DE112005001062T5

DE112005001062T5 - Wärmetauscher und Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur für einen Kältekreislauf

Info

Publication number: DE112005001062T5
Application number: DE112005001062T
Authority: DE
Inventors: Yoshihiko Oyama Seno; Osamu Oyama Kamoshida; Takakyuki Oyama Yasutake
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Mahle Behr Thermal Systems Japan Ltd
Priority date: 2004-05-10
Filing date: 2005-05-10
Publication date: 2007-04-19
Anticipated expiration: 2025-05-11
Also published as: JP5120572B2; JP2005351611A; DE112005001062B4; JP2011064457A; US20070163760A1; JP4759312B2; CN1950663B; CN1950663A; WO2005108898A1; US7938173B2

Abstract

Ein Wärmetauscher mit einem Paar von Sammelbehältern, die sich nach oben oder nach unten und beabstandet voneinander erstrecken, einer Mehrzahl von Kältemittelrohren, die eines über dem anderen parallel in einem Zwischenraum zwischen dem Paar von Sammelbehältern angeordnet sind, wobei gegenüber liegende Ende mit den jeweiligen Sammelbehältern verbunden sind, Rippen, welche zwischen den jeweils benachbarten Paaren von Kältemittelrohren angeordnet sind, und einem Flüssigkeitsbehälter, welcher an einem der Sammelbehälter befestigt ist, wobei ein Behälterverbindungsblock an einer Außenwand des Sammelbehälters befestigt ist, an welchem der Behälter befestigt ist, und Kanäle aufweist, um das Innere des Sammelbehälters, an welchem der Behälter befestigt ist, dazu zu veranlassen hierdurch, mit dem Inneren des Flüssigkeitsbehälters zu kommunizieren, wobei der Flüssigkeitsbehälter an dem Verbindungsblock befestigt ist, und der Verbindungsblock und der Flüssigkeitsbehälter jeweils mit Befestigungsbereichen versehen sind, welche entsprechende in engem Kontakt miteinander stehende Kontaktflächen haben, wobei der Flüssigkeitsbehälter an dem Verbindungsblock mit den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche in...

Description

VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung ist eine Anmeldung, die unter 35 U.S.C. § 111 (a) unter Beanspruchung des Vorteils gemäß 35 U.S.C. § 119 (e)(1) das Anmeldedatum der vorläufigen Anmeldung Nr. 60/570,475, welche am 13. Mai 2004 gemäß 35 U.S.C. § 111 (b) eingereicht wurde, beansprucht.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Wärmetauscher für die Verwendung in Kältekreisläufen, welche z.B. Kraftfahrzeugklimaanlagen bereit stellen, und Strukturen, um Kältemittelkanalbereiche in Kältekreisläufen zu verbinden.
Die oberen und unteren Seiten der 1 sind hier und in den angefügten Ansprüchen mit „oben" und „unten" bezeichnet.
STAND DER TECHNIK
Die Kombination eines Sammelbehälters und eines Flüssigkeitsbehälters, der hieran befestigt ist, ist als ein Kondensator in einem Kältekreislauf, welcher eine Kraft fahrzeugklimaanlage bereitstellt, zum Einsatz gebracht, um die Installation des Kondensators in dem Körper des Fahrzeuges einfacher zu machen und um den Installationsraum zu verkleinern. Außerdem sind Unterkühler zum Einsatz gebracht worden, um das flüssige Kältemittel, wenn es von dem Kondensator kondensiert wird, auf eine Temperatur von ungefähr 5 bis ungefähr 15°C unter der Kondensationstemperatur zu unterkühlen, um Verbesserungen in der Kälteerzeugungskapazität des Kältekreislaufes zu erzielen, und es sind Wärmetauscher vom Einheitentyp zum Einsatz gebracht worden, bei denen ein Kondensatorbereich, welcher die Funktion eines Kondensators hat, und ein Unterkühlerbereich, welcher die Funktion eines Unterkühlers hat, in der Form einer Einheit bereitgestellt sind.
Derartige bereits bekannte Einheitentyp-Wärmetauscher beinhalten jene mit einem Paar von Sammelbehältern, die sich nach oben oder unten und beabstandet voneinander erstrecken, einer Mehrzahl von Kältemittelrohren, die eines über dem anderen parallel zueinander in einem Zwischenraum zwischen dem Paar von Sammelbehältern angeordnet sind, wobei gegenüberliegende Enden mit den jeweiligen Sammelbehältern verbunden sind, Rippen, welche zwischen den jeweils benachbarten Paaren von Kältemittelrohren angeordnet sind, und einem Flüssigkeitsbehälter, welcher an einem der Sammelbehälter befestigt ist. Der Sammelbehälter, an welchem der Behälter befestigt ist, und der andere Sammelbehälter sind intern in Bereichen hiervon, wel che auf derselben Höhe angeordnet sind, geteilt, um so einen Kondensatorbereich, welcher die Funktion eines Kondensators hat, und einen Unterkühlerbereich, welcher unter dem Kondensatorbereich angeordnet ist und die Funktion eines Unterkühlers hat, bereit zu stellen, wobei der Sammelbehälter, an welchem der Behälter befestigt ist, befestigt an einer Peripheriewand hiervon einen Behälterverbindungsblock aufweist, der Kanäle hat, die es dem Kältemittel, das aus dem Kondensatorbereich ausströmt, erlaubt, durch den Flüssigkeitsbehälter zu gelangen und in den Unterkühlerbereich zu strömen, wobei der Flüssigkeitsbehälter an dem Block befestigt ist, und wobei der Block und der Flüssigkeitsbehälter jeweils Kontaktflächen aufweisen, die dafür ausgebildet sind, um in engen Kontakt miteinander gebracht zu werden. Der Flüssigkeitsbehälter ist an dem Block mit Schrauben befestigt, wobei die Kontaktflächen des Blocks und des Behälters in engem Kontakt miteinander sind (siehe die Publikation der JP-A-Nr. 11-2475).
Bei dem Einheitentyp-Wärmetauscher, der in der oben genannten Publikation offenbart ist, ist es allerdings wahrscheinlich, dass Regenwasser oder ähnliches in eine Fuge zwischen den Kontaktflächen des Blocks und des Flüssigkeitsbehälters eindringt.
Kältemittelkanalbereiche von Kältekreisläufen, z.B. Rohre für die Verwendung in Rohrsystemen des Kreislaufes, sind miteinander durch Kältemittelkanalbereich- Verbindungsstrukturen verbunden, die einen Block, welcher an einem der Rohre befestigt ist und der einen Kanal aufweist, welcher mit dem Rohr kommuniziert, und einen Block, welcher an dem anderen Rohr befestigt ist und der einen Kanal aufweist, welcher mit dem anderen Rohr kommuniziert, aufweist, wobei die zwei Blöcke jeweils Befestigungsbereiche und jeweils Kontaktflächen aufweisen, welche jeweils auf dem Befestigungsbereich bereitgestellt sind, um in engem Kontakt miteinander angeordnet zu werden, wobei jeder der Kanäle ein Ende aufweist, das in der Kontaktfläche geöffnet ist, und wobei die zwei Blöcke mit den Kontaktflächen ihrer Befestigungsbereiche in engem Kontakt miteinander und mit ihren Kanälen in Kommunikation miteinander verbunden sind.
Allerdings ist es bei einer derartigen Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur wahrscheinlich, dass Regenwasser oder ähnliches in eine Fuge zwischen den Kontaktflächen der zwei Blöcke eindringt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die oben genannten Probleme zu überwinden und einen Wärmetauscher bereit zu stellen, der dafür ausgelegt ist, Regenwasser oder ähnliches daran zu hindern, in eine Fuge zwischen den Kontaktflächen eines Behälterverbindungsblockes und eines Flüssigkeitsbehälters einzudringen, und eine Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur bereit zu stellen, die in der Lage dazu ist, das Eindringen von Re genwasser oder ähnlichem in eine Fuge zwischen den Kontaktflächen der zwei Blöcke zu verhindern.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Um die oben genannte Aufgabe zu erfüllen, umfasst die vorliegende Erfindung die folgenden Modi.

1) Ein Wärmetauscher mit einem Paar von Sammelbehältern, die sich nach oben oder nach unten und beabstandet voneinander erstrecken, einer Mehrzahl von Kältemittelrohren, die eines über dem anderen parallel in einem Zwischenraum zwischen dem Paar von Sammelbehältern angeordnet sind, wobei gegenüber liegende Ende mit den jeweiligen Sammelbehältern verbunden sind, Rippen, welche zwischen den jeweils benachbarten Paaren von Kältemittelrohren angeordnet sind, und einem Flüssigkeitsbehälter, welcher an einem der Sammelbehälter befestigt ist, wobei ein Behälterverbindungsblock an einer Außenwand des Sammelbehälters befestigt ist, an welchem der Behälter befestigt ist, und Kanäle aufweist, um das Innere des Sammelbehälters, an welchem der Behälter befestigt ist, dazu zu veranlassen hierdurch, mit dem Inneren des Flüssigkeitsbehälters zu kommunizieren, wobei der Flüssigkeitsbehälter an dem Verbindungsblock befestigt ist, und der Verbindungsblock und der Flüssigkeitsbehälter jeweils mit Befestigungsbereichen versehen sind, welche entsprechende in engem Kontakt miteinander stehende Kontaktflä chen haben, wobei der Flüssigkeitsbehälter an dem Verbindungsblock mit den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche in engem Kontakt miteinander stehend befestigt ist, und wobei ein Dichtungselement flüssigkeitsdicht um die jeweiligen äußeren Wandungsflächen von beiden Befestigungsbereichen bereit gestellt ist, um eine Grenze zwischen den Kontaktflächen des Befestigungsbereiches des Blocks und des Befestigungsbereiches des Flüssigkeitsbehälters abzudecken.
2) Ein Wärmetauscher gemäß Abschnitt 1, worin die äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche des Blockes und des Flüssigkeitsbehälters jeweils Konturen derselben Form und Größe haben.
3) Ein Wärmetauscher gemäß Abschnitt 1, worin das Dichtungselement die äußeren Wandungsflächen des Befestigungsbereiches des Blockes und des Befestigungsbereichs des Flüssigkeitsbehälters jeweils über eine Länge von mindestens 5 mm in der Richtung der Dicke des Befestigungsbereiches bedeckt.
4) Ein Wärmetauscher gemäß Abschnitt 1, worin das Dichtungselement röhrenförmig ist und eine Gummielastizität aufweist, und das röhrenförmige Dichtungselement eine innere Form hat, die kleiner als die Konturen der äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche des Blockes und des Flüssigkeitsbehälters ist und es in elastisch deformiertem Zustand sowohl um den Befestigungsbereich des Blockes als auch den Befestigungsbereich des Flüssigkeitsbehälters in engen Kontakt mit den äußeren Wandungsflächen von beiden Befestigungsbereichen durch die elastische Kraft des röhrenförmigen Elementes selbst angebracht ist.
5) Ein Wärmetauscher gemäß Abschnitt 4, worin das röhrenförmige Dichtungselement in seiner inneren Wandungsfläche über den gesamten Umfang mit einer Mehrzahl von ringförmigen Dichtungsrillen versehen ist.
6) Ein Wärmetauscher gemäß Abschnitt 4, worin die äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche des Blockes und des Flüssigkeitsbehälters jeweils Konturen derselben Form und Größe haben, jeweils in der Form einer zylindrischen Oberfläche sind und jeweils eine runde Kontur haben, wobei das röhrenförmige Dichtungselement zylindrisch ist, und wobei unter der Voraussetzung, dass der äußere Durchmesser der Befestigungsbereiche des Blockes und des Flüssigkeitsbehälters d ist und dass der Innendurchmesser des röhrenförmigen Dichtungselementes zum Anbringen um die Befestigungsbereiche D ist, diese Durchmesser die Beziehung 0,7 d < D < d haben.
7) Ein Wärmetauscher gemäß Abschnitt 4, worin das röhrenförmige Dichtungselement aus einem Gummi ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliziumgummi, Ethylenpropylengummi, Butadiene-Acrylnitrilkautschuk und hydriertem Butadiene-Acrylnitrilkautschuk hergestellt ist.
8) Ein Wärmetauscher gemäß Abschnitt 1, worin das Dichtungselement ein thermisch schrumpfbares Rohr aufweist.
9) Ein Einheitentyp-Wärmetauscher mit einem Wärmetauscher gemäß einem der Abschnittte 1 bis 8, worin der Sammelbehälter, an welchem der Behälter befestigt ist, und der andere Sammelbehälter innen in Bereichen hiervon auf derselben Höhe geteilt sind, um hierdurch einen Kondensatorbereich, welcher die Funktion eines Kondensators hat, und einen Unterkühlerbereich, welcher unter dem Kondensatorbereich angeordnet ist und die Funktion eines Unterkühlers hat, bereit zu stellen, wobei der Behälterverbindungsblock Kanäle aufweist, welche es einem Kältemittel, das aus dem Kondensatorbereich ausströmt, erlaubt, durch das Innere des Flüssigkeitsbehälters zu gelangen und in den Unterkühlerbereich zu strömen.
11) Ein Kältekreislauf mit einem Kompressor, einem Kondensator, einem Expansionsventil und einem Verdampfer, wobei der Kondensator einen Wärmetauscher gemäß einem der Abschnitte 1 bis 8 umfasst.
11) Ein Fahrzeug, in dem der Kältekreislauf gemäß Abschnitt 10 als eine Klimaanlage installiert ist.
12) Ein Kältekreislauf mit einem Kompressor, einem Einheitentyp-Wärmetauscher gemäß Abschnitt 9, einem Expansionsventil und einem Verdampfer.
13) Ein Fahrzeug, in dem der Kältekreislauf gemäß Abschnitt 12 als Klimaanlage installiert ist.
14) Ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers gemäß Abschnitt 1, beinhaltend: eine Mehrzahl von Kältemittelrohren wird eines über dem anderen parallel zueinander in einem Zwischenraum zwischen einem Paar von Sammelbehältern, welche sich nach oben oder nach unten und beabstandet voneinander erstrecken, angeordnet, Rippen werden zwischen jeweils benachbarten Paaren von Wärmetauscherrohren angeordnet, ein Behälterverbindungsblock wird für einen der Sammelbehälter bereit gestellt, und die resultierende Anordnung wird kollektiv verlötet, ein leicht flüchtiges Schmiermittel wird auf einer äußeren Wandungsfläche von zumindest einem der Befestigungsbereiche des Blockes und einem Befestigungsbereich eines Flüssigkeitsbehälters aufgebracht, und anschließend wird ein röhrenförmiges Dichtungselement um die äußere Wandungsfläche des Befestigungsbereiches angebracht, welche mit dem Schmiermittel versehen ist, und der Flüssigkeitsbehälter wird an dem Block bei in engem Kontakt miteinander stehenden Kontaktflächen der Befestigungsbereiche des Blockes und des Flüssigkeitsbehälters befestigt, und danach wird das röhrenförmige Dichtungse lement verschoben, um das röhrenförmige Dichtungselement um die beiden Befestigungsbereiche herum anzuordnen, um so eine Grenze zwischen den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche zu bedecken.
15) Eine Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur für einen Kältekreislauf mit zwei Blöcken, welche jeweils einen Kanal aufweisen, die mit einem Kältemittelkanalbereich des Kältekreislaufes kommunizieren, wobei die zwei Blöcke jeweils Befestigungsbereiche aufweisen und die jeweiligen Kontaktflächen jeweils auf den Befestigungsbereichen bereit gestellt sind, um in engem Kontakt angeordnet zu werden, und wobei der Kanal ein Ende aufweist, das in der Kontaktfläche geöffnet ist, und wobei die zwei Blöcke mit den Kontaktflächen ihrer Befestigungsbereiche in engen Kontakt miteinander und mit ihren Kanälen in Kommunikation miteinander befestigt sind, und wobei ein Dichtungselement flüssigkeitsdicht um die äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche der zwei Blöcke bereit gestellt wird, um eine Grenze zwischen den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche abzubedecken.
16) Eine Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur für einen Kältekreislauf mit einem ersten Block, welcher einen Kanal aufweist, der mit einem Kältemittelkanalbereich des Kältekreislaufes kommuniziert, einem Rohr, welches einen Endbereich aufweist, der einpassbar in den Kanal des ersten Blocks und verbindbar mit dem ersten Block ist, und einem zweiten Block, um das Rohr mit dem ersten Block zu verbinden, wobei die zwei Blöcke jeweils Befestigungsbereiche und jeweils Kontaktflächen, die jeweils auf den Befestigungsbereichen bereit gestellt werden und dafür vorgesehen sind, in engem Kontakt miteinander angeordnet zu werden, aufweisen, und wobei die zwei Blöcke mit den Kontaktflächen ihrer Befestigungsbereiche in engen Kontakt miteinander und mit dem Endbereich des Rohrs eingesetzt in dem Kanal des ersten Blocks verbunden sind, und wobei ein Dichtungselement flüssigkeitsdicht um die äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche der zwei Blöcke herum bereit gestellt wird, um eine Grenze zwischen den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche zu bedecken.
17) Eine Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur für einen Kältekreislauf gemäß Abschnitt 15 oder 16, worin die äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche der zwei Blöcke jeweils Konturen derselben Form und Größe haben.
18) Eine Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur für einen Kältekreislauf gemäß Abschnitt 15 oder 16, worin das Dichtungselement die äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche der zwei Blöcke jeweils über eine Länge von mindestens 5 mm in der Richtung der Dicke des Befestigungsbereiches bedeckt.
19) Eine Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur für einen Kältelkreislauf gemäß Abschnitt 15 oder 16, worin das Dichtungselement röhrenförmig ist und eine Gummielastizität aufweist und das röhrenförmige Dichtungselement eine innere Form hat, die kleiner als die Konturen der äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche der zwei Blöcke ist und es in elastisch deformiertem Zustand um die Befestigungsbereiche der zwei Blöcke in engen Kontakt mit den äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche durch die elastische Kraft des röhrenförmigen Dichtungselementes selbst angebracht ist.
20) Eine Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur für einen Kältekreislauf gemäß Abschnitt 19, worin das röhrenförmige Dichtungselement in seiner inneren Wandungsfläche über den gesamten Umfang mit einer Mehrzahl von ringförmigen Dichtungsrillen versehen ist.
21) Eine Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur für einen Kältekreis gemäß Abschnitt 19, worin die äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche der zwei Blöcke jeweils Konturen derselben Form und Größe haben und in der Form einer zylindrischen Oberfläche sind und jeweils eine runde Kontur haben, wobei das röhrenförmige Dichtungselement zylindrisch ist, und wobei unter der Voraussetzung, dass der äußere Durchmesser der Befestigungsbereiche der zwei Blöcke d ist und dass der innere Durchmesser des röhrenförmigen Dichtungselementes zum Anbringen um die Befestigungsbereiche D ist, diese Durchmesser die Beziehung 0,7 d < D < d haben.
22) Eine Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur für einen Kältekreislauf gemäß Abschnitt 19, worin das röhrenförmige Dichtungselement aus einem Gummi ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliziumgummi, Ethylenpropylengummi, Butadiene-Acrylnitrilkautschuk und hydriertem Butadiene-Acrylnitrilkautschuk hergestellt ist.
23) Eine Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur für einen Kältekreislauf gemäß Abschnitt 15 oder 16, worin das Dichtungselement ein thermisch schrumpfbares Rohr aufweist.
24) Ein Verfahren zur Herstellung einer Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur für einen Kältekreislauf gemäß Abschnitt 15 oder 16, beinhaltend: ein leicht flüssiges Schmiermittel wird auf einer äußeren Wandungsfläche eines Befestigungsbereiches von zumindest einem der zwei Blöcke aufgebracht und danach wird ein röhrenförmiges Dichtungselement um die äußere Wandungsfläche des Befestigungsbereiches, welche mit dem Schmiermittel versehen worden ist, angebracht, und die zwei Blöcke werden mit den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche der Blöcke in engen Kontakt aneinander befestigt und danach wird das röhrenförmige Dichtungselement verschoben, um das röhrenförmige Dichtungselement um die beide Befestigungsbereiche anzuordnen, um so eine Grenze zwischen den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche zu bedecken.

Bei dem Wärmetauscher gemäß Abschnitt 1) ist der Flüssigkeitsbehälter an dem Verbindungsblock mit den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche des Blockes und des Behälters in engem Kontakt miteinander befestigt, und das Dichtungselement ist flüssigkeitsdicht um die jeweiligen äußeren peripheren Oberflächen der beiden Befestigungsbereiche bereit gestellt, um eine Grenze zwischen den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche des Blockes und des Behälters zu bedecken. Regenwasser oder ähnliches kann daher durch die Funktion des Dichtungselementes davon abgehalten werden, in eine Fuge zwischen der Kontaktfläche des Blockbefestigungsbereiches und die Kontaktfläche des Behälterbefestigungsbereiches einzudringen. Dies verhindert die Entwicklung von Korrosion in den Kontaktflächen.
Bei dem Wärmeaustauscher gemäß den Abschnitten 2) und 3) wirkt das Dichtungselement, um einen verbesserten Effekt des Verhinderns des Eindringens von Regenwasser oder ähnlichem in die Fuge zwischen den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche des Blockes und des Behälters zu bewirken.
Bei dem Wärmetauscher gemäß Abschnitt 4) ist das röhrenförmige Dichtungselement in engem Kontakt mit den äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche des Blockes und des Flüssigkeitsbehälters, so dass das röhrenförmige Dichtungselement einen weiter verbesserten Effekt des Verhinderns des Eindringens von Regenwasser oder ähnlichem in die Fuge zwischen den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche des Blockes und des Behälters bewirkt.
Bei dem Wärmetauscher gemäß Abschnitt 5) ist, selbst wenn eine kleine Menge von Regenwasser von einem Endbereich des röhrenförmigen Dichtungselements in einen Zwischenraum zwischen dem röhrenförmigen Dichtungselement und den äußeren Wandungsflächen der Kontaktflächen des Blockes und der Behälterbefestigungsbereiche eintritt, das Regenwasser in ringförmigen Dichtungsrillen in der inneren Wandungsfläche des Dichtungselementes eingeschlossen und daher davon abgehalten, in die Fuge zwischen den Kontaktflächen einzudringen.
Bei dem Wärmetauscher gemäß Abschnitt 6) ist das röhrenförmige Dichtungselement verlässlich in engem Kontakt mit den äußeren Wandungsflächen der Block- und Behälterbefestigungsbereiche, wobei es wirkt, um einen weiter verbesserten Effekt des Verhinderns des Eintrittes von Regenwasser oder ähnlichem in die Fuge zwischen den Kontaktflächen der Block- und Behälterbefestigungsbereiche zu bewirken. Das röhrenförmige Dichtungselement kann nichtsdestoweniger problemlos mit Hilfe des in Abschnitt 14) beschriebenen Verfahrens um die Befestigungsbereiche angeordnet werden.
Bei dem Wärmetauscher gemäß Abschnitt 7) weist das röhrenförmige Dichtungselement eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf.
Bei dem Wärmetauscher gemäß Abschnitt 8) wirkt das Dichtungselement, welches in engem Kontakt mit den äußeren Wandungsflächen der Block- und Behälterbefestigungsbereiche ist, um einen weiter verbesserten Effekt des Verhinderns des Eintrittes von Regenwasser oder ähnlichem in die Fuge zwischen den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche zu bewirken.
Der Wärmetauscher gemäß Abschnitt 9) bewirkt dieselben Effekte wie die Wärmetauscher gemäß Abschnitt 1) bis 8).
Das Verfahren gemäß Abschnitt 14) zum Herstellen des Wärmetauschers beinhaltet, dass ein leicht flüchtiges Schmiermittel auf der äußeren Oberfläche von zumindest einem der Befestigungsbereiche des Blockes und dem Befestigungsbereich des Flüssigkeitsbehälters aufgebracht wird, wonach ein ringförmiges Dichtungselement um die äußere Wandungsfläche des Befestigungsbereiches, welcher mit dem Schmiermittel versehen ist, angebracht wird, und der Flüssigkeitsbehälter an dem Block mit den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche des Blockes und des Flüssigkeitsbehälters in engem Kontakt miteinander befestigt wird, und wonach das röhrenförmige Dichtungselement verschoben wird, um das röhrenförmige Dichtungselement um die beiden Befestigungsbereiche herum anzuordnen, um so eine Grenze zwischen den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche zu bedecken. Das röhrenförmige Dichtungselement ist auf Grund der Wirkung des leicht flüchtigen Schmiermittels einfach verschiebbar und kann daher leicht an seinem Platz bereitgestellt werden. Da das leicht flüchtige Schmiermittel nach der Installation des Dichtungselementes verdampft, verschiebt sich das Dichtungselement nach der Verdampfung des Schmiermittels nicht leicht.
Bei der Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur gemäß Abschnitt 15) sind die zwei Blöcke mit den Kontaktflächen ihrer Befestigungsbereiche in engem Kontakt miteinander und mit ihren Kanälen in Kommunikation miteinander aneinander befestigt und das Dichtungselement ist flüssigkeitsdicht um die äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche der zwei Blöcke bereitgestellt, um eine Grenze zwischen den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche zu bedecken. Regenwasser oder ähnliches kann daher durch die Funktion des Dichtungselementes davon abgehalten werden, in eine Fuge zwischen den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche der zwei Blöcke einzudringen. Dies verhindert, dass sich Korrosion in den Kontaktflächen entwickelt.
Bei der Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur gemäß Abschnitt 16) sind die zwei Blöcke mit den Kontaktflächen ihrer Befestigungsbereiche in engem Kontakt miteinander und mit den Endbereichen des Rohrs eingepasst in dem Kanal des ersten Blockes aneinander befestigt und das Dich tungselement ist flüssigkeitsdicht um die äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche der zwei Blöcke bereitgestellt, um die Grenze zwischen den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche zu bedecken. Daher kann Regenwasser oder ähnliches durch die Funktion des Dichtungselementes davon abgehalten werden, in eine Fuge zwischen den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche der zwei Blöcke einzudringen. Dies verhindert, dass sich Korrosion in den Kontaktflächen entwickelt.
Bei den Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstrukturen gemäß Abschnitt 17) und 18) wirkt das Dichtungselement, um einen verbesserten Effekt der Verhinderung des Eintritts von Regenwasser oder ähnlichem in die Fuge zwischen den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche zu bewirken.
Bei der Kältemittelkanalsbereich-Verbindungsstruktur gemäß Abschnitt 19) ist das röhrenförmige Dichtungselement in engem Kontakt mit den äußeren Wandungsflächen der zwei Blöcke und dient daher dazu, einen weiter verbesserten Effekt der Verhinderung des Eintrittes von Regenwasser oder ähnlichem in die Fuge zwischen den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche zu bewirken.
Bei der Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur gemäß Abschnitt 20) ist, selbst wenn eine kleine Menge von Regenwasser aus einem Endbereich des röhrenförmigen Dichtungselements in einen Zwischenraum zwischen dem röhrenförmigen Dichtungselement und den äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche der zwei Blöcke eindringt, das Regenwasser in ringförmigen Dichtungsrillen in der inneren Wandungsfläche des Dichtungselementes eingeschlossen und wird daher davon abgehalten, in die Fuge zwischen den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche der zwei Blöcke einzudringen.
Bei der Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur gemäß Abschnitt 21) ist das röhrenförmige Dichtungselement verlässlich in engem Kontakt mit den äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche der zwei Blöcke, wobei es wirkt, um einen weiter verbesserten Effekt der Verhinderung des Eintrittes von Regenwasser oder ähnlichem in die Fuge zwischen den Kontaktflächen der Blockbefestigungsbereiche zu bewirken. Das röhrenförmige Dichtungselement kann nichtsdestoweniger mit Hilfe des in Abschnitt 24) beschriebenen Verfahrens ohne Probleme um die Befestigungsbereiche angebracht werden.
Bei der Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur gemäß Abschnitt 22) weist das röhrenförmige Dichtungselement eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf.
Bei der Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur gemäß Abschnitt 23) ist das Dichtungselement in engem Kontakt mit den äußeren Wandungsflächen der zwei Blöcke und dient daher dazu, einen weiter verbesserten Effekt der Verhinderung des Eintrittes von Regenwasser oder ähnlichem in die Fuge zwischen den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche zu bewirken.
Das Verfahren von Abschnitt 24) zur Herstellung einer Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur beinhaltet, dass ein leicht flüchtiges Schmiermittel auf die äußere Wandungsfläche eines Befestigungsbereiches von zumindest einem der zwei Blöcke aufgebracht wird, wonach ein ringförmiges Dichtungselement um die äußere Wandungsfläche des Befestigungsbereiches, welcher mit dem Schmiermittel versehen ist, angebracht wird, wonach die zwei Blöcke mit den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche der Blöcke in engem Kontakt miteinander aneinander befestigt werden, und wonach das ringförmige Dichtungselement verschoben wird, um das ringförmige Dichtungselement um die beiden Befestigungsbereiche herum anzuordnen, um eine Grenze zwischen den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche zu bedecken. Das röhrenförmige Dichtungselement kann daher auf Grund der Wirkung des leicht flüchtigen Schmiermittels leicht verschoben und einfach an seinem Platz angeordnet werden. Da das Schmiermittel nach der Installation des Dichtungselementes verdampft, verschiebt sich das Dichtungselement nach der Verdampfung des Schmiermittels nicht leicht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine fragmentarische Vorderansicht, die einen Einheitentyp-Wärmetauscher als Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmetauschers zeigt.
2 ist eine vergrößerte fragmentarische Ansicht im vertikalen Schnitt des Einheitentyp-Wärmetauschers.
3 ist eine fragmentarische perspektivische Explosionsansicht, die den Wärmetauscher der 1 in einem vergrößerten Maßstab zeigt.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die einige Schritte eines Verfahrens zur Herstellung des Einheitentyp-Wärmetauschers der 1 zeigt.
5 ist eine fragmentarische perspektivische Ansicht eines modifizierten Dichtungselementes für die Verwendung in dem Einheitentyp-Wärmetauscher der 1.
6 ist eine Ansicht im Längsschnitt, die eine Rohrverbindungsstruktur als eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungsstruktur zeigt.
7 ist eine Ansicht im Längsschnitt, die eine Rohrverbindungsstruktur als weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungsstruktur zeigt.
8 ist eine Ansicht im Längsschnitt, die eine Rohrverbindungsstruktur als weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungsstruktur zeigt.
BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der Erfindung werden unten mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
In der folgenden Beschreibung umfasst der Begriff „Aluminium" Aluminiumlegierungen zusätzlich zu reinem Aluminium. Auch in der folgenden Beschreibung werden die oberen und unteren Seiten und die linken und die rechten Seiten der Zeichnungen außer der 3 bis 5 jeweils mit „oben", „unten", „links" und „rechts" bezeichnet. Die Vorderseite der Papierebene, welche die 1 beinhaltet, wird als „vorne" und die Rückseite hiervon als „hinten" bezeichnet.
AUSFÜHRUNGSFORM 1
Diese Ausführungsform ist in den 1 bis 4 gezeigt und ist ein erfindungsgemäßer Einheitentyp-Wärmetauscher und umfasst einen Kondensatorbereich, welche die Funktion eines Kondensators hat, und einen Unterkühlerbereich, welcher die Funktion eines Unterkühlers hat, wobei diese in der Form einer Einheit sind.
Die 1 zeigt die Gesamtkonstruktionen des Wärmetauschers vom Einheitentyp und die 2 und 3 zeigen die Konstruktion von Hauptbereichen hiervon. Die 4 zeigt einige Schritte eines Verfahrens zur Herstellung des Einheitentyp-Wärmetauschers.
Mit Bezug auf die 1 umfasst der Wärmetauscher 1 ein Paar von linken und rechten Aluminiumsammelbehältern 2, 3, welche sich nach oben oder nach unten beabstandet voneinander erstrecken, eine Mehrzahl von Aluminiumkältemittelrohren 4, welche zwischen den Sammelbehältern 2, 3 parallel zueinander nach oben oder nach unten gerichtet in einem Zwischenraum angeordnet und mit gegenüber liegenden Enden mit den Sammelbehältern 2, 3 durch Löten verbunden sind, gewellten Aluminiumrippen 5, welche zwischen jeweils benachbarten Paaren von Kältemittelrohren 4 angeordnet und mit diesen verlötet sind, ein Aluminiumbehälter-Verbindungsblock 6, welcher durch Verlöten mit dem linken Sammelbehälter 2, welcher der Sammelbehälter ist, an dem der Behälter befestigt ist, befestigt ist, und ein Flüssigkeitsbehälter 7, welcher an dem Verbindungsblock 6 befestigt ist. Zwei Aluminiumseitenplatten 8 sind jeweils über und beabstandet von dem Kältemittelrohr 4 an dem oberen Ende und unter und beabstandet von dem Kältemittelrohr 4 an dem unteren Ende bereit gestellt. Eine gewellte Aluminiumrippe 5 ist ebenfalls zwischen jeder Seitenplatte 8 und dem hierzu benachbarten Kältemittelrohr 4 angeordnet und mit der Platte 8 und dem Rohr 4 verlötet.
Die zwei Sammelbehälter 2, 3 des Wärmetauschers 1 sind intern in einen oberen und einen unteren Bereich in unteren Bereichen hiervon auf derselben Höhe geteilt, um einen Kondensatorbereich 10, welcher die Funktion eines Kondensators hat ein Kältemittel aus einer Dampfphase in eine flüssige Phase zu kondensieren, und einen Unterkühlerbereich 11, welcher in derselben vertikalen Ebene wie der Kondensatorbereich 10 und unter dem Bereich 10 angeordnet ist und welcher die Funktion eines Unterkühlers hat das flüssige Kältemittel, welches von dem Kondensatorbereich 10 kondensiert wurde, auf eine Temperatur von ungefähr 5 bis ungefähr 15°C unter der Kondensationstemperatur zu unterkühlen, bereit zu stellen, wobei die zwei Bereiche 10, 11 in der Form einer Einheit bereitgestellt werden. Das Innere des linken Sammelbehälters 2 ist von einem Trennbereich 27, welcher integral mit dem Behälterverbindungsblock 6 ist, wie dies später beschrieben wird, in einen oberen und einen unteren Bereich geteilt. Das Innere des rechten Sammelbehälters 3 ist von einer Aluminiumtrennwand 12 in einen oberen und unteren Bereich geteilt.
Der Bereich des linken Sammelbehälters 2 über dem Trennbereich 27 des Verbindungsblockes 6 wird mit der „Kondensator linker Sammelbehälterbereich 2a", der Bereich desselben Sammelbehälters 2 unter dem Trennbereich 27 als der „Unterkühler linker Sammelbehälterbereich 2b", der Bereich des rechten Sammelbehälters 3 über der Trennplatte 12 als der „Kondensator rechter Sammelbehälterbe reich 3a" und der Bereich desselben Sammelbehälters 3 unter der Trennplatte 12 als der „Unterkühler rechter Sammelbehälterbereich 3b" bezeichnet.
Eine erste Trennplatte 13 aus Aluminium ist innerhalb des Kondensator rechter Sammelbehälterbereichs 3a in dessen Mittelbereich mit Bezug auf die Höhe bereit gestellt, und eine zweite Trennplatte 14 aus Aluminium ist innerhalb des Kondensator linker Sammelbehälterbereichs 2a an dessen unterem Bereich bereit gestellt. Kanalgruppen 15, 16, 17, welche jeweils aufeinander folgende nach oben oder nach unten angeordnete Kältemittelrohre 4 aufweisen, sind jeweils in dem Kondensatorbereich 10 in dessen oberem Bereich über der ersten Trennplatte 13, in dem Bereich hiervon zwischen den zwei Trennplatten 13, 14 und in dem unteren Teil unter der zweiten Trennplatte 14 bereit gestellt. Die Anzahl der Kältemittelrohre 4 in jeder der Kanalgruppen 15 bis 17 nimmt aufeinander folgend von oben nach unten ab. Alle Kältemittelrohre 4 in jeder Kanalgruppe sind gleich in der Richtung der Strömung des Kältemittels hierdurch und jedes benachbarte Paar von Kanalgruppen 15 und 16 oder 16 und 17 ist unterschiedlich in der Richtung der Strömung des Kältemittels durch die Rohre 4. Ein Kältemitteleinlasselement 18 ist mit dem oberen Ende des Kondensator rechten Sammelbehälterbereichs 3a verlötet, um mit dem Inneren dieses Sammelbehälterbereichs 3a zu kommunizieren. Ein Kältemittelauslasselement 19 ist mit dem Unterkühler rechter Sammelbehälterbereich 3b verlötet, um mit dem Inneren dieses Sammelbehälterbereichs 3b zu kommunizieren.
Wie dies in den 2 und 3 gezeigt ist, weist der Behälterverbindungsblock 6 einen Blockkörper 21 und einen Befestigungsbereich 22 auf, der auf dem oberen Ende des Blockkörpers 21 integral hiermit ausgebildet ist und nach oben von dem Blockkörper 21 vorragt.
Der Blockkörper 21 ist integral mit einem Steg 23 versehen, welcher sich vertikal erstreckt und an jeder vorderen und hinteren Seitenkante der rechten Seitenwand hiervon ausgebildet ist. Ein vertiefter Bereich 24 ist in einem unteren Teil des Bereiches zwischen den zwei Stegen 23 auf der rechten Seitenwand des Blockkörpers 21 ausgebildet und hat eine innere Wandungsfläche in der Form einer vertieften zylindrischen Oberfläche, welche für einen engen Kontakt mit dem äußeren Umfang des linken Sammelbehälters 2 ausgelegt ist. Der Blockkörper 21 weist einen Einpassbereich 26, der über dem vertieften Bereich 24 angeordnet ist, und der in den linken Sammelbehälter 2 durch eine rechteckige Öffnung 25, welche in dem linken Sammelbehälter 2 ausgebildet ist, einpassbar ist, auf. Der Einpassungsbereich 26 weist einen oberen Endperipheriekantenbereich auf, der den Trennbereich 27 in Kontakt mit dem inneren Umfang des linken Sammelbehälters 2 ausbildet und der das Innere des linken Sammelbehälters 2 in den Kondensator linken Sammelbehälterbereich 2a und den Unterkühler linker Sammelbehälterbereich 2b teilt. In dem Blockkörper 21 ist zwischen jeder der vorderen und hinteren Kanten des Einpassungsbereiches 26 und der korrespondierenden Stege 23 ein Ausschnitt 28 für den vorderen oder hinteren Seitenbereich der Umfangswand des linken Sammelbehälters 2 ausgebildet, die die rechteckige Öffnung 25 zum Einpassen bildet. Die Verbindung zwischen der inneren Wandungsfläche des vertieften Bereiches 24 und der unteren Oberfläche des Einpassungsbereiches 26 weist eine konkave Oberfläche auf. Der Behälterblock 6 ist an dem linken Sammelbehälter 2 befestigt, indem die inneren Seitenflächen der zwei Stege 23 des Blockkörpers 21 und die innere Wandungsfläche des vertieften Bereiches 24 mit der äußeren Wandungsfläche des linken Sammelbehälters 2 und der Trennbereich 27 des Einpassbereiches 26 mit der inneren Wandungsfläche des linken Sammelbehälters 2 verlötet sind.
Der Einpassbereich 22 hat die Form eines massiven Zylinders, der eine vertikale Länge von mindestens 5 mm hat, und der einen äußeren Umfang in der Form einer zylindrischen Oberfläche und eine kreisförmige Kontur aufweist. Der Einpassbereich 22 weist ein oberes Ende auf, das eine flache enge Kontaktfläche 22a zum engen Inkontaktbringen mit der unteren Fläche eines Befestigungsbereiches 36 des Flüssigkeitsbehälters 7 bereitstellt, wobei dieser Bereich unten beschrieben wird. Der Befestigungsbereich 22 weist vordere und hintere gegenüber liegende Seitenteile auf, welche sich nach außen über den Blockkörper 6 er strecken, wobei sich eine Bohrung 29 vertikal durch jede dieser Erstreckungen erstreckt.
Der Flüssigkeitsbehälter-Verbindungsblock 6 weist zwei erste und zweite Kanäle 31, 32 auf. Der erste Kanal 31 ist an einem Ende mit einer Öffnung in einer oberen Fläche des Einpassbereiches 26 bereitgestellt ist, wobei das andere Ende mit einer Öffnung in einem rechten Seitenbereich der engen Kontaktfläche 22a des Befestigungsbereiches 22 bereitgestellt ist. Der zweite Kanal 32 hat ein Ende, welches mit einer Öffnung in einem Bodenbereich der inneren Wandungsfläche Oberfläche des vertieften Bereichs 24 bereit gestellt ist, wobei das andere Ende mit einer Öffnung in einem linken Seitenbereich der engen Kontaktfläche 22a des Befestigungsbereiches 22 bereit gestellt ist. Die eine Endöffnung des zweiten Kanals 32 kommuniziert durch ein kreisförmiges Durchgangsloch 33, welches in der peripheren Wand des linken Sammelbehälters 2 ausgebildet ist, mit dem Inneren des Unterkühler linker Sammelbehälterbereichs 2b. Ein Außenrohrbereich 34, welcher nach oben vorragt, ist um die andere Endöffnung des zweiten Kanals 32, welcher in der Fläche 22a des Befestigungsbereiches 22 ausgebildet ist, herum bereit gestellt. Ein O-Ring 35 ist um den Außenrohrbereich 34 bereit gestellt.
Der Flüssigkeitsbehälter 7 ist ein röhrenförmiger Körper, welcher ein geschlossenes oberes Ende und ein offenes unteres Ende aufweist, und der an seinem unteren Ende den oben genannten Befestigungsbereich 36 aufweist, welcher an dem Befestigungsbereich 22 des Verbindungsblockes 6 befestigt ist. Der Befestigungsbereich 36 ist in der Form eines massiven Zylinders, welcher eine vertikale Länge von mindestens 5 mm hat, und der einen äußeren Umfang in der Form einer zylindrischen Oberfläche und eine kreisförmige Kontur hat. Der Befestigungsbereich 36 hat einen Außenseitendurchmesser, der gleich zu dem des Befestigungsbereiches 22 des Verbindungsblockes 6 ist. Dies versieht die jeweiligen Konturen der äußeren Umfänge der Befestigungsbereiche 22, 36 des Verbindungsblockes 6 und des Flüssigkeitsbehälters 7 mit derselben Form und Größe. Nebenbei bemerkt, können die äußeren Umfänge der Befestigungsbereiche 22, 36 leicht unterschiedlich in der Kontur sein. Die Bodenfläche des Befestigungsbereiches 36 ist in der Form einer flachen engen Kontaktfläche 36a in engem Kontakt mit der Fläche 22a des Befestigungsbereiches 22 des Verbindungsblockes 6.
Der Befestigungsbereich 36 des Flüssigkeitsbehälters 7 ist mit einem ersten Kanal 37, der eine Endöffnung in der engen Kontaktfläche 36a aufweist und der mit dem ersten Kanal 31 des Verbindungsblockes 6 kommuniziert, und einem zweiten Kanal 38, der eine Endöffnung in der engen Kontaktfläche 36a aufweist und der mit dem zweiten Kanal 32 des Blocks 6 kommuniziert, versehen. Um die Öffnung des ersten Kanals 37 in der engen Kontaktfläche 36a des Befestigungsbereiches 36 ist integral mit diesem Bereich 36 ein Außenrohrbereich 39 bereit gestellt, welcher nach un ten vorragt, um in die andere Endöffnung des ersten Kanals 31 des Blocks 6 eingesetzt zu werden. Ein O-Ring 41 ist um den Rohrbereich 39 herum bereit gestellt. Der Befestigungsbereich 36 ist an dem unteren Ende des zweiten Kanals 38 mit einem Bereich mit großem Durchmesser 38a zum Einsetzen des Außenrohrbereichs 34 des Verbindungsblockes 6 versehen. Obwohl nicht gezeigt, sind Gewindebohrungen in den vorderen und hinteren gegenüber liegenden Seitenbereichen der Kontaktfläche 36a des Befestigungsbereiches 36 so ausgebildet, dass sie in Passung mit den jeweiligen Durchgangsbohrungen 29 des Blocks 6 sind.
Obwohl dies nicht gezeigt ist, ist der Flüssigkeitsbehälter 7 durch Verschweißen von einer Mehrzahl von Elementen durch Lichtbogenschweißen ausgebildet intern mit einem Filter, um Fremdmaterial aus dem Kältemittel zu entfernen, und einem Trockner zum Absorbieren von Wasser aus dem Kältemittel versehen (keines von beiden ist gezeigt).
Der Flüssigkeitsbehälter 7 ist an dem Behälterverbindungsblock 6 befestigt, indem Schraubenspindeln (nicht gezeigt), welche von unten durch die jeweiligen Bohrungen 29 des Blocks 6 eingesetzt sind, in die jeweiligen Gewindebohrungen des Behälters 7 eingeschraubt werden, befestigt, wobei der Befestigungsbereich 36 des Flüssigkeitsbehälters 7 auf dem Befestigungsbereich 22 des Blocks 22 angeordnet ist, und wobei der äußere Rohrbereich 39 des Behälters 7 in den ersten Kanal 31 des Blocks 6 eingesetzt ist, und wobei der äußere Rohrbereich 34 des Blocks 6 in den Bereich mit großem Durchmesser 38a des zweiten Kanals 38 des Behälters 7 eingesetzt ist, und wobei die Flächen 22a, 36a der zwei Befestigunsbereichen 22, 36 in engem Kontakt miteinander sind.
Ein zylindrisches Dichtungselement 42 ist flüssigkeitsdicht um die zwei Befestigungsbereiche 22, 36 herum bereit gestellt, um die Grenze zwischen den Kontaktflächen 22a, 36a des Befestigungsbereiches 22 des Blocks 6 und des Befestigungsbereiches 36 des Flüssigkeitsbehälters 7 zu bedecken. Es ist wünschenswert, dass das Dichtungselement 42 den Befestigungsbereich 22 des Verbindungsblockes 6 und den Befestigungsbereich 36 des Flüssigkeitsbehälters 7 jeweils über eine Länge von mindestens 5 mm in der Richtung der Dicke des Befestigungsbereiches (die Richtung nach oben oder nach unten) bedeckt. Wenn die Länge des äußeren Umfangs von jedem der Befestigungsbereiche 22, 36, welche von dem Dichtungselement 42 bedeckt ist, geringer als 5 mm ist, ist es wahrscheinlich, dass z.B. Regenwasser oder ähnliches durch den Zwischenraum zwischen der inneren Oberfläche des Dichtungselementes 42 und der äußeren Oberfläche von jedem Befestigungselement strömt, um in die Fuge zwischen den Kontaktflächen 22a, 36a einzutreten. Das zylindrische Dichtungselement 42 hat eine gummiähnliche Elastizität. Das Dichtungselement 42, welches einen kleineren Innendurchmesser als der Außendurchmesser der Befestigungsbereiche 22, 36 des Blocks 6 und des Flüssigkeitsbehälters 7 hat, wird elastisch deformiert und sowohl um den Blockbefestigungsbereich 22 und den Behälterbefestigungsbereich 36 in engem Kontakt mit den äußeren Umfängen der beiden Befestigungsbereichen 22, 36 durch seine eigene Elastizität angebracht. Genauer gesagt ist das zylindrische Dichtungselement 42 aus einem Gummi ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliziumgummi, Ethylenpropylengummi, Butadiene-Acrylnitrilkautschuk und hydrierter Butadiene-Acrylnitrilkautschuk hergestellt. Bevor das Dichtungseelment 42 um die Befestigungsbereiche herum angebracht wird, ist der Innendurchmesser des Elements kleiner als der Außendurchmesser der Befestigungsbereiche 22, 36. Unter der Voraussetzung, dass der äußere Durchmesser der Befestigungsbereiche 22, 36 des Behälterverbindungsblockes 6 und des Flüssigkeitsbehälters 7 (der Durchmesser der kombinierten Kontur der äußeren Umfänge der zwei Befestigungsbereiche 22, 36) d ist, und dass der Innendurchmesser des Dichtungselementes 42 vor der Installation D ist, ist es wünschenswert, dass diese Durchmesser die Beziehung von 0,7 d < D < d haben.
Wenn D ≤ 0,7 d ist, ist es wahrscheinlich, dass das Dichtungselement 42 schwierig um die Befestigungsbereiche herum anzubringen ist, wobei wenn D ≥ d ist eine Wahrscheinlichkeit besteht, dass Regenwasser oder ähnliches durch den Zwischenraum zwischen dem inneren Umfang des Dichtungselementes 42 und den äußeren Umfängen der Befestigungsbereiche 22, 36 in die Fuge zwischen den Kontaktflächen 22a, 36a eintritt. Die Materialien für die Herstellung des Dichtungselementes 42 sind nicht auf die oben erläuterten Beispiele begrenzt.
Vorzugsweise ist das zylindrische Dichtungselement 42, wie dies in 5 gezeigt ist, in seinem inneren Umfang mit einer Mehrzahl von ringförmigen Dichtungsrillen 43 über seinen gesamten Umfang versehen. Selbst dann, wenn eine kleine Menge von beispielsweise Regenwasser in den Zwischenraum zwischen dem Dichtungselement 42 und den äußeren Umfängen der Befestigungsbereiche 22, 36 des Blocks 6 und des Flüssigkeitsbehälters 7 von einem Ende des Dichtungselementes 42 eintritt, wird in diesem Fall das Regenwasser in den ringförmigen Dichtungsrillen 43 in dem inneren Umfang des Dichtungselementes 42 eingeschlossen und verlässlich daran gehindert, in die Fuge zwischen den Kontaktflächen 22a, 36a der Befestigungsbereiche 22, 36 des Blocks und des Behälters 7 einzudringen.
Der Flüssigkeitsbehälter 7 weist einen oberen Endbereich auf, welcher mit einer Klammer 44 an dem linken Sammelbehälter 2 befestigt ist, wobei die Klammer 44 an dem oberen Ende des linken Sammelbehälters 2 und an einem Einsetzbereich 45, der einem Stift ähnelt und der an dem oberen Ende des Behälters 7 bereit gestellt ist, befestigt ist.
Die Klammer 44 ist aus einem Metall, d.h. einem Aluminiumblech, durch Pressen zum Biegen hergestellt und weist eine Mehrzahl von horizontalen Bereichen, d.h. einen ersten horizontalen Bereich 44a und einen zweiten horizontaler Bereich 44b, der sich nach rechts von dem Bereich 44a auf ein unteres Niveau erstreckt, auf. Die Klammer 44 weist eine Bolzenöffnung (nicht gezeigt), die in dem oberen ersten horizontalen Bereich 44a ausgebildet ist, und eine Behälter haltende kreisförmige Durchgangsöffnung (nicht gezeigt), die in dem unteren zweiten horizontalen Bereich 44b ausgebildet ist, auf. Ein Klammerbefestigungsbolzen 46, welcher von der Deckwand des linken Sammelbehälters 2 integral hiermit vorragt, ist durch die Bolzenöffnung des ersten horizontalen Bereichs 44a von unten eingesetzt und eine Mutter 47 ist mit dem oberen Ende des Bolzens 46 verschraubt, wodurch die Klammer 44 entfernbar an dem linken Sammelbehälter 2 befestigt ist. Der Einsetzbereich 45 ist in der Form eines Stiftes mit kreisförmigen Querschnitt, der nach oben von einer Wand, welche das obere Ende des Flüssigkeitsbehälters 7 verschließt, vorragt und der integral mit dieser Wand ist und der durch die Behälter haltende Durchgangsöffnung eingesetzt ist. Ein röhrenförmiges Dämpfungselement 48 ist um den Einsetzbereich 45 herum angebracht. Das Dämpfungselement 48 besteht aus Gummi, z.B. einem Gummi ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Chloroprengummi, Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer, Butadiene-Acrylnitrilkautschuk, und hydriertem Butadiene-Acrylnitrilkautschuk. Das Dämpfungselement 48 ist um den Einsetzbereich 45 in der Behälter haltenden Durchgangsöffnung bereit gestellt.
Der Einheitentyp-Wärmetauscher 1 wird mit dem als nächstes zu beschreibenden Verfahren hergestellt.
Zuerst werden ein Paar von Sammelbehältern 2, 3, welche sich nach oben oder nach unten und beabstandet zueinander erstrecken, eine Mehrzahl von Kältemittelrohren 4, eine Mehrzahl von gewellten Rippen 5, obere und untere Seitenplatten 8, Trennplatten 12, 13, 14 und ein Behälterverbindungsblock 6 wie spezifiziert positioniert und gleichzeitig miteinander verlötet.
Dann wird ein leicht flüchtiges Schmiermittel auf der äußeren Wandungsfläche von zumindest einem der Befestigungsbereiche 22 eines Behälterverbindungsblockes 6 und dem Befestigungsbereich 36 eines Flüssigkeitsbehälters 7, d.h. auf der äußeren Wandungsfläche des Befestigungsbereiches 36 des Behälters 7, aufgebracht und ein Dichtungselement 42 wird hiernach um den Befestigungsbereich 36 herum angebracht [siehe 4(a)]. Das verwendete leicht flüchtige Schmiermittel ist vorzugsweise Propylenglycol. Das leicht flüchtige Schmiermittel kann auf der äußeren Wandungsflächen der zwei Befestigungsbereiche 22, 36 aufgebracht werden.
Anschließend wird der Befestigungsbereich 22 des Verbindungsblockes 6 auf dem Befestigungsbereich 36 des Flüssigkeitsbehälters 7 angeordnet, der Außenrohrbereich 39 des Flüssigkeitsbehälters 7 und der Außenrohrbereich 34 des Blocks 6 werden jeweils in den ersten Kanal 31 des Blocks 6 und den zweiten Kanal 38 des Behälters 7 eingesetzt und die Kontaktflächen 22a, 36a der zwei Befestiugngsbereiche 22, 36 werden in engen Kontakt miteinander gebracht. Der Flüssigkeitsbehälter 7 wird dann in diesem Zustand an dem Block 6 befestigt, indem Schraubenspindeln, welche durch die Bohrungen 29 von unten eingesetzt sind, in die jeweiligen Gewindebohrungen des Behälters 7 eingeschraubt werden. Der Flüssigkeitsbehälter 7 wird danach mit einer Klemme 49 gegriffen und das Dichtungselement 42 wird nach unten geschoben, um durch das Bewegen des Clips 49 nach unten das Dichtungselement 42 um die beiden Befestigungsbereiche 22, 36 herum anzubringen, um die Grenze zwischen den Kontaktflächen 22, 36 der zwei Befestigungsbereiche 22, 36 zu bedecken [siehe Fig.(b)].
Zuletzt wird die Klammer 44 an dem linken Sammelbehälter 2 befestigt und der Einsetzbereich 45 an dem Flüssigkeitsbehälter 7 wird durch die Öffnung in der Klammer 44 eingesetzt. Auf diese Weise wird der Einheitentyp-Wärmetauscher 1 hergestellt.
Der Wärmetauscher 1 bildet zusammen mit einem Kompressor, einem Expansionsventil und einem Verdampfer einen Kältekreislauf und der Kreislauf ist in einem Fahrzeug als Klimaanlage eingebaut.
Ein gasförmiges Kältemittel, welches von dem Kompressor komprimiert worden ist und das eine hohe Temperatur und einen hohen Druck hat, strömt durch das Kältemitteleinlasselement 18 in den Kondensator rechter Sammelbehälterbereich 3a, wird in dem Kondensatorbereich 10 kondensiert während es zickzack durch die Kanalgruppen 15, 16, 17 strömt, strömt in den Kondensator linker Sammelbehälterbereich 2a, strömt dann durch den ersten Kanal 31 des Verbindungsblockes 6 und den ersten Kanal 37 des Befestigungsbereiches 36 in den Flüssigkeitsbehälter 7, in welchem Fremdmaterial und Wasser aus dem Kältemittel entfernt werden. Das Kältemittel strömt dann durch den zweiten Kanal 38 des Befestigungsbereiches 36 und den zweiten Kanal 32 des Blockes 6 in den Unterkühler linker Sammelbehälterbereich 2b, wird während es nach rechts durch die Kältemittelrohre 4 strömt um 5 bis 15°C unterkühlt, wird in den Unterkühler rechter Sammelbehälterbereich 3b eingelassen und danach durch das Auslasselement 19 und das Expansionsventil zu einem Verdampfer geschickt.
Die oben beschriebene Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher, der dafür ausgelegt ist, als ein Einheitentyp-Wärmetauscher verwendet zu werden, der einen Kondensator und einen Unterkühler kombiniert in einer Einheit aufweist, wobei allerdings der erfindungsgemäße Wärmetauscher natürlich auch als ein einzelner Kondensator getrennt von einem Unterkühler ausgebildet werden kann.
AUSFÜHRUNGSBEIPSIEL 2
Die vorliegende Erfindung wird als eine Struktur zur Verbindung von Rohren für die Verwendung in Rohrsystemen, um ein Kältemittel hierdurch in einem Kältekreislauf zu lei ten, ausgeführt. Diese Ausführungsform ist in der 6 gezeigt.
Mit Bezug auf die 6 umfasst die Rohrverbindungsstruktur 50 einen ersten Block 52 aus Metall, d.h. Aluminium, welcher an einem Ende eines ersten Rohres 51 aus Metall, d.h. Aluminium, befestigt ist, und einen zweiten Block 54 aus Metall, d.h. Aluminium, welcher an einem Ende eines zweiten Rohres 53 aus Metall, d.h. Aluminium, befestigt ist.
Der erste Block 52 umfasst einen Blockkörper 55 und einen Befestigungsbereich 56, welcher an dem linken Ende des Blockkörpers 55 integral hiermit ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform haben der Blockkörper 55 und der Befestigungsbereich 56 dieselbe Form und Größe in der Kontur und sind in der Form eines vertikal verlängerten Rechtecks, wenn sie von einer Seite gesehen werden, obwohl dies nicht gezeigt ist. Der Befestigungsbereich 56 weist eine linke Seitenfläche auf, welche als eine flache enge Kontaktfläche 56a dient. Der Befestigungsbereich 56 hat eine Länge von mindestens 5 mm in der Links-Rechts-Richtung. Der erste Block 52 weist einen Kanal 57 auf, der ein Ende hat, das in der rechten Oberfläche des Blockkörpers 55 geöffnet ist, wobei das andere Ende in der engen Kontaktfläche 56a des Befestigungsbereiches 56 geöffnet ist. Der Kanal 57 weist einen rechten Endbereich auf, welcher einen ersten Bereich mit großem Durchmesser 57a bereitstellt. Das Ende des ersten Rohres 51 ist in den ersten Bereich mit großem Durchmesser 57a eingesetzt und an dem ersten Block durch Verschweißen befestigt. Der Kanal 57 weist einen zweiten Bereich mit großem Durchmesser 57b auf, welcher auf der linken Seite eines der Länge nach angeordneten Mittelbereichs hiervon ausgebildet ist. Der erste Block 52 weist eine Gewindebohrung 58 auf, die sich durch in der Links-Rechts-Richtung erstreckt.
Der zweite Block 54 umfasst einen Blockkörper 59 und einen Befestigungsbereich 61, welcher an dem rechten Ende des Blockkörpers 59 integral hiermit ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform haben der Blockkörper 59 und der Befestigungsbereich 61 in der Kontur dieselbe Form und Größe und sind in der Form eines vertikal verlängerten Rechtecks, das dieselbe Form und dieselbe Gestalt wie der Blockkörper 55 und der Befestigungsbereich 56 des ersten Blocks 52 haben, wenn sie von der Seite gesehen werden, obwohl dies nicht gezeigt ist. Die Befestigungsbereiche 56, 61 können geringfügig unterschiedlich in der Form und Größe der Konturen ihrer äußeren Umfänge sein. Der Befestigungsbereich 61 weist eine rechte Seitenfläche auf, welche als eine flache enge Kontaktfläche 61a dient. Der Befestigungsbereich 61 hat eine Länge von mindestens 5 mm in der Links-Rechts-Richtung. Der zweite Block 54 weist einen Kanal 62 auf, der ein Ende hat, das in der linken Oberfläche des Blockkörpers 59 geöffnet ist, wobei das andere Ende in der engen Kontaktfläche 61a des Befestigungsbereiches 61 geöffnet ist und mit dem Kanal 57 des ersten Blocks 52 kommuniziert. Der Kanal 62 weist einen linksendigen Bereich auf, welcher einen Bereich mit großem Durchmesser 62a bereitstellt. Das Ende des zweiten Rohrs 53 ist in den Bereich mit großem Durchmesser 62a eingesetzt und an dem zweiten Block 54 durch Verschweißen befestigt. Ein Außenrohrbereich 63, welcher nach rechts vorragt und dafür vorgesehen ist, in den zweiten Bereich mit großem Durchmesser 57b des Kanals 57 in dem ersten Block 52 eingesetzt zu werden, ist um die Öffnung des Kanals 62 in der Kontaktfläche 61a des Befestigungsbereiches 61 integral mit diesem Bereich 61 ausgebildet. Ein O-Ring 64 ist um den Außenrohrbereich 63 herum bereit gestellt. Eine Bohrung 65 erstreckt sich in der Links-Rechts-Richtung in Linie mit der Gewindebohrung 58 des ersten Blocks 52 durch den zweiten Block 54.
Die zwei Blöcke 52, 54 werden aneinander befestigt, indem eine Schraubenspindel 66, welche durch die Bohrung 65 des zweiten Blocks 54 von links eingesetzt ist, in die Gewindebohrung 58 in dem ersten Block 52 eingeschraubt wird, wobei der Außenrohrbereich 64 des zweiten Blocks 54 in dem zweiten Bereich mit großem Durchmesser 57b des Kanals 57 in dem ersten Block 52 angebracht ist, und wobei die Kontaktflächen 56a, 61a der Befestigungsbereiche 56, 61 der zwei Blöcke 52, 54 in engem Kontakt miteinander sind, wodurch die Kanäle 57, 62 der zwei Blöcke 52, 54 dazu veranlasst werden, miteinander zu kommunizieren, und wobei die zwei Rohre 51, 53 durch die zwei Blöcke 52, 54 verbunden werden.
Ein röhrenförmiges Dichtungselement 67 ist flüssigkeitsdicht um die zwei Befestigungsbereiche 56, 61 herum bereit gestellt, um die Grenze zwischen den Kontaktflächen 56a, 61a der Befestigungsbereiche 56, 61 der zwei Blöcke 52, 54 zu bedecken. Aus dem selben Grunde wie in dem Fall der Ausführungsform 1 ist es wünschenswert, dass das Dichtungselement 67 die äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche 56, 61 der Blöcke 52, 54 jeweils über eine Länge von mindestens 5 mm in der Richtung der Dicke des Befestigungsbereiches (Links-Rechts-Richtung) bedeckt. Das röhrenförmige Dichtungselement 67 hat eine gummiähnliche Elastizität. Das Dichtungselement 67, welches einen kleineren Innendurchmesser als der Außendurchmesser der Befestigungsbereiche 56, 61 der zwei Blöcke 52, 54 aufweist, ist elastisch deformierten Zustand und um die Befestigungsbereiche 56, 61 der zwei Blöcke 52, 54 in engem Kontakt mit den äußeren peripheren Oberflächen von beiden Befestigungsbereichen 56, 61 durch seine eigene Elastizität angebracht. Genauer gesagt ist das Dichtungselement 67 aus einem Gummi ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliziumgummi, Ethylenpropylengummi, Butadiene-Acryl-nitrilkautschuk und hydriertem Butadiene-Acrylnitrilkautschuk hergestellt. Bevor es um die Befestigungsbereiche herum angeordnet wird, ist das Dichtungselement 67 in der Form ähnlich zu den äußeren Wandungsflächen der zwei Befestigungsbereiche 56, 61 und weist eine innere Form auf, die kleiner als die Konturen der Befestigungsbereiche 56, 61 ist.
Obwohl dies nicht gezeigt ist, ist es wünschenswert, dass das Dichtungselement 67 in seiner inneren Wandungsfläche über seinen gesamten Umfang mit einer Mehrzahl von ringförmigen Dichtungsrillen aus denselben Gründen wie im Falle der ersten Ausführungsform versehen ist.
Die Rohrverbindungsstruktur wird mit einem Verfahren, das unten zu beschreiben ist, hergestellt.
Zuerst werden die Rohre 51, 53 an den jeweiligen Blocks 52, 54 durch Verschweißen befestigt.
Ein leicht flüchtiges Schmiermittel wird dann auf die äußere Wandungsfläche von zumindest einem der Befestigungsbereiche 56, 61 der zwei Blöcke 52, 54 aufgebracht und ein Dichtungselement 67 wird um den Befestigungsbereich 56 oder 61, welcher mit dem Schmiermittel versehen ist, herum angeordnet.
Die zwei Blöcke 52, 54 werden anschließend aneinander befestigt, indem eine Schraubenspindel 66, welche durch die Bohrung 65 von links eingesetzt ist, in die Gewindebohrung 58 des ersten Blocks 52 eingeschraubt wird, wobei der Außenrohrbereich 63 des zweiten Blocks 54 in den zweiten Bereich mit großem Durchmesser 57b des Kanals 57 des ersten Blocks 52 eingesetzt ist, um die Kontaktflächen 56a, 61a der zwei Befestigungsbereiche 56, 61 in engen Kontakt miteinander zu bringen. Das röhrenförmige Dichtungselement 57 wird danach in derselben Weise wie im Falle der Ausführungsform 1 verschoben, um das röhrenförmige Dichtungselement 67 um die zwei Befestigungsbereiche 56, 61 herum anzubringen, um die Grenze zwischen den Kontaktflächen 56a, 61a der zwei Befestigungsbereiche 56, 61 zu bedecken. Auf diese Weise wird die Rohrverbindungsstruktur 50 hergestellt.
AUSFÜHRUNGSFORM 3
Die vorliegende Erfindung wird als eine Struktur 70 zur Verbindung von Rohren zur Verwendung in Rohrsystemen, um ein Kältemittel hierdurch in einem Kältekreislauf zu leiten, ausgeführt. Diese Ausführungsform ist in der 7 gezeigt.
In dem Fall der Rohrverbindungsstruktur 70 dieser Ausführungsform ist ein erster Block 52 an den beiden vorderen Enden der zwei ersten Rohre 51 befestigt und ein zweiter Block 54 ist an den beiden vorderen Enden der zwei zweiten Rohren 53 befestigt. Die Struktur 70 hat dieselbe Konstruktion wie die beschriebene Rohrverbindungsstruktur 50 der Ausführungsform 2 mit Ausnahme der folgenden Merkmale. Die Blöcke 52, 54 weisen jeweils zwei Kanäle 57 und zwei Kanäle 62 auf. Die Enden der Rohre 51, 53 sind in die jeweiligen Bereiche mit großem Durchmesser 57a, 62a der Kanäle 57, 62 eingesetzt und an den korrespondierenden Blöcken 52, 54 durch Verschweißen befestigt. Ein Außenrohrbereich 63, welcher nach rechts vorragt und welcher dafür vorgesehen ist in einen zweiten Bereich mit großem Durchmesser 57b von jedem Kanal 57 des ersten Blocks 52 eingesetzt zu werden, ist um die Öffnung von jedem Kanal 62 in einer engen Kontaktfläche 61a eines Befestigungsbereiches 61 des zweiten Blocks 54 ausgebildet. In den 6 und 7 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Rohrverbindungsstruktur 70 der Ausführungsform 3 wird in derselben Weise wie die Struktur 50 der Ausführungsform 2 hergestellt.
AUSFÜHRUNGSFORM 4
Die vorliegende Erfindung wird als eine Struktur 80 zum Verbinden von Rohren zur Verwendung in einem Rohrsystem zum Leiten von Kältemittel in einem Kältekreislauf ausgeführt. Diese Ausführungsform ist in der 8 gezeigt.
Mit Bezug auf die 8 umfasst die Rohrverbindungsstruktur 80 einen ersten Block 52 aus Metall, d.h. Aluminium, welcher an einem Ende eines ersten Rohres 51 aus Metall, d.h. Aluminium befestigt ist, ein zweites Rohr 81 aus Metall, d.h. Aluminium, und einen zweiten Block 54 aus Metall, d.h. Aluminium, um das zweite Rohr 81 an dem zweiten Block 52 zu befestigen.
Ein ringförmiger Steg 52 ist auf dem zweiten Rohr 81 nah zu dem vorderen Ende hiervon ausgebildet und ein O-Ring 83 ist um einen Bereich des Rohres 81 näher zu dem vorde ren Ende (rechte Seite) als zu dem ringförmigen Steg 82 angebracht.
Anstelle des Kanals 62 des zweiten Blocks 54 der Ausführungsform 2 weist der zweite Block 54 eine Rohreinsetzungsbohrung 84 auf, welche ein Ende hat, das in der linksendigen Fläche eines Blockkörpers 59 geöffnet ist, wobei das andere Ende in einer engen Kontaktfläche 61a eines Befestigungsbereiches 61 geöffnet ist. Ein vertiefter Bereich 85 zum Einpassen des ringförmigen Stegs 82 des zweiten Rohrs 81 ist in der Kontaktfläche 61a des Befestigungsbereiches 61 um die Rohreinsetzungsöffnung 84 herum ausgebildet. Kein Außenrohrbereich wird bereit gestellt.
Der Bereich des zweiten Rohres 81 näher zu dem Basisende hiervon (linke Seite) als zu dem ringförmigen Flansch 82 ist durch die Rohreinsetzungsbohrung 84 des zweiten Blocks 54 eingesetzt und der ringförmige Steg 82 ist in den vertieften Bereich 85 eingesetzt. Der Bereich des zweiten Rohrs 81 näher zu dem vorderen Ende hiervon als zu dem ringförmigen Steg 82 ist in einen zweiten Bereich mit großem Durchmesser 57b eines Kanals 57 des ersten Blocks 52 eingesetzt. Die zwei Blöcke 52, 54 sind aneinander befestigt, indem eine Schraubenspindel 66, welche durch eine Bohrung 65 eingesetzt ist, die sich von links durch den zweiten Block 54 erstreckt, in eine Gewindebohrung 58 in dem ersten Block 52 eingeschraubt wird, wobei die Kontaktflächen 56a, 61a der Befestigungsbereiche 56, 61 der zwei Blöcke 52, 54 in engem Kontakt miteinander sind. Der Kanal 57 des ersten Blocks 52 ist mit dem zweiten Rohr 81 in Kommunikation gehalten und die zwei Rohre 51, 81 sind über die Blöcke 52, 54 miteinander verbunden.
Mit Ausnahme dieser Merkmale ist die Struktur 80 dieselbe wie die Rohrverbindungsstruktur 50 der Ausführungsform 2 und in den betroffenen Zeichnungen sind durchgängig gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei den Rohrverbindungsstrukturen 70, 80 der Ausführungsformen 3 und 4 ist es ebenfalls wünschenswert, dass das röhrenförmige Dichtungselement 67 in seiner inneren Wandungsfläche über den gesamten Umfang mit einer Mehrzahl von ringförmigen Rillen versehen ist.
Die Rohrverbindungsstruktur 80 wird mit einem unten zu beschreibenden Verfahren hergestellt.
Zuerst wird das erste Rohr 51 durch Verschweißen an dem ersten Block 52 befestigt. Der Bereich des zweiten Rohrs 81 näher zu dem Basisende hiervon als zu dem ringförmigen Steg 82 wird durch die Rohreinsetzungsbohrung 84 des zweiten Blocks 54 eingesetzt.
Ein leicht flüchtiges Schmiermittel wird dann auf der äußeren Wandungsfläche von einem der Befestigungsbereiche 56, 61 der zwei Blöcke 52, 54 aufgebracht und dann wird das röhrenförmige Dichtungselement 67 um den Befesti gungsbereich 56 oder 61, welcher mit dem Schmiermittel versehen ist, herum angebracht. Die zwei Blöcke 52, 54 werden anschließend aneinander befestigt, indem eine Schraubenspindel 66, welche durch die Bohrung 56 von links eingesetzt ist, in die Gewindebohrung 58 des ersten Blocks 52 eingeschraubt wird, wobei der Bereich des zweiten Rohres 18 näher zu seinem vorderen Ende als zu dem ringsförmigen Steg 82 in den zweiten Bereich mit großem Durchmesser 57b des Kanals 57 des ersten Blocks 52 eingesetzt wird, und wobei die Kontaktflächen 56a, 61a der Befestigungsbereiche 56, 61 der zwei Blöcke 52, 54 in engem Kontakt miteinander sind. Das röhrenförmige Dichtungselement 67 wird dann verschoben und um die zwei Befestigungsbereiche 56, 61 in derselben Weise wie in dem Fall der Ausführungsform 1 angeordnet, um die Grenze zwischen den Kontaktflächen 56a, 61a der Befestigungsbereiche 56, 61 zu bedecken. Auf diese Weise wird die Rohrverbindungsstruktur 80 hergestellt.
Obwohl Rohre, welche als Kältemittelkanalbereiche des Kältekreislaufes dienen, miteinander durch die Struktur der vorliegenden Erfindung verbunden sind, ist diese Art der Verbindung nicht einschränkend. Die Rohrverbindungsstruktur der Erfindung kann auch dafür verwendet werden, um einen Sammelbehälter, der als ein Kältemittelkanalbereich eines Verdampfers oder Kondensators dient, mit einem Rohr als einem Kältemittelkanalbereich zu verbinden. In diesem Fall ist der erste Block einer der Ausführungsformen 2 bis 4 direkt mit dem Sammelbehäl ter verbunden, so dass der Kanal des Blocks mit dem Inneren des Sammelbehälters kommuniziert.
INDUSTRIELLE ANWENDUNG
Der Wärmetauscher und die Kältemittelkanalbereichs-Verbindungsstruktur der vorliegenden Erfindung sind geeignet, um in Kältekreisläufen verwendet zu werden, welche beispielsweise Kraftfahrzeugklimaanlagen bereit stellen.
ZUSAMMENFASSUNG
An der Umfangswand eines Sammelbehälters 2 eines Einheitentyp-Wärmetauschers 1 ist ein Behälterverbindungsblock 6 befestigt, welcher Kanäle 31, 32 aufweist, um das Innere des Sammelbehälters 2 dazu zu veranlassen, hierdurch mit dem Inneren des Flüssigkeitsbehälters 7 zu kommunizieren. Der Block 6 und der Flüssigkeitsbehälter 7 weisen jeweils Befestigungsbereiche 32, 36 und jeweils Kontaktflächen 22a, 36a auf, die auf den Befestigungsbereichen bereit gestellt werden. Die äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche 22, 36 weisen jeweils Konturen derselben Form und derselben Größe auf. Der Flüssigkeitsbehälter 7 ist an dem Block 6 mit den Kontaktflächen 22a, 36a der Befestigungsbereiche 22, 36 in engem Kontakt miteinander befestigt. Ein röhrenförmiges Dichtungselement 42, welches eine Gummielastizität hat, ist flüssigkeitsdicht um die Befestigungsbereiche 22, 36 herum angebracht. Das Dichtungselement 42 hat eine kleinere innere Form als die Konturen der äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche 22, 36 und ist elastisch deformiert um die Befestigungsbereiche 22, 36 herum angebracht. Regenwasser oder ähnliches kann davon abgehalten werden, in eine Fuge zwischen den Kontaktflächen des Blocks und des Flüssigkeitsbehälters einzudringen.

Claims

Ein Wärmetauscher mit einem Paar von Sammelbehältern, die sich nach oben oder nach unten und beabstandet voneinander erstrecken, einer Mehrzahl von Kältemittelrohren, die eines über dem anderen parallel in einem Zwischenraum zwischen dem Paar von Sammelbehältern angeordnet sind, wobei gegenüber liegende Ende mit den jeweiligen Sammelbehältern verbunden sind, Rippen, welche zwischen den jeweils benachbarten Paaren von Kältemittelrohren angeordnet sind, und einem Flüssigkeitsbehälter, welcher an einem der Sammelbehälter befestigt ist, wobei ein Behälterverbindungsblock an einer Außenwand des Sammelbehälters befestigt ist, an welchem der Behälter befestigt ist, und Kanäle aufweist, um das Innere des Sammelbehälters, an welchem der Behälter befestigt ist, dazu zu veranlassen hierdurch, mit dem Inneren des Flüssigkeitsbehälters zu kommunizieren, wobei der Flüssigkeitsbehälter an dem Verbindungsblock befestigt ist, und der Verbindungsblock und der Flüssigkeitsbehälter jeweils mit Befestigungsbereichen versehen sind, welche entsprechende in engem Kontakt miteinander stehende Kontaktflächen haben, wobei der Flüssigkeitsbehälter an dem Verbindungsblock mit den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche in engem Kontakt miteinander stehend befestigt ist, und wobei ein Dichtungselement flüssigkeitsdicht um die jeweiligen äußeren Wandungsflächen von beiden Befesti gungsbereichen bereit gestellt ist, um eine Grenze zwischen den Kontaktflächen des Befestigungsbereiches des Blocks und des Befestigungsbereiches des Flüssigkeitsbehälters abzudecken.
Ein Wärmetauscher gemäß Anspruch 1, worin die äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche des Blockes und des Flüssigkeitsbehälters jeweils Konturen derselben Form und Größe haben.
Ein Wärmetauscher gemäß Anspruch 1, worin das Dichtungselement die äußeren Wandungsflächen des Befestigungsbereiches des Blockes und des Befestigungsbereichs des Flüssigkeitsbehälters jeweils über eine Länge von mindestens 5 mm in der Richtung der Dicke des Befestigungsbereiches bedeckt.
Ein Wärmetauscher gemäß Anspruch 1, worin das Dichtungselement röhrenförmig ist und eine Gummielastizität aufweist, und das röhrenförmige Dichtungselement eine innere Form hat, die kleiner als die Konturen der äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche des Blockes und des Flüssigkeitsbehälters ist und es in elastisch deformiertem Zustand sowohl um den Befestigungsbereich des Blockes als auch den Befestigungsbereich des Flüssigkeitsbehälters in engen Kontakt mit den äußeren Wandungsflächen von beiden Befestigungsbereichen durch die elastische Kraft des röhrenförmigen Elementes selbst angebracht ist.
Ein Wärmetauscher gemäß Anspruch 4, worin das röhrenförmige Dichtungselement in seiner inneren Wandungsfläche über den gesamten Umfang mit einer Mehrzahl von ringförmigen Dichtungsrillen versehen ist.
Ein Wärmetauscher gemäß Anspruch 4, worin die äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche des Blockes und des Flüssigkeitsbehälters jeweils Konturen derselben Form und Größe haben, jeweils in der Form einer zylindrischen Oberfläche sind und jeweils eine runde Kontur haben, wobei das röhrenförmige Dichtungselement zylindrisch ist, und wobei unter der Voraussetzung, dass der äußere Durchmesser der Befestigungsbereiche des Blockes und des Flüssigkeitsbehälters d ist und dass der Innendurchmesser des röhrenförmigen Dichtungselementes zum Anbringen um die Befestigungsbereiche D ist, diese Durchmesser die Beziehung 0,7 d < D < d haben.
Ein Wärmetauscher gemäß Anspruch 4, worin das röhrenförmige Dichtungselement aus einem Gummi ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliziumgummi, Ethylenpropylengummi, Butadiene-Acrylnitrilkautschuk und hydriertem Butadiene-Acrylnitrilkautschuk hergestellt ist.
Ein Wärmetauscher gemäß Anspruch 1, worin das Dichtungselement ein thermisch schrumpfbares Rohr aufweist.
Ein Einheitentyp-Wärmetauscher mit einem Wärmetauscher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, worin der Sammelbehälter, an welchem der Behälter befestigt ist, und der andere Sammelbehälter innen in Bereichen hiervon auf derselben Höhe geteilt sind, um hierdurch einen Kondensatorbereich, welcher die Funktion eines Kondensators hat, und einen Unterkühlerbereich, welcher unter dem Kondensatorbereich angeordnet ist und die Funktion eines Unterkühlers hat, bereit zu stellen, wobei der Behälterverbindungsblock Kanäle aufweist, welche es einem Kältemittel, das aus dem Kondensatorbereich ausströmt, erlaubt, durch das Innere des Flüssigkeitsbehälters zu gelangen und in den Unterkühlerbereich zu strömen.
Ein Kältekreislauf mit einem Kompressor, einem Kondensator, einem Expansionsventil und einem Verdampfer, wobei der Kondensator einen Wärmetauscher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.
Ein Fahrzeug, in dem der Kältekreislauf gemäß Anspruch 10 als eine Klimaanlage installiert ist.
Ein Kältekreislauf mit einem Kompressor, einem Einheitentyp-Wärmetauscher gemäß Anspruch 9, einem Expansionsventil und einem Verdampfer.
Ein Fahrzeug, in dem der Kältekreislauf gemäß Anspruch 12 als Klimaanlage installiert ist.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers gemäß Anspruch 1, beinhaltend: eine Mehrzahl von Kältemittelrohren wird eines über dem anderen parallel zueinander in einem Zwischenraum zwischen einem Paar von Sammelbehältern, welche sich nach oben oder nach unten und beabstandet voneinander erstrecken, angeordnet, Rippen werden zwischen jeweils benachbarten Paaren von Wärmetauscherrohren angeordnet, ein Behälterverbindungsblock wird für einen der Sammelbehälter bereit gestellt, und die resultierende Anordnung wird kollektiv verlötet, ein leicht flüchtiges Schmiermittel wird auf einer äußeren Wandungsfläche von zumindest einem der Befestigungsbereiche des Blockes und einem Befestigungsbereich eines Flüssigkeitsbehälters aufgebracht, und anschließend wird ein röhrenförmiges Dichtungselement um die äußere Wandungsfläche des Befestigungsbereiches angebracht, welche mit dem Schmiermittel versehen ist, und der Flüssigkeitsbehälter wird an dem Block bei in engem Kontakt miteinander stehenden Kontaktflächen der Befestigungsbereiche des Blockes und des Flüssigkeitsbehälters befestigt, und danach wird das röhrenförmige Dichtungselement verschoben, um das röhrenförmige Dichtungselement um die beiden Befestigungsbereiche herum anzuordnen, um so eine Grenze zwischen den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche zu bedecken.
Eine Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur für einen Kältekreislauf mit zwei Blöcken, welche jeweils einen Kanal aufweisen, die mit einem Kältemittelkanalbereich des Kältekreislaufes kommunizieren, wobei die zwei Blöcke jeweils Befestigungsbereiche aufweisen und die jeweiligen Kontaktflächen jeweils auf den Befestigungsbereichen bereit gestellt sind, um in engem Kontakt angeordnet zu werden, und wobei der Kanal ein Ende aufweist, das in der Kontaktfläche geöffnet ist, und wobei die zwei Blöcke mit den Kontaktflächen ihrer Befestigungsbereiche in engen Kontakt miteinander und mit ihren Kanälen in Kommunikation miteinander befestigt sind, und wobei ein Dichtungselement flüssigkeitsdicht um die äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche der zwei Blöcke bereit gestellt wird, um eine Grenze zwischen den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche abzubedecken.
Eine Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur für einen Kältekreislauf mit einem ersten Block, welcher einen Kanal aufweist, der mit einem Kältemittelkanalbereich des Kältekreislaufes kommuniziert, einem Rohr, welches einen Endbereich aufweist, der einpassbar in den Kanal des ersten Blocks und verbindbar mit dem ersten Block ist, und einem zweiten Block, um das Rohr mit dem ersten Block zu verbinden, wobei die zwei Blöcke jeweils Befestigungsbereiche und jeweils Kontaktflächen, die jeweils auf den Befestigungsbereichen bereit gestellt werden und dafür vorgesehen sind, in engem Kontakt miteinander ange ordnet zu werden, aufweisen, und wobei die zwei Blöcke mit den Kontaktflächen ihrer Befestigungsbereiche in engen Kontakt miteinander und mit dem Endbereich des Rohrs eingesetzt in dem Kanal des ersten Blocks verbunden sind, und wobei ein Dichtungselement flüssigkeitsdicht um die äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche der zwei Blöcke herum bereit gestellt wird, um eine Grenze zwischen den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche zu bedecken.
Eine Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur für einen Kältekreislauf gemäß Anspruch 15 oder 16, worin die äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche der zwei Blöcke jeweils Konturen derselben Form und Größe haben.
Eine Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur für einen Kältekreislauf gemäß Anspruch 15 oder 16, worin das Dichtungselement die äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche der zwei Blöcke jeweils über eine Länge von mindestens 5 mm in der Richtung der Dicke des Befestigungsbereiches bedeckt.
Eine Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur für einen Kältelkreislauf gemäß Anspruch 15 oder 16, worin das Dichtungselement röhrenförmig ist und eine Gummielastizität aufweist und das röhrenförmige Dichtungselement eine innere Form hat, die kleiner als die Konturen der äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche der zwei Blöcke ist und es in elastisch deformiertem Zustand um die Befestigungsbereiche der zwei Blöcke in engen Kontakt mit den äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche durch die elastische Kraft des röhrenförmigen Dichtungselementes selbst angebracht ist.
Eine Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur für einen Kältekreislauf gemäß Anspruch 19, worin das röhrenförmige Dichtungselement in seiner inneren Wandungsfläche über den gesamten Umfang mit einer Mehrzahl von ringförmigen Dichtungsrillen versehen ist.
Eine Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur für einen Kältekreis gemäß Anspruch 19, worin die äußeren Wandungsflächen der Befestigungsbereiche der zwei Blöcke jeweils Konturen derselben Form und Größe haben und in der Form einer zylindrischen Oberfläche sind und jeweils eine runde Kontur haben, wobei das röhrenförmige Dichtungselement zylindrisch ist, und wobei unter der Voraussetzung, dass der äußere Durchmesser der Befestigungsbereiche der zwei Blöcke d ist und dass der innere Durchmesser des röhrenförmigen Dichtungselementes zum Anbringen um die Befestigungsbereiche D ist, diese Durchmesser die Beziehung 0,7 d < D < d haben.
Eine Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur für einen Kältekreislauf gemäß Anspruch 19, worin das röhrenförmige Dichtungselement aus einem Gummi ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliziumgummi, Ethylenpropylen gummi, Butadiene-Acrylnitrilkautschuk und hydriertem Butadiene-Acrylnitrilkautschuk hergestellt ist.
Eine Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur für einen Kältekreislauf gemäß Anspruch 15 oder 16, worin das Dichtungselement ein thermisch schrumpfbares Rohr aufweist.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Kältemittelkanalbereich-Verbindungsstruktur für einen Kältekreislauf gemäß Anspruch 15 oder 16, beinhaltend: ein leicht flüssiges Schmiermittel wird auf einer äußeren Wandungsfläche eines Befestigungsbereiches von zumindest einem der zwei Blöcke aufgebracht und danach wird ein röhrenförmiges Dichtungselement um die äußere Wandungsfläche des Befestigungsbereiches, welche mit dem Schmiermittel versehen worden ist, angebracht, und die zwei Blöcke werden mit den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche der Blöcke in engen Kontakt aneinander befestigt und danach wird das röhrenförmige Dichtungselement verschoben, um das röhrenförmige Dichtungselement um die beide Befestigungsbereiche anzuordnen, um so eine Grenze zwischen den Kontaktflächen der Befestigungsbereiche zu bedecken.