(57)【要約】【課題】  熱交換装置を改善する。【解決手段】  熱交換装置、特に自動車内で利用するための熱交換装置、特に、冷媒として流体を有する自動車空調装置内で利用するための熱交換装置において、流体を装置に導入するための少なくとも１つの供給管路（１）と流体を装置から排出するための少なくとも１つの排出管路（２）と少なくとも２つの熱交換ユニットとを有する。各熱交換ユニットが少なくとも１つの分配室もしくは集合室（４ａ、５ａ、４ｂ、５ｂ）と少なくとも１つの流通手段（７）とを有する。流体が流通手段（７）を通して少なくとも２つの分配室もしくは集合室（４ａ、５ａ、４ｂ、５ｂ）の間を流れることができ、少なくとも１つの分離手段（１３ａ）が少なくとも１つの分配室もしくは集合室を２つの部分室に仕切り、少なくとも１つの流れ接続手段（１３）が、冷媒が熱交換ユニットの間を流れることができるように熱交換ユニットを互いに接続し、流れ接続手段の上流と下流とで流れ横断面が所定の相互比となる。
2006505758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換装置、特に自動車内で利用するための熱交換装置、特に、冷媒として流体を有する自動車空調装置内で利用するための熱交換装置であって、
流体を装置に導入するための少なくとも１つの供給管路（１）と流体を装置から排出するための少なくとも１つの排出管路（２）と少なくとも２つの熱交換ユニットとを有し、
各熱交換ユニットが少なくとも１つの分配室もしくは集合室（４ａ、５ａ、４ｂ、５ｂ）と少なくとも１つの流通手段（７）とを有し、
流体が流通手段（７）を通して少なくとも２つの分配室もしくは集合室（４ａ、５ａ、４ｂ、５ｂ）の間を流れることができ、
少なくとも１つの分離手段（１３ａ）が少なくとも１つの分配室もしくは集合室を２つの部分室に仕切り、
少なくとも１つの流れ接続手段（１３）が、冷媒が熱交換ユニットの間を流れることができるように熱交換ユニットを互いに接続し、
流れ接続手段の上流と下流とで流れ横断面が所定の相互比となる熱交換装置。
【請求項２】
流通手段（７）が、そこを通して冷媒が流通手段（７）に流入しもしくは流通手段（７）から流出する少なくとも１つの末端側第１流れ接続区域（２３）と、そこを通して冷媒が流通手段（７）から流出しもしくは流通手段（７）に流入する１つの末端側第２流れ接続区域（２３’）とを有し、第１流れ接続区域（２３）と第２流れ接続区域（２３’）が少なくとも１つの管区域（２６）を通して互いに流れ接続されていることを特徴とする、請求項１記載の熱交換装置。
【請求項３】
管区域（２６）が少なくとも１つの直線区域を有することを特徴とする、請求項１記載の熱交換装置。
【請求項４】
管区域（２６）が少なくとも１つの湾曲区域を有することを特徴とする、請求項１記載の熱交換装置。
【請求項５】
少なくとも１つの流れ接続区域（２３、２３’）が捩れ区域を有することを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の熱交換装置。
【請求項６】
流通手段は冷媒を転送するための少なくとも１つの流れ通路（２７）、主に多数の流れ通路を有することを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の熱交換装置。
【請求項７】
複数の流通手段（７）が設けられており、これらの流通手段（７）の間に例えば冷却フィン（１０）等の熱交換手段が設けられていることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の熱交換装置。
【請求項８】
流通手段（７）が扁平管状横断面を有することを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の熱交換装置。
【請求項９】
熱交換ユニットが好ましくは対で流れ接続手段（１３）によって接続されていることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の熱交換装置。
【請求項１０】
熱交換ユニットの数がｎ、流れ接続手段の数がｎ−１であることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の熱交換装置。
【請求項１１】
分配室もしくは集合室を複数の部分室に仕切る複数の分離手段（１３ａ、１３ｂ）が設けられていることを特徴とする熱交換装置。
【請求項１２】
冷媒用供給管路（１）および排出管路（２）が異なる分配室もしくは集合室（４ａ、４ｂ）に配置されていることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の熱交換装置。
【請求項１３】
冷媒用供給管路（１）および排出管路（２）が分配室もしくは集合室（４ａ、４ｂ）の長手方向に沿って延設されてこれに配置されていることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の熱交換装置。
【請求項１４】
個々の熱交換ユニットが特に枠手段（１１）によって互いに摩擦接合式、形状接合式および／または素材接合式に結合されていることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の熱交換装置。
【請求項１５】
少なくとも第１および／または第２流れ接続区域（２３、２３’）が所定の角度で捩じられていることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の熱交換装置。
【請求項１６】
捩れ角度の値が１０°〜１８０°、主に４５°〜１３５°、特別好ましくは８０°〜１００°であることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の熱交換装置。
【請求項１７】
分配室および集合室の少なくとも１つが受容手段（３１）を有し、受容手段（３１）の内側横断面が流通手段（７）の外側横断面に実質一致していることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の熱交換装置。
【請求項１８】
受容手段（３１）が実質長方形の形状を有し、これら受容手段（３１）の長辺が分配室および集合室（４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ）の長手方向に対して所定の角度で配置されていることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の熱交換装置。
【請求項１９】
角度の値が０度〜９０度、主に０度〜４５度、特別好ましくは０度〜１０度であることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の熱交換装置。
【請求項２０】
複数の流通手段（７）が実質的に互いに平行に配置されていることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の熱交換装置。
【請求項２１】
流通手段（７）が、金属、特にアルミニウム、マンガン、ケイ素、マグネシウム、鉄、黄銅、銅、スズ、亜鉛、チタン、クロム、モリブデン、バナジウム、ケイ素、マグネシウム、ＥＮ‐ＡＷ３００３、ＥＮ‐ＡＷ３１０２、ＥＮ‐ＡＷ６０６０、ＥＮ‐ＡＷ１１１０等のこれらの合金、プラスチック、繊維強化プラスチック、複合材料を含む材料群から選択された少なくとも１種の材料から製造されていることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の熱交換装置。
【請求項２２】
相互に熱的に分離された複数、好ましくは２つの熱交換ユニットが設けられていることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の熱交換装置。
【請求項２３】
少なくとも２つの熱交換ユニットが枠手段（１１）によって離間保持されていることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の熱交換装置。
【請求項２４】
熱交換ユニットの間に熱的分離を引き起こす材料が少なくとも２つの熱交換ユニットの間に取付けられており、この材料を介して熱交換ユニットが互いに素材接合式に結合されていることを特徴とする、先行請求項の少なくとも１項記載の熱交換装置。
【請求項２５】
熱交換機構、特に自動車空調装置用の熱交換機構であって、空気流路と空気流れ制御要素と少なくとも１つの空気移送手段と１つのハウジングとを有し、このハウジングが、特に先行請求項の少なくとも１項記載の少なくとも１つの熱交換装置を受容すべく整えられており、またはその内部にこのような熱交換装置が配置されている熱交換機構。
【請求項２６】
少なくとも１つの凝縮器と１つの圧縮機と１つの膨張弁と１つの受液器と先行請求項の少なくとも１項記載の少なくとも１つの熱交換装置とを有する自動車用の熱交換機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換装置、特に空調装置内で利用するための熱交換装置、例えば少なくとも二酸化炭素を１成分として有する流体を冷媒として有する空調装置内で利用するための熱交換装置に関する。このような熱交換装置は例えば冷媒を冷却または凝縮するのに使用される。
【０００２】
本発明および根底にある技術的課題の説明が以下では自動車空調装置を例に行われる。しかし、本発明に係る装置は別の応用目的にも適していることを指摘しておく。
【０００３】
本発明はさらに熱交換装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
先行技術により自動車内の空調装置が公知である。これらの空調装置は、車室用の空気を冷やすのに役立つ冷媒を使用する。このような冷媒は例えばフッ素化塩素化炭化水素である。このような冷媒で運転される空調装置はしかし、自動車の燃料消費量の著しい上昇を引き起こす欠点を有する。さらにこれら従来の冷媒は温暖化ポテンシャルがきわめて高く、これらの冷媒を利用することによって温室効果による環境破壊も高まる。この理由から近年では他の冷媒、つまり二酸化炭素（ＣＯ２）が利用される。前記冷媒に比べて二酸化炭素は温暖化ポテンシャルが著しく少ない。さらに、二酸化炭素は天然のガスであるのでオゾン破壊を引き起こさない。最後に、二酸化炭素を冷媒として使用することによって自動車燃料消費量の低減も可能である。
【０００５】
しかし二酸化炭素を冷媒として使用する場合、１３０バール超に至る範囲内のきわめて高い圧力を生成しなければならない。それゆえに空調装置の個々の構成要素の圧縮荷重がかなり上昇し、そのため一層高い安定性が必要となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明の課題は、先行技術に比べて改善された熱交換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題が本発明によれば請求項１の対象によって解決される。有利な諸構成は従属請求項の対象である。
【発明の実施の形態】
【０００８】
本発明の１つの実施形態において、特に自動車内で利用するための、特に二酸化炭素、窒素、酸素、空気、アンモニア、炭化水素、特にメタン、プロパン、ｎ‐ブタン等の気体、および液体、特に水、流体、ブライン等を含む群から選択した少なくとも１種の成分を有する流体を冷媒として有する自動車空調装置内で利用するための熱交換装置が、流体を装置に導入するためにもしくは流体を装置から排出するために１つの供給管路および１つの排出管路を有する。特別好ましい１実施形態において、例えば不燃性等のその物理的、化学的性質によって際立った二酸化炭素が冷媒として使用される。
【０００９】
本発明に係る熱交換装置はさらに少なくとも２つの熱交換ユニットを有し、各熱交換ユニットが少なくとも１つの分配室と１つの集合室と少なくとも１つの流通手段とを有し、流体は流通手段を通して分配室もしくは集合室の間を流れることができる。
【００１０】
さらに各熱交換ユニットは、少なくとも１つの分配室もしくは集合室を２つの部分室に仕切る少なくとも１つの分離手段を有する。
【００１１】
それに加えて装置が流れ接続手段を有し、この流れ接続手段は冷媒が熱交換ユニットの間を流れることができるように熱交換ユニットを相互に接続し、流れ接続手段の上流と下流とで流れ横断面もしくは流れ横断面の合計が所定の相互比となる。この比は特に流れ接続手段の位置に合わせられる。
【００１２】
他の好ましい１実施形態において流通手段は、そこを通して流体が流通手段に流入しもしくは流通手段から流出する少なくとも１つの末端側第１流れ接続区域を有する。
【００１３】
さらに、そこを通して流体が流通手段から流出しもしくは流通手段に流入する１つの末端側第２流れ接続区域が設けられている。第１流れ接続区域と第２流れ接続区域は少なくとも１つの管区域を通して互いに流れ接続されている。
【００１４】
本発明の範囲において用語「流れ接続」とは、２つの流れ接続された区域の間を流体が流れることができることを意味する。
【００１５】
他の好ましい１実施形態において管区域は少なくとも１つの直線区域を有し、好ましくはその全長に沿って直線状である（これは何を意味している？）。しかし管区域は直線区域の他に単数または複数の湾曲区域を有することもできる。
【００１６】
特別好ましい１実施形態において、前記末端側流れ接続区域の少なくとも１つは少なくとも１回捩られている。用語「捩れ」とは、部材がその長手方向に沿って所定の特定角度だけ回されもしくはねじ曲げられることを意味する。その際、中空軸はずらしておくことができる。
【００１７】
他の特別好ましい１実施形態において熱交換装置は完全に、しかし少なくとも装置の部材としての流通手段は、主に気体媒体、特に空気を環流させる。
【００１８】
本発明の意味における集合室とは、少なくとも１つ、好ましくは複数の構成要素から供給されてくる媒体を集めるのに適した手段のことである。分配室は、導入されてくる流体を少なくとも１つ、主に複数の手段もしくは流通手段に分配するのに役立つ。
【００１９】
他の好ましい１実施形態において流通手段は冷媒を転送するための少なくとも１つの流れ通路、主に多数の流れ通路を有し、好ましくは扁平管状横断面を有する。
【００２０】
本発明の意味における扁平管状とは横断面が実質的に長方形または楕円の形状を有することであり、この長方形の長辺が短辺よりも長く、もしくは半長軸が半短軸よりも長い。
【００２１】
好ましい１実施形態によれば、横断面側面の間の移行部が丸くされている。
【００２２】
他の特別好ましい１実施形態において、複数の熱交換ユニットがそれぞれ流れ接続手段と接続して設けられている。好ましくは複数の熱交換ユニットがそれぞれ対で流れ接続手段によって接続されている。
【００２３】
その際特別好ましくは熱交換ユニットの数がｎ、流れ接続手段の数がｎ−１である。しかし複数の流れ接続手段を個々の熱交換ユニットの間に設けておくこともできる。
【００２４】
他の好ましい１実施形態において冷媒用供給管路および排出管路は２つの異なる分配室もしくは集合室に配置されている。
【００２５】
特別好ましい１実施形態において冷媒用供給管路および排出管路は分配室および集合室の長手方向に沿って延設されてこれに配置されている。
【００２６】
他の特別好ましい１実施形態において、個々の熱交換ユニットを互いに摩擦接合式、形状接合式および／または素材接合式に結合する１つの枠手段が設けられている。
【００２７】
好ましい１実施形態において分配室および／または集合室は受容手段もしくは流通手段を有し、受容手段の内側横断面は流通手段の外側横断面に実質一致している。その際特別好ましくは流通手段の外側横断面が受容手段の内側横断面よりも僅かに小さく、流通手段、好ましくは複数の流通手段は個々の受容手段内に押し込みまたはこれに押し通すことができる。受容手段は挿通手段として実施しておくこともでき、流通手段は受容手段に通して集合室および／または分配室に押し込まれる。受容手段は複数の扁平管を受容できるように実施しておくこともできる。
【００２８】
他の好ましい１実施形態において受容手段は実質長方形または楕円形の形状を有し、実質長方形または楕円形のこれら受容手段の長辺は分配室および集合室の長手方向に対して所定の角度で配置されている。
【００２９】
分配室／集合室の長手方向とは、分配室／集合室が実質的に延設されている方向のことである。
【００３０】
他の好ましい１実施形態においてこの所定角度の値は分配室／集合室の長手方向の間で０〜９０度、主に０〜４５度、特別好ましくは０〜１０度である。その際、長手方向に対する受容手段の捩れは右回りにおいて正の角度で表される。
【００３１】
他の好ましい１実施形態において複数の流通手段は実質的に互いに平行に配置されている。平行に配置とは、扁平管状流通手段の各扁平部分が残りの流通手段の扁平部分に対して実質的に平行であるということである。他の好ましい１実施形態において流通手段の間に冷却フィンが設けられており、これらの冷却フィンは内部もしくは周囲を流れる空気との熱交換を促進する。
【００３２】
特別好ましくは、例えば冷却フィン、耳片または多板等の熱交換手段が個々の流通手段の間に設けられている。
【００３３】
他の好ましい１実施形態において流れ接続手段は分配室もしくは集合室の長手方向に対して所定の角度で配置されている。この所定の角度は０〜９０度、好ましくは０〜４５度、特別好ましくは約３０度である。
【００３４】
分離手段と流れ接続手段を使用することによって、冷媒が直ちに装置の全長に沿って広がるのでなく、個々の流通手段が区域ごとに前後して冷媒を貫流させることが達成される。このことが以下で詳しく説明される。
【００３５】
特別有利な１実施形態において、貫流する空気から離れた方の第１部分がまず貫流させ、次に貫流する空気から離れた方の第２区域、その後、貫流する空気に近い方の第１区域、その後、貫流する空気に近い方の第２区域が貫流させるように、分離手段と流れ接続手段は配置される。選択的に、まず空気から離れた方の区域、その後、空気に近い方の区域に冷媒を貫流させることも可能である。
【００３６】
この実施形態が特別有利となるのは流体温度が流路で温度差（温度応答を受けるときであり、特に超臨界範囲において流体（例えばＣＯ２）で運転されるガス冷却器では流路に沿って流体温度が低下する。空気から離れた方の熱交換器部分に供給管路を配置し、空気に近い方の熱交換器部分に排出管路を配置することによって、熱交換器内を流れる流体と空気流との間に最適な運転温度差が‐供給口から排出口に至る‐流体流路全体にわたって存在していることが確保されている。それに加えて、この配置によって出口側のすべての管が冷却する空気流と直接接触している。
【００３７】
他の１実施形態において個々の分配室および集合室内に複数の分離手段を利用することによって複数の前記区域を形成することができ、こうして一層頻繁に十字向流式に接続路内に冷媒を通すことができる。さらに、２つの熱交換ユニットの間に複数の流れ接続手段を設け、こうして冷媒を一層頻繁に個々の熱交換ユニットの間で往復させることも可能である。
【００３８】
他の好ましい１実施形態において流通手段は、金属、特にアルミニウム、マンガン、ケイ素、マグネシウム、鉄、黄銅、銅、スズ、亜鉛、チタン、クロム、モリブデン、バナジウム、それらの合金、特に、ケイ素含有量０〜０．７％、マグネシウム含有量０．０〜１％、好ましくは０．０％〜０．５％、特別好ましくは０．１％〜０．４％の展伸用アルミニウム合金、主にＥＮ‐ＡＷ３００３、ＥＮ‐ＡＷ３１０２、ＥＮ‐ＡＷ６０６０、ＥＮ‐ＡＷ１１１０、プラスチック、繊維強化プラスチック、複合材料等を含む材料群から選択された少なくとも１種の材料から製造されている。
【００３９】
他の１実施形態において、相互に熱的に分離された複数、好ましくは２つの熱交換ユニットが設けられている。
【００４０】
熱的分離とは、関与する構成要素、つまり例えば２つの熱交換ユニットの間で熱伝達を完全にまたは少なくとも十分に防止する状態のことである。好ましい１実施形態において熱交換ユニットの熱的分離は、分配室と集合室が相互に離間され、こうして室の間に空隙が形成されることによって達成される。
【００４１】
他の１実施形態において熱交換ユニットは枠手段によって離間保持される。熱交換ユニットの間にブリッジ状接続部を設けてこれらを離間保持することもできる。
【００４２】
他の特別好ましい１実施形態において、分配室と集合室との間に熱的分離を引き起こす材料が熱交換ユニットの間に取付けられ、この材料を介して分配室と集合室が互いに素材接合式に結合される。
【００４３】
本発明はさらに、特に自動車空調装置用の熱交換機構であって、空気流路と空気流れ制御要素と少なくとも１つの空気移送手段と１つのハウジングとを有し、このハウジングが少なくとも１つの熱交換装置を受容すべく整えられており、またその内部にこのような熱交換装置が配置されている熱交換機構に向けられている。
【００４４】
好ましくは本発明は、特に、少なくとも１つの蒸発器と１つの圧縮機と１つの膨張弁と１つの受液器と少なくとも１つの熱交換装置とを有する自動車空調装置用の熱交換機構に向けられている。
【実施例】
【００４５】
以下、付属する図面を基に本発明が実施例で詳しく説明される。
【００４６】
図１は本発明に係る熱交換装置を示す図である。この装置は供給管路１と排出管路２とを有する。供給管路１は分配室もしくは集合室４ｂと流れ接続されているようにこれらの室に通じている。分配室もしくは集合室とは、実質的に長手方向で限定された容積要素のことである。この容積要素は装置の全長ｌに沿って延設できるが、しかし例えば分離手段が設けられている場合には比較的短い長さを有することもできる。符号７は流通手段を表し、そこを流体は流れることができる。好ましくは複数のこれら流通手段７、７’、７’’が熱交換装置内に配置される。これら流通手段の間に冷却フィン１０が設けられている。
【００４７】
装置内を貫流しもしくは装置の周囲を流れる空気の主流れ方向は図１において流体の流れ面に実質垂直であり、例示的に矢印Ｐで示唆されている。
【００４８】
冷却フィンは好ましくは（図示しない）鰓体を有し、鰓体は、特に乱流を生成することによって、冷却フィンの周囲を流れる空気との熱交換をさらに促進する。冷却フィンのフィン密度はデシメートル当り１０〜１５０フィン、好ましくはデシメートル当り４５〜１００フィン、特別好ましくはデシメートル当り５０〜９５フィンである。
【００４９】
鰓体は長さが１ｍｍ〜２０ｍｍ、好ましくは２ｍｍ〜１５ｍｍ、特別好ましくは３．５ｍｍ〜１２ｍｍである。多板条溝の幅は０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ、特別好ましくは０．２ｍｍ〜０．３ｍｍである。
【００５０】
図１において分配室もしくは集合室４ｂ、分配室もしくは集合室５ｂ、これら両方の分配室もしくは集合室を接続する単数または複数の流通手段７が熱交換ユニットを形成する。それゆえに図には２つの熱交換ユニットが設けられている。その際、熱交換ユニットはそれぞれ独自の冷却フィンまたは共通する冷却フィンを有することができる。
【００５１】
符号１１は枠手段を表し、これは少なくとも部分的に形状接合式、摩擦接合式および／または素材接合式に集合室および／または分配室と結合しておくことができる。符号１３は流れ接続手段に関係しており、これが２つの分配室もしくは集合室を流れ接続する。
【００５２】
（本発明の意味において高さが同じとは、供給管路と排出管路が特定の１方向に沿って、ここでは実質的に同じ高さｈに配置されているということである。実質的に同じ高さとは、方向ｈに沿った供給管路と排出管路との距離が装置の高さｈよりも小さく、好ましくは装置の高さｈの半分よりも小さく、特別好ましくは装置の長さの１／１０よりも小さいということである。）
分配室もしくは集合室４ｂ、５ｂは少なくとも１、好ましくは複数の流通手段７を介して互いに流れ接続されている。流通手段は実質扁平管状の横断面と、冷媒を転送するための１つの流れ通路もしくは多数の流れ通路とを有する。個々の流れ通路は実質円形または楕円形の横断面を有する。
【００５３】
個々の通路の高さは０．２ｍｍ〜３ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ、特別好ましくは０．６ｍｍ〜１．８ｍｍである。
【００５４】
水力学的直径は０．１ｍｍ〜３ｍｍ、好ましくは０．４ｍｍ〜２ｍｍ、特別好ましくは０．６ｍｍ〜１．８ｍｍである。
【００５５】
図１のｌ方向に沿った個々の流通手段の間の距離は２ｍｍ〜３０ｍｍ、好ましくは４ｍｍ〜２０ｍｍ、特別好ましくは６ｍｍ〜１４ｍｍである。
【００５６】
図２は本発明に係る熱交換装置用の流通手段の略図である。
【００５７】
符号２３、２３’は第１もしくは第２の末端側流れ接続区域を表す。符号２６は流通手段の管区域を表す。末端側流れ接続区域２３と末端側流れ接続区域２３’は、図から明らかとなるようにそれぞれ１回捩じられている。この図では捩れ角度９０度の捩れが設けられている。しかし両方向で０〜９０度の捩れ角度も基本的に考えられる。図３では両方の流れ接続区域が同一方向に捩じられている。
【００５８】
しかし、異なる方向で捩れを実施することも可能である。
【００５９】
流通手段の幅ｂは４ｍｍ〜２０ｍｍ、好ましくは５ｍｍ〜１２ｍｍ、特別好ましくは６ｍｍ〜９ｍｍである。流通手段の厚さｄは１ｍｍ〜３ｍｍ、好ましくは１．２ｍｍ〜２．２ｍｍ、特別好ましくは１．５ｍｍ〜２ｍｍである。
【００６０】
図３は末端側流れ接続区域２３の領域における流通手段７の横断面の略図である。図示した流通手段は複数の流れ通路２７を有する。
【００６１】
さらに図３は捩れを具体的に示すのに役立つ。ここに示した例において流通手段の捩れは正のｚ軸の方向で左回りに９０°行われたのであり、つまり捩れ角度β＝−９０°の回転である。この定義において両方の末端側流れ接続区域２３、２３’の図示した捩れは値９０°と負の前置符号とを有する捩れ角度、つまり−９０°である。
【００６２】
図４は分配室もしくは集合室の一部の略図である。分配室もしくは集合室は多数の受容手段３１もしくは３１’を有する。これらの受容手段は流通手段７を受容もしくは挿通するのに役立つ。これら挿通手段の内径は流通手段７の末端の外側横断面に実質一致しており、好ましくはそれより僅かに大きい。製造時、流通手段の末端区域は受容手段３１もしくは３１’に押し込まれ、もしくはそのなかに押し通される。引き続き、受容手段と流通手段は例えばろう、接着剤等によって流体密に結合される。
【００６３】
集合室もしくは分配室の流通手段と受容手段との間の結合は、二酸化炭素冷却器において必要な例えば約４００バールまでの高い圧力も受容することができ、このように高い圧力においても流路がなお気密および／または液密であるという利点をもたらす。
【００６４】
好ましい１実施形態において集合室もしくは分配室内への流通手段の差込深さは末端側流れ接続区域の捩れによって限定される。しかし、分配室もしくは集合室の境界壁に管が突接するまで流通手段を押し込むことも可能である。差込深さはなかんずく製造法、材料厚、所定の公差等に依存している。通常、差込深さは１ｍｍ〜２５ｍｍ、好ましくは２ｍｍ〜１５ｍｍ、特別好ましくは３ｍｍ〜１０ｍｍである。
【００６５】
個々の受容手段３１、３１’は受容室もしくは集合室の長手方向ｌに沿って配置されている。すなわち、破線区間ｇで示唆したその長手方向が長手方向ｌとで成す角度は値が１０度以下、好ましくは実質０°、すなわち平行である。しかし、長手方向に対して９０°までの別の角度で受容手段を配置することも可能である。
【００６６】
図４ａは図４のＡ‐Ａ線に沿った断面図である。符号３５、３５’は流れ接続区域を挟持するのに使用される締付壁を表す。符号３１はこの断面図において隙間状に示した受容手段を示す。図４ａから明らかとなるように、流れ接続区域はほぼΩ形の横断面を有する。
【００６７】
図５は本発明に係る熱交換装置の側面図である。符号４ａ、４ｂは２つの異なる熱交換ユニットの構成要素たる２つの集合室もしくは分配室を表す。好ましい１実施形態において両方の集合室、分配室は直接接触しているのでなく、相互に離間しており、そのことが符号８で示唆される。符号１、２は冷媒用供給管路、排出管路に関係している。しかし、両方の熱交換ユニット用に共通する波形フィンを使用することも考えられる。
【００６８】
好ましい１実施形態において集合室と分配室との流れ接続は腹部状もしくは橋状流れ接続手段１３を介して行われる。
【００６９】
腹部状もしくは橋状とは、流れ接続が専ら分配手段もしくは集合手段の内部で実現するのでなく、実質的にそれらの外側、例えば図５でそれらの上で経過するとのことである。
【００７０】
それと並んで分離手段１３ａ、１３ｂが設けられており、これが分配室もしくは集合室４ａ、４ｂをそれぞれ２つの分離された部分室ａとｂもしくはｃとｄに仕切る。主に、部分室ａの長さは部分室ｃの長さよりも短く、および／または部分室ｄの長さよりも長くまたはそれに等しい。部分室ｂの長さは主に部分室ｃの長さよりも短くまたはそれに等しい。部分室ｄの長さは主に部分室ｂおよび／またはｃの長さよりも短い。
【００７１】
しかし選択的に、流れ接続手段１３は分離手段１３ａ、１３ｂと組合せることもでき、分配室もしくは集合室４ａ、４ｂに準備された条溝に押し込むことができる。その場合主に、分離手段は分配室もしくは集合室とろう接もしくは溶接され、または別の仕方で周囲に対して流体密に結合される。
【００７２】
図７は組合せられた流れ接続手段／分離手段の斜視図である。符号１３ａ、１３ｂは装置の分離要素に関係し、符号４１は流れ接続穴を表す。
【００７３】
図７ａと図７ｂは図７に示す組合せられた流れ接続手段／分離手段の他の図示である。
【００７４】
図５と図６を参考に以下ではこの実施形態による熱交換装置内の流路を説明する。
【００７５】
冷媒はまず供給管路１を介して分配室もしくは集合室４ｂの室区域ａ内に達する。そこで冷媒は分配室もしくは集合室４ｂの長手方向ｌに沿って分離手段１３ｂに至るまで広がることができる。そこから冷媒は（図示しない）流通手段７、７’、７’’…を介して下方に、すなわち図面の枚葉平面内に流れ、そのことがｘ記号で示してある。図６（原文：４）に示す矢印線図においてこれは図面の右側で実線の下向き矢印で表される。
【００７６】
下側分配室もしくは集合室５ｂは分離手段を有していなので、ここで冷媒はその全長にわたって広がることができる。それゆえにこの場合この室の右側部分は集合室として機能し、左側部分は分配室として機能する。そのことは図６において、分配室もしくは集合室５ｂを表す線が中断することなく示してあることによって表現されている。
【００７７】
下側分配室もしくは集合室５ｂの左側区域から冷媒は流通手段を通して再び上方に流れ、そのことは図６（原文：４）の左側に実線の上向き矢印で表される。冷媒は図５で符号ｂとした区域内に達する。そのことはこの図にドット付き記号で示唆される。
【００７８】
部分室ｂから冷媒は流れ接続手段１３を介して分配室、集合室４ａの符号ｃとされた部分室内に達する。流通手段を介して冷媒は（図６に示す）下側分配・集合室５ａ内に達する。すなわち冷媒は図５において枚葉平面に垂直な方向に流れ、そのことが図５のｘ記号と図６の下向き破線矢印とによって示してある。下側分配・集合室において冷媒は再びその全長にわたって広がり、最後に再び流通手段を介して分配・集合室４ａの区域ｄ内に達する。そこから冷媒は排出管路２を介して装置から流出する。
【００７９】
この構造によって、冷媒がまず一方の熱交換ユニットの実質すべての流通手段を貫流し、引き続き第２熱交換ユニットの実質すべての流通手段を貫流することが達成される。さらに、冷媒が一方の熱交換ユニットの流通手段を実質同一時間にではなく、区域ごとに貫流することが達成され、区域は分離手段によって決定される。こうして、流通手段の面全体の領域で周囲を流れる媒体の一層均一な冷却を達成することができる。
【００８０】
さらに、装置もしくは熱交換ユニットが複数の区域で貫流させることを達成するために、複数の分離手段および／または複数の流通手段を設けておくこともできる。多数の流れ接続手段は、３つ以上の熱交換ユニットを前後に配置するのに利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明に係る熱交換装置の略図である。
【図２】本発明に係る装置用の流通手段の略図である。
【図３】熱交換装置用の末端側流れ接続区域の略平面図である。
【図４】本発明に係る熱交換装置用の集合室もしくは分配室の略図である。
【図４ａ】図４のＡ‐Ａ線に沿った図である。
【図５】図１の図の側面図である。
【図６】図５の熱交換装置内の流れ方向の略図である。
【図７】本発明に係る流れ接続手段の斜視図である。
【図７ａ】図７に示す流れ接続手段の他の斜視図である。
【図７ｂ】図７に示す流れ接続手段の他の図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図４ａ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【国際調査報告】
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