(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に自動車の高圧エアコンディショナ（１）に用いられる、熱交換器管（２２）を備えた熱交換器（１１）であって、
前記熱交換器管（２２）は、閉じた囲壁を有する中央通路（２９）を有し、この囲壁から複数の突起（３２）が前記中央通路（２９）内に延びており、さらに、複数の外部通路（３６）を有し、これらの外部通路は前記中央通路（２９）に対して同心的に配置されていて、相互に中間壁（３７）によって隔てられており、
前記熱交換器管（２２）は、両端部（４４，４５）において接続片（４２，４３）と結合されており、前記接続片は集め室（４７，６６）を有しており、これによりすべての前記外部通路（３６）を１つの通路にまとめ、さらに、前記接続片（４２，４３）は、流体流を前記外部通路（３６）に均一に分配し、かつ、前記外部通路（３６）から来る流体流を均一にまとめるための手段を有していることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
特に自動車の高圧エアコンディショナ（１）に用いられる、熱交換器管（２２）を備えた熱交換器（１１）であって、
前記熱交換器管（２２）は、閉じた囲壁を有する中央通路（２９）を有し、この囲壁から複数の突起（３２）が前記中央通路（２９）内に延びており、さらに、複数の外部通路（３６）を有し、これらの外部通路は前記中央通路（２９）に対して同心的に配置されていて、相互に中間壁（３７）によって隔てられており、
前記熱交換器管（２２）は、両端部（４４，４５）において接続片（４２，４３）と結合されており、前記接続片は集め室（６６）を有しており、これによりすべての前記外部通路（３６）を１つの通路にまとめ、さらに、前記接続片は、流体流を前記外部通路（３６）に均一に分配し、かつ、前記外部通路（３６）から来る流体流を均一にまとめるための手段として、前記集め室（６６）に、半径方向に対して平行にずらされていて、かつ傾斜せしめられた供給若しくは排流通路（５７）を有していることを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
特に自動車の高圧エアコンディショナ（１）に用いられる、熱交換器管（２２）を備えた熱交換器（１１）であって、
前記熱交換器管（２２）は、閉じた囲壁を有する中央通路（２９）を有し、この囲壁から複数の突起（３２）が前記中央通路（２９）内に延びており、さらに、複数の外部通路（３６）を有し、これらの外部通路は前記中央通路（２９）に対して同心的に配置されていて、相互に中間壁（３７）によって隔てられており、
前記熱交換器管（２２）は、両端部（４４，４５）において接続片（４２，４３）と結合されており、前記接続片は、円すい状区分（４９）を備えた集め室（４７）を有しており、これによりすべての前記外部通路（３６）を１つの通路にまとめ、さらに、前記接続片は、流体流を前記外部通路（３６）に均一に分配し、かつ、前記外部通路（３６）から来る流体流を均一にまとめるための手段として、前記集め室（４７）に、少なくとも２つの供給若しくは排流通路（５４，５５）を有していることを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
特に自動車の高圧エアコンディショナ（１）に用いられる、熱交換器管（２２）を備えた熱交換器（１１）であって、
前記熱交換器管（２２）は、閉じた囲壁を有する中央通路（２９）を有し、この囲壁から複数の突起（３２）が前記中央通路（２９）内に延びており、さらに、複数の外部通路（３６）を有し、これらの外部通路は前記中央通路（２９）に対して同心的に配置されていて、相互に中間壁（３７）によって隔てられており、
前記熱交換器管（２２）は、両端部（４４，４５）において接続片（４２，４３）と結合されており、前記接続片は集め室（４７，６６）を有しており、これによりすべての前記外部通路（３６）を１つの通路にまとめ、さらに、前記接続片（４２，４３）は、流体流を前記外部通路（３６）に均一に分配し、かつ、前記外部通路（３６）から来る流体流を均一にまとめるための手段を有しており、さらに、前記中央通路（２９）の囲壁から４つの突起（３２）が延びて、前記中央通路（２９）は、十字形の横断面を有していることを特徴とする熱交換器。
【請求項５】
特に自動車の高圧エアコンディショナ（１）に用いられる、熱交換器管（２２）を備えた熱交換器（１１）であって、
前記熱交換器管（２２）は、閉じた囲壁を有する中央通路（２９）を有し、この囲壁から複数の突起（３２）が前記中央通路（２９）内に延びており、さらに、複数の外部通路（３６）を有し、これらの外部通路は前記中央通路（２９）に対して同心的に配置されていて、相互に中間壁（３７）によって隔てられており、
前記熱交換器管（２２）は、両端部（４４，４５）において接続片（４２，４３）と結合されており、前記接続片は集め室（４７，６６）を有しており、これによりすべての前記外部通路（３６）を１つの通路にまとめ、さらに、前記接続片（４２，４３）は、流体流を前記外部通路（３６）に均一に分配し、かつ、前記外部通路（３６）から来る流体流を均一にまとめるための手段を有しており、さらに、前記外側通路（３６ａ，３６ｂ）は、前記突起（３２）の側面に沿って、少なくとも２つの互いに異なった横断面を有していることを特徴とする熱交換器管。
【請求項６】
前記中間壁（３７）の数が、前記突起（３２）の数よりも大きいことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の熱交換器管。
【請求項７】
前記外部通路（３６）がそれらの半径方向内側においてそれぞれ、その半径方向で測定した高さよりも小さな幅を有していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の熱交換器管。
【請求項８】
前記外部通路（３６）がそれらの半径方向外側においてそれぞれ、その半径方向で測定した高さよりも小さな幅を有していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の熱交換器管。
【請求項９】
前記中間壁（３７）が平行側面状に構成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の熱交換器管。
【請求項１０】
すべての外側通路（３６）が互いに合致する横断面を有していることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の熱交換器管。
【請求項１１】
すべての中間壁（３７）が一様な壁厚を有していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の熱交換器管。
【請求項１２】
前記中央通路（２９）と前記外部通路（３６）との間に、前記中間壁（３７）の壁厚よりも大きい壁厚が設けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の熱交換器管。
【請求項１３】
前記中央通路（２９）と前記外部通路（３６）との間に、前記外部通路（３６）を外方に向かって閉じる壁範囲（３８）の壁厚よりも大きい壁厚が設けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の熱交換器管。
【請求項１４】
前記外部通路（３６）がくさび形の横断面を有していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の熱交換器管。
【請求項１５】
前記突起（３２）が三角形の丸みのある横断面を有していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の熱交換器管。
【請求項１６】
前記突起（３２）が互いに直角（α）を成す側面を有していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の熱交換器管。
【請求項１７】
前記突起（３２）がリブ（３３）として構成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の熱交換器管。
【請求項１８】
前記リブ（３３）が軸方向で直線状に構成されていることを特徴とする、請求項１７記載の熱交換器管。
【請求項１９】
アルミニウムの押し出しプレス品として構成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の熱交換器管。
【請求項２０】
前記熱交換器管の両端部（４４，４５）における接続片（４２，４３）が互いに同じに構成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の熱交換器管。
【請求項２１】
前記接続片（４３）が前記熱交換器管（２２）と、プレス結合を介して結合されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の熱交換器管。
【請求項２２】
前記プレス結合が接続片（４３）の塑性変形によって得られるプレス結合であることを特徴とする、請求項２１記載の熱交換器。
【請求項２３】
前記接続片（４３）に接続ブラケット（８９）が所属しており、この接続ブラケットは残りの接続片（８９）と一緒にプレスされており、かつカニューレ（９２）を有しており、このカニューレは中央通路（２９）内に延びていて、中央通路の囲壁とプレス結合によって結合されていることを特徴とする、請求項２１記載の熱交換器。
【請求項２４】
特に自動車用のエアコンディショナであって、圧縮された流体を出口（３）に準備するための圧縮機（２）と、導管（５）を介して圧縮機（２）に接続されている圧縮された流体を冷却するための冷却器（６）と、高圧導管（１４）を介して凝縮器（６）から冷却された流体を受け取って蒸発器（１６）に引き渡す膨張弁（１５）と、流体を蒸発器（１６）から圧縮機（２）に戻す戻し導管（１７，２１）と、中央通路（２９）が高圧導管（８，１４）に接続されていて、かつ外部通路（３６）が戻し導管（１７，２１）に接続されている請求項１から２３までのいずれか１項に記載の熱交換器（１１）とを有している、エアコンディショナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器管、このような熱交換器管で構成された熱交換器並びにこのような熱交換器を有するエアコンディショナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エアコンディショナ、特に自動車のエアコンディショナは、一般に、圧縮原理で働く冷房機を有している。このような圧縮冷房機の主成分は圧縮機（コンプレッサ）、ガス冷却器（あるいは凝縮器）、膨張弁及び内部の熱交換器であり、この内部の熱交換器は冷媒として膨張弁に導かれる流体を冷却するため及び蒸発器から来る蒸発した冷媒を向流で加熱するために役立つ。
【０００３】
従来の冷房機の代替として、最近より高い運転圧力を必要とする流体が提案されている。このような流体としては、例えばＣＯ２ が使用される。このような冷媒は高められた設備圧力を必要とし、その際設備は安全の理由から最大７００バールの破裂圧力に設定しておかなければならない。
【０００４】
冷房機を６０バールよりも高い運転圧力で運転する場合、自動車は特別な安全性の要求を満たしていなければならない。このことはエアコンディショナの従来の成分を簡単に補強することによっては達成することができない。それは、設備重量が過度に大きくならないようにするためである。自動車に設けられるエアコンディショナ及び冷房機のための重量は可及的に軽量でなければならい。更にエアコンディショナは、可及的に安価にかつ確実な操作が行われるように製作しなければならない。この一般的な要求は、自動車のエアコンディショナの内部の熱交換器にも当てはまる。このような熱交換器は２つの互いに熱交換関係にある通路を有している。この場合、上記の困難に対して付加的に生ずる問題は、通路が単に種々の温度の媒体で流過されるだけでなしに、種々の圧力にさらされることである。両方の通路の間の圧力差は高圧冷房機の場合に著しい。それにもかかわらず、圧力が熱交換器を損傷させてはならない。更に可及的に良好な熱交換が保証されていなければならない。このことは、冷媒の液状及びガス状の相がもはや区別されないような超臨界的な圧力が達成される場合に、特別な困難を生ぜしめる。このような運転状態においても、両方の通路の間で所望の熱交換が確実に行われなければならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の課題は、高圧エアコンディショナのための抗圧性の熱交換エレメントを提供することである。
【０００６】
更に本発明の課題は、相応する熱交換器並びにこのような熱交換器を備えたエアコンディショナを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題は請求項１の特徴を有する熱交換器管によって解決される。
【０００８】
本発明による熱交換器管は、中央通路とこの中央通路の周りに群状にまとめられた複数の外部通路とを備えた多室成形体である。この場合中央通路は殊に熱交換管の中央に（中心に）配置され、換言すれば中央通路の中心線は熱交換器管の中心線と合致している。外部通路は中央通路に対して同心的に配置されており、互いに中間壁によって隔てられている。したがって中間壁は中央通路若しくはその中心線に関してほぼ半径方向に延びている。中間壁はしたがって熱交換器管のために補強作用を行い、中央通路を特に抗圧性にする。ほぼ５mmの通路直径の場合に例えば１mm〜２mmの熱交換器管の別の小さな壁厚で、かつ材料としてアルミニウムを使用する場合に、数１００バールの抗圧性を達成することができる。
【０００９】
中央通路は殊に円筒形とは異なった形状を有している。中央通路の囲壁には突起が形成されており、この突起は中央通路内に延びている。突起は、それによって中央通路が狭くなり、このため流動速度が１５m/sに増大するにもかかわらず、中央通路と外部通路との間の熱交換を改善する。
【００１０】
中央通路の横断面は、熱交換器管の好ましい１実施形態では、外側通路の横断面の合計よりも著しく小さい。更に、外側通路の囲壁面の合計値は中央通路の囲壁面よりも著しく大きい。それにもかかわらず、中央通路内の冷媒流体と外側通路内の流体との間で良好な移行が生じる。特に中央通路内の流体がガス状であるか、超臨界状態にあるのに対し、外側通路内の流体がガス状である場合に、良好な移行が生じる。
【００１１】
外側通路を互いに隔てている中間壁の数が中央通路内に突出している突起の数よりも大きいと、合目的的であると分かった。これにより特に大きな熱交換器管の安定性及び大きな抗圧性が生じる。他面において、中央通路と外部通路との間に良好な熱交換が生じる。有利には、隣接する中間壁の間隔はほぼ３０°であり、換言すれば１２の外部通路が設けられている。しかしながらこの場合、変化が可能である。必要な場合には、幾分か小さな、あるいは一層多くの外部通路を設けておくことができる。外部通路は有利にはくさび状に構成されていて、中間壁は平行側面である。換言すれば、その厚さは半径方向で不変であるのに対し、外部通路の横断面は内方から外方に増大している。中間壁の均一な壁厚は熱交換器管の抗圧性を最適化する。更に抗圧性は、中央通路から放射状に延びる中間壁の数を増大させることによって得られる。中間通路は中央通路を補強する。
【００１２】
外部通路は円周方向で測定して、有利には半径方向で測定したよりも幅が狭い。このことも成形体の補強に役立つと同時に、熱交換を改善する。
【００１３】
外側通路は、有利には一様な横断面を有している。これによって、中央通路及び又は外部通路の圧力負荷が熱交換器管の非対称的な負荷を生ぜしめることはない。しかしながら、外部通路の横断面を異ならせることも可能である。これは、例えば中央通路の突起の範囲において熱移行を更に高める場合である。
【００１４】
中央通路は円形とは異なる横断面を有することができる。この手段によって、特に通路横断面が極めて狭い場合に、熱移行が改善される。狭い通路横断面は、わずかな壁厚の場合に大きな抗圧性ひいては特に重量を節減する構造を生ぜしめる。これにより、当該熱交換器管は自動車のエアコンディショナに高圧冷房機のための熱交換器を構成するために適している。
【００１５】
中央通路は例えば対をなして向き合う４つの突起によって狭めることができる。その場合中央通路は十字形の横断面を有しており、このことは合目的的であると分かった。突起はその場合横断面がほぼ三角形であり、その際その通路中心に向いた側は有利には丸められている。丸みの曲率半径は有利には比較的に大きく選ばれていて、各突起の高さの範囲に位置している。突起はしたがって中央通路の内室に向かってほぼ円弧形になっている。
【００１６】
突起は有利にはリブとして構成されており、軸方向に、つまり中央通路に沿ってねじられることなしに延びている。突起はしたがって直線状に構成されている。リブは滑らかな中央通路を有する熱交換器管に対して約１５％の熱交換器管の短縮を可能にする。全体の改善として、６つの外部通路及び円形の中央通路を有する多室成形体に比較して４０〜５０％の改善が達成される。
【００１７】
軸方向に延びる直線状のリブを有する構成は、例えばアルミニウム押し出し成形品等の押し出し成形品としての製作を可能にする。押し出し成形品に存在する、押し出し成形品の材料を結合する溶接線にもかかわらず、所望の抗圧性を達成することができる。材料としては、AlMgSiO.5F22を使用することができる。
【００１８】
場合によっては、リブを弦巻線状に構成することもできる。このことは、熱移行がなお良好に行われ、熱交換器管を一層短縮し得るという利点を有している。このような熱交換器管は押し出し成形品から得ることができ、その場合、後からねじることができる。このことはコンスタントなピッチで、あるいは区分ごとに異なるピッチで行うことができる。例えばリブをジクザグ形に配置することもできる。
【００１９】
本発明による熱交換器管を使用する熱交換器は、特に自動車のエアコンディショナの内部の熱交換器として使用するのに適している。この場合熱交換器管は、伸張せしめられた形でも、Ｕ形に曲げられた形でも、あるいはまた別の形状で曲げられた、例えば弦巻線状に曲げられた形状でも、熱交換器として使用することができる。対称的な形状及び多数の補強中間壁は、圧力変化も温度変化も、このような熱交換器の著しい変形を生ぜしめることがないようにする。中央通路内への、及び外部通路内への、若しくは中央通路及び外部通路からの、流体の導入及び導出は、相応する接続片により行われ、これらの接続片は流体を外部通路に分配しかつ外部通路から出る流体を再びまとめる。更に接続片は中央通路に別個に流体を供給し、かつ中央流体から別個に流体を再び流出させる。この場合接続片は、外部通路のために規定された流体を一様に外部通路に分配し、若しくは外部通路から再び受容するのに役立つ手段を備えている。このためには、１つ、２つあるいは複数の供給孔（マニフォルト）を有する円すい状の前室が役立つことができる。代替的に、ねじり室を設けておいて、これがねじりを生ぜしめる手段を有し、外部通路に供給される流体が熱交換器管の縦軸線を中心とする回転運動をするようにすることができる。２バール以下の極めてわずかな圧力損失Δｐを実現することができる。
【００２０】
接続片が熱交換器管の両方の端部において互いに異なって構成されている実施形が好ましい。このことは製作技術的な利点を有している。
【００２１】
相応するエアコンディショナにおいて本発明による熱交換器は有利には内部の熱交換器管として使用され、その際熱交換器は蒸発器内に入る流体と熱交換器から出る流体との間の熱交換を行う。このことは有利には向流で行われる。この場合、中央通路は有利には膨張弁に高圧下で供給される液状又は超臨界状態の流体を案内するのに対し、外部通路は有利にはガス状の、低圧で蒸発器から出る流体を案内する。中央通路は、成形された中央通路が所属している本発明による基本構成においては、簡単に特別に抗圧性に構成することができる。このことは特に、本発明によりやはり規定されるように、外部通路の範囲内に６つよりも多い中間壁が設けられ、これらの中間壁が、改良された熱移行のほかに、熱交換器管の改善された補強ひいては中央通路の改善された抗圧性も生ぜしめるようになっている場合に当てはまることである。また外径を６つの外部通路しか有さない熱交換器管よりも減少させることができる。このことは重量及び抗圧性に関して有利である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下においては、図面に示した実施形について本発明の構成を具体的に説明する。
【００２３】
図１においては、自動車用のエアコンディショナが示されている。このエアコンディショナには、例えば自動車の内燃機関により駆動される圧縮機２が所属している。圧縮機２は出口３と入口４とを有している。圧縮機２は入口４においてガス状の流体を吸い込む一方、出口３において圧縮された流体を放出する。出口３から圧力導管５が冷却器６に通じており、この冷却器において圧縮された熱担体流体（例えばCO２、プロパン、ブタン、Ｒ１３４ａあるいはアンモニア）が冷却されかつ／又は凝縮される。冷却されかつ高圧下（例えばCO２の場合に１００バールと１５０バールとの間）にある熱担体流体は冷却器６の出口７において別の圧力導管８に引き渡され、この別の圧力導管は熱交換器１１の高圧入口９に通じている。熱交換器は高圧出口１２を有しており、この高圧出口には、圧力導管１４を介して膨張弁１５が接続されている。膨張弁１５は熱担体流体を膨張させて、蒸発器１６内に導入する。ここで熱担体流体は周囲の熱を吸収して蒸発し、例えばエアコンディショナ内の空気を冷却する。蒸発器１６から、熱担体流体の発生低温蒸気は低圧導管１７を介して熱交換器１１の低圧入口１８に戻される。低温の蒸気は、熱交換器を高圧入口９を介して供給される流体に対して向流で貫流する。この場合低温の蒸気は高圧入口を介して供給される流体と熱交換し、低圧出口１９において加熱されて引き渡される。低圧出口から、低温の蒸気は低圧導管２１を介して、圧縮機２の入口４に供給される。
【００２４】
熱交換器１１は図２において別個に示されている。熱交換器は熱交換器管２２を有しており、これは個別的に構成することができ、かつ図示の実施例ではＵ形に曲げられている。熱交換器管は互いに間隔をおいて平行に延びる２つの直線状の脚部２３，２４を有しており、これらの脚部は互いにアーチ形区分２５より結合されている。両方の脚部の端部はそれぞれ逆向きに曲げられていて、互いに一線をなして、換言すれば共通の軸線２６に対して同軸的に配置されている。
【００２５】
熱交換器管２２は、押し出し成形法で製作された多室のアルミニウム成形体である。これは、図３においてその横断面をもって別個に示されている。熱交換器管２２は有利には円筒形の外とう面２７を有しており、この外とう面は縦中心軸線２８に対して同軸的に配置されている。同様に縦中心軸線２８に対して同軸的に中央通路２９が設けられており、これは円形とは異なった横断面を有している。図示の実施例では、換言すれば、冷媒（熱担体流体）としてCO２を使用するエアコンディショナの場合、中央通路２９の外径は５ｍｍ〜６ｍｍが合目的的であると見なされる。この直径は図３においては破線３１で示されている。この直径から出発して、中央通路２９は実施例では４つの突起３２によって狭くされており、これらの突起は互いに対をなして向き合って配置されている。但し、必要な場合には、それ以上の（例えば５つ又は６つの）あるいはそれ以下の（例えば単に２つの又は３つの）突起３２を設けておくことができる。
【００２６】
突起３２は縦リブ３３を形成しており、これらの縦リブは縦中心軸線２８に対して平行に延びている。縦中心軸線２８の方を向いているリブ３３の端部は丸みを付けられており、その際丸みの曲率半径は各リブの高さ（破線３１から測った）にほぼ相応している。半径が幾分か小さいと、縦リブ３３はそれぞれ有利にはリブ３３の両方の側面３３ａ，３３ｂの間の角度がほぼ直角であるほぼ三角形の横断面を有している。側面３３ａ，３３ｂが平らでなく、丸みを帯びている場合には、側面３３ａ，３３ｂの角度の正接はほぼ９０°である。
【００２７】
熱交換器管２２は一体に構成されていて、複数の外部通路３６を有している。図３の実施形態では、外部通路３６は互いに等しく構成されている。少なくも７つの、有利にはそれ以上の外部通路３６が設けられている。好ましくは、図３に示すように、１２の外部通路がほぼくさび形の横断面を備えて設けられている。外部通路３６は中間壁３７によって互いに隔てられており、その際中間壁３７の間の角度はほぼ３０°である。中間壁３７はほぼ縦中心軸線２８に対して平行に、かつこの縦中心軸線に対して半径方向に延びている。中間壁は縦方向でも、半径方向でも、一様な壁厚を有している。この壁厚は図示の実施例ではほぼ１ｍｍ〜１．５ｍｍであり、外部通路３６の中央の幅よりも小さい。外方に向かって外部通路３６は壁区分３８によって閉じられており、この壁区分３８の厚さは中間壁３７の厚さとほぼ同じであって、約１ｍｍである。
【００２８】
外部通路３６は互いに等間隔で、かつ縦中心軸線２８に対して同心的な円上に配置されている。その半径方向で内方の端部は、線３１から中間壁よりも大きな距離にわたって隔てられている。図示の場合、この間隔はほぼ１．５ｍｍである。これによって充分な壁厚が中央通路２９と外部通路３６との間に生ぜしめられ、中央通路２９の抗圧性が保証される。
【００２９】
中央通路２９はほぼ放射状にあるいは十字形に構成されているのに対し、外部通路３６はほぼくさび形に構成されており、その際すべての通路２９，３６はそれぞれ丸みのある縁を有している。中央通路２９はその最大の直径を有している壁区分で線３１によって示された円と接触しているのに対し、外部通路３６はその内方の壁区分で線３９によって示された円と、かつその外方の壁区分で線４１によって示されている円と接触している。
【００３０】
熱交換器管２２は抗圧性の熱交換器１１の重要な構成部分である。熱交換器には、図２から分かるように、更に接続片４２，４３が所属しており、これらの接続片は熱交換器の両方の端部に固定されておりかつ高圧入口９，高圧出口１２，低圧入口１８及び低圧出口１９が配置されている。両方の接続片４２，４３は殊に互いに同じに構成されている。したがって以下において接続片４３について述べることは、接続片４２についても当てはまる。
【００３１】
図４から分かるように、接続片４３はほぼ円筒状の基体４６を有しており、この基体は熱交換器管２２の端部４５を受容するために開口４７を備えている。開口４７はまず円筒状に構成されており、これは熱交換器管２２の外とう面の直径にほぼ等しい直径を有しているか、あるいはそれよりも幾分か大きな直径を有している。開口４７のこの円筒状の区分はリング肩４８において、円すい状区分４９に移行しており、この円すい状区分において開口４７の直径は端部４５から離れる方向に減少している。移行箇所５１において、開口４７は再び円筒状区分５２に移行している。相応する、例えば高圧出口１２を形成する接続片５３を取り付けるために、円筒状区分５２は次いで再び幾分か大きな直径に拡大している。
【００３２】
開口４７はその円すい状区分４９をもって集め室を形成しており、この集め室内には、単数又は複数の、図示の実施例では２つの直径方向で向き合う２つの通路５４，５５が開口している。特に図５から分かるように、これらの通路５４，５５は互いに向き合って位置しており、開口４７の円すい壁面に開口している。通路５４，５５は半径方向に配置された側方室５６に通じており、この側方室には例えば低圧入口１８を形成している管形の接続片５７が接続されている。
【００３３】
熱交換器管２２の端部４５を接続するために、外方の壁区分３８からその端部４５の短い区分が取り除かれており、したがって単に管形の、中央通路２９を取り囲む片５８が残されている。この片は開口４７を横切っており、端部４５が開口４７内に挿入されている場合に、開口４７の区分５２内に突入している。このことは図４に示されている。更に図４から分かるように、熱交換器管２２は接続片４３と相応する溶接継ぎ目５９によって溶接されている。同様に、接続片５３は接続片４３と溶接継ぎ目６１により溶接されている。接続片５７は接続片４３と、図５に示すように、溶接継ぎ目６２を介して溶接されている。
【００３４】
溶接結合の代わりに、ろう接結合あるいは充分な寸法決めにおいては接着結合も行うことができる。片５８はプレス嵌めにより接続片４３の区分５２内に取り付けることができる。絶対に流体密のシールは、この場合においても重要である。なぜなら、中央通路２９と外部通路３６との間のわずかな漏洩でも許容されないからである。シールが充分でない場合には、ここにろう接結合あるいは溶接結合あるいは代替的に接着結合あるいはプレス結合を設け、かつ／又は例えばＯリングのようなシール手段を使用することができる。
【００３５】
以上述べた冷房機１の作用形式は次のとおりである。
【００３６】
運転中、圧縮機２は蒸発器１６から吸い込まれた蒸気を圧縮する。この蒸気は低圧導管１７を介して熱交換器１１に供給される。この場合、蒸気は低圧入口１８を介してまず通路５４，５５に同じ分量ずつ達する。これらの通路は蒸気を、開口４７により固定された円すい状の室に互いに直径方向で向き合う２つの箇所において供給するので、蒸気は一様に分配される。したがって室内に導入された蒸気は一様にかつ同じ圧力ですべての１２の外部通路３６に分配されて、熱交換器１１を貫流する。他方の接続片４２において、熱交換器１１内で加熱された蒸気は外部通路３６から出て、相応して円すい状の室内に入る。ここから、加熱された蒸気は両方の通路５４，５５を通って、再び低圧出口１９に供給される。ここから幾分か加熱された蒸気は圧縮機２に達する。冷媒が圧縮され冷却せしめられた後に、蒸気は再び高圧入口９に供給される。高圧入口は中央通路２９に対して同軸的に配置されている。冷媒は中央通路に直接に供給され、それも外部通路３６に対して向流で供給される。中央通路２９を貫流する熱担体流体はそのまだ存在している熱を熱交換器管２２に渡し、熱交換器管は熱を、外部通路内を向流で流れるより冷たい流体に引き渡す。
【００３７】
以上述べた熱交換器１１は安価に製作することができ、かつわずかな材料使用及び重量で高度に抗圧性にかつ効果的に製作することができる。したがって、この熱交換器は自動車に使用するのに特に適している。
【００３８】
接続片４２，４３はそれぞれ、大体において半径方向に配置された低圧接続部（低圧入口１８，低圧出口１９）を外部通路３６と次のように、すなわち流入若しくは流出する流体を一様に外部通路３６に分配するように接続するのに役立つ。更に、大体において軸方向の接続部（高圧入口９，高圧出口１２）は中央通路２９と接続しておかなければならない。このためには、図６に示した両方の接続片４２，４３のための接続片も適している。この接続片は円筒状の基体６５を有しており、これは円筒状の室６６を取り囲んでいる。この室は一端部に直径の大きな開口を有しており、他端部に小さな直径の開口６８を有している。熱交換器管２２の端部４５は開口６７内に達しており、この開口内でシールされて固定されている。このためにはろう接結合あるいは溶接結合、接着結合あるいはプレス嵌め結合が、場合により例えばＯリングなどのシール手段との組み合わせで役立つことができる。
【００３９】
熱交換器管２２の片５８は室６６を通って開口６８まで延びている。この開口内に片５８はシールされて保持されており、例えばろう接結合あるいは溶接結合あるいは接着結合あるいはプレス嵌め結合によって固定されている。更に開口６８に続いて管形の接続片５３が配置されている。
【００４０】
図４及び図５の接続片４２，４３の実施例では、熱担体流体を外部通路３６に均一に分配するために、円すい状の室が少なくとも２つの、互いに向き合う流入部又は流出部（通路５４，５５）を有して設けられているが、図６及び図７の実施形態では流体の分配の一様化のために、室６６内にある流体が回転運動又は渦運動をせしめられる。このことを生ぜしめるために、管形の接続片５７が次のように室６６に接続せしめられている。すなわち、その管中心軸線６９が接続片４３及び熱交換器管２２の縦中心軸線２８に当たらないようになっている。管中心軸線６９と縦中心軸線２８との間隔はこの場合片５８の外径よりも小さく、過度に強い渦形成が生じないようになっている。更に接続片５７はその室６６内への開口の範囲において幾分か半径方向に対して傾斜せしめられている。図６の実施例ではこの傾斜角度は４０°〜５０°である。
【００４１】
熱交換器管２２の変化せしめられた実施形は図８に示されている。既に述べた実施例におけるように、側面３３ａ，３３ｂは相互にほぼ９０°の角度αをなしている。縦リブ３３はその縦中心軸線２８に向いた側を半径Ｒ１で丸みを付けられており、この半径は各リブの高さとほぼ同じか、あるいはそれよりも幾分か大きい。同様に縦リブ３３と中央通路２９の囲壁の残りの範囲との間の移行部は半径Ｒ２で丸みを付けられており、この半径はしかしながら半径Ｒ１よりも殊に明確に小さい。互いに隣接する中間壁３７の間の角度βは一様に３０°であり、中間壁３７の壁厚は外壁の壁厚Ｗ２（１ｍｍ）よりも幾分か大きい（１．２ｍｍ）。
【００４２】
但し、外部通路３６の横断面は既に述べた実施例と異なり完全に一様ではない。８つの外部通路３６ａは、縦中心軸線２８に対して同軸的な破線３９によって示されている円まで延びている。４つの、それぞれ縦リブ３３の範囲に配置されている外部通路３６ｂはしかしながらこの円を超えて更に内方に向かって延びている。この範囲Ｗ３においては、中央通路２９と小さな外部通路３６ａとの間の壁厚Ｗ４にほぼ等しい壁厚が達成される。
【００４３】
図４〜７においては、熱交換器管２２の接続部が概略的に示されている。熱交換器管接続部の特に有利な実施形はこれに対し図９に示されている。熱交換器管２２はその端部４５を接続片４３の管形の突出部８１内に挿入されており、この突出部８１は熱交換器管の外とう面２７にシールされて取り付けられている。機械的な固定のために、プレス嵌め結合部が役立ち、これは突出部８１を半径方向に圧縮することによって達成される。このことは図９において矢印Ｆによって示されている。
【００４４】
突出部８１内には、単数又は複数のリング溝８２が構成されており、これらのリング溝８２はそれぞれ殊に弾性的なＯリング８３を収容するのに役立ち、これらのＯリングはシールエレメントとして役立つ。Ｏリングはその弾性により有利であると見なされる（振動強度）。シールエレメントとしてしかしながら、例えば切り込みリングのような別のエレメントも使用することができ、これは突出部８１及び外とう面２７内に切り込んで、純粋に機械的なシールを行う（流体に対する耐性）。また、切り込みリング及びＯリングを互いに組み合わせて、例えばあるリング溝８２がエラストマのＯリングを有し、別のリング溝が金属の切り込みリングを有しているようにすることもできる。
【００４５】
突出部８１には、直径のわずかに大きな、若しくは半径方向圧縮によって直径を小さくされていない区分８４が接続している。この区分は流入又は流出室８５を取り囲んでおり、かつ端部側を端壁８６によって閉じられている。室８５の囲壁は側方で開口８７によって破断されており、この開口内に接続片５７がろう接されているか又は溶接されている。
【００４６】
端壁８６はやはり開口８８を備えており、この開口内に接続ブラケット８９が取り付けられている。この接続ブラケットは円筒形の基体を有しており、その外とう面は環状溝９１を有している。端壁８６はその開口８８の縁をもって環状溝９１内に係合している。このことは、開口８８をまず基体の直径よりも大きな直径で製作することによって達成される。半径方向圧縮ステップで開口８８が縮小され、この場合、矢印Ｆ１の方向に力が加えられる。シールのため及び付加的な固定のために、端壁８６は次いで接続ブラケットと溶接され、あるいは他の形式で素材結合される。
【００４７】
接続ブラケット８９からカニューレ９２（管形の延長部）が中央通路２９内に延びている。このためには、少なくともカニューレ９２が中央通路２９内で延びている範囲にわたって、リブ３３が取り除かれている（中央通路２９はここでは円筒状である）。カニューレ９２はその外面に管形の金属リブ９３を備えており、これはシールエレメントとして役立つ。半径方向の圧縮（力Ｆ）を受けると、これらの金属リブは中央通路の囲壁内に押し込まれて、金属性のシールを行う。金属リブ９３はカニューレ９２と一体に構成することができる。代替的に、Ｏリングあるいはその他のシールエレメントを設けることもできる。
【００４８】
接続ブラケット８９は中央通路２９の接続のために、接続開口９４を有しており、これはカニューレ９２により取り囲まれている通路と連通しているが、より大きな直径を有している。この接続開口内には、管端部９５が差し込まれ、かつ接続ブラケット８９と溶接されるか、あるいは代替的に他の形式で結合される。
【００４９】
接続ブラケット８９は外方の管部分（区分８４及び突出部８１）とともに、２部分より成る接続片を形成している。接続ブラケット８９は室８５内に、カニューレ９２への移行部のところに凹面に形成されたリング形の案内面９６を有しており、これは流動を半径方向から軸方向に（あるいは逆に）転向する。この案内面は流動損失を減少させ、かつ、その長さがその直径とほぼ同じであるリング形の室８５とともに、流れの通路３６ａへの一様な分配あるいはこれらの通路３６ａからの一様な流体取り出しを生ぜしめる。
【００５０】
自動車のためのエアコンディショナは熱交換器管２２を有する熱交換器１１を有しており、熱交換器管は成形された中央通路２９とその回りにグループ化された外部通路３６とを有している。この熱交換器管２２は向流式熱交換器を構成するのに適している。熱交換器管２２はこのために相応する長さに切断され、相応する端部片４２，４３を取り付けられる。このような熱交換器管は軽量、抗圧性でありかつ有効であることが実証されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  自動車のエアコンディショナの概略的原理図である。
【図２】  図１に示した自動車のエアコンディショナの内側の熱交換器を示した側面図である。
【図３】  図２に示した熱交換器用の熱交換器管の斜視図である。
【図４】  図２に示した熱交換器の、部分的なかつ部分的に破断して示した図である。
【図５】  図２に示した熱交換器の、図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】  ねじれ室接続片を有する熱交換器の代替的な実施形の、部分的なかつ部分的に断面した図である。
【図７】  図６に示した熱交換器の、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。
【図８】  熱交換器の代替的な実施形の、概略的な断面図である。
【図９】  圧着された接続片を有する熱交換器の代替的な実施形の、部分的な、かつ部分的に断面して示した図である。
【符号の説明】
１  冷房機、  ２  圧縮機、  ３  出口、  ４  入口、  ５  圧力導管、  ６  冷却器、  ７  出口、  ８  圧力導管、  ９  高圧入口、  １１  熱交換器、  １２  高圧出口、  １４  圧力導管、  １５  膨張弁、  １６  蒸発器、  １７  低圧導管、  １８  低圧入口、  １９  低圧出口、  ２１  低圧導管、  ２２  熱交換器管、  ２３  脚部、  ２４  脚部、  ２５  アーチ形区分、  ２６  軸線、  ２７  外とう面、  ２８  縦中心軸線、  ２９  中央通路、  ３１  破線、  ３２  突起、  ３３  縦リブ、  ３３ａ  側面、  ３３ｂ  側面、  ３６  外部通路、  ３６ａ  外部通路、  ３６ｂ  外部通路、  ３７  中間壁、  ３８  壁区分、  ３９  線、  ４１  線、  ４２  接続片、  ４３  接続片、  ４４  端部、  ４５  端部、  ４６  基体、  ４７  開口、  ４８  リング肩、  ４９  円すい状区分、  ５１  移行箇所、  ５２  円筒状区分、  ５３  接続片、  ５４  通路、  ５５  通路、  ５６  側方室、  ５７  接続片、  ５８  片、  ５９  溶接継ぎ目、  ６１  溶接継ぎ目、  ６２  溶接継ぎ目、  ６５  基体、  ６６  円筒状の室、  ６７  開口、  ６８  開口、  ６９  管中心軸線、  ８１  突出部、  ８２  リング溝、  ８３  Ｏリング、  ８４区分、  ８５  流入又は流出室、  ８６  端壁、  ８７  開口、  ８８  開口、  ８９  接続ブラケット、  ９１  環状溝、  ９２  カニューレ、  ９３  金属リブ、９４  接続開口、  ９５  管端部、  ９６  案内面、  Ｆ  矢印、  Ｆ１  矢印
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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