DE10014484B4

DE10014484B4 - Wärmetauscher mit Sammelbehälter

Info

Publication number: DE10014484B4
Application number: DE10014484A
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Sugimoto; Norihisa Sasano; Satomi Muto; Takaaki Sakane; Akira Uchikawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2012-07-26
Anticipated expiration: 2020-03-24
Also published as: JP4300628B2; FR2791764B1; FR2791764A1; US6357521B1; DE10014484A1; JP2000283689A

Abstract

Wärmetauscher (100), umfassend:
eine Vielzahl von Metallröhrchen (111) und einen metallischen Sammelbehälter (120), der an einem Ende der Röhrchen (111) angeordnet ist, und sich in einer Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen (111) erstreckt und eine Verbindung mit den Röhrchen (111) herstellt, wobei der Sammelbehälter (120) eine erste und eine zweite Wand (120g) aufweist, die einander gegenüberliegen, wobei die erste Wand (120g) eine Vielzahl von Verbindungsbereichen (120c) aufweist, und jedes Röhrchen (111) mit je einem der Verbindungsbereiche verbunden ist,
die zweite Wand (120g) eine Vielzahl von ersten Verstärkungsrippen (124) aufweist, wobei:
in Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen (111) in Richtung zu der Längsrichtung des Sammelbehälters (120) die Verbindungsbereiche (120c) mit einer ersten Teilung (P1) angeordnet sind, und die ersten Verstärkungsrippen (124) mit einer zweiten Teilung (P2) etwa gleich der ersten Teilung (P1) angeordnet sind, und
wobei die ersten Verstärkungsrippen (124) durch Deformation eines...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Wärmetauscher mit einem Sammelbehälter und ist zur Anwendung bei einem Kühler geeignet, der Wärme des Kühlmittels eines wassergekühlten Motors eines Fahrzeugs in die atmosphärische Luft abstrahlt.
Die JP 58-1 54 389 U offenbart einen Kühler mit mehreren Metallröhrchen und mit einem Sammelbehälter, der mit den Röhrchen in Verbindung steht. Der Sammelbehälter ist durch Verwendung einer Metallkernplatte und eines Kunststoff-Behälterkörpers durch Klemmen gebildet. Die Röhrchen sind mit der Kernplatte verlötet. Gegenwärtig wird gefordert, dass die Durchführung des Recyclings von Fahrzeugteilen, beispielsweise eines Kühlers, zur Verringerung des Industrieabfalls verbessert wird. Jedoch müssen, da der oben angegebene Kühler aus mindestens zwei Arten von Materialien, die Metall und Kunststoff umfassen, hergestellt ist, die Teile des Kühlers für das Recycling in Metallteile und Kunststoffteile aufgeteilt werden. Daher ist die Anzahl der Vorgänge für das Recycling des Kühlers vergrößert, und ist die Leistung des Recyclings des Kühlers niedrig.
Wie in 20 dargestellt ist, ist es möglich, dass dann, wenn der Sammelbehälter 520 eines Kühlers (nicht dargestellt) ausschließlich aus Metall mit einer verhältnismäßig geringen Steifigkeit oder mit einem verhältnismäßig niedrigen Elastizitätsmodul, beispielsweise aus Aluminium, hergestellt ist, der Behälter keine ausreichende mechanische Festigkeit aufweist. Als eine Folge kann der Sammelbehälter 520 durch seinen Innendruck leicht deformiert werden, wobei er sich ausdehnt. Ferner besitzt ein Verbindungsbereich des Sammelbehälters 520, an dem ein Röhrchen 511 angeschlossen ist, eine mechanische Festigkeit größer als diejenige des verbindungsfreien Bereichs des Sammelbehälters 520, mit dem kein Röhrchen 511 verbunden ist. Als eine Folge kann der verbindungsfreie Bereich des Sammelbehälters 520 intensiv beansprucht und stark deformiert werden.
Wenn, wie in 21 dargestellt ist, der Sammelbehälter 520 einen rechteckigen Querschnitt mit einer längeren Seite m1 und mit einer kürzeren Seite m2 besitzt, besitzt ferner die Wand mit der längeren Seite des Sammelbehälters 520 eine größere Fläche als die Wand mit der kürzeren Seite des Sammelbehälters 520. Daher kommt auf die Wand mit der längeren Seite ein größerer Teil des Innendrucks des Sammelbehälters 520 als auf die Wand mit der kürzeren Seite zur Einwirkung, und kann die Wand mit der längeren Seite stark deformiert werden. Die Deformation des Sammelbehälters 520 kann eingeschränkt werden, indem die Dicke einer Metallplatte, aus der der Sammelbehälter 520 hergestellt wird, vergrößert wird. Jedoch können in diesem Fall das Gewicht und die Herstellungskosten des Kühlers erhöht werden.
Die JP 2000 220 988 A beschreibt einen Wärmetauscher mit einer Vielzahl von Metallröhrchen, ei- nem metallischen Sammelbehälter mit einer ersten und einer zweiten Wand und einer Vielzahl von Verbindungsbereichen.
Die DE 43 38 055 A1 beschreibt einen Wärmetauscher, bei welchem eine Wand eines Sammelbehälters zur Vergrößerung der Steifigkeit mit Verstärkungsrippen mit einer Teilung versehen ist.
Im Hinblick auf die vorstehend angegebenen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmetauscher mit einem metallischen Sammelbehälter zu schaffen, der eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweist, ohne das Gewicht und die Herstellungskosten des Wärmetauschers zu erhöhen.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt ein Wärmetauscher eine Vielzahl von Metallröhrchen, durch die hindurch Fluid strömt, und einem metallischen Sammelbehälter, der an einem Ende des Strömungswegs der Röhrchen derart angeschlossen ist, dass er sich in einer Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen erstreckt und mit den Röhrchen in Verbindung steht. Der Sammelbehälter besitzt einander gegenüberstehende erste und zweite Wände. Die erste Wand besitzt eine Vielzahl von Verbindungsbereichen, deren jeder mit jedem der Röhrchen verbunden ist. Die zweite Wand besitzt eine Vielzahl von ersten Verstärkungsrippen, die die Steifigkeit des Sammelbehälters vergrößern. Die Verbindungsbereiche sind in der Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen mit einer ersten Teilung angeordnet. Die ersten Verstärkungsrippen sind in der Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen mit einer zweiten Teilung etwa gleich der ersten Teilung angeordnet, wobei die ersten Verstärkungsrippen durch Deformation eines Teils des Sammelbehälters integral bzw. einstückig ausgebildet sind.
Daher ist die Steifigkeit des verbindungsfreien Bereichs des Sammelbehälters, mit dem kein Röhrchen verbunden ist, durch die ersten Verstärkungsrippen vergrößert, und besteht eine Einschränkung dahingehend, dass auf den verbindungsfreien Bereich eine Beanspruchung intensiv zur Einwirkung kommt. Als eine Folge ist die mechanische Festigkeit des Sammelbehälters ohne Vergrößerung der Dicke der Metallplatte vergrößert, aus der der Sammelbehälter hergestellt ist, wodurch eine Einschränkung dahingehend besteht, dass das Gewicht und die Herstellungskosten des Wärmetauschers erhöht sind.
In bevorzugter Weise ist der Sammelbehälter dadurch hergestellt, dass ein erstes Behälterelement und ein zweites Behälterelement verbunden sind, die je im Wege das Pressens zu einem L-förmigen Querschnitt ausgebildet sind, sodass das erste und das zweite Behälterelement unter Verwendung des gleichen Gesenks hergestellt werden.
Diese und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden leichter und deutlicher auf Grund eines besseren Verständnisses der bevorzugten Ausführungsformen ersichtlich, die nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen zeigen:
1 eine schematische Vorderansicht mit der Darstellung eines Kühlers gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorlegenden Erfindung;
2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1;
3A eine Vorderansicht mit der Darstellung eines ersten und eines zweiten Behälterelementes des Sammelbehälters des Kühlers gemäß der ersten Ausführungsform;
3B eine Ansicht von unten aus der Richtung des Pfeils IIIB in 3A;
3C eine Seitenansicht aus der Richtung des Pfeils IIIC in 3A;
4 eine vergrößerte Schnittansicht mit der Darstellung des Sammelbehälters gemäß der ersten Ausführungsform;
5 eine schematische Ansicht mit der Darstellung des Innendrucks des Sammelbehälters gemäß der ersten Ausführungsform;
6 eine schematische Vorderansicht mit der Darstellung des Kühlers gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in 6;
8A eine Teil-Schnittansicht mit der Darstellung des Sammelbehälters des Kühlers gemäß der zweiten Ausführungsform;
8B eine Teilseitenansicht mit der Darstellung des Sammelbehälters gemäß der zweiten Ausführungsform;
9A eine Vorderansicht mit der Darstellung des ersten und des zweiten Behälterelements des Sammelbehälters gemäß der zweiten Ausführungsform;
9B eine Ansicht von unten aus der Richtung des Pfeils IXB in 9A;
9C eine Seitenansicht aus der Richtung des Pfeils IXC in 9A;
10 eine schematische Ansicht mit der Darstellung des Innendrucks des Sammelbehälters gemäß der zweiten Ausführungsform;
11 eine schematische Vorderansicht mit der Darstellung des Kühlers gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
12 eine Schnittansicht entlang der Linie XII-XII in 11;
13A eine Vorderansicht mit der Darstellung des zweiten Behälterelements des Sammelbehälters des Kühlers gemäß der dritten Ausführungsform;
13B eine Ansicht von unten aus der Richtung des Pfeils XIIIB in 13A;
13C eine Seitenansicht aus der Richtung des Pfeils XIIIC in 13A;
14 eine schematische Vorderansicht mit der Darstellung des Kühlers gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
15 eine Schnittansicht entlang der Linie XV-XV in 14;
16A eine Vorderansicht mit der Darstellung des ersten und des zweiten Behälterelements des Sammelbehälters des Kühlers gemäß der vierten Ausführungsform;
16B eine Ansicht von unten aus der Richtung des Pfeils XVIB in 16A;
16C eine Seitenansicht aus der Richtung des Pfeils XVIC in 16A;
17 eine schematische Vorderansicht mit der Darstellung des Kühlers gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
18 eine vergrößerte perspektivische Ansicht mit der Darstellung eines mittels des Pfeils XVIII in 17 bezeichneten Bereichs;
19 eine Ansicht von unten aus der Richtung des Pfeils XIX in 17;
20 eine schematische Ansicht mit der Darstellung einer Deformation des metallischen Sammelbehälters des Kühlers durch den Innendruck desselben; und
21 eine schematische Ansicht mit der Darstellung einer Deformation des metallischen Sammelbehälters mit einem rechteckigen Querschnitt eines Kühlers durch den Innendruck desselben.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
Zunächst wird eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1–5 beschrieben. Bei der ersten Ausführungsform findet die vorliegende Erfindung Anwendung bei einem Kühler 100 für ein Fahrzeug. In 1 ist der Kühler 100 von der luftstromaufwärtigen Seite in Hinblick auf Luft betrachtet, die durch den Kühler 100 hindurchströmt. Wie in 1 dargestellt ist, besitzt der Kühler 100 mehrere flache Röhrchen 111, durch die hindurch Kühlmittel von einem Motor (nicht eingestellt) des Fahrzeugs aus strömt. Jedes der Röhrchen 111 ist aus Aluminium im Wege der Extrusion oder des Ziehens hergestellt. Mehrere gewellte Rippen 112, die aus Aluminium mittels einer Walze hergestellt sind, sind zwischen benachbarten Röhrchen 111 zur Erleichterung des Wärmeaustauschs zwischen Kühlmittel und Luft, die durch den Kühler 100 hindurchtritt, angeordnet. Die Röhrchen 111 und die Rippen 112 bilden einen Kernbereich 110 des Kühlers 100, der das Kühlmittel im Wege des Wärmeaustauschs zwischen Kühlmittel und Luft kühlt.
Der Kühler 100 weist auch einen ersten und einen zweiten Aluminium-Sammelbehälter 121 bzw. 122 auf, die an einem Ende des Strömungsweges (d. h. an dem linken Ende in 1) der Röhrchen 111 und an dem anderen Ende der Strömungsweges (d. h. an dem rechten Ende in 1) der Röhrchen 111 angeordnet sind. Sowohl der erste als auch der zweite Sammelbehälter 121 bzw. 122 erstrecken sich in einer Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen 111 und stehen mit den Röhrchen 111 in Verbindung. Kühlmittel wird in den ersten Sammelbehälter 121 über eine Einlassleitung 125 eingeführt und in jedes der Röhrchen 111 verteilt. Nach der Durchführung eines Wärmeaustauschs mit der Luft wird das Kühlmittel in den zweiten Sammelbehälter 122 eingesammelt und in Richtung zu den Motor hin über eine Auslassleitung 126 abgegeben. Die Einlassleitung 125 ist mit einem Kühlmittelauslass des Motors verbunden, und die Auslassleitung 126 ist mit einem Kühlmitteleinlass des Motors verbunden. Nachfolgend wird jeder der ersten und der zweiten Sammelbehälter 121, 122 als Sammelbehälter 120 bezeichnet.
Wie in 2 dargestellt ist, besitzt der Sammelbehälter 120 einen rechteckigen Querschnitt mit einer längeren Seite l1 und mit einer kürzeren Seite l2. Die längere Seite l2 ist derart angeordnet, dass sie sich in einer Richtung parallel zu der Längsrichtung der Röhrchen 111, d. h. in einer Richtung rechtwinklig zu der Strömungsrichtung der Luft, erstreckt, in der die Luft durch den Kühler hindurchtritt. Bei der ersten Ausführungsform ist die längere Seite l1 zu 40 mm oder größer gewählt, und ist die kürzere Seite l2 zu 35 mm oder kürzer gewählt.
Wie in 2–3c dargestellt ist, ist der Sammelbehälter 120 dadurch hergestellt, dass ein erstes und ein zweites Behälterelement 120a, 120b durch Verlöten verbunden sind. Jedes der ersten und zweiten Behälterelemente 120a, 120b ist zu einem L-förmigen Querschnitt im Wege des Pressens ausgebildet. Wie in 3A–3C dargestellt ist, besitzt jedes der ersten und zweiten Behälterelemente 120a, 120b eine Wand 120e der längeren Seite und eine Wand 120g der kürzeren Seite. Das erste und das zweite Behälterelement 120a, 120b besitzen mehrere erste und zweite vorstehende Bereiche 123, 124, die an den Wänden 120g der kürzeren Seite ausgebildet sind. Die ersten und die zweiten vorstehenden Bereiche 123, 124 sind zum Vorstehen in das Innere des Sammelbehälters 120 im Wege des Pressens hergestellt.
Wie in 4 dargestellt ist, sind die ersten vorstehenden Bereiche 123 in der Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen 111 entlang des ersten Behälterelements 120a mit einer Teilung P1 angeordnet. Die zweiten vorstehenden Bereiche 124 sind ebenfalls in der Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen 111 entlang des zweiten Behälterelements 120b mit einer Teilung P2 angeordnet. Das erste Behälterelement 120a besitzt mehrere Durchgangslöcher 123a, deren jedes durch ein vorstehendes Ende jedes der ersten vorstehenden Bereiche 123 hindurch eingebohrt ist. Jedes der Röhrchen 111 ist in jedes der Durchgangslöcher 123a eingesetzt und mit dem Sammelbehälter 120 verbunden, wodurch ein Verbindungsbereich 120c geschaffen ist. Daher sind die Röhrchen 111 ebenfalls mit der Teilung P1 in der Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen 111 entlang des Sammelbehälters 120 angeordnet. Bei der ersten Ausführungsform besitzen das erste Behälterelement 120a und das zweite Behälterelement 120b die gleiche Gestalt mit der Ausnahme, dass nur das erste Behälterelement 120a die Durchgangslöcher 123a aufweist. Daher ist die Teilung P1 im Wesentlichen gleich der Teilung P2. Als eine Folge ist, wenn das erste und das zweite Behälterelement 120a, 120b und die Röhrchen 111 miteinander zur Bildung des Kühlers 100 verlötet sind, jeder der zweiten vorstehenden Bereiche 124 jedem der Verbindungsbereiche 120c, d. h. jedem der Röhrchen 111, gegenüberliegend angeordnet.
Gemäß nochmaliger Bezugnahme auf 1 ist ein Ölkühler 127 in dem zweiten Sammelbehälter 122 zur Kühlung von Motoröl oder Fluid eines Automatikgetriebes untergebracht. Der Ölkühler 127 besitzt einen Öleinlass 128, durch den hindurch Öl dort eingeführt wird, und einen Ölauslass 129, durch den hindurch Öl abgegeben wird. Eine Seitenplatte 140 ist an jedem der oberen und unteren Enden des Kernbereichs 110 in 1 derart angeordnet, dass sie sich in einer Richtung parallel zu der Längsrichtung der Röhrchen 111 zur Verstärkung des Kernbereichs 110 erstreckt. Weiter besitzen, wie in 2–3C dargestellt ist, sowohl das erste und als auch das zweite Behälterelement 120a, 120b mehrere Klemmbereiche 120f. Jeder der Klemmbereiche 120f des ersten Behälterelementes 120a klemmt den zweiten Behälterbereich 120b fest, und jeder der Klemmbereiche 120f des zweiten Behälterelementes 120b klemmt das erste Behälterelement 120a fest, sodass das erste und das zweite Behälterelement 120a, 120b miteinander fest verlötet werden bzw. sind.
Gemäß der ersten Ausführungsform sind die zweiten vorstehenden Bereiche 124 an einem verbindungsfreien Bereich des Sammelbehälters 120 ausgebildet, der mit keinem Röhrchen 111 verbunden ist. Die zweiten vorstehenden Bereiche 124 sind in der Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen 111 entlang des Sammelbehälters 120 mit der Teilung P2 im wesentlichen gleich der Teilung P1 angeordnet, mit der die Verbindungsbereiche 120c angeordnet sind. Daher ist jeder der vorstehenden Bereiche 124 jedem der Verbindungsbereiche 120c gegenüberliegend angeordnet. Als eine Folge ist die Steifigkeit des verbindungsfreien Bereichs des Sammelbehälters 120 durch die zweiten vorstehenden Bereiche 124 vergrößert, die auch als erste Verstärkungsrippen betrachtet werden. Daher besteht, wie in 5 dargestellt ist, eine Einschränkung dahingehend, dass eine durch den Innendruck des Sammelbehälters 120 verursachte Beanspruchung auf den verbindungsfreien Bereich des Sammelbehälters 120 intensiv zur Einwirkung kommt. Als eine Folge ist die Steifigkeit oder mechanische Festigkeit des Sammelbehälters 120 vergrößert, ohne die Dicke der Metallplatte zu vergrößern, aus der der Sammelbehälter 120 hergestellt ist, und besteht eine Einschränkung dahingehend, dass das Gewicht und die Herstellungskosten des Kühlers 100 erhöht sind. Ferner kann der Sammelbehälter 120 aus einem Material mit einer verhältnismäßig geringen Steifigkeit oder einem verhältnismäßig niedrigen Elastizitätsmodul, wie beispielsweise Aluminium, hergestellt sein.
Ferner sind, weil das erste und das zweite Behälterelement 120a, 120b die gleiche Gestalt mit der Ausnahme aufweisen, dass nur das erste Behälterelement 120a die Durchgangslöcher 123a aufweist, das erste und das zweite Behälterelement 120a, 120b im Wege des Pressens unter Verwendung des gleichen Gesenks bei den Vorgängen vor einem Vorgang hergestellt werden, bei dem die Durchgangslöcher 123a ausgebildet werden. Ferner ist die Investition in die Anlage und Ausrüstung für den Kühler 100 niedrig gehalten. Ferner wird, weil der Sammelbehälter 120 aus zwei Teilen hergestellt ist, d. h. aus dem ersten und dem zweiten Behälterelement 120a, 120b, der Ölkühler 127 leicht in den Sammelbehälter 120 eingesetzt. Daher ist die Anzahl der Herstellungsvorgänge für den Kühler 100 herabgesetzt.
(Zweite Ausführungsform)
Nachfolgend wird eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 6–10 beschrieben. Bei dieser und den nachfolgenden Ausführungsformen sind Bauteile, die im wesentlichen die gleichen wie bei den vorausgehenden Ausführungsformen sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei der zweiten Ausführungsform besitzt, wie in 6 dargestellt ist, der Sammelbehälter 120 mehrere zweite Verstärkungsrippen 130. Wie in 7–8B dargestellt ist, ist jede der zweiten Verstärkungsrippen 130 im Wege einer plastischen Deformation eines Teils eines Eckbereichs 120d des Sammelbehälters 120 derart ausgebildet, dass sie in das Innere des Sammelbehälters 120 vorsteht. Die zweiten Verstärkungsrippen 130 verhindern die Vergrößerung des inneren Winkels Θ des Eckbereichs 120d. Wie in 8B dargestellt ist, ist jede der zweiten Verstärkungsrippen 130 an dem Eckbereich 120d zwischen zwei der Röhrchen 111 ausgebildet, d. h. in einer Position, die gegenüber jedem der Röhrchen 111 in der Längsrichtung des Sammelbehälters 120 versetzt ist.
Gemäß der zweiten Ausführungsform vergrößern, wie in 10 dargestellt ist, die zweiten Verstärkungsrippen 130 die Steifigkeit des Eckbereichs 120d, an dem die Tendenz besteht, dass eine Beanspruchung intensiv zur Einwirkung kommt. Daher ist die mechanische Festigkeit des Sammelbehälters 120 ohne Vergrößerung der Dicke der Metallplatte vergrößert, aus der der Sammelbehälter 120 hergestellt ist. Als eine Folge besteht eine Einschränkung dahingehend, dass das Gewicht und die Herstellungskosten des Kühlers 100 erhöht sind. Ferner sind in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform das erste und das zweite Behälterelement 120a, 120b im Wege des Pressens unter Verwendung des gleichen Gesenks bei Vorgängen vor einem Vorgang hergestellt, bei dem die Durchgangslöcher 123a hergestellt werden. Daher ist die Investition in Anlage und Ausrüstung für den Kühler 100 niedrig gehalten.
(Dritte Ausführungsform)
Nachfolgend wird eine dritte bevorzugte Ausführungsform unter Bezugnahme auf 11–13 beschrieben. Bei der dritten Ausführungsform besitzt die Wand 120e der längeren Seite des Sammelbehälters 120 mehrere dritte Verstärkungsrippen 131, die die Steifigkeit der Wand 120e der längeren Seite vergrößern. Die dritten Verstärkungsrippen 131 sind derart ausgebildet, dass sie außenseitig des Sammelbehälters 120 vorstehen. Wie in 13A dargestellt ist, sind die dritten Verstärkungsrippen 131 in der Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen 111 entlang des Sammelbehälters 120 angeordnet und in Abständen P3 oder P4 beabstandet, deren jeder ein ganzzahliges Vielfaches der Steigung P1 ist.
Gemäß der dritten Ausführungsform ist, weil die Steifigkeit der Wand 120e der längeren Seite durch die dritten Verstärkungsrippen 131 vergrößert ist, die mechanische Festigkeit des Sammelbehälters 120 ohne Vergrößerung der Dicke der Metallplatte vergrößert, aus der der Sammelbehälter 120 hergestellt ist. Als eine Folge besteht eine Einschränkung dahingehend, dass das Gewicht und die Herstellungskosten des Kühlers 100 erhöht sind. Ferner ist, wie in 12 dargestellt ist, jede der dritten Verstärkungsrippen 131 derart ausgebildet, dass sie sich von dem Zentrum der Wand 120e der längeren Seite aus kontinuierlich zu den beiden Enden der längeren Seite l1 hin erstreckt. Daher ist die mechanische Festigkeit des Sammelbehälters 120 wirksam vergrößert. Das Zentrum der Wand 120e der längeren Seite bezeichnet das Zentrum eines nicht-überlappten Bereiches der Wand 120e der längeren Seite, an dem das erste und das zweite Behälterelement 120a, 120b nicht überlappt sind.
Wenn die Anzahl der Röhrchen 111 vergrößert oder verkleinert wird, um die Strahlungskapazität des Kernbereichs 110 einzustellen, kann es notwendig sein, die Längslänge des Sammelbehälters 120 durch Beschneiden des Sammelbehälters 120 in Abhängigkeit von der Anzahl der Röhrchen 111 zu verändern. Gemäß der dritten Ausführungsform ist, weil jeder der Abstände P3 und P4 auf ein ganzzahliges Vielfaches der Steigung P1 eingestellt ist, jede der dritten Verstärkungsrippen 131 einem der Röhrchen 111 gegenüberliegend angeordnet. Daher ist, wenn der Sammelbehälter 120 zur Verkürzung der Länge beschnitten ist, der Sammelbehälter 120 nicht an den dritten Verstärkungsrippen 131 beschnitten. Als eine Folge kann der Sammelbehälter 120, der unter Verwendung des gleichen Gesenks hergestellt ist, für einen Kühlerkern mit verschiedenen Großen verwendet werden, und muss die Anzahl der Arten des Gesenks für den Sammelbehälter 120 nicht vergrößert werden. Daher ist die Investition in Anlage und Ausrüstung für den Kühler 100 niedrig gehalten.
(Vierte Ausführungsform)
Nachfolgend wird eine vierte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 15–16C beschrieben. Die vierte Ausführungsform ist durch Kombination der ersten bis dritten Ausführungsform gebildet. D. h., wie in 15–16C dargestellt ist, weist der Sammelbehälter 120 die zweiten vorstehenden Bereiche 124 wie die ersten Verstärkungsrippen bei der ersten Ausführungsform, wie die zweiten Verstärkungsrippen 130 bei der zweiten Ausführungsform und wie die dritten Verstärkungsrippen 131 bei der dritten Ausführungsform auf. Gemäß der vierten Ausführungsform ist die mechanische Festigkeit des Sammelbehälters 120 weiter vergrößert. Bei der dritten und der vierten Ausführungsform findet die vorliegende Erfindung wirksam bei einem Kühler mit einem Sammelbehälter mit einem rechteckigen Querschnitt Anwendung.
(Fünfte Ausführungsform).
Nachfolgend wird eine fünfte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf den 17–19 beschrieben. Bei der fünften Ausführungsform ist, wie in 17–19 dargestellt ist, eine Kühlerkonsole 150, über die der Kühler 100 an dem Fahrzeug angebracht ist, an der Seitenplatte 140 mit Hilfe von Schrauben 151 befestigt. Die Kühlerkonsole 150 besitzt einen Zapfen 152, der in einer Fahrzeugkonsole (nicht dargestellt) eingesetzt ist, die an dem Fahrzeug angebracht ist, und Einsatzlöcher 153, in die die Schrauben 151 eingesetzt sind. Jede der Schrauben 151 durchdringt jedes der Einsatzlöcher 153 und jedes der Schraubenlöcher 141, die in der Seitenplatte 140 ausgebildet sind, und ist in eine Mutter (nicht dargestellt) eingeschraubt.
Gemäß der fünften Ausführungsform wird sogar dann, wenn die Große des Kühlers 100 verändert ist oder die Anbringungsposition der Fahrzeugkonsole an dem Fahrzeug entsprechend einem Fahrzeugmodell verändert ist, der Kühler 100 leicht an dem Fahrzeug angebracht, indem die Kühlerkonsole 150 ausgetauscht wird. Bei der fünften Ausführungsform kann die Kühlerkonsole 150 an der Seitenplatte 140 mit Hilfe von Schrauben befestigt sein, deren jede in ein Gewindeloch, das in der Seitenplatte 140 ausgebildet ist, eingeschraubt ist. Ferner kann die Kühlerkonsole 150 an der Seitenplatte 140 angelötet sein.
Bei der ersten Ausführungsform kann der Sammelbehälter 120 einen Querschnitt irgendeiner Gestalt, beispielsweise einen kreisförmigen Querschnitt, anstelle eines rechteckigen Querschnitts besitzen. Ferner kann die vorliegende Erfindung bei irgendeinem anderen Wärmetauscher, beispielsweise bei einem Kondensator, anstatt bei einem Kühler Anwendung finden.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vollständig beschrieben worden ist, ist zu beachten, dass zahlreiche Veränderungen und Modifikationen für den Fachmann ersichtlich sein werden. Diese Veränderungen und Modifikationen sind als unter den Umfang der vorliegenden Erfindung gemäß Definition durch die beigefügten Ansprüche fallend zu verstehen.

Claims

Wärmetauscher (100), umfassend: eine Vielzahl von Metallröhrchen (111) und einen metallischen Sammelbehälter (120), der an einem Ende der Röhrchen (111) angeordnet ist, und sich in einer Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen (111) erstreckt und eine Verbindung mit den Röhrchen (111) herstellt, wobei der Sammelbehälter (120) eine erste und eine zweite Wand (120g) aufweist, die einander gegenüberliegen, wobei die erste Wand (120g) eine Vielzahl von Verbindungsbereichen (120c) aufweist, und jedes Röhrchen (111) mit je einem der Verbindungsbereiche verbunden ist, die zweite Wand (120g) eine Vielzahl von ersten Verstärkungsrippen (124) aufweist, wobei: in Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen (111) in Richtung zu der Längsrichtung des Sammelbehälters (120) die Verbindungsbereiche (120c) mit einer ersten Teilung (P1) angeordnet sind, und die ersten Verstärkungsrippen (124) mit einer zweiten Teilung (P2) etwa gleich der ersten Teilung (P1) angeordnet sind, und wobei die ersten Verstärkungsrippen (124) durch Deformation eines Teils des Sammelbehälters (120) einstückig ausgebildet sind.
Wärmetauscher (100) nach Anspruch 1, wobei jede der ersten Verstärkungsrippen (124) jedem der Verbindungsbereiche (120c) gegenüberliegend angeordnet ist.
Wärmetauscher (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der Sammelbehälter (120) einen rechteckigen Querschnitt mit einer längeren Seite (l1) und mit einer kürzeren Seite (l2) besitzt und erste und zweite Wände (120e) der längeren Seite, die einander gegenüberliegen, und erste und zweite Wände (120g) der kürzeren Seite, die einander gegenüberliegen, aufweist; und die ersten und die zweite Wände (120g) die ersten und die zweiten Wände (120g) der kürzeren Seite sind.
Wärmetauscher (100) nach Anspruch 3, wobei die längere Seite (l1) des rechteckigen Querschnitts zu 40 mm oder größer gewählt ist und die kürzere Seite (l2) des rechteckigen Querschnitts zu 35 mm oder kürzer gewählt ist.
Wärmetauscher (100) nach irgendeinem der Ansprüche 1–4, wobei der Sammelbehälter (120) aus einem ersten Behälterelement (120a) und einem zweiten Behälterelement (120b) aufgebaut ist und die Behälterelemente (120a, 120b) je einen L-förmigen Querschnitt aufweisen.
Wärmetauscher (100) nach Anspruch 3 oder 4, wobei: die erste oder die zweite Wand (120e) der längeren Seite und die erste oder die zweite Wand (120g) der kürzeren Seite zur Bildung eines Eckbereichs (120d) winklig zueinander stehen; und der Sammelbehälter (120) eine zweite Verstärkungsrippe (130) aufweist, die an dem Eckbereich (120d) zwischen zwei der Röhrchen (111) angeordnet ist
Wärmetauscher (100) nach Anspruch 6, wobei der Sammelbehälter (120) eine dritte Verstärkungsrippe (131), die in der ersten und in der zweiten Wand (120e) der längeren Seite angeordnet ist, aufweist.
Wärmetauscher (100) nach einem der Ansprüche 6 und 7, wobei der Sammelbehälter (120) eine dritte Verstärkungsrippe (131), die in der ersten und der zweiten Wand (120e) der längeren Seite angeordnet ist, aufweist.
Wärmetauscher (100) nach irgendeinem der Ansprüche 1–8, wobei die ersten Verstärkungsrippen (124) innenseitig des Sammelbehälters (120) vorstehen.
Wärmetauscher (100) nach Anspruch 6, wobei die zweite Verstärkungsrippe (130) durch Deformation eines Teils des Eckbereichs (120d) ausgebildet ist.
Wärmetauscher (100) nach Anspruch 6 oder 10, wobei sich der Eckbereich (120d) in der Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen (111) erstreckt.
Wärmetauscher (100) nach einem der Ansprüche 6, 10 oder 11, wobei die zweite Verstärkungsrippe (130) in das Innere des Sammelbehälters (120) vorsteht.
Wärmetauscher (100) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die dritte Verstärkungsrippe (131) außenseitig des Sammelbehälters (120) vorsteht.
Wärmetauscher (100) nach Anspruch 13, wobei die dritte Verstärkungsrippe (131) durch Deformation eines Teils der Wand (120e) der längeren Seite einstückig ausgebildet ist.
Wärmetauscher (100) nach Anspruch 13 oder 14, wobei: die dritte Verstärkungsrippe (131) eine Vielzahl von Rippenbereichen (131) aufweist, wobei die Rippenbereiche (131) in der Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen (111) angeordnet sind; die Röhrchen (111) mit einer Teilung (P1) angeordnet sind; ein Abstand (P3, P4) zwischen benachbarten Rippenbereichen (131) ein ganzzahliges Vielfaches der Teilung (P1) ist.