交換媒体５０の流れを再誘導すると共に混合する凹部９２を備える。

図１２を参照すると、(上記実施形態のいずれかと組み合わされた)再誘導チャンバー２０は、円筒形状である必要はなく、他の実施形態は、(高さ、長さおよび幅寸法のさまざまな比率を備えた)立方体状に、あるいはその他の幾何学的形状に形成されてもよい。

図１３Ａおよび図１３Ｂは、再誘導部材２８がチャンバー２０の内面に対して固定されていない本発明の実施形態を示している。矢印は、図示する実施形態に基づいて、どのように熱交換媒体５０が誘導されるかを示している。実例として、再誘導部材２８は、ボールベアリング、あるいは図１３に矢印で示すように、チャンバー２０内での混合および攪拌プロセスに関与する複数のボールベアリングの組み合わせであってもよく、これは熱交換プロセスを促進する。本発明は、チャンバー内でのボールベアリングの使用に限定されない。というのは、より優れた熱交換効率を実現するために、熱交換媒体からの接触によって特定のポジションへと移動する再誘導部材などの、その他の非固定再誘導部材を単独で、あるいは互いに組み合わせて使用することができるからである。

チャンバーは概して、少なくとも一つの、チューブよりも大きな寸法を有する。たとえば、チャンバーは、より高い流動容量、周長あるいは表面積を有していてもよい。チューブとチャンバーとの間の特定寸法の比率は、１：１.１、１：１.５あるいはその他の比率であってもよい。

チューブおよびチャンバーは、被覆されたあるいは被覆されていないアルミニウムから形成できる。チューブあるいはチャンバーはまた、ステンレススチール、銅、あるいは他の鉄あるいは非鉄材料から形成されていてもよい。チューブあるいはチャンバーはまた、プラスチック材あるいはその他の複合材であってもよい。同様に、再誘導部材は、被覆された、あるいは被覆されていないアルミニウムから形成できる。再誘導部材はまた、ステンレススチール、銅、あるいは他の鉄あるいは非鉄材料から形成されていてもよい。再誘導部材はまた、プラスチック材あるいはその他の複合材であってもよい。さらに、本発明の実施形態によれば、チューブをチャンバーのために使用される素材とは異なる素材から形成することが可能であり、しかも、再誘導部材をチャンバーおよびチューブのために使用される素材とは異なる素材から形成できる。二つ以上の再誘導部材が本発明の実施形態において使用される場合、一つの再誘導部材は他の再誘導部材とは異なる素材から形成されてもよい。再誘導部材はまた互いに異なる形状であってもよい。さらに、二つ以上の再誘導部材を使用する実施形態では、再誘導部材の一つ以上はチャンバーの内壁に固定されてもよく、そして他の再誘導部材は再誘導チャンバー内で自由に動き回ることが可能であってもよい。

チューブおよびチャンバーは、打ち抜き、冷間鍛造、あるいは機械加工によって製造可能である。チューブおよびチャンバーは一体部品として製造されてもよく、あるいは二つの別個の部品として製造されてもよい。

本発明について実例を用いて説明してきた。「再誘導」との用語は、角度あるいは速度の最小差だけであっても、熱交換媒体の向きあるいはコースを変えることを、あるいは、その進行を妨げることを意味する。使用した用語は、限定ではなく説明の語句の言葉の本質の中にあることを意図したものであることを理解されたい。

上記説明に鑑みて、本発明のさまざまな変更および改変が可能である。したがって、特許請求の範囲の記載の中で、特に説明した以外にも、本発明を実施することが可能である。

１０ チューブ
１１ 導入口
１２,１４ 凹部
１６ チューブフィン
１８ リブ
１９ 排出口
２０ 再誘導チャンバー
２１ 導入口
２２,２４ 凹部
２６ チャンバーフィン
２８ 再誘導部材
２９ 排出口
３０ 媒体誘導インサート
５０ 熱交換媒体
９０ 孔
９１ 開口
９２ 凹部
１００ 熱交換器
２００ マニホールド
２１０ 排出口
６００ プレート
６００ａ プレート
６００ｂ プレート
６１０ 孔
６２０ キャビティ
７００ コンパートメント
７０１ 導入口
７０２ 排出口
７１０ チューブおよびチャンバーの組み合わせ
７５０ 空気流

Claims (50)

1. 熱交換器であって、
   熱交換媒体を排出するための排出口を有する第１のリザーバと、
   前記第１のリザーバの前記排出口からの前記熱交換媒体を受け入れるための導入口と、前記熱交換媒体を排出するための排出口と、を有する前記熱交換媒体を輸送するための第１のチューブ状セグメントと、
   チャンバー導入口およびチャンバー排出口を有する前記熱交換媒体を受け入れるためのチャンバーであって、前記チャンバー導入口は、前記第１のチューブ状セグメントの前記排出口からの前記熱交換媒体を受け入れるために前記第１のチューブ状セグメントの前記排出口と係合しているチャンバーと、
   前記チャンバー排出口からの前記熱交換媒体を受け入れるための導入口を有する前記熱交換媒体を輸送するための第２のチューブ状セグメントであって、前記第２のチューブ状セグメントの前記導入口は、前記チャンバー排出口からの前記熱交換媒体を受け入れるために前記チャンバーの前記チャンバー排出口と係合している第２のチューブ状セグメントと、
   前記第２のチューブ状セグメントの前記排出口からの前記熱交換媒体を受け入れるための第２のリザーバと、
   を具備してなることを特徴とする熱交換器。
2. 前記第１のリザーバはヘッダーであることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記第１のリザーバはマニホールドであることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
4. 前記第２のリザーバはヘッダーであることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
5. 前記第２のリザーバはマニホールドであることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
6. 前記第１のチューブ状セグメントの導入口は円形状を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
7. 前記第１のチューブ状セグメントの排出口は円形状を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
8. 前記第１のチューブ状セグメントの導入口は非円形状を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
9. 前記第１のチューブ状セグメントの排出口は非円形状を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
10. 前記チャンバーは円筒形状を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
11. 前記チャンバーは非円筒形状を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
12. 少なくとも一つの排出部材は、前記第１のチューブ状セグメントの外面に対して取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
13. 少なくとも一つの排出部材は、前記チャンバーの外面に対して取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
14. 前記第１のチューブ状セグメントの外面は少なくとも一つの凹部を含むことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
15. 前記チャンバーの外面は少なくとも一つの凹部を含むことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
16. 前記第２のチューブ状セグメントの導入口は円形状を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
17. 前記第２のチューブ状セグメントの排出口は円形状を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
18. 前記第２のチューブ状セグメントの導入口は非円形状を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
19. 前記第２のチューブ状セグメントの排出口は非円形状を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
20. 少なくとも一つの排出部材は、前記第２のチューブ状セグメントの外面に対して取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
21. 前記第２のチューブ状セグメントの外面は少なくとも一つの凹部を含むことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
22. 熱交換器はラジエータであることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
23. 熱交換器はコンデンサーであることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
24. 熱交換器はエバポレータであることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
25. 熱交換器はオイルクーラーであることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
26. 熱交換器はヒーターコアであることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
27. 熱交換器インタークーラーであることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
28. 熱交換器用の構造体であって、
    熱交換媒体を受け入れるための導入口と、前記熱交換媒体を排出するための排出口と、を有する前記熱交換媒体を輸送するためのチューブ状セグメントと、
    チャンバー導入口およびチャンバー排出口を有する前記熱交換媒体を受け入れるためのチャンバーであって、前記チャンバー導入口は、前記チューブ状セグメントの前記排出口からの前記熱交換媒体を受け入れるために前記チューブ状セグメントの前記排出口と係合しているチャンバーと、
    を具備してなることを特徴とする構造体。
29. 前記チャンバーは、前記チューブ状セグメントの対応する寸法よりも大きな少なくとも一つの寸法を有することを特徴とする請求項２８に記載の構造体。
30. 前記チューブ状セグメントの前記導入口がマニホールド状構造体とつながることを特徴とする請求項２８に記載の構造体。
31. 前記チャンバーの前記チャンバー排出口からの前記熱交換媒体を受け入れるために前記チャンバーの前記チャンバー排出口と係合する導入口を有すると共に、前記熱交換媒体を排出するための排出口を有する第２のチューブ状セグメントを含むことを特徴とする請求項２８に記載の構造体。
32. 前記第２のチューブ状セグメントは、前記チューブ状セグメントの半径とは異なる半径を有することを特徴とする請求項３１に記載の構造体。
33. 前記チューブ状セグメントの導入口は円形状を有することを特徴とする請求項２８に記載の構造体。
34. 前記チューブ状セグメントの排出口は円形状を有することを特徴とする請求項２８に記載の構造体。
35. 前記チューブ状セグメントの導入口は非円形状を有することを特徴とする請求項２８に記載の構造体。
36. 前記チューブ状セグメントの排出口は非円形状を有することを特徴とする請求項２８に記載の構造体。
37. 前記チャンバーは円筒形状を有することを特徴とする請求項２８に記載の構造体。
38. 前記チャンバーは非円筒形状を有することを特徴とする請求項２８に記載の構造体。
39. 少なくとも一つの排出部材は、前記チューブ状セグメントの外面に対して取り付けられていることを特徴とする請求項２８に記載の構造体。
40. 少なくとも一つの排出部材は、前記チャンバーの外面に対して取り付けられていることを特徴とする請求項２８に記載の構造体。
41. 前記チューブ状セグメントの外面は少なくとも一つの凹部を含むことを特徴とする請求項２８に記載の構造体。
42. 前記チャンバーの外面は少なくとも一つの凹部を含むことを特徴とする請求項２８に記載の構造体。
43. 媒体誘導インサートは、前記チューブ状セグメントと前記チャンバーとの間の交差スペース内に配置されていることを特徴とする請求項２８に記載の構造体。
44. 熱交換器用の構造体であって、
    熱交換媒体を受け入れるための第１のチャンバー導入口と第１のチャンバー排出口とを有する、前記熱交換媒体を受け入れると共にそれを輸送するための第１のチャンバーと、
    第２のチャンバー導入口および第２のチャンバー排出口を有する、前記熱交換媒体を受け入れると共にそれを輸送するための第２のチャンバーであって、前記第２のチャンバー導入口は前記第１のチャンバーの前記第１のチャンバー排出口と係合している第２のチャンバーと、
    を具備してなることを特徴とする構造体。
45. 熱交換器用の構造体であって、
    導入口および排出口を有する、熱交換媒体を受け入れると共にそれを輸送するためのチャンバーと、
    前記チャンバー内に存在する少なくとも一つの再誘導部材と、を具備してなり、
    前記導入口および前記排出口は、前記チャンバーの直径よりも小さな直径を有することを特徴とする構造体。
46. 前記再誘導部材は前記チャンバー内に斜めに固定されていることを特徴とする請求項４５に記載の構造体。
47. 複数の再誘導部材が前記チャンバー内に固定されていることを特徴とする請求項４５に記載の構造体。
48. 前記再誘導部材は少なくとも一つの開口を含むことを特徴とする請求項４５に記載の構造体。
49. 前記再誘導部材は少なくとも一つの凹部を含むことを特徴とする請求項４５に記載の構造体。
50. 前記チャンバーの前記導入口はチューブ状セグメントと係合することを特徴とする請求項４５に記載の構造体。

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