(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの収集容器の間に配置されたフィン／パイプブロックを有する自動車用の熱交換器であって、
すべてのパイプ端部（５）が拡幅されて、平面的に互いに接続されて継ぎ合わされており、
２つの収集容器がそれぞれ面一にパイプ端部上にとりつけられて、これらパイプ端部と密に半田付けされており、かつ
少なくとも１つの収集容器（１）内に少なくとも１つの仕切り壁が設けられており、前記仕切り壁が収集容器と密に半田付けされており、かつ隣接するパイプ端部（５）の２つの互いに平面的に添接する壁部分（８）上に仕切り壁（４）を取り付けるための保持脚（９）を有している、
ことを特徴とする自動車用の熱交換器。
【請求項２】
保持脚（９）は少なくとも１つの一体的に形成された、ウェブ状の継目板（１０）を有し、その継目板が収容スリット（Ａ）を形成するように仕切り壁（４）から突出していることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
保持脚（９）に、パイプ端部（５）の壁部分（８）上に取り付けるための心出し斜面（１１、１２）が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
仕切り壁（４）に保持脚（９）から離れて少なくとも１つの固定舌片（１４）が設けられており、その固定舌片は仕切り壁を組み込んだ状態において収集容器（１）の壁の関連する切欠き（１６）内へ突出していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項５】
固定舌片（１４）に少なくとも１つの変形可能な張出し角部（１５）が設けられており、その張出し角部は仕切り壁（４）の組込み状態において収集容器（１）の壁の切欠き（１６）を通して突出し、収集容器（１）の外側において切欠き（１６）の端縁の後ろに相補形状で回り込むように、変形されていることを特徴とする請求項４に記載の熱交換器。
【請求項６】
収集容器（１）の仕切り壁（４）の領域に、仕切り壁（４）に対して平行な平面内に延びる少なくとも１つの位置決めリブ（６、７）が設けられており、取り付けた状態において仕切り壁が前記位置決めリブに面一で添接することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項７】
収集容器（１）に２つの互いに平行に離れて配置された位置決めリブ（６、７）が設けられており、
仕切り壁（４）に支持端縁（１３）が設けられており、その支持端縁の寸法は、仕切り壁が−収集容器（１）の長手軸に関して−位置決めリブ（６、７）の間で軸方向に保持されるように、位置決めリブ（６、７）の互いの距離に合せられていることを特徴とする請求項６に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つの収集容器の間に配置されたフィン／パイプブロックを有し、その場合にフィン／パイプブロックのすべてのパイプ端部が各収集容器の領域で拡幅されて、平面的に互いに接続されて、パイプ端部パケットとして継ぎ合わせられており、かつその場合に２つ収集容器がそれぞれ面一に終了するように対応するパイプ端部パケット上に取り付けら、かつそのパイプ端部パケットと密に半田付けされている、自動車の熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の熱交換器は、未公開のドイツ特許出願ＤＥ１９５４３９８６．４に記載されている。この熱交換器においては、フラットパイプと波形フィンから組み立てられたフィン／パイプブロックが設けられており、その場合にフラットパイプのパイプ端部は、隣接するパイプ端部の幅広側となる壁部分が平坦に一列に添接するように、矩形の横断面で拡幅されている。拡幅されたパイプ端部の幅狭側となる壁部分の各側は共通して一線になるように整合されているので、フラットパイプの互いに反対となるパイプ端部はそれぞれコンパクトで密に互いに添接したパイプ端部パケットを形成する。
【０００３】
各パイプ端部パケット上にそれぞれ収集容器が嵌着されており、その収集容器の側壁が、パイプ端部の幅狭側によって形成される一線の外側に重なって、この幅狭側によって形成される一線に面一で添接する。収集容器は拡幅されたパイプ端部に直接重なり、このパイプ端部は平面的に互いに添接することによって各収集容器の長手方向にすでに密な結合を形成しているので、熱交換器の収集容器の領域には付加的な底は不要である。収集容器もフィン／パイプブロックも金属薄板から形成されており、かつ共通の半田付け工程によって互いに結合することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、収集容器とフィン／パイプブロックのフラットパイプを通して案内される流体媒体のさらに良好な案内を可能にする、上述の種類の熱交換器を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題は、少なくとも１つの収集容器内に、収集容器を分割する少なくとも１つの仕切り壁が設けられており、その仕切り壁はその外側輪郭が収集容器の壁の内側輪郭に、その内側輪郭と一周するように密に半田付けが可能であるように、合せられており、かつパイプ端部パケットの隣接し合うパイプ端部の２つの互いに平面的に接する壁部分上へ仕切り壁を取り付けるための保持脚を有することによって解決される。
【０００６】
本発明のある態様においては、保持脚は少なくとも１つの一体的に形成されたウェブ形状の継目板を有し、その継目板は収容スリットを形成するように仕切り壁から突出している。収容スリットは、仕切り壁を半田付け前に壁部分に沿って異なる位置へ取り付けて、場合によってはパイプ端部の壁部分に対して移動させて調節することができるように、構成されている。
【０００７】
本発明の他の態様においては、保持脚にはパイプ端部の壁部分上に取り付けるための心出し斜面が設けられている。この心出し斜面によって仕切り壁を対応するパイプ端部の壁部分上に取り付けることが容易になる。保持脚によって仕切り壁は対応するパイプ端部上に摩擦結合で保持される。
【０００８】
本発明の他の態様においては、仕切り壁には保持脚から離れて少なくとも１つの固定舌片が設けられており、その固定舌片は仕切り壁の組込み状態において収集容器の壁の対応する切欠き内へ突出する。それによって収集容器への仕切り壁の付加的な相補形状の固定がもたらされ、それによって収集容器の極めて安定的な分割が行われる。それによって、熱交換器の内部で高圧の流れも可能となる。というのは仕切り壁は収集容器にも、該当するパイプ端部の壁部分にも相補形状で保持されているからである。また固定舌片は継目板と同様に保持脚に一体的に形成されているので、仕切り壁は単純な薄板打抜き部品として形成することができる。
【０００９】
本発明の他の態様においては、固定舌片に少なくとも１つの変形可能な張出し角部が設けられており、その張出し角部は仕切り壁の組込み状態において収集容器の壁の切欠きを通して突出し、収集容器の外側で切欠きの端縁の後ろに相補形状で回り込むように、変形されている。それによって、熱交換器全体の半田付けの前にすでに、簡単な方法で張出し角部を屈曲させて、それによって収集容器の外側で係止がもたらされることにより、仕切り壁と収集容器との間の形状結合を増大させることができる。
好ましくは固定舌片の互いに反対となる側に２つの張出し角部が設けられており、その張出し角部は互いに逆であるが、同じ時計方向に変形されている。それによって半田付け前に仕切り壁の収集容器への確実な係止が得られるので、仕切り壁は熱交換器を前もって組み立てた状態において、すなわち半田付けプロセスを実施する前に、すでに確実かつ定められた位置に位置決めされている。
【００１０】
本発明の他の態様においては、収集容器の仕切り壁の領域に、仕切り壁に対して平行な平面内に延びる少なくとも１つの位置決めリブが設けられており、取り付けた状態において仕切り壁がその位置決めリブに面一に添接する。この相補形状の添接によって、仕切り壁の安定した位置決めがさらに改良される。
【００１１】
本発明の他の態様においては、収集容器に互いに平行に離れて配置された２つの位置決めリブが設けられ、仕切り壁には支持端縁が設けられており、その支持端縁の寸法は位置決めリブの互いに対する距離に合せられており、それによって仕切り壁は−収集容器の長手軸に関して−位置決めリブの間で軸方向に固定されて保持される。
それによって２つの位置決めリブは仕切り壁のための側方のガイドと添接部を形成し、それによって収集容器の内部で仕切り壁の定まった整合が得られる。仕切り壁は、収集容器が対応するパイプ端部パケット上に取り付けられる前にすでに、収集容器内に前もって取り付けられると効果的である。次に収集容器を取り付ける際に、仕切り壁の保持脚が、２つの隣接するパイプ端部の対応する壁部分上に強制的に取り付けられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１から４に部分的に示すような熱交換器は、水／空気クーラーとして形成されており、基本的な構造はＤＥ１９５４３９８６．４に記載されている熱交換器に相当する。
水／空気クーラーはフィン／パイプブロックＦ、Ｗを有し、そのフィン／パイプブロックは互いに平行に延びる多数のフラットパイプＦとそれらの間に配置された多数の波形フィンＷとから構成されている。フラットパイプＦの互いに反対となる側にはそれぞれパイプ端部５が設けられており、そのパイプ端部は、それぞれ隣接するパイプ端部５が共通の一線において平面的に互いに添接するように、拡幅されている。
【００１３】
各パイプ端部５は、矩形の内側断面になるように拡幅されており、その場合に隣接し合うパイプ端部５のそれぞれ幅広側が互いに添接し、パイプ端部５の幅狭側はすべてのパイプ端部５が共通の一線内に配置されていることによって互いに面一に整合して接続されている。フィン／パイプブロックＦ、Ｗの互いに反対となる側のパイプ端部５上に、それぞれ収集容器として用いられる水容器１が取り付けられており、その場合に水容器１はそれぞれフィン／パイプブロックＦ、Ｗに向かって、そしてその端面側へむかって開放したＵ字状のプロフィール部材として形成されている。フィン／パイプブロックＦ、Ｗの互いに反対となる側上の２つの水容器は、それぞれほぼ同じプロフィールを有する。
【００１４】
２つの水容器は、図１から５に示す水容器１が２つの接続スリーブ２、３を有し、そのうちの一方の接続スリーブ２が冷却すべき水の供給導管であって、他方の接続スリーブ３はフィン／パイプブロックＦ、Ｗによって冷却された水の排出導管であることだけが、異なっている。しかし接続は逆にすることも可能である。従って冷却循環への接続は、一方の水容器１だけに設けられている。拡幅されたパイプ端部５上に各水容器は、各水容器の側壁がパイプ端部の互いに反対となる幅狭側に重なって、この幅狭側と面一かつ平面で終了するように、取り付けられている。
【００１５】
２つの水容器の互いに反対となる端面側は、フィン／パイプブロックＦ、Ｗの側方の境界を形成し、かつ水容器のプロフィールの前側を密に閉鎖するサイド部材の適当な突出部によって閉鎖されている。水容器もサイド部材とフラットパイプＦ並びに波形リブＷも金属から、好ましくはアルミニウムから形成され、共通の半田付け工程において互いに密に半田付けされている。
【００１６】
冷却すべき水を水／空気クーラーをＵ字状に、すなわち流入スリーブ２の形状の接続スリーブからフィン／パイプブロックの第１の半分を通って水容器の反対側の水容器へ、そしてフィン／パイプブロックの他の半分を通って水容器１へ戻し、それによって流出スリーブ３として用いられる接続スリーブへ、貫流させることを可能にするために、水容器１内の軸方向の半分の長さに（水容器の長手方向の延びに関して）仕切り壁４が設けられており、この仕切り壁が水容器１を２つの半分体に仕切る。仕切り壁４は以下で詳細に説明するように、水容器１並びにそれに付属するパイプ端部５と密な隔壁を形成しているので、水容器１の第１の半分の流れ空間と水容器１の第２の半分の流れ空間との間に確実な分離が形成される。
【００１７】
仕切り壁４は、ほぼ平坦な金属薄板プレートであって、これも同様に好ましくはアルミニウムから形成される。仕切り壁４の外側輪郭は、その形状もその寸法も、水容器１のＵ字状のプロフィール（図５）の内側輪郭に適合されている。従って仕切り壁は水容器１内に挿入された状態において、その外側輪郭が水容器１の内壁の内側輪郭に一周するように添接している。仕切り壁４の外側輪郭は図６から明らかであって、その場合に、仕切り壁４が図５に示す水容器１のプロフィールの図示に対して１８０°回動されていることを考慮しなければならない。
【００１８】
仕切り壁４は保持脚９を有し、その保持脚は、フィン／パイプブロックの半分の幅に位置する（図１から３）２つの隣接し合うパイプ端部５の開放された端面側内へ突出している。そのために仕切り壁４の外側輪郭を定める、対向する側端縁の基部領域に、従って保持脚９の高さに、それぞれ段部１７（図６）が設けられており、その段部は仕切り壁４が取り付けられた状態において対応するパイプ端部５の上方の前端縁上に支持される。従って２つの段部１７の互いに対する距離は、パイプ端部５によって定められるフラットパイプＦの開口部の内側寸法に正確に一致する。
【００１９】
仕切り壁４を隣接し合うパイプ端部５の互いに添接する幅広側の壁部分上に摩擦結合で固定することを可能にするために、保持脚９にはさらに一体的に形成された、段を形成して屈曲された支持継目板１０、１１が設けられており、この支持継目板は仕切り壁４から次のように、すなわち支持継目板１０と仕切り壁４のプレート形状によって定められる平面との間に、対向する側へ向かって開放した収容スリットＡが形成されるように（図７）、突出している。保持脚９の下方の前端部の支持継目板１０の領域と、仕切り壁４のプレート領域にそれぞれ斜め外側へ湾曲した心出し斜面１１、１２が設けられており、それらによって軸方向にわずかにずれている場合でも（水容器１の長手方向の延びにおいて見て）、隣接し合うパイプ端部５の対応する壁部分８上に仕切り壁４を確実に取り付けることを可能にしている。
【００２０】
仕切り壁４は、その外側輪郭の線形に添接する領域において行われる、水容器１の内壁との密な半田付けの他に、水容器１と相補形状で位置決めされる。そのためにまず、２つの位置決めリブ６、７が設けられており、それらが水容器１の内壁にわたってＵ字状に延びており（図５）、かつ内壁から内側へ突出している。２つの位置決めリブ６、７は隆起部状に形成されている。２つの位置決めリブ６、７は、−水容器１の長手方向の延びに沿って延びる水容器１の長手軸に関して−互いに平行な半径方向平面内に延びている。
【００２１】
これら位置決めリブ６、７の間において仕切り壁４は２つの支持端縁１３によって軸方向に位置決めされて保持されており、その支持端縁は仕切り壁４の外側輪郭の互いに対向する側端縁からこの外側輪郭に整合して突出しており、その高さは２つの位置決めリブ６、７の互いの距離に合せられ、それによって位置決めリブ６、７間に正確な填め合いで保持される。しかし水容器１の半径方向平面内、従って仕切り壁の平面内では支持端縁１３とそれに伴って仕切り壁４も、位置決めリブ６、７が単に線形に形成されている場合には、その位置決めリブ間で移動することができる。
【００２２】
仕切り壁４を水容器１内に挿入された位置においてさらに固定するために、仕切り壁４の保持脚９とは反対のヘッド側に固定舌片１４が設けられており、その固定舌片は仕切り壁４の平面内で上方へ延長されて延びている。この固定舌片１４に対して、対応するスリット形状の切欠き１６が水容器１に形成されており、この切欠きを通して固定舌片１４が水容器１の外側へ突出している。さらに固定舌片１４の互いに反対となる側にはそれぞれ張出し角部１５が設けられており、その張出し角部は、固定舌片１４にその互いに反対となる側から水容器１の外側に対して平行に適当にスリットを形成することによって、簡単な方法で形成されている。
【００２３】
この張出し角部１５は変形可能であって、その場合にスリット形成は好ましくは水容器１の切欠き１６の深さに合せられ、それによって張出し角部１５を水容器１の外側においてそれぞれ側方へ向かって屈曲させることができ、それによって水容器１による仕切り壁４の把持が形成される（図４）。図４に示す図示においては、図示の上面図が図１から３に示す図示に対して１８０°回動されて図示されていることを考慮しなければならない。
【００２４】
水／空気クーラーを取り付けるため、そして特に水容器１の内部に仕切り壁４を取り付けるために、まず仕切り壁４は、固定舌片１４が切欠き１６を通して突出するように、水容器内へ挿入される。その場合に仕切り壁４は２つの位置決めリブ６、７間へ挿入されて、この位置決めリブ６、７に沿ってその外側輪郭が水容器１の内側輪郭と線状に添接するまで移動される。次に、張出し角部１５が好ましくは舌などの形状の工具を用いて、図４に示すように屈曲され、それによって水容器１内での仕切り壁４の相補形状の固定がもたらされる。
【００２５】
次に水容器１をフィン／パイプブロックＦ、Ｗの拡幅されたパイプ端部上に取り付ける際に、保持脚９が該当する隣接し合うパイプ端部５の壁部分８上に強制的に取り付けられて、段部１７がそれぞれのパイプ端部の上方の前端縁上に当接する。サイド部分を取り付けた後に、このように予め組み立てられた水／空気クーラーは簡単な方法で半田炉内で１回の半田付けプロセスによって密に半田付けすることができる。もちろん、水／空気クーラーの互いに密に半田付けすべきすべての部分と、それに伴ってまた仕切り壁４と水容器１の対応する平面は、この半田付けをもたらすのに適した半田コーティングを有する。
【００２６】
【発明の効果】
２つの収集容器の一方の中に少なくとも１つの仕切り壁を設けることによって、流体媒体をフィン／パイプブロックの内部でＵ字状に方向変換することが可能になり、それによって流体媒体のための供給導管と排出導管を一方の水容器にだけ設けることが可能になる。収集容器は、それぞれ対応する流体媒体循環路への接続に従って、収集機能または分配機能を有する。流体媒体としては特に冷却液、水または空気を設けることができ、その場合に熱交換器は特に冷却水／空気クーラー、水／空気クーラーまたは空気／空気クーラーとして形成されている。最後に挙げた機能においてはクーラーは過給空気用クーラーである。
【００２７】
本発明によって、付加的なパイプ底を設けずにフィン／パイプブロックの拡幅されたパイプ端部上に直接取り付けられている収集容器内でも、少なくとも１つの仕切り壁によって分割を行うことが可能であって、それはパイプ底を有する熱交換器の場合には原則的にすでに知られているが、本発明に基づく仕切り壁は熱交換器全体を前もって組み立てる際にすでに組込んでおくことができ、次に半田炉内で熱交換器の残りの部分と一緒に共通の半田付けプロセスにおいて収集容器並びにそれぞれのパイプ端部と密に結合することができる。保持脚によって、収集容器を取り付ける前に簡単な方法で仕切り壁を該当するパイプ端部のそれぞれの壁部分上へ取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による熱交換器の実施形態のための収集容器を示すものである。
【図２】  図１に示す収集容器の上面図である。
【図３】  熱交換器の図１と２に示す収集容器の領域の一部を、収集容器の内部の仕切り壁の高さで拡大して示すものである。
【図４】  図３に示す熱交換器の一部を、拡大して見た上面図である。
【図５】  図１から４に示す熱交換器の収集容器を仕切り壁の高さで−しかし仕切り壁の図示なしで−示す、図１のV −V 線に沿った見た断面図である。
【図６】  図１から４に示す仕切り壁を、図１のVI−VI線に沿った見た図である。
【図７】  図６に示す仕切り壁の側面図である。
【図８】  図６と７に示す仕切り壁の上面図である。
【符号の説明】
１…収集容器
４…仕切り壁
５…パイプ端部
６、７…位置決めリブ
８…壁部分
９…保持脚
１０…継目板
１１、１２…心出し斜面
１３…支持端縁
１４…固定舌片
１６…切欠き
【図１】
0003983881.tif 000002
【図２】
0003983881.tif 000003
【図３】
0003983881.tif 000004
【図４】
0003983881.tif 000005
【図５】
0003983881.tif 000006
【図６】
0003983881.tif 000007
【図７】
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【図８】
0003983881.tif 000009