(57)【要約】【課題】  その製造が簡素化され、それに伴って生産費が低下しまたその性能が向上するように熱交換器を改良する。【解決手段】  熱交換器、特に蒸発器が、波形フィンおよび扁平管の熱交換網と縦分離壁によって室に区画された少なくとも１つの集合箱を備えている。集合箱が穴付き底を有し、これらの穴に扁平管の末端が受容されている。扁平管（１４、２３、３０）が空気流れ方向で連続的に構成されて１列に配置されており、かつ縦方向に延びて縦分離壁（１７、２５、３５）と一直線に並ぶ各１つの分離腹部（１５、２４、３１）を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器、特に蒸発器であって、波形フィンおよび扁平管の熱交換網と縦分離壁によって室に区画された少なくとも１つの集合箱を備えており、集合箱が穴付き底を有し、これらの穴に扁平管の末端が受容されており、扁平管（１４、２３、３０）が空気流れ方向で連続的に構成されて１列に配置されており、かつ縦方向に延びて縦分離壁（１７、２５、３５）と一直線に並ぶ各１つの分離腹部（１５、２４、３１）を有することを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
扁平管（１４）がその上側正面端（１８、１９）に分離腹部（１５）の領域で凹部（１６）を有し、この凹部内に縦分離壁（１７）が係合することを特徴とする、請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
凹部（１６）の幅が分離壁（１７）の厚さに一致することを特徴とする、請求項２記載の熱交換器。
【請求項４】
縦分離壁が分離腹部とろう接されていることを特徴とする、請求項１、２または３記載の熱交換器。
【請求項５】
縦分離壁（１７）が底（２０）を介して間接的に分離腹部（１５）とろう接されていることを特徴とする、請求項１、２または３記載の熱交換器。
【請求項６】
扁平管（１４）が凹部（１６）の両側に扁平管末端（１８、１９）を有し、これらの扁平管末端が底（２０）の穴によって受容されることを特徴とする、請求項２、３、４または５記載の熱交換器。
【請求項７】
穴が、縦分離壁（１７）の領域で中断された張出し成形部（２１）として構成されていることを特徴とする、請求項６記載の熱交換器。
【請求項８】
底（２６）の穴が連続的張出し成形部（２８）として構成されており、縦分離壁（２５）が張出し成形部（２８）の領域に凹部（２７）を有することを特徴とする、請求項１記載の熱交換器。
【請求項９】
縦分離壁（２５）が散発的に垂片（２９）を有し、垂片は底（２６）の条溝に差し込まれ、特にコーキングされていることを特徴とする、請求項１記載の熱交換器。
【請求項１０】
扁平管（３０）が分離腹部（３１）の領域に細い中央腹部（３１）の態様の僅かな厚さを有し、縦分離壁（３５）が凹部（３８）を有し、底（３６）から張り出す中央腹部（３１）の末端がこれらの凹部内に係合することを特徴とする、請求項１記載の熱交換器。
【請求項１１】
底（３６）の穴が断続的張出し成形部（３７）として構成され、細い中央腹部を受容するための条溝によってそれぞれ結合されていることを特徴とする、請求項１０記載の熱交換器。
【請求項１２】
集合箱の底と縦分離壁が一体に構成されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器、特に蒸発器であって、波形フィンおよび扁平管の熱交換網と縦分離壁によって室に区画された少なくとも１つの集合箱とからなり、集合箱が穴付き底を有し、これらの穴に扁平管の末端が受容されているものに関する。
【背景技術】
【０００２】
ろう接扁平管蒸発器は特許文献１により公知となっている。ろう接扁平管蒸発器は２列に構成されている。すなわち、ろう接扁平管蒸発器は空気流れ方向に見て２列の扁平管が前後にあり、扁平管の間に波形フィンが配置されており、扁平管の末端が集合箱に通じ、集合箱はそれぞれ縦分離壁によって前室と後室とに区画されている。これらの室の内部に部分的に横分離壁が設けられている。冷媒の流れは扁平管列内で上から下へも下から上へも推移し、冷媒の方向転換は一方で「幅方向」、すなわち空気流れ方向を横切って、他方で「奥行方向」、すなわち空気流れ方向で行われる。後者は縦分離壁の溢流穴を通して起きる。このような蒸発器の製造は、特にいわゆるカセット化の場合、すなわち波形フィンと扁平管とからなる熱交換器網を構成する場合、一定の問題を投げかける。両方の扁平管列は、集合箱を載置するときそれらの末端が正確に集合箱の穴に嵌まるように正確に整列させられねばならない。さらに、扁平管の間で波形フィンをやはり整列させねばならない。最後に、底を管末端に載置するとき、扁平管にも集合箱にも相応する止めまたは類似物が設けられていないので、管末端の差込み深さがまちまちになることがある。両方の管列の間に空隙があるので、この蒸発器の（空気流れ方向における）総奥行が全周にわたって熱交換用に利用されているのではない限り、熱交換性能に関して潜在的余地が生じる。
【０００３】
また、特許文献２により、扁平管によって冷媒をＵ形案内する単列扁平管蒸発器は公知である。
【特許文献１】独国特許出願公開第１９８２６８８１号明細書
【特許文献２】仏国特許出願公開第２８０３３７７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明の課題は、その製造が簡素化され、それに伴って生産費が低下しまたその性能が向上するように熱交換器を改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題の解決は、扁平管が空気流れ方向で連続的に構成されて１列に配置されており、かつ縦方向に延びて縦分離壁と一直線に並ぶ各１つの分離腹部を有するとの特徴から明らかとなる。従って、本発明に係る熱交換器は１列に構成されており、すなわち扁平管は奥行にわたって（空気流れ方向で）連続的に構成され、縦方向に延びる分離腹部を備えており、この分離腹部が縦分離壁とろう接されている。それとともに本発明に係る単列熱交換器と技術の現状による２列熱交換器は‐冷媒案内に関して‐機能が同じである。本発明に係る構造様式から得られる利点として、連続的扁平管が、そして連続的波形フィンも、本質的に一層容易にカセット化することができ、さらには扁平管を底に差し込むとき止めが得られ、この止めが扁平管末端の差込み深さを限定する。最後に、熱交換器の奥行全体にわたって熱交換が行われるので、熱交換性能も高まる。
【０００６】
特許文献２により、扁平管によって冷媒をＵ形案内する単列扁平管蒸発器は公知であったが、集合箱内に配置される縦分離壁と扁平管との間の結合に関しては特許文献２には何も述べられていない。しかし、この結合は、ろう接構造物の場合、特別な問題であり、この問題が本発明によって解決される。さらに、この蒸発器は縦分離壁を備えた１つの集合箱を有するだけであり、すなわち、冷媒の方向転換が扁平管内で、専ら「奥行方向で」行われる。
【０００７】
請求項１による本発明の有利な諸構成は従属請求項から明らかとなる。
【０００８】
本発明の第１構成において、扁平管の末端は分離腹部の領域で凹部を有し、この凹部でもって末端は底の下面で支えられる。他方で縦分離壁は上からこの凹部内に係合し、こうして密なろう接を保証する。凹部によって扁平管末端は２つの扁平管末端に分割され、底の張出し成形部(Durchzug)によって受容され、これらの張出し成形部は縦に延びる分離壁領域で中断されている。
【０００９】
本発明の有利な第２構成において扁平管末端は直線状、すなわち凹部なしであり、集合箱の底の連続的張出し成形部によって受容される。そのことから底内で扁平管の良好なろう接が得られる。それに対して縦分離壁は張出し成形部および張出し成形部内に配置される扁平管の領域に凹部を有し、これらの凹部は張出し成形部および扁平管の輪郭に適合されており、こうして良好なろう接を保証する。上記解決では扁平管が一定した厚さを有する。
【００１０】
本発明の有利な第３構成によれば、扁平管は分離腹部の領域に僅かな厚さを有し、しかも両方の扁平管半片を結合する細い中央腹部の態様で有する。扁平管末端はやはり直線状、すなわち凹部なしであり、扁平管末端の輪郭に一致した底の穴に差し込まれている。縦分離壁は集合箱内に突出する細い中央腹部の領域に細い条溝または凹部を有し、これらが中央腹部に被さり、そのことによってこの領域では縦分離壁と分離腹部との間に密なろう接が保証されている。有利には底の穴は部分的に張出し成形部として、すなわち縦分離壁領域で中断された張出し成形部として構成されている。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施例が図面に示してあり、以下で詳しく述べられる。
【００１２】
図１に本発明に係る熱交換器の一例として示す単列扁平管蒸発器１は熱交換網２と上側集合箱３と下側集合箱４とを備えている。ここには図示しない冷媒接続部に関してこの蒸発器１は前文に係る技術の現状、すなわち特許文献１に一致している。冷媒の案内、すなわち流れパターンも、この技術の現状に実質的に一致する。
【００１３】
図１のａの部分（以下図１ａと呼ぶ）は集合箱３の領域における蒸発器１の一部を示す。集合箱３は縦分離壁５によって２つの室６ａ、６ｂに区画されており、これらの室に扁平管９の末端７、８が通じ、扁平管は連続的に構成され、すなわちこの蒸発器１の単一の管列を形成する。扁平管９の間に連続的波形フィン１０が配置されており、波形フィンは周囲を周囲空気が流れる。ここには図示しない集合箱４は同様に構成されている。
【００１４】
図２と図２のａ〜ｄの各部分（以下図２ａ〜図２ｄと呼ぶ）は本発明の第１実施例を示す。図２は図１ａと同様の部分図、すなわち縦方向に延びる２つの室１２、１３に区画された上側集合箱１１を示す。連続的扁平管１４は押出し成形管として構成され、多数の通路１４’を有する。扁平管の中心に縦方向に延ばして分離腹部１５が配置されており、この分離腹部が扁平管１４を２つの流路１４ａ、１４ｂに区画する。分離腹部１５は扁平管１４の室１２、１３に通じる上側領域の凹部１６内で成端しており、この凹部内に集合箱１１の縦分離壁１７が係合する。従って扁平管１４は凹部１６の両側に２つの扁平管末端１８、１９を有し、扁平管末端は流路１４ｂもしくは１４ａと連通している。
【００１５】
図２ａは縦分離壁１７の領域における図２の一部を示しており、この縦分離壁は集合箱１１の相隣接する２つの板区域１７ａ、１７ｂで形成されている。分離壁１７の下側末端１７ｃは集合箱１１の一部たる底２０に載置される。この底２０から張出し成形部２１が成形されており、これらの張出し成形部は管末端１８、１９を受容し、縦分離壁１７の領域で中断されている。
【００１６】
図２ｂは縦分離壁１７および分離腹部１５の平面における断面Ｂ‐Ｂ（図２ｃ参照）を示している。分離腹部１５の上稜１５ａが底２０の下面２０ａに突接しているのがわかる。それとともに底２０は分離腹部１５の上稜１５ａと縦分離壁１７の下稜１７ｃとの間で挟持されている。接触箇所はすべて互いにろう接されており、こうして両方の室１２、１３と流路１４ａ、１４ｂとの間に確実な密封を保証する。
【００１７】
図２ｃは他の図示、しかも平面Ａ‐Ａ（図２ｂ参照）に沿って、すなわち底２０とほぼ平行に分離壁１７の断面を示す。分割された扁平管１８、１９が張出し成形部２１内に受容され、張出し成形部が縦分離壁１７のゆえに中断されていることが認められる。
【００１８】
図２ｄは垂片２２を備えた縦分離壁１７の一部を示しており、この垂片は‐図２ｂでも認められるように‐集合箱をコーキングするために底の相応する条溝に差し込まれてこれと密にろう接されている。そのほかでは分離壁１７の下稜１７ｃは一貫して直線状であり、すなわち底２０の輪郭に適合されている。
【００１９】
図３と図３のａ〜ｄの各部分（以下図３ａ〜図３ｄと呼ぶ）は本発明の第２実施例を示す。扁平管２３は分離腹部２４によって中央で分割されており、分割腹部２４の末端２４ａは扁平管の上稜２３ａと同じ高さにある。つまり扁平管２３は図２の扁平管１４とは異なり凹部を有していない。腹部２４の延長上を縦分離壁２５が延びている。
【００２０】
図３ａは縦分離壁２５領域における図３の一部を示しており、この縦分離壁は一方でその下稜２５ｃが底２６に載置され、他方で連続的扁平管２３の領域に凹部２７を有する。この底２６から連続的張出し成形部２８が成形されており、そのことは図３ｃの平面図から特別明確になる。分離壁の凹部２７は図３ｄにはっきり認めることができ、その形状が連続的張出し成形部２８および扁平管２３の輪郭に適合されている。扁平管は張出し成形部２７の上稜から多少張り出している。連続的張出し成形部２８のゆえに扁平管２３の末端と底２６との良好なろう接が得られる。分離壁２５は、図３ｄに認めることができるようにその下側輪郭全体、底２６、張出し成形部２８、分離腹部２４の上稜２４ａとやはりろう接される。
【００２１】
図３ｂは分離壁２５の（図３ｃの平面Ｂ‐Ｂに相当する）平面における断面Ｂ‐Ｂを示す。従って分離壁２５の両側で両方の室の密な隔絶が得られる。
【００２２】
図３ｄが両方の凹部２７の間に示す垂片２９は、図３ｂにも認めることができるように底２６内に係合してそこでろう接されている。
【００２３】
図４と図４のａ〜ｄの各部分（以下図４ａ〜図４ｄと呼ぶ）に示す本発明の第３実施例は連続的扁平管３０を備えており、この扁平管はやはり中央で分離腹部３１によって２つの流路に区画されている。扁平管３０は縦分離壁３５を有する集合箱３４の両方の室３２、３３に末端側で通じており、縦分離壁は図４ａが示すように集合箱３４の底３６に載置される。
【００２４】
図４ｃは、この分離腹部３１（細い中央腹部）が扁平管３０の厚さに比べて比較的僅かな厚さを有することを示す。扁平管３０の末端は連続的でない張出し成形部３７内に受容されており、張出し成形部は分離壁３５の領域で中断されている。分離壁３５は‐図４ｄにはっきり認められるように‐その下稜３５ａから出発する条溝３８を有し、これらの条溝は細い中央腹部３１の輪郭に一致し、これを抱持する（図４ｂ参照）。つまり細い中央腹部３１の末端は底３６から多少張り出しており、それゆえに分離壁３５の条溝３８内に係合する。こうしてここでも分離壁３５と分離腹部３１との間で確実なろう接が保証されている。分離壁３５はさらにその下稜３５ａから突出する垂片３９を有し（図４ｄ参照）、垂片は底３６内に係合する（図４ｂ参照）。
【００２５】
下側集合箱４と扁平管１４、２３、３０の下側末端との間の図示しない結合は主に上記実施例と同様である。
【００２６】
本発明は、２つのその縦側面が集合箱の縦分離壁を形成するように成形される一体な薄板から集合箱がそれぞれ製造された実施例を基に述べられた。この構成は特許文献１に述べられており、これでもってこの特許文献１の開示内容も明確に本願の開示内容に含められる。熱交換器の作製中に集合箱がその総体として扁平管末端に載置されると、本発明の諸利点、特に集合箱の管末端用止めが効果を発揮する。というのも管はこれによってその位置を固定可能であるからである。
【００２７】
しかし本発明は、例えば２部分構成の、すなわち管底と蓋とからなる集合箱を有する熱交換器等の別の構成態様も含む。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】単列扁平管蒸発器を示す。図中、図１ａは、扁平管蒸発器の一部を示す。
【図２】扁平管末端に凹部を有する本発明の第１実施形態を示す。
【図３】縦分離壁に凹部を有する本発明の第２実施形態を示す。
【図４】細い中央腹部を有する本発明の第３実施形態を示す。
【符号の説明】
【００２９】
１  蒸発器
２  熱交換網
３、１１  上側集合箱
４  下側集合箱
５、１７、２５、３５  縦分離壁
６ａ、６ｂ、１２、１３、３２、３３  室
７、８、１８、１９  扁平管末端
９、１４、２３、３０  扁平管
１０  連続的波形フィン
１４ａ、１４ｂ  流路
１５、２４、３１  分離腹部
１６、２７  凹部
２０、２６、３６  底
２１、２８、３７  成形部
２２、３９  垂片
３１  中央腹部
３８  条溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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