JP2002520570A - 横断方向にオフセットした反転曲げ部を持つフラット・チューブ及びそれから組立てられた熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、曲げ部から突出するそれの２つのフラット・チューブ部が、相対する貫通流方向と少なくとも横断方向に互いにオフセットした長手方向中央線とを持って長手方向に延びる様に、丸く曲げられた少なくとも一つの反転曲げ部を持つフラット・チューブに関する。本発明によれば、フラット・チューブの反転曲げ部が、この領域において、フラット・チューブの横断中央線と、長手方向及び横断方向に平行で積層方向に直角な面との間に囲まれる角度が最大で45°である様に、形成される。本発明によるチューブ・ブロックは、一つ又は複数のこの形式のフラット・チューブを、積層方向に一つが他方の上に配置されて、持つ。用途は例えば、自動車用空調システムのエバポレーター用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、請求項１の前段に述べられる様なフラット・チューブと、請求項５の
前段に述べられる様なフラット・チューブ熱交換器に、関する。

【０００２】 フラット・チューブ及び、この種のフラット・チューブから組立てられたフラッ
ト・チューブ・ブロックを持つ熱交換器が、EP 0 659 500 A1号公報に記載され
ている。この種のフラット・チューブを製造するために、直線状のフラット・チ
ューブ・ブランク材は最初に、フラット・チューブの腕が互いに平行に延びるま
で、フラット・チューブ面からU字状に曲げられる。その後で、これらの腕それ
ぞれが、U字状曲げ部に対し90°だけ捩じられる。それで、この作業の結果とし
てフラット・チューブは、２つのフラット・チューブ部を持ち、それらは、一つ
の面内に配置され、それらの出口が反転曲げ部の反対側の同じ端部に配置されて
いる。反転曲げ部に沿い、フラット・チューブの横断中央線と、直線状チューブ
腕が位置する平面との間の角度は、一方の捩じり範囲に亘り、ゼロから反転曲げ
部の頂端における90°まで増加し、他方の捩じり範囲に亘り、0°まで減少して
戻る。反転曲げ部の頂点領域において、フラット・チューブがフラット・チュー
ブ腕の面に対して直角に延びる量は、フラット・チューブの幅に対応する。熱交
換器のチューブ・ブロックにおいて、その様なフラット・チューブが複数、直線
状フラット・チューブ腕の面に対して直角の方向に、互いに積層される。それで
、反転曲げ部が延びる量は、この方向において、フラット・チューブの幅に対応
するので、隣接するフラット・チューブの直線状チューブ腕の間の積層距離を維
持することが必要である。単一室構造で構成されるチューブ・ブロックのフラッ
ト・チューブは、コレクターに開口し、コレクターは、チューブ・ブロックの一
端に配置され、長手方向に延びる隔壁により２つのコレクター空間へ小分けにさ
れ、そして、そこの中に、フラット・チューブがそれらの端部の一方又は他方に
おいてそれぞれ開口する。

【０００３】 ドイツ特許公報DE 39 36 109 A1号は、U字状に構成されたた丸チューブの積層体
から形成されたチューブ・ブロックを持つ熱交換器を示し、そこにおいて、単一
の反転曲げ部が用いられるか又は、チューブ・サーペンタインとして、連続する
反転曲げ部が複数用いられて、チューブ部は、直線状に延び、そして、反転曲げ
部の間でフラットにされている。丸チューブのフラットにされたチューブ部分が
一方の面から横断方向にずらして配置されているのに対し、反転曲げ部及び同じ
側に開く２つの端部領域は、環状チューブ断面を持つ。直線状チューブ領域のフ
ラット化は、フラット・プレスを用いて行われる。チューブの丸端部領域は、コ
レクター空間又はディストリビューター空間へ開口する。それらは、コレクター
・チューブ及びディストリビューター・チューブによるか又は、長手方向に分割
されたコレクター・ボックス及びディストリビューター・ボックスにより、それ
ぞれ形成される。チューブ・ブロックの積層体中で隣接するチューブのフラット
化されたチューブ部の間の距離は、用いられる丸チューブの直径よりも必然的に
大きくなければならない。

【０００４】 米国特許3,416,600号は、チューブ／リブ・ブロックを複数のサーペンタイン形
状の捩じれフラット・チューブと共に持ち、それが、サーペンタイン曲がり方向
にブロック中で互いに積層される、サーペンタイン型の熱交換器を示している。
チューブ／リブ・ブロックは、チューブの積層方向に対し直角な平面内でU字状
であり、それぞれのサーペンタイン・フラット・チューブは一端で、２つの自由
U字端のそれぞれにおいて、積層方向に平行に延びるそれぞれのコレクター・チ
ューブへ、開口する。この構成において、各フラット・チューブの２つの端部は
90°捩じられ、２つのコレクター・チューブが対応する貫通スロットを持ち、そ
れらは、互いに離間しており、その中に捩じりチューブの端部が受入れられる。
加えて、各サーペンタイン・フラット・チューブは、用いられる複室フラット・
チューブの各流れダクトの一方がブロックの前側に向き、他方が反対側のブロッ
ク後側に向いている様に、サーペンタイン屈曲部の近傍の横方向ブロック領域に
おいて180°捩じられている。

【０００５】 フランス特許公報FR 2 712 966 A1号は、直線状複室フラット・チューブの積層
体を含むチューブ／リブ・ブロックを持つ、熱交換器を示し、そのフラット・チ
ューブは、それらの２つの端部において、最大で45°の角度捩じられて、対応す
るコレクター・チューブへ開口し、そのコレクター・チューブには、その周縁に
、コレクタ・チューブの長手方向に離間した対応する連続した斜めのスロットが
備えられている。

【０００６】 本発明は、比較的単純に製造することが出来そして小さな内部容積と高い熱伝達
率を持つ超耐圧熱交換器の構造に適した最初に述べた種類のフラット・チューブ
の提供に、技術的問題として、基礎が置かれ、そして、その様なチューブから組
立てられる熱交換器の提供に基礎が置かれている。

【０００７】 本発明は、請求項１の特徴を持つフラット・チューブと請求項５の特徴を持つ熱
交換器を提供することにより、この問題を解決する。

【０００８】 請求項１によるフラット・チューブにおいて、反転曲げ部が、この領域において
、フラット・チューブの横断中央線と、長手方向と横断方向に平行で積層方向に
直角な面との間の角度が最大で45°である様に、形成される。そして、長手方向
はフラット・チューブ部の長手方向中央線の経路により規定され、一方で、積層
方向は、熱交換器チューブ・ブロックの形成に際し、複数のフラット・チューブ
が連続的に配列される方向を、示している。横断方向は、この長手方向と先に規
定された積層方向とに直角な方向を表す。その様に規定された横断方向は、フラ
ット・チューブ部の横断中央線の方向にほぼ平行である。しかしながら、これは
、肝要ではない。というのは、代替案として、必要であれば、フラット・チュー
ブ部は、この横断方向に対して傾けることも可能でだからである。

【０００９】 本発明による反転曲げ部のこの構造は、積層方向の長さを、フラット・チューブ
の幅よりもかなり小さく維持することが出来るという効果を達成する。結果とし
て、フラット・チューブからチューブ・ブロックを積層して組立てる時に、隣接
するフラット・チューブの間の中間空間を、フラット・チューブの幅と、同じか
又はそれより大きくする必要がない。反対に、中間空間は、かなり狭くすること
が出来、小型で耐圧性の熱交換器の製造に好ましい。加えて、反転曲げ部は、比
較的単純な管曲げ手法を用いて、実現することが出来る。これらの手法において
、フラット・チューブを、この方法で１回又はそれ以上丸く曲げることが出来、
その手法の間、それの深さ（前から後）の長さ、つまり、上述の様な横断方向の
それの長さ、が、丸く曲げられる度に、増大される。これにより、任意の深さ（
前から後）のチューブ・ブロック、つまり、横断方向に延びるものを、比較的狭
い耐圧性フラット・チューブで形成することが出来る。なお、この横断方向又は
深さ（前から後）方向は通常、冷却又は加熱されるべき媒体が熱交換器を通りフ
ラット・チューブ表面をその外側に導かれる方向を表すのが通常である。熱伝達
性を向上させるために、追加的に熱を伝導するリブが、積層方向に互いに続くチ
ューブ・ブロック部の間に設けられるのが、通常である。述べた様に、チューブ
の中間空間を非常に狭く維持することが可能であるので、用いられる熱伝導性波
形リブを対応して低くすることが出来、同様に、この様にして形成されたチュー
ブ／リブ・ブロックの小型化と安定性を向上させる。

【００１０】 請求項２に従い更に構成されたフラット・チューブは、それぞれの反転曲げ部を
用いて、結合されたフラット・チューブ部が、実際に好ましくはそれぞれの場合
において横断方向の相互距離が0.2 mmと20 mmの間の相互距離を持つ、同じ長手
方向面又は、互いに平行であるか、特定可能な傾き角だけ互いに傾いている異な
った長手方向面に、配置される。この様にして１回曲げられたフラット・チュー
ブが用いられる時に、フラット・チューブの幅の２倍にフラット・チューブ部の
述べた相互距離を加えた値に対応する深さ（前から後）を持つ、チューブ・ブロ
ックを形成するのが可能である。この方法で複数回フラット・チューブが丸く曲
げられた場合には、チューブ・ブロックの深さ（前から後）が、反転曲げ部毎に
、フラット・チューブの幅にフラット・チューブ部の述べた離間距離を加えた値
だけ、増加する。横断方向の離間距離が保たれる場合には、その様なフラット・
チューブから積み重ねられたチューブ・ブロックに、対応する隙間が形成され、
そして、これが、例えば、自動車用空調システム用エバポレーターへの利用に際
して凝縮水の降水を実現する。ある場合においては、設けられた熱伝導性リブは
、必要であれば、チューブ・ブロックの深さ（前から後）の全域そしてある程度
越えて連続的に延びることが出来る。

【００１１】 請求項３に従い更に構成されたフラット・チューブは、積層方向にチューブのサ
ーペンタインを形成するのに曲げられた反転曲げ部を用いて結合された２つのフ
ラット・チューブの少なくとも一つにより、サーペンタイン・フラット・チュー
ブを形成する。つまり、それは、積層方向に続くサーペンタイン屈曲部からなる
。この方法で構成されたフラット・チューブを用い、深さ（前から後）方向に続
く与えられた数のサーペンタイン・ブロック部品を持つ、いわゆるサーペンタイ
ン熱交換器を構築することが可能である。

【００１２】 請求項４に従い更に構成されたフラット・チューブの場合に、開口端が同じ側又
は反対側に配置され、少なくとも一端（好ましくは両端）が突出中央領域に対し
捩じられている。開口端にむけて、フラット・チューブの横断中央線は、積層方
向に向けてのこの捩じれにより、フラット・チューブが横断方向に延びる量がフ
ラット・チューブの幅よりも小さく維持され得る様に、回転される。フラット・
チューブ部が積層方向に直角に延びる場合に、チューブ端が積層方向に平行に配
置され、横断方向のそれらの長さがフラット・チューブの厚さと同じ大きさに過
ぎない様に、捩じれが最大で90°起こる。これは、この様に構成されたチューブ
・ブロックの深さ（前から後）方向における、適切なチューブ・ブロック端にお
ける積層方向に延びる対応するコレクターとディストリビューター・ダクトの比
較的狭い構成を、可能とする。

【００１３】 請求項５に従う熱交換器は、対応するチューブ・ブロックの構成中での、その様
なチューブ・ブロックの構成のための上述の特性と効果を持つ、本発明に従う一
つ又は複数のフラット・チューブの使用を特徴とする。特に、これは、比較的計
量で、低内部容積で、自動車の空調システムの良好な凝縮水分離性を持つ、小型
で、耐高圧のエバポレーターの製造を、可能とする。熱交換器は、フラット・チ
ューブ部が２つの反転曲げ部間又は一つの反転曲げ部とフラット・チューブ端と
の間のフラットで直線状のチューブからなっている単層構造か、又は、これらの
フラット・チューブ部がチューブのサーペンタインを形成するために曲げられる
サーペンタイン構成のいずれかで、製造することが出来る。

【００１４】 請求項６に従い更に構成された熱交換器において、用いられるフラット・チュー
ブのチューブ端及び、単純にするために以下に統一してコレクター・ダクトとし
て指定される対応するコレクターとディストリビューターも、チューブ・ブロッ
クの反対側の端部に配置される。コレクター・ダクトはそれぞれ、一方のコレク
ター・ボックス又はコレクター・チューブから形成され得て、ブロック高さ方向
としても示される積層方向に沿い、適切なチューブ・ブロック端を延び、そして
、独立したフラット・チューブへか又はそこからチューブの内側を通り導かれる
温度制御媒体の平行供給及び取出しに用いられる。

【００１５】 請求項７に従う発明の更なる構成において、その構成は、上述のものの代替案で
あり、フラット・チューブの端部全てが同一のチューブ・ブロック端に開口して
いる。フラット・チューブの構造故に、ブロックの深さ（前から後）方向に対応
して互いに隣接する２つのコレクター・ダクトが、単一のフラット・チューブの
２つのチューブ端に対応する様に、チューブ端が、ブロック深さ（前から後）方
向に互いにオフセットされている。それに対応して、チューブの内側に導かれる
温度制御媒体の供給と取出しが、熱交換器の同じ端部で起こる。

【００１６】 チューブ・ブロックの同じ端部に、２つの隣接するコレクター・ダクトを持つこ
の熱交換器の形式の更なる実施例において、請求項８に従い、単純化のために、
統一して以下にコレクター・チューブとして示される、２つの別個のコレクター
・チューブ又はコレクター・ボックスあるいは、共通コレクター・チューブによ
り、これらのコレクター・ダクトを形成することがなされる。後者は、当初一体
のコレクター・チューブの内部空間を、長手方向に延びる隔壁により、２つのコ
レクター・ダクトへ分割することによるか又は、コレクター・ダクトを形成する
２つの別個の中空室を持つ押出しチューブ断面としてコレクター・チューブが製
造されることにより、製造され得る。

【００１７】 請求項９に従い更に構成された熱交換器において、２つのコレクター・チューブ
の少なくとも一つ又は長手方向に分割されたコレクター・チューブの２つの中空
室の少なくとも一つが、横断方向の隔壁により、ブロックの高さ方向において互
いに分離して複数のコレクター・ダクトへ分割される。これにより、横断方向に
分割されたコレクター・チューブ又は、横断方向に分割された中空室の、第１コ
レクター・ダクトを介し、チューブ・ブロックに供給される温度制御媒体が、そ
こに開口しているフラット・チューブ全てのうちの一部にのみ当初供給されるの
で、チューブ・ブロック内のフラット・チューブのグループにおける連続的な貫
通流が、実現される。フラット・チューブのこの部分の他方のチューブ端が開放
するコレクター・タクトはそして、反転ダクトとして機能し、その中において、
そこに開口するフラット・チューブからの温度制御媒体が、一端でそこに開口す
る同様のフラット・チューブ全ての更なる部分にそらされる。横断隔壁の数と位
置は、フラット・チューブ（その中を並列に流れが起こる）のグループ（その中
を連続的に流れが起こる）への、フラット・チューブの分割を決めることになる
。

【００１８】 発明の有用な実施例が、図面に示され、そして以下に記載される。

【００１９】 図１の平面図に示されるフラット・チューブ1は、適切な曲げ手法を用いて、直
線状複室形状からワンピースで製造される。チューブ1は、互いに平行に延び、
そして、一端において、反転曲げ部3により互いに接続されて、例えば、自動車
空調システムの冷媒であり、フラット・チューブ1内の複数の並列室を通って導
かれる温度制御媒体のための、相対する貫通流方向をもたらす、２つのフラット
な直線状部分2a, 2bを、含む。２つの可能性のある流路の一つが、図１において
、対応する流れの矢印4a, 4bにより、表されている。長手方向の中央線5a, 5bが
、２つのフラットで直線状のチューブ部2a, 2bの貫通流方向4a, 4bに平行に延び
て、長手方向xを規定し、長手方向xに直角の横断方向yで互いにオフセットされ
ている。特に図２の側面図より分かる様に、２つのフラット・チューブ部2a, 2b
が共通のx-yつまり第１面に配置される。第１面は、図３及び４を用いてより詳
細に説明される様に、その方向に複数のフラット・チューブが互いに積層されて
、熱交換器チューブ・ブロックを形成する、積層方向zに直角である。このz方向
は、x-y面に対し横断する中央線5a, 5bのそれぞれについての付随するx-zつまり
第２面を形成するために、x-y面に対し直角である。理解を良好にするために、
対応する座標軸x, y, zが図１から６に含まれている。

【００２０】 それらが互いに並列にそしてそれらの当初の長手方向に直角に延び、この方法に
おいて、完成したフラット・チューブ1の２つの直線状チューブ部分を形成する
様に、所定の幅bの当初直線状のフラット・チューブをその長さ方向中間におい
て保持し、そして、チューブの２つの半分を、90°回転させることにより、反転
曲げ部3が得られる。一つの面（共通のx-y面）に配置される２つの直線状チュー
ブ部2a, 2bが、用途に適合させて選択可能であり約0.2 mmから20 mmであるのが
好ましい相対距離aで相対して配置される様に、曲げ手順が実行される。

【００２１】 直線状チューブ部2a, 2bが反転曲げ部3により、第１端において互いに結合され
るのに対し、それらは両方、それぞれが捩じられたチューブ端6a, 6bの形態で、
反対の第２端において、開口する。捩じれは、それぞれの長手方向中央線5a, 5b
回り又は、それに平行な長手方向中央線回りに、つまり、長手方向中央線に対し
て横断方向にオフセットして、x-y面から0°から90°までの任意の角度で、起こ
る。なお、捩じり角度は、特に図４から見える様に、図示の場合には、約60°で
ある。

【００２２】 述べた反転曲げ部3の形成故に、この領域のフラット・チューブ反転中央線が、
当初のフラット・チューブ長さ及びそして完成した曲げフラット・チューブ1の
横断中央線を形成し、そして、反転曲げ部3の中央に正確に配置される、中心破
線7により明白にされている様に、直線状チューブ部2a, 2bのx-y面に本質的に平
行なままであることが、図２より、明らかである。結果として、反転曲げ部3は
、比較的小さい高さ、つまり、積層方向zの長さでcを、持つ。結果として、反転
曲げ部3のこの高さcは、特に、x-y面のフラット・チューブの幅bよりも明らかに
小さいままである。熱交換器のチューブ・ブロックにおいて、下記に述べる熱交
換器の例により示される様に、複数のその様なフラット・チューブ1が、フラッ
ト・チューブ幅よりも明らかに小さく維持され得る積層高さで、互いに重ねられ
得る。

【００２３】 この利点はまた、反転曲げ部3の全域にわたり、フラット・チューブの反転中央
線が、フラット・チューブ部2a, 2bにより規定される面と、ある鋭角を囲む場合
には、この鋭角が約45°を越えなければ、ある程度まで得られる。図１及び２の
フラット・チューブ1の更なる改良は、２つのフラット・チューブ部2a, 2bが図
示の様に一つの面に位置するのではなく、２つの相互にオフセットしたx-y面に
位置することであったり、チューブ部がそれの長軸回りに他方のチューブ部に対
して、特定され得る傾き角度だけ、回転されることである、場合がある。それぞ
れの場合において、横断方向yは、直線状チューブ部の長手方向xと、チューブ・
ブロックの積層方向zとの両方に対して直角である。

【００２４】 図３及び４は、図１及び２のフラット・チューブの、特に自動車用空調システム
で用いられる様な、エバポレーターのチューブ／リブ・ブロックの形態での、利
用を示す。他のいかなる熱伝達目的が与えられても、構造に応じて、この熱交換
器を用いることが出来るのは、明らかである。図３から判る様に、このエバポレ
ーターは、２つのエンド・カバー・プレートの間に、中間熱伝導波形リブ8と共
に積層された複数のフラット・チューブ1を、含む。熱伝導リブ8の高さは、フラ
ット・チューブの反転曲げ部3の高さcにほぼ対応し、それで、フラット・チュー
ブの幅bよりも明らかに小さい。

【００２５】 図４からより明確に認識され得る様に、深さ（前から後）つまりy方向に二部構
造を持つチューブ／リブのブロックは、フラット・チューブ1の使用により形成
され、２つのブロック部品のそれぞれが同じ貫通流方向を持つそれぞれのチュー
ブ部は、積層方向zで一方が他方の上に配置される。各フラット・チューブ1の直
線状チューブ部2a, 2bの相対距離aに対応する隙間が、２つのブロック部品の間
に形成される。波形リブは、フラット・チューブの深さ（前から後）の全域に亘
り、それでこの隙の全域にも亘り、一品のまま延びていて、必要であれば、それ
らが、両端、つまり、ブロックの前側及び後側で、突出するのが可能である。ブ
ロックの前側は、エバポレーター表面から外に取出され、そして、例えば、車両
の客室用に、チューブの横断方向yつまり、ブロックの深さ（前から後）方向に
冷却されるべき空気供給である、第２温度制御媒体を受ける、という事実により
規定される。

【００２６】 図４からも判る様に、フラット・チューブ開口端の横断長さdは、それらの捩じ
り故に、フラット・チューブの幅bよりも小さい。これは、２つの対応するコレ
クター・ダクトの結合（図３及び４には不図示）を実現する。これらは、例えば
、それぞれの場合において、コレクター・ボックス又はコレクター・チューブか
ら、形成され得る。y方向におけるコレクター・ボックス又はコレクター・チュ
ーブの横断長さは、フラット・チューブの幅bよりも大きい必要はなく、フラッ
ト・チューブ端の捩じり角度が約90°である場合に、直径が、フラット・チュー
ブの厚さよりも少し大きい必要があるだけである。それで、２つのコレクター・
チューブが、該当するチューブ・ブロック端において、積層方向zで互いに隣接
して、延びていて、各フラット・チューブ1の２つの端部の一つをそれぞれ受入
れ可能である様に、２つのコレクター・チューブを配列することは、何の困難も
なしに可能である。代替案として、共通のコレクター・チューブを、チューブ端
6a, 6bの積層列の両方のために設けることが可能で、そのコレクター・チューブ
は、長手方向の隔壁を用いて、必要とされる２つの個別のコレクター・ダクトへ
分割される。チューブ端の約60°の捩じれは、例に示される様に、フラット・チ
ューブの幅bに対して、比較的小さな積層高さcにより避けられる単一層フラット
・チューブ1の比較的近接した積層の連続を、回避する。

【００２７】 この様にしてチューブ／リブ・ブロックを持つエバポレーターは、小型構造で、
そして、非常に耐圧性に、製造され得て、高い熱伝達効率を示すことが、判った
。ブロック深さ（前から後）でオフセットされた２つのチューブ部2a, 2bにフラ
ット・チューブを曲げることにより、比較的狭いフラット・チューブにより、そ
うでなければ少なくとも幅が２倍の曲げられていないフラット・チューブが必要
となるであろう、熱伝達性能を実現することが、可能である。同時にに、単一の
フラット・チューブの反転は、チューブの内側を通して導かれるべき温度制御媒
体が、チューブ・ブロックの一端から供給され、同じ側の端から取出され得ると
いう、多くの用途で有利な効果を、達成する。

【００２８】 サーペンタイン構造の例が図５及び６に示されている。図５は、サーペンタイン
のチューブ・ブロックをそこに形成するために、いかなる与えられた数でも、一
方が他方の上に積層される、複数のサーペンタインのフラット・チューブ11の一
つを、示している。この目的のために用いられるサーペンタイン・フラット・チ
ューブ11は、図１及び２の部分3と同じ種類の、反転曲げ部3'の両端に、サーペ
ンタイン状に数回捻じられて、図６から明確に判る様に、対応する隙間だけブロ
ック深さ方向に互いに相対してオフセットしている、チューブ・サーベンタイン
部12a, 12bが、接続されている点を除いて、図１及び２のそれらと実質的に同じ
構造である。それぞれのチューブ・サーペンタイン部12a, 12bのサーペンタイン
屈曲部13は、180°の角度だけ局部横断中央線回りに適切な位置でフラット・チ
ューブを曲げることにより、通常の様に、形成される。熱伝導性波形リブ14が、
個別のチューブ・サーペンタイン屈曲部13の間及び、連続サーペンタイン・フラ
ット・チューブ11の間に設けられ、そのリブ14は、チューブ11を越えて延びる端
部を持ち、ブロックの前からブロックの後まで連続している。この場合において
、図３及び４の例における様に、ブロック深さ（前から後）方向にオフセットし
た２つのチューブ・ブロック列のそれぞれのための代わりに、一つの波形リブが
設けられ得ることが明らかであり、２つのブロック列の間の隙間を、この場合に
も維持することは可能である。勿論、２つの等しい幅の波形リブで半分に分割す
る代わりに、例えば、チューブ・ブロック深さ（前から後）の３分の２に亘り延
びる第１の波形リブ及び、チューブ・ブロック深さ（前から後）の残りの３分の
１に亘り延びる第２の波形リブである、他の任意の数の波形リブ及び／又は異な
った幅の波形リブを、各波形リブ層のチューブ・ブロック深さ（前から後）に亘
り挿入され得る。それぞれの場合において、隙間は、エバポレーターからの凝縮
水の降水の一助となる。

【００２９】 図５及び６から判る様に、熱伝導性リブ14の高さ及び、そして、サーペンタイン
・フラット・チューブ11内でかつ２つの隣接するサーペンタイン・フラット・チ
ューブの間にある、隣接する直線状フラット・チューブ部の積層距離が、この例
においてもまた、フラット・チューブの幅bよりも明らかに小さく、反転曲げ部3
'の高さcに、ほぼ対応する。チューブ・サーペンタイン部12a, 12b故に、サーペ
ンタイン・フラット・チューブが、フラット・チューブ幅よりも各場合において
大きい積層方向zの高さを合計で持つので、同じブロック端へ開放するフラット
・チューブ端15a, 15bについて、この場合に選択された90°の捩じりが、この小
さい積み重ね高さと矛盾することはない。90°での端部15a, 15bの直角捩じりは
、述べた様に、その後者を形成する特に狭いコレクター・ダクト又はコレクター
・チューブの使用を、可能とする。フラット・チューブの端部の前側の列が開口
する前端コレクター・チューブ16が、図５に表されていて、これと、それに隣接
するフラット・チューブ端の後の列のための並列コレクター・チューブが、明確
化するために、図６に示されている。コレクター・チューブ16は、図３に示され
るチューブ1の第２端に接続され得る形式のものである。

【００３０】 図３及び４に従っての単一層フラット・チューブ構成のエバポレーターからの違
いとして、図５及び６のサーペンタイン構造中のエバポレーター内の反転曲げ部
3'は、捩じれチューブ端15a, 15bと同じチューブ・ブロック端に配置される。中
間サーペンタイン・チューブ屈曲部13故に、積み重ね方向で連続する捩じれチュ
ーブ端15a, 15bの間の干渉がない。

【００３１】 示された２つのフラット・チューブ構成に対する多くの更なる代替案が可能であ
る。一例として、フラット・チューブが、２つ又はそれ以上の反転曲げ部と対応
する反転を持つことが可能である。２つの反転曲げ部17, 18を連続的に持つ例が
、対応する貫通流路を用いて図７に図示されている。第１直線チューブ部20は、
一方のフラット・チューブ端19から反対側の第１反転曲げ部17まで延び、そこで
、反転した第２直線状フラット・チューブ21へつながり、それが、反対側の第３
直線状チューブ部22へつながり、それが、別のフラット・チューブ端23へ延びて
いる。それで、このフラット・チューブは、３部分のブロック深さ（前から後）
を持つ、熱交換器のチューブ・ブロックの単一層構造を組立てるのに適している
。つまり、直線状チューブ部20, 21, 22が本質的に、一つのブロック面内に位置
している。そして、各フラット・チューブの２つの端部19, 23が、対向するブロ
ック端で開口して、そこのそれぞれにおいて、結果として、一つのコレクター・
チューブが配列されなければならない。更に可能性のある反転曲げ部のそれぞれ
は、ブロック深さ（前から後）方向に追加直線フラット・チューブ部を持ち、加
えて、それぞれが、一方のフラット・チューブ端の他方に対する位置及び、同じ
端部と反対側の位置との間の２つの対応するコレクター・ダクトの配置を、変化
させる。

【００３２】 対応する態様により、適切なフラット・チューブ端が、反転曲げ部3’の反対側
のブロック端に、サーペンタイン・チューブ部の一方及び／又は他方における最
小で一つの更なるサーペンタイン屈曲により、配置されることになる様に、図５
のサーペンタイン・フラット・チューブ11を改良することが可能でもある。しか
しながら、更なる変形例において、図５の形式のサーペンタイン・フラット・チ
ューブには、この手段によりそして例えば図７に類似して、サーペンタイン熱交
換器のブロック深さ（前から後）方向に少なくとも３つの部分でチューブ・ブロ
ックを組立てるために、一つ又は複数の追加の反転曲げ部を設けることが出来る
。用途によっては、フラット・チューブを捩じらないままとすることも可能であ
る。

【００３３】 フラット・チューブ端が同じブロック端へ開口するこれらの実施例において、２
つのコレクター・チューブ又は、製造過程で長手方向の隔壁が個別に用いられる
共通コレクター・チューブの代わりに、長手方向に延びる２つの個別の中空室を
製造過程で既に持つ二室コレクター・チューブを、用いることが可能である。そ
の様なコレクター・チューブ24が、図８に断面で示されている。それは、押出し
断面で製造され、２つの互いに分離された細長い室25, 26を含み、それが、適切
な熱交換器用にコレクター・ダクトを形成する。他のコレクター・チューブ24の
周縁に、適切なスロットを設けることが必要であり、フラット・チューブ端が、
液漏れのない態様でこれらのスロットへ挿入される。

【００３４】 熱交換器の形式に応じて、適切な横断壁を用いて、ブロック高さ方向zにおいて
互いに分離される複数のコレクター・ダクトを含む、コレクター・チューブを、
用いることも可能である。この手段により、一つのグループのチューブを通る流
れが並列に起こり、複数のグループのチューブを通る流れが直列に起こる様に、
チューブ・ブロック内のフラット・チューブが集合させられる。供給される温度
制御媒体が、一つの入口端ダクトからそこに開口するフラット・チューブのグル
ープへ流れ、そして、それらの他端において、反転空間として機能するコレクタ
ー・ダクト内へ進む。反転空間には、この第１グループに加えて、フラット・チ
ューブの第２グループが開口し、そして、その中に温度制御媒体が向けられる。
これは、温度制御媒体が出口端コレクター・ダクトを通ってチューブ・ブロック
から出て行く限り、与えられたいかなる態様によっても、一つ又は両方のコレク
ター・チューブに横断壁を適切に配置することにより、続けることが出来る。

【００３５】 種々の実施例の上記説明は、本発明によるフラット・チューブを用いて、単一層
構造又はサーペンタイン構造中の非常に小型で耐圧性のフラット・チューブ・ブ
ロックを、高い熱伝達能力を持たせて製造することが出来るということを、示し
ている。それらを用いて製造された熱交換器はまた、自動車に対して徐々に考慮
されている、比較的高圧で作動するCO₂空調システムに対しても、適している。

【００３６】 特許法令の規定に従い、本発明が、それの好ましい実施の態様を表すとみなされ
るものについて、述べられてきた。しかしながら、本発明は、それの思想又は範
囲から逸脱することなしに、特に記載されたものとは異なる様に、実施すること
が出来ることを、記すべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による、反転曲げ部及び捩じりチューブ端を持つ、フラット・チューブの
平面図である。

【図２】 図１の矢印IIの方向の側視立面図である。

【図３】 複数の図１に示されたフラット・チューブから組立てられたエバポレーターのチ
ューブ／リブ・ブロックの側視立面図である。

【図４】 図３の矢印IVの方向の端面図である。

【図５】 本発明に従うサーペンタイン形状のフラット・チューブを持つエバポレーターの
チューブ／リブ・ブロックの側視立面図である。

【図６】 図５の矢印VIの方向の側視立面図である。

【図７】 本発明による、２つの反転曲げ部を持つフラット・チューブの概略図である。

【図８】 図５に示されたエバポレーターと共に用いることが出来る二室コレクター・チュ
ーブの断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハーゲン ミッテルシュトラス ドイツ国 ボンドルフ 71149，ハインブ ーヘンシュトラッセ 14 (72)発明者 カールハインツ スタッファ ドイツ国 シュツットガルト 70567，バ リンガー シュトラッセ 79 (72)発明者 クリストフ ヴァルター ドイツ国 シュッツガルト 70376，イラ ーシュトラッセ 16 (72)発明者 ヨッヘン シュム ドイツ国 エーバーディンゲン 71735， ブライフベルグ 32 Ｆターム(参考） 3L103 AA05 BB38 CC18 CC22 DD13 DD53

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つの突出フラット・チューブ部（2a, 2b）が、相対する貫
   通流方向（4a, 4b）と、少なくとも横断方向（y）で互いにオフセットした長手
   方向中央線（5a, 5b）を持って、長手方向に延びる様に、丸く曲げられている少
   なくとも一つの反転曲げ部（3）を持つ、 特に自動車の空調システムのエバポレーターのチューブ・ブロック用である、
   熱交換器のチューブ・ブロックに用いるための、フラット・チューブにおいて、 上記反転曲げ部（3）が、この領域において、上記フラット・チューブの横断
   中央線（7）と、上記長手方向（x）及び横断方向（y）に平行で積層方向（z）に
   直角な面との間に囲まれる角度が最大で45°である様に、構成される、 フラット・チューブ。
2. 【請求項２】 上記反転曲げ部（3）より突出するチューブ部（2a, 2b）が
   、共通の面又は、互いに平行な面内で、積層方向（z）に垂直に配列されるか又
   は、好ましくは上記横断方向（y）で0.2 mmから20 mmの距離を持って、適合する
   特定可能な角度だけ互いに長手方向中央線回りに回転させられて配列される、請
   求項１に記載のフラット・チューブ。
3. 【請求項３】 上記反転曲げ部（3’）を用いて互いに結合されたそれの２
   つの部品の少なくとも一つが、上記積層方向で屈曲されたチューブ・サーペンタ
   イン（12a, 12b）を形成する、請求項１又は２に記載のフラット・チューブ。
4. 【請求項４】 それの２つの端部が同じ又は反対側の端部にあり、２つのチ
   ューブ端の少なくとも一つが0°から90°の間の角度だけ捩じられている、請求
   項１乃至３のいずれか一つに記載のフラット・チューブ。
5. 【請求項５】 積層方向（z）に積層された一つ又は複数のフラット・チュ
   ーブを持つチューブ・ブロック及び 上記チューブ・ブロックの端部において積層方向（z）に沿って延びる様に配
   列され、フラット・チューブのそれぞれの一端がそこに開放するコレクター・ダ
   クト、を持つ、 特に、自動車の空調システム用のエバポレーターである、フラット・チューブ
   型熱交換器において、 上記チューブ・ブロックが、請求項１乃至４のいずれかに記載の一つ又は複数
   のフラット・チューブを含む、 熱交換器。
6. 【請求項６】 単一のフラット・チューブのそれぞれの端部（19, 23）及び
   対応するコレクター・ダクトが、チューブ・ブロックの反対側の端部に配置され
   ている、請求項５に記載のフラット・チューブ熱交換器。
7. 【請求項７】 単一のフラット・チューブそれぞれの端部（6a, 6b; 15a, 1
   5b）及び対応するコレクター・ダクトが、同じチューブ・ブロック端において、
   チューブ・ブロックの深さ（前から後）方向（y）にオフセットされている、請
   求項５に記載のフラット・チューブ熱交換器。
8. 【請求項８】 ２つの別個のコレクター・チューブ又は、長手方向隔壁が備
   えられた共通コレクター・チューブ又は、２つの別個の中空室（25, 26）を持つ
   押出しチューブ部から製造される共通コレクター・チューブ（24）から、上記コ
   レクター・ダクトが形成される、請求項７に記載のフラット・チューブ熱交換器
   。
9. 【請求項９】 横断方向隔壁により、少なくとも一つのコレクター・チュー
   ブが、ブロック高さ方向（z）に分離された複数のコレクター・ダクトへ、分割
   される、請求項５乃至８のいずれかに記載のフラット・チューブ熱交換器。
10. 【請求項１０】 それぞれの波形リブ層に設けられた、上記積層方向（z）
    において隣接する上記フラット・チューブ（1, 11）の直線部分の間に導入され
    た波形リブ（8, 14）、チューブ・ブロック深さ（前から後）の全体に亘り延び
    る波形リブ又は、上記チューブ・ブロック深さ（前から後）方向（y）で互いに
    隣接して配置された同じか異なった幅の複数の波形リブ、を有する、請求項５乃
    至９のいずれかに記載のフラット・チューブ熱交換器。