(57)【要約】      （修正有）【課題】ルーバーを有するリブ構造を備えた熱交換器用の板金部品において、熱交換効率を向上させ、多様な形態に対応できる板金部品及びその製造方法を提供する。【解決手段】板金部品２は、ルーバー３を形成する切り口構造５を備え、切り口構造５には、それぞれ２つの切り口６を有する少なくとも２つの切り口部１０が設けられる。切り口部１０は切り口のない平坦領域１１によって板金部品２の幅方向８に互いに切り離され、切り口構造５は、切り口構造幅１３を横切るように幅方向８に延びる。切り口構造５には、異なる数の少なくとも２つの幅方向８に隣接する切り口６を有する切り口部１０が設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルーバー（３）を有するリブ構造（１）を備えた板金部品（２）であって、
上記ルーバー（３）を形成する切り口構造（５）を有し、該切り口構造（５）には、それぞれ２つの切り口（６）を有する少なくとも２つの切り口部（１０）が設けられ、該切り口部（１０）は、切り口のない平坦領域（１１）によって上記板金部品（２）の幅方向（８）に互いに切り離され、
上記切り口構造（５）は、切り口構造幅（１３）を横切る幅方向（８）において延び、
それぞれの上記切り口部（１０）の上記ルーバー（３）は、上記板金部品（２）から鋭角のルーバー角度（４２）で離れており、
少なくとも２つの上記幅方向（８）に隣接した切り口部（１０）は、それぞれ異なる数の切り口（６）を有する
ことを特徴とする板金部品。
【請求項２】
請求項１に記載の板金部品において、
上記切り口部（１０）の少なくとも２つは、上記幅方向（８）に延びる異なる切り口部幅（１７）を有する
ことを特徴とする板金部品。
【請求項３】
請求項２に記載の板金部品において、
上記切り口部（１０，１０’）は、最小切り口部幅（１７，１７’）を有し、少なくとも１つの他の切り口部（１０，１０’）の切り口部幅（１７，１７’）は、上記最小切り口部幅（１７，１７’）の整数倍に等しい
ことを特徴とする板金部品。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の板金部品において、
異なる切り口部幅（１７）を有する切り口部（１０，１０’）が少なくとも一部において交互に配置される
ことを特徴とする板金部品。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の板金部品において、
少なくとも１つの上記切り口部（１０）の複数の上記切り口（６）は、上記幅方向（８）において等距離に配列される
ことを特徴とする板金部品。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の板金部品において、
少なくとも１つの上記切り口部（１０）は、他の上記切り口部（１０）と異なる数の切り口（６）を有する
ことを特徴とする板金部品。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載の板金部品において、
上記幅方向（８）に隣接した各切り口部（１０）の上記ルーバー（３）は、互いに反対方向を向いている
ことを特徴とする板金部品。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つに記載の板金部品において、
上記切り口部（１０）の上記ルーバー（３）の上記ルーバー角度（４２）は、別の切り口部（１０）の上記ルーバー（３）の上記ルーバー角度（４２）よりも小さい
ことを特徴とする板金部品。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１つに記載の板金部品において、
上記幅方向（８）に隣接する各切り口部（１０）のルーバー（３）の上記ルーバー角度（４２）は、上記幅方向（８）に向かって減少している
ことを特徴とする板金部品。
【請求項１０】
請求項７及び９に記載の板金部品において、
同じ方向を向く上記ルーバー（３）を有し、上記幅方向（８）に隣接する切り口部（１０）のルーバー（３）の上記ルーバー角度（４２）は、上記幅方向（８）に向かって減少している
ことを特徴とする板金部品。
【請求項１１】
請求項１から８のいずれか１つに記載の熱交換器のためのルーバー（３）を有するリブ構造（１）を備えた板金部品（２）を製造する製造方法において、
２本のロール（２３）を有する一対のロール（２２）を用意し、
ルーバー（３）を形成するための切り口構造（５）を有する板金部品（２）を提供するために、少なくとも１つの上記ロール（２３）の外周縁にカッティング輪郭（２４）を設け、
上記カッティング輪郭（２４）に、上記板金部品（２）に切り口構造（５）の切り口（６）を提供するための刃（２５）を有する少なくとも２つの切り口部（２７）を設け、これらの刃（２５）が上記ロール（２３）の軸方向（２６）において互いに離れて間隔を空けるようにし、
上記切り口部（２７）は、切り口のない平坦部（２８）によって上記軸方向（２６）において互いに切り離され、
上記カッティング輪郭（２４）を、カッティング輪郭幅（２９）を横切るように上記軸方向（２６）に延ばし、
上記軸方向（２６）において隣接した少なくとも２つの切り口部（２７）に異なる数の上記刃（２５）を設けておき、
上記切り口構造（５）を設けるために、上記板金部品（２）を上記一対のロール（２２）の間を通過させる
ことを特徴とする板金部品の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の板金部品の製造方法において、
上記板金部品（２）の一端（３５）が上記ロール（２３）の軸方向（２６）と平行して延びるように、上記板金部品（２）を上記一対のロール（２２）に導入する
ことを特徴とする板金部品の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の板金部品の製造方法において、
上記一対のロール（２２）の間を通る前に上記板金部品（２）は、該一対のロール（２２）に対し、上記軸方向（２６）に延びる板金部品端部中央（３６）が、上記軸方向（２６）に延びる上記カッティング輪郭（２４）の幅中央（３１）に対してオフセット（３４）して配置されるように位置付けられる
ことを特徴とする板金部品の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の板金部品の製造方法において、
上記板金部品（２）は、上記一対のロール（２２）に対し、上記オフセット（３４）が少なくとも上記軸方向（２６）に延びる切り口部（２７）の切り口部幅（３０）に一致するように配置される
ことを特徴とする板金部品の製造方法。
【請求項１５】
請求項１１から１４のいずれか１つに記載の板金部品の製造方法において、
上記軸方向（２６）の外側に位置する上記板金部品（２）の少なくとも一方の幅方向端部（１２）が１つの上記平坦部（２８）に一致するように、上記板金部品（２）を上記一対のロール（２２）に対して配置して該一対のロール（２２）の間を通過させる
ことを特徴とする板金部品の製造方法。
【請求項１６】
請求項１１〜１５のいずれか１つの製造方法に使用される一対のロール（２２）のうちの１つのロール（２３）である
ことを特徴とするロール。
【請求項１７】
第１の流体が流れ方向（３９）に流れ得る流れ空間（４０）と、
上記流れ空間（４０）に配列され、第２の流体が流れることができる少なくとも２つのチューブ（４１）とを有する熱交換器（０）において、
請求項１〜１０のうちの１つに記載の板金部品（２）が、請求項１１〜１５のいずれか１つに記載の製造方法によって作られて、上記チューブ（４１）の間に配置され、その幅方向（８）が、上記流れ方向（３９）に沿って延びる
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項１８】
請求項１７に記載の熱交換器（０）において、
請求項９又は１０に記載の板金部品（２）を有し、
上記幅方向（８）に隣接する切り口部（１０）の上記ルーバー（３）の上記ルーバー角度（４２）が上記流れ方向（３９）に向かって減少している
ことを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
請求項１の前文に規定しているように、本発明は、熱交換器用の、ルーバーを有するリブ構造を備えた板金部品に関する。本発明はさらに、一対のロールによりこの種の板金部品を製造する製造方法、及びこのような一対のロールのうちの１つのロールに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器は、２つの流体間の熱交換に用いられると共に、多様な用途がある。例えば、この種の熱交換器は、空調システム及び自動車において用いられ得る。流体間の熱交換のために、この種の熱交換器は、通常、２つの連通しないように分離された流路システムを有し、それらは互いに伝熱的に接続される。伝熱を改善するために、特に伝熱表面積を拡張するために、どのようにして流路システムの１つに配置されるリブ構造を使用するべきかは知られている。伝熱効果を上げ、及び／又は、対応する流体の流れに対して好ましい影響を及ぼすために、この種のリブ構造は、通常ルーバーを備えている。そしてそれは、特にリブ構造を通る流れを生み出す。
【０００３】
特許文献１及び２は、この種のルーバーを有するリブ構造を示し、このリブ構造は、ルーバー部に配置される一方、ルーバー部は、ルーバーのない平坦領域によって互いに分離される。
【０００４】
この種のリブ構造は、一般に板金部品で製造され、板金部品はルーバーを作るために切り口（cut） を備え、それらの切り口端部は、ルーバーを作るために上方に折り曲げられる。切り口を有するそれぞれの板金部品を形成するため、又は、切り口の構造を板金部品に導入するために、板金部品は、対応する設備（例えば一対のロール）で加工される。このような方法で、対称形の切り口構造及びそれに応じた対称形のルーバー構造が板金部品に作成される。さらにまた、板金部品の外端には、板金部品の損傷及び／又は失敗率を少なくするために、平坦領域が設けられている。
【０００５】
しかしながら、ルーバーがリブ構造に設けられていない上記平坦領域は、流体及び／又は熱交換の流れに関し、熱交換器に対して低い効率しか発揮しないという欠点を示す。
【０００６】
さらにまた、リブ構造は、特定の熱交換器の状況（特に対応する熱交換器の寸法）に適合していなければならない。このため、それぞれの場合で個々に適合する器材、特に適切な対のロールを使用することが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許出願第１３３１４６４号公報
【特許文献２】独国実用新案第２００１０９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、本発明は、改善された又は少なくとも代わりとなる、ルーバーを有するリブ構造の板金部品、その板金部品を製造する方法、及びその板金製造用ロールの実施形態を実現することを目的とする。また本発明は、リブ構造のより可変的な製造及び／又はリブ構造の可能な外形の多様化及び／又はリブ構造の製造費用の低減化により特徴付けられる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、独立クレームの主題である本発明により解決される。有利な実施形態は、従属クレームの主題である。
【００１０】
本発明は、板金部品に異なる数の切り口部を有する熱交換器用の、ルーバーを有するリブ構造を形成する一般の考えに基づく。そして、そのようなルーバーがそれぞれの切り口から作られる。このように、板金部品は、異なる数のルーバーを有する部分からなる。これにより、リブ構造のより柔軟な使用が可能となる。特に、異なる外形のリブ構造は板金部品から製造され得、それを、特に異なる外形的な状況の熱交換器で、異なる熱交換器において使用し得る。これは、同じ板金部品から作り出されるリブ構造の幅広い変形例を可能にする。また、板金部品又はリブ構造の製造費用を減少させることもできる。さらにまた、異なる数の切り口又はルーバーを板金部品の切り口のない領域又はリブ構造のルーバーのない領域を短くするか又は減らすために用いることができる。その結果、リブ構造の効率及び対応する熱交換器の効率を増加させることができる。本発明の概念によれば、板金部品には、その後ルーバーを形成するのに役に立つ切り口構造が設けられている。切り口構造は少なくとも２つの切り口部を含み、それぞれの切り口部が少なくとも２つの切り口を含む。例えば切り口端部の再形成（reshape）によって、それぞれの切り口をこの種のルーバー製作のために提供することができる。それぞれの切り口部のルーバーが、板金部品から鋭角で起き上がっており、その鋭角は、ルーバーと板金部品との間の、より小さい角度である。切り口部は、板金部品の幅方向において互いに切り離される。その一方で、切り口のない平坦領域が切り口部間に配置される。このように、幅方向は通常、切り口に直角に延びる。切り口部は、切り口構造幅に交差する幅方向に延びる。少なくとも２つの幅方向に隣接した切り口部は、異なる数の切り口を有する。したがって、少なくとも２つの幅方向に隣接したルーバー部は、異なる数のルーバーを有する。すなわち、板金部品は、以降、板金部品幅として定義される幅に交差する、切り口構造の幅方向に延びる。切り口構造は、少なくとも２つの切り口部を有し、切り口部のうちの少なくとも２つは、異なる数の切り口を有する。したがって、切り口からルーバーを作った後の板金部品は、少なくとも２つの幅方向に隣接したルーバー部を有し、それらは異なる数のルーバーを有する。
【００１１】
好ましい実施形態では、切り口構造は板金部品の幅中央に関して非対称に形成される。以下、この中央を板金部品幅中央という。そして、ルーバー構造も板金部品幅中央に関して非対称に形成される。ここで、非対称の構成は、切り口又はルーバーの数が異なることによって非対称となる。この非対称の構成は、１つの板金部品から又は同様に構成された板金部品から、対応する熱交換器の異なる外形に適する、異なる外形又はリブ構造のリブ構造を製造することを可能にする。
【００１２】
板金部品からリブ構造を製造することは、板金部品の対応する再形成によって行い得る。この再形成は、板金部品に切り口構造を設けた後、及び／又は板金部品にルーバーを設けた後に行われるのが望ましい。
【００１３】
板金部品は、理論的にはいかなる種類の金属含有材料からできていてもよい。好ましくは、板金部品は、良好な熱伝導率を有する材料から作られる。特に、金属又は金属含有合金が用いられる。例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金が考えられる。
【００１４】
切り口部が幅方向に延びる同じ切り口部幅を有していてもよい。切り口部がそれぞれ同じ数の切り口を有していてもよい。
【００１５】
さらに、それぞれの切り口部の切り口が等距離で、特に幅方向に等距離に配列されていてもよい。すなわち、切り口部のルーバーは、同様に、等距離で配列される。この種の切り口部の切り口が異なる間隔に配列され、及び／又は異なる切り口部の切り口が異なる間隔で配置されることが、変形例として考えられ得る。
【００１６】
仮に２つの切り口部の切り口が等距離に配置されているならば、より大きな切り口部幅を有する、切り口部のうちの１つの切り口部では、切り口又はルーバーの数がより多くなる。
【００１７】
他の好ましい実施形態では、切り口部のうちの少なくとも２つは、幅方向に延びる異なる切り口部幅を有する。このように、異なる外形のリブ構造が板金部品から製造され得る。異なる切り口部幅は、この場合、特に等距離に配置された切り口のために、異なる切り口部幅の切り口部は、異なる数の切り口を有することを意味し得る。
【００１８】
少なくとも部分的に、異なる切り口部幅の切り口部が交互に配置される実施形態が有利である。これは、少なくとも１つの領域で、異なる切り口部幅の切り口部が交互に配置されることを意味する。特に、これは、まさにこの部分の隣接する切り口部が異なる切り口部幅を有することを意味する。その結果、多数の異なる外形のリブ構造を板金部品から得ることができる。
【００１９】
他の好ましい実施形態では、この種の切り口部は、最小切り口幅を有する。すなわち、より大きな切り口部幅を有する少なくとも１つの他の切り口部がある。好ましくは、少なくとも１つの他の切り口部の切り口部幅は、最小切り口幅の何倍か（整数倍）に一致する。このように、特に、板金部品の次の処理（例えばルーバー製作及び／又はリブ構造への板金部品の再形成）は、単純化される。
【００２０】
同じことは、切り口部間の間隔にもあてはめ得る。すなわち、少なくとも２つの他の切り口部間の幅方向に延びる最小の間隔があり、少なくとも２つの切り口部間の間隔は、最小の間隔の整数倍に一致する。
【００２１】
さらに、好ましくは、板金部品は幅方向の外端を有し、これは、長手方向の端と呼ばれ、切り口が設けられていない。
【００２２】
すなわち、板金部品は、これらの端に平坦領域がある。このようにすることで、板金部品に切り口構造を設けるときに、板金部品が損傷するのが回避されるか、少なくとも抑制され、板金部品の不合格品率が減少する。
【００２３】
理論的には、幅方向に隣接する切り口部のルーバーが同じ方向を向くことが考えられる。すなわち、それらは、同じ方向に再形成されるか又は特に起き上げられる。幅方向に隣接する切り口部のルーバーが反対方向を向くように配置される実施形態もあり得る。このように、これらの実施形態では、そのような切り口部のルーバーは、特に起き上がるように、一方向へ再形成される。その一方で、幅方向に隣接する他の切り口部のルーバーは特に、反対方向に起き上げられ、再形成される。これは、幅方向に隣接する切り口部を通過すると、即座に、リブ構造の中を流れている流体が異なる方向へルーバーによって偏向されることを意味する。その結果、特に、異なる方向の乱流が生じる。特に好ましくは、幅方向に直近の切り口部又はルーバー部は異なる方向を向く。
【００２４】
理論的には、それぞれのルーバーは、任意の所定のルーバー角度を有するように板金部品から起き上げられ得る。所定のルーバー角度は、この場合、例えば、１５度〜４０度の間に設定し得る。特に、ルーバー角度は、２０度、２３度又は２７度である。
【００２５】
特に好ましい実施形態において、隣接する切り口部、特に幅方向に隣接する切り口部のルーバーのルーバー角度は、様々な傾向がある。すなわち、そのような切り口部のルーバー角度は、隣接した切り口部（特にすぐ近くで隣接したもの）のルーバーのルーバー角度よりも大きいか、より小さく設定され得る。
【００２６】
好ましくは、幅方向に隣接する切り口部のルーバーのルーバー角度は、幅方向に進むにつれて減少する。この減少は、すなわち、境目がはっきりした移行によるステップのようであり得るか、連続的であり得る。つまり、ルーバー角度は、１つの切り口部から次の切り口部まで幅方向に沿って減少し得る。これは流れのルーバー角度、特に流れの圧力降下によって流れ変化が提供される。そして、特に流体において引き起こされる圧力降下に関し、減少するルーバー角度により提供されるように、幅方向のルーバーの影響は、ルーバー角度の増加と共に増加する。
【００２７】
他の好ましい実施形態では、同じ方向を向くルーバーを有する切り口部のルーバー角度は、幅方向に進むにつれて減少する。換言すれば、切り口部又はルーバー部のルーバーのルーバー角度は、同じ方向を向くルーバーを有する幅方向に隣接する（特にすぐ近くに隣接する）切り口部のルーバーのルーバー角度よりも大きい。
【００２８】
この種の板金部品は、一対のロールを用いて作られるのが好ましい。一対のロールの少なくとも１つのロールは、その外側の円周上のカッティング輪郭を有し、それにより、板金部品に切り口構造が形成される。カッティング輪郭は、板金部品に切り口を形成するための対応する刃を有する。一方で、カッティング輪郭はこの種の刃を有する少なくとも２つの切り口部を有し、これらは、ロールの軸方向に互いに間隔を空けて配置され、軸方向に延びる。切り口部はロールの長手方向に互いに切り離される。その一方で、切り口のない滑らかな部分は、互いに間隔を空けて設けられた切り口部の間に配置される。それぞれの刃は、ロールの部分的な区分上にロールの円周方向に延びることができる。好ましくは、刃のうちの少なくとも１つが円周方向に囲むように延び、中断部を有してもよい。これらの中断部は、金属シートに切り口のない部分又は曲げ部を形成し、板金部品は、曲げられるか又はリブ構造を製造するために再形成される。それぞれのロールのカッティング輪郭は、カッティング輪郭長に沿うロールの軸方向に延びる。ロール長手方向又は軸方向において互いに間隔を置かれた少なくとも２つの切り口部は、異なる数の刃を有する。板金部品に切り口構造を提供するために、板金部品は、一対のロールに導かれる。これは前述の切り口部を生じ、それらは平坦領域によって、切り離され、少なくとも２つの切り口部は、異なる数の切り口を有する。特にそれと平行して、切り口構造の幅方向は、一対のロールのロール又はそれぞれのロールの、軸方向に沿って延びる。このように、特定の切り口部のため、この種の切り口部が板金部品において製作される。その一方で、一対のロールの滑らかな部分は、板金部品の平坦領域を製造する。
【００２９】
カッティング輪郭は、カッティング輪郭幅の縦の中央（以下、カッティング輪郭幅中央という）に関して非対称で形作られるのが望ましい。特に、このような方法で、上述の通りの非対称の切り口構造が形成され得る。
【００３０】
板金部品の一端が一対のロールの軸方向に沿って延びるように、板金部品が一対のロールに導入される実施形態が好ましい。特に、板金部品の前縁が、一対のロールを通るときに、一対のロールの軸方向に沿って、特に平行に向けられる。板金部品が矩形の形状を有する場合、これは、板金部品の長手方向の端が、一対のロールの軸方向に直角に向くように置かれることを意味する。
【００３１】
一対のロールに導かれる前に、板金部品が、軸方向に沿って延びる板金部品の端中央がカッティング輪郭幅中央に関してオフセットして配置される実施形態が好ましい。すなわち、特に、板金部品は、中央ではなく、例えば中心からずれ又は非対称的に、一対のロールに導かれる。このように、特に、オフセットの仕方を変えることによって、異なる切り口構造の外形を有する板金部品を製造することができる。特に、同じ一対のロールを用いて異なる切り口構造外形を有する板金部品を製造することが、このような方法で可能である。
【００３２】
また、軸方向に沿って延びる板金部品の切り口構造幅の切り口構造幅中央が、ロールの縦方向中央からオフセットして配置されることを意味する。
【００３３】
オフセットは、少なくともこの種の切り口部幅と同じ大きさであるのが好ましい。
【００３４】
一対のロールは、軸方向において、板金部品の幅と少なくとも同程度の大きさであるのが好ましい。すなわち、軸方向に延びるロール長、好ましくはカッティング輪郭の幅は、一対のロールを軸方向に通過する板金部品の寸法、特に板金部品の幅よりも大きく、少なくとも同じ大きさである。
【００３５】
オフセット量は、最小切り口幅又は最小切り口幅の整数倍に等しい実施形態が好ましい。この場合、特に、板金部品の次の処理（特にルーバー及び／又は板金部品の再形成をリブ構造にする処理）が単純化される。
【００３６】
さらに、好ましくは、それぞれのロールは、その縁部に、そのような軸方向に延びる平坦部を有する。
【００３７】
少なくとも１つの外方に位置する終端又は軸方向の板金部品の端（特に長手方向端）が、ロールのそのような平坦部に一致するように、板金部品が向きを向けられ又は並べられる実施形態が好ましい。したがって、この終端又はこの端に、この種の平坦領域が設けられる。
【００３８】
もちろん、板金部品だけでなく、板金部品を製造する方法及び板金部品製造のためのこの種のロールも本発明の範囲にある。
【００３９】
好ましくは、ロールは、ロールの軸方向に異なる切り口部幅を有する少なくとも２つの切り口部を有する。これにより、異なる切り口部幅の切り口部を有する同様の板金部品の提供を可能にする。
【００４０】
ロールの好ましい実施形態において、最小切り口部幅を有するような切り口部が設けられ、他の切り口部のうちの少なくとも１つの切り口部幅は、最小切り口部幅の整数倍に一致する。このようにして対応する切り口部が板金部品に製造され得る。
【００４１】
好ましくは、切り口部の少なくとも１つの、好ましくは全ての切り口部の刃は、互いに等距離で軸方向に配置される。このように、板金部品の対応する切り口が、少なくとも１つのこの種の切り口部のために、等距離で配列される。
【００４２】
もちろん、板金部品及びその製造方法の他に、この種の板金部品を有する熱交換器も本発明の範囲にある。この種の熱交換器は、第１の流体が流れ得る流れ空間を有する。第１の流体は、流れ空間を通って流れ方向に流れる。その一方で、少なくとも２つのチューブ（特に平坦なチューブ）が流れ空間に配置され、その中を第２の流体が流れる。第２の流体は、第１の流体と連通しないように流れる。このような方法で、第１の流体と第２の流体との間の熱交換が発生する。２つのチューブの間に、第１の流体と第２の流体との間の熱交換の効率を改善するために、この種の１つの板金部品が配置される。好ましくは流れ方向に沿って延びる板金部品の幅方向に流れることができるように、板金部品が配置される。その結果、板金部品の中を流れる第１の流体は、板金部品の反対側に到達するようにルーバーを通過できる。
【００４３】
特に、幅方向に隣接する切り口部のルーバー角度が、流れ方向に向かって減少するように、板金部品が設計されるのが好ましい。より大きなルーバー角度は、第１の流体のより大きな圧力降下をもたらす。したがって、熱交換器又は板金部品を通るより長い流路のために、流れ方向の圧力降下は、連続して減少するルーバー角度のために減少し得る。そして、より長い流路は、十分な表層を熱交換に提供する。短い流路では、より少ない伝熱表面積を利用でき、その結果、より大きな乱流は、より大きなルーバー角度によって、発生され得る。それは、より大きな関連する圧力損失にもかかわらず十分な伝熱をもたらす。
【００４４】
本発明のさらに重要な特徴及び利点は、下位請求項、図面及び図面を用いた図の対応する説明に示されている。
【００４５】
もちろん、上述した特徴及び後述する特徴は、本発明の範囲から外れることなく、それぞれの組合せ際だけでなく、他の組合せ又は単独でも使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】ルーバーを有するリブ構造を備えた板金部品を示す正面図である。
【図２】板金部品を示す断面図である。
【図３】板金部品を製造するためのレイアウトを示す平面図である。
【図４】図２の他の例示的実施形態を示す図である。
【図５】図２の他の例示的実施形態を示す図である。
【図６】図２の拡大図である。
【図７】図６の他の例示的実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
本発明の好適な例示的実施形態は、図面において表され、以下の説明で詳細に説明される。同じ符号は、同一、類似又は機能的に同一の構成要素のために使われる。
【００４８】
図１は熱交換器０のリブ構造１を示し、それは熱交換器０のチューブ４１間に配置される。この熱交換器０は、第１の流体が流れ方向３９に流れ得る流れ空間４０を有し、その流れ空間４０にチューブ４１が配置されている。第１の流体及び第２の流体が互いに連通することなく流れるようになっており、その第２の流体がチューブ４１に流通可能である。チューブ４１及びリブ構造１を通るときに、第１の流体と第２の流体との間で熱交換が行われる。リブ構造１には、流れ方向３９に向かって第１の流体が流れる。
【００４９】
リブ構造１は、板金部品２であり、この板金部品２は、ルーバー３を備え、リブ構造１の形状となるように再形成されるか又は折り曲げられる。本実施形態では、リブ構造１は波形であり、図示するように、リブ構造１の折曲部４を折り曲げてルーバー３の間に位置付けられる。
【００５０】
図２は、リブ構造１に再形成された後の板金部品２の断面図である。図示されるように、板金部品２は、複数の切り口６を有する切り口構造５を備えている。切り口６は、板金部品２の長手方向７に延び、幅方向８において互いに間隔を空けて配置されている。このように、幅方向８は切り口６に傾斜して延び、好ましくは直角に延びる。幅方向８は、好ましくは流れ方向３９に沿い、特に平行して延びる。切り口構造５の切り口６がグループ化され、切り口構造５が切り口部１０となり、切り口６は、切り口のない平坦領域１１によって、幅方向８に互いに切り離される。このようにして、平坦領域１１は、隣接した切り口部１０の間に配置される。さらにまた、板金部品２は幅方向８外側の長手方向に延びる端１２において、切り口がない平坦領域１１が設けられている。切り口構造５は、切り口構造幅１３全体の幅方向８に延びる。板金部品２は板金部品幅１４全体の幅方向８に延び、本実施形態では、その幅は切り口構造幅１３に一致する。少なくとも２つの幅方向８に隣接した切り口部１０は、異なる数のこの種の切り口６を有する。ここで、切り口構造５は板金部品幅中央１５に関して非対称に形作られる。板金部品幅中央１５は、破線で示すように、本実施形態の切り口構造幅１３の切り口構造幅中央１６に一致する。
【００５１】
それぞれの切り口部１０は、切り口部幅１７に沿って幅方向８に延びている。切り口構造５は、２種類の切り口部１０を有する。第１の種類の切り口部１０’は、最小切り口部幅１７’を有する。少なくとも１つの他の切り口部１０の切り口部幅１７は、最小切り口部幅１７’の整数倍と一致する。本実施形態では、切り口構造５及びこの板金部品２は、上記第１の種類の、すなわち最小切り口部幅１７’を有する切り口部１０’だけを有する。一方、他の切り口部１０は、最小切り口部幅１７’の整数倍と一致する切り口部幅１７’’を有し、本実施形態では、これは、最小切り口部幅１７’の２倍である。このように、２倍の切り口部幅１７’’を有する切り口部１０は、第２の種類の切り口部１０’’を形成する。
【００５２】
板金部品２に切り口６を形成することによって、切り口端部１８が再形成されて製造される。そして、図２に拡大して示すように、特に起き上げられる。本実施形態では、特定の切り口部１０の幅方向８に隣接する切り口端部１８は、反対方向に再形成される。このような方法で、それぞれの切り口部１０は、切り口構造５によって、ルーバー３及びルーバー構造２０を有するルーバー部１９を作るために用いられる。本実施形態では、隣接した切り口部１０又はルーバー部１９のルーバー３は、互いに反対方向を向いている。
【００５３】
図２に示す実施形態において、外側の左の切り口部１０は、その他の切り口部１０よりも少ない数の切り口６を有する。したがって、外側の左のルーバー部１９は、他のルーバー部１９よりも少ない数のルーバー３を有する。
【００５４】
図３に示すレイアウト２１によって、板金部品２が製造される。レイアウト２１には、２本のロール２３（図３に上側のみに示す）を有する一対のロール２２が設けられている。ロール２３は、その外側の円周又はエンベロープ面にカッティング輪郭２４を有し、このカッティング輪郭２４は、完全に全周には延びていない複数の刃２５が設けられ、これらはロール２３の軸方向２６に互いに間隔を空けて配列される。さらにまた、少なくとも１つの中断部３８がロール２３に設けられ、この中断部３８は図３において示される。特定の中断部３８は、円周方向に延びる刃２５を途切れさせる。これらの中断部３８は、このように板金部品２の上述した折曲部４を形成し、それは板金部品２を再形成してリブ構造１とするのに役立つ。複数の刃２５は、切り口部２７にグループ化され、切り口部２７は切り口のない平坦部２８によって軸方向２６に互いに切り離される。刃２５は、板金部品２に同様の切り口６を形成するのに役立つ。図３において見えない、一対のロール２２のうちもう一方のロール２３は、カッティング輪郭２４の反対形状が形成され、その外側の円周に嵌合する輪郭を有する。その結果、カッティング輪郭２４により、同様の切り口構造５が、同様の板金部品２に製造され得る。カッティング輪郭２４は、カッティング輪郭幅２９に交差する軸方向２６に沿って延びる。それぞれの切り口部２７は、切り口部幅３０に交差して軸方向２６に延びる。ロール２３は、２種類の切り口部２７を有し、それらは切り口部幅３０に関して異なる。第１の種類の切り口部２７’は、最小切り口部幅３０’を有する。第２の種類の切り口部２７’’は、最小切り口部幅３０’の整数倍に対応する切り口部幅３０’’を有し、本実施形態では、最小切り口部幅３０’の２倍に等しい。少なくとも２つの軸方向２６に隣接する切り口部２７は、異なる数の刃２５を有する。図３に例示される実施形態において、より大きな切り口部幅３０を有する切り口部２７は、より小さな切り口部幅３０を有する切り口部２７よりも多くの数の刃２５の数を有する。図３において、さらに、カッティング輪郭２４が軸方向２６に延びるカッティング輪郭幅２９のカッティング輪郭幅中央３１に関して非対称に形作られる。このカッティング輪郭幅中央３１は、対応する破線により示される。
【００５５】
切り口構造５を有する板金部品２を提供するために、板金部品２は、供給方向９に一対のロール２２に導かれる。そして、本実施形態では、それはロール２３の軸方向２６及び板金部品２の幅方向８に垂直に延びる。板金部品幅１４が軸方向２６に沿って延びるように、板金部品２は決められた位置に置かれる。板金部品２は矩形であるので、板金部品２の長さ７は、板金部品幅１４に直角に延び、また軸方向２６に直角に延びる。このように、板金部品２は、その長さ７に沿って一対のロール２２に導かれる。板金部品２，２’’は、板金部品２の前端３５が軸方向２６に沿って、特に軸方向２６に平行に延びるように、一対のロール２２に導かれる。板金部品幅中央１５は、このように板金部品の前端３５の板金部品端中心３６に一致する。これは図２に示される板金部品２の切り口構造５を提供し、それは図３において参照番号２’及びＩＩを付され、実線により表される。ここで、板金部品幅中央１５がカッティング輪郭幅中央３１に対してオフセット３４を有して軸方向２６に配置されることがわかる。このように、板金部品２’は、一対のロール２２に対し、中心を離れ、又は、非対称的に導かれる。このオフセット３４（また参照番号３４’により示される）は、最小切り口部幅３０’よりも大きい。
【００５６】
一対のロールを通して板金部品２を供給すると即座に、切り口部２７’は切り口部１０’を形成し、その一方で、切り口部２７’’は切り口部１０’’を形成する。したがって、ロール２３の平坦部２８は、板金部品２の平坦領域１１に一致する。
【００５７】
図３の拡大図から明らかなように、特定の切り口部２７の刃２５が軸方向２６に等距離に配置される。この結果、切り口６が軸方向２６に、そして各切り口部１０の幅方向に等距離に配置される。
【００５８】
図４は板金部品２の他の例示的実施形態を示し、参照番号２’’を付している。この板金部品２’’と図２の板金部品２’とは、参照番号１４’’により示される板金部品幅１４が、板金部品２’の板金部品幅１４’よりも大きいという点で、異なる。さらにまた、板金部品２’’は、特に板金部品２’の切り口部１０’，１０’’の数及び切り口構造５の分布に関して異なる、切り口構造５を有する。この板金部品２’’もレイアウト２１の一対のロール２２によって製造される。このために、図３においてIIIで破線で示すように、板金部品２’’が板金部品２’と同様に一対のロール２２に供給される。板金部品２’’の板金部品幅中央１５が、カッティング輪郭幅中央３１に対し、軸方向２６のオフセット３４’’を保つように、板金部品２’’が一対のロール２２に導かれる。このオフセット３４’’は、板金部品２’のオフセット３４’よりも大きい点で異なる。板金部品２’及び板金部品２’’は、カッティング輪郭幅中央３１に対して同じ方向にオフセットして配置される。これにより、板金部品２’’の場合、少なくとも２つの幅方向８に隣接する切り口部１０が異なる数の切り口６を有する切り口構造５を製造する。さらに、これにより、板金部品２’’において、板金部品幅中央１５及び切り口構造幅中央１６に関する切り口構造５の非対称の構成を生む。
【００５９】
この種の板金部品２の他の実施形態が図５に示されて、参照番号２’’’が付されている。この板金部品２’’’も、板金部品２’，２’’と、切り口部１０’，１０’’の数及び配列に関して異なる。板金部品２’’’の板金部品幅１４（参照番号１４’’’により示される）は、板金部品２’’の板金部品幅１４’’よりも大きい。カッティング輪郭２４を設けることで、板金部品２’’’は、板金部品２’’及び２’と同様に一対のロール２２を通って供給される。図３の板金部品２’’’は、点及び破線によって、そして、Ｖにより示される。しかし、板金部品２’，２’’と対照的に、板金部品２’’’は、一対のロール２２にオフセット無しで供給される。つまり板金部品２’’’の板金部品幅中央１５’’’は、カッティング輪郭幅中央３１から軸方向２６において離れて配置されず、カッティング輪郭幅中央３１と一致する。そして、軸方向２６の少なくとも２つの隣接した切り口部２７の刃２５の異なる数のために、切り口構造５の対応する構成ができ、そこで、幅方向８に隣接した少なくとも２つの切り口部１０は、異なる数のこの種の切り口６を有する。さらにまた、この場合、同様にカッティング輪郭２４の非対称の構成のため、板金部品幅中央１５’’’と切り口構造幅中央１６’’’とに関して非対称の切り口構造５の構成ができる。
【００６０】
このように、全実施形態で、この種のルーバー３に切り口６を再形成した後、板金部品２には、異なる数のルーバー３を有する、少なくとも２つの幅方向８に隣接したルーバー部１９を有するルーバー構造２０が設けられる。さらにまた、板金部品幅中央１５に関して非対称的なルーバー構造２０が得られる。
【００６１】
全ての例示的実施形態において、少なくとも１つの平坦部２８に、軸方向２６の外側のシート端１２がその都度一致するように、板金部品２が一対のロール２２に対して配置される。これにより、これらの平坦領域１１がシート端１２の領域に配置される。図６に再び図２の拡大した横断面を示す。特に、図６に示すように、幅方向８は流れ方向３９に沿って延びている。このように、第１の流体は、ルーバー３により進路を変えられ、板金部品２の両側に到ることが可能である。その結果、特に、乱流が第１の流体においても生じる。これは、第１の流体と板金部品２との間で、そしてチューブ４１の中を流れている第１の流体と第２の流体との間での熱交換の改良が達成される。
【００６２】
さらに、図６に示すように、特定の切り口部１０又はルーバー部１９のルーバー３は、板金部品２から鋭いルーバー角度４２によって起き上がる。鋭いルーバー角度４２は、より鋭角、すなわち、それぞれのルーバー３と板金部品２との間のより小さな角度になる。図示された全てのルーバー３は、板金部品２から同じルーバー角度４２で起き上がっている。さらに、幅方向８に最も近い隣接した切り口部１０又はルーバー部１９のルーバー３が再形成され、特に反対方向において、起き上がり、逆の方向を向くように配置される。
【００６３】
図７は、熱交換器０及び板金部品２の他の例示的実施形態を示す。本実施形態では、特定の切り口部１０及びルーバー部１９のルーバー３は、板金部品２から同じルーバー角度４２で起き上がっている。図７に示すように、幅方向８及び流れ方向３９に最も近く隣接する切り口部１０及びルーバー部１９は、それぞれ反対の方向を向くように置かれたルーバー３を備えている。さらに、図７に示すように、ルーバー部１９のルーバー角度４２は流れ方向３９を進むにつれて減少する。このように、図７に典型的に図示した実施形態の場合のように、幅方向８及び流れ方向３９に最も近く隣接し、同じ方向を向くルーバー３を有する切り口部１０及びルーバー部１９のルーバー角度４２は、流れ方向３９を進むにつれて減少する。このことで、第１の流体はより大きなルーバー角度４２を有するルーバー３に対して流れ方向３９において最初に衝突し、より高い乱流を生じるが、第１の流体のより大きい圧力降下を生成する。流れ方向３９において、第１の流体の相対的な圧力降下は、減少しているルーバー角度４２のために減少する。このように、全体に一定のルーバー角度４２を有する板金部品２と比較すると、十分な乱流が第１の流体と板金部品２との間に良好な熱交換のために発生すると同時に、第１の流体の圧力降下が減少する。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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