专利名称：换热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种主要用于车辆空气调节系统的换热器。
在用于车辆空气调节系统换热器的已有技术中，已知一种换热器，其中一个独立的箱体安装在换热器芯的一端(例如，看日本未审查的专利公报NO.H5-1896)。
在该公报公开的已有技术中，入口/出口部分是必不可少的，它们的形状与箱体中形成的插入孔相配合，以便于将这些管件的入口/出口部插进箱体中，在入口/出口处，热交换介质流入和流出。在已有技术中，位于入口/出口部附近管件的剖面形状和从入口/出口部向流通路径中U形转弯附近延伸的这个区域中管子中的剖面形状一般是互不相同的。
然而，在上述公开的已有技术换热器中，在管件的长度上可以有许多变化，这些变化取决于换热器的安装位置或容量。为了实现这种变化，必须为每种管件长度的变化提供一个不同的成型板模型。而且还必须改变自动组装生产线来适应所需管件的每个不同的长度。
由于这些原因，当使用不同长度的管子制造各种尺寸的换热器时，模型和改装自动组装生产线的成本很大，这在生产成本上产生了一个严重的问题。
本发明的目的是提供一种换热器，它可容易地适应管件长度的变化，因此，换热器能够有多种尺寸，并能够以低的制造成本制造。
相应地，本发明的换热器包括管件、翅片和一个箱体。其中每个管件的一端都带有一对互相平行的入口/出口和一个在这些入口/出口之间相通的U形热交换介质通道；其翅片是相间地位于许多管件之间的；而箱体能使管件的入口/出口部分安装入箱内，并在箱体内有一个隔板，该隔板将每个管件的入口/出口彼此隔开，同时将箱体内部分成一个入口侧和一个出口侧，其中入口侧与管件的入口/出口部分中的一侧相通，而出口侧与管件的入口/出口部分的另一侧相通。对每个管件，从入口/出口向热交换介质通道中U形转弯区域附近延伸的管子的截面形状是不变的。隔板上带有安装管件分隔部分的管子安装凹口。
换句话说，在本发明的换热器中，换热器芯是由许多层压管件构成的，这些管子的截面形状从入口/出口到流通路径U形转弯附近是不变的，并相间地带有翅片。换热器芯中各种不同管件的入口/出口部分被插入一个独立形成的箱体内，管子安装凹口是在分隔箱体内部的分隔板上向着换热器芯的方向开的，这样可安装大约位于管件入口/出口部分中心处的管子分隔部分。
因此，根据本发明，从入口/出口到流通路径U形转弯区域附近延伸的这段管件的剖面形状是不变的，通过首先制成一个给定长度的管件板，然后再在不同的位置切割该板，可以形成各种长度的管件，由此，可增加管件可能的变化。
此外，由于无论在什么位置切割管件，入口/出口的前端剖面的形状都保持不变，这样不需要改变换热器的组装方法，更具体地说，不需改变将管件插入到箱体内形成的插入孔中的方法。
简而言之，由于切割后管件入口/出口前端的剖面形状仍然保持不变，所以当通过将管件的入口/出口前端插进箱体和将管件的分隔部分插入箱体隔板上的管子安装凹口来使管件组装到箱体上时，在操作中切割与不切割没有不同。另外，当用箱体隔板将管件的入口/出口分成入口侧和出口侧时，由于切割后管件的形状与切割前相同，所以可以用与没切割时一样的方法进行操作。因此，即使对未切割管件和切割了的管件进行相同的操作，切割了的管件也会同未切割的管件一样不产生热交换介质的泄漏。
另外，本发明的换热器包括管件，翅片和一个箱体。其中每个管件从入口/出口到流通路径U形转弯区域附近延伸的管件截面形状是不变的，至少有一个从管子外侧向其内侧凹进的切口凹进部分，该凹进部分位于管件长度上一个给定位置，由此，通过在切口的给定凹进部分进行切割，形成了一根特定长度的管件，并且切口凹进部分中剩余处的凸肩部位可以作为一个箱体接触部分；其翅片是相间地位于许多管件之间的；而箱体能使管件的入口/出口插进箱内，在箱内有一个隔板，该隔板将管件的入口/出口部分的一侧与其另一侧隔开，同时将箱体内部分成一个入口侧和一个出口侧，其中入口侧与管件入口/出口部分中的一侧相通，而出口侧与管件的入口/出口部分的另一侧相通。通过将管件的箱体接触部分与箱体底部接触，管件可组装起来，该箱体下部有管子安装凹口，这些凹口位于分隔箱体内部的分隔板上，它可安装在大约位于管件入口/出口部分中心处的管子分隔部分上。
换句话说，这种换热器由一个换热器芯构成，而该换热器芯由许多层压的管件构成，从入口/出口到流通路径U形转弯附近，管件剖面形状是不变的，在管子中部至少有一个从管外侧向其内侧凹入的切口凹进部分和一个箱体接触部分，这里在管件中一个给定的切口凹进部分处进行切割就形成了入口/出口端，管件还相间地带有翅片。该换热器芯中管件的入口/出口部分被插入一个独立形成的箱体中，通过将管件的箱体接触部分与箱体底部接触，并且将管子安装凹口安装在大约位于管件入口/出口部分中心处的管子分隔部分上，管件可组装起来，其中隔板上的管子安装凹口是朝向换热器芯开的，且隔板将箱体内部分隔开。
因此，在这种换热器中，每个管予从入口/出口到流通路径U形转弯区域附近的剖面形状是不变的，并且用于定位的带有箱体接触部分的切口凹进部分是沿管子长度形成的。
在这种结构中，对一个给定位置上的切口凹进部分进行切割可以取得管件长度上的更多变化，因此，当插入切割的管件时，切口凹进部分的下表面起箱体接触部分的作用，因此可在箱体下表面部分确定管件的插入位置。
此外，由于如此切割的管件入口/出口的前端剖面形状是不改变的，当用首先将管件入口/出口部分的前端插入箱体内，再将管件的分隔部分插入箱体隔板上带有的管子安装凹口中的方法来将管件与箱体装配起来时，管件的入口/出口被箱体内的隔板分成入口侧和出口侧，这样可确保不发生热交换介质的渗漏。同时，不管管子被切割成多长，入口/出口的剖面形状仍与它被切割前的形状一样。因而，换热器的组装方法也不改变。
这样，根据本发明，通过在一个给定的位置切割一个最初为一特定长度的管件时，这样一种由不同长度管件构成的换热器可容易地制造出来。
本领域的技术人员将会通过下面给出的对图示最佳实施例的附图所进行的描述更好地理解和体会本发明上述的和其他的性能以及伴随的优点。在附图中
图1是本发明第一实施例换热器的简图；图2是用于图1所示换热器中的一个管件的透视图；图3是图1所示换热器的一部分的剖面图；图4是图1所示换热器的一部分的分解视图；图5是用于本发明第二实施例换热器中的一个管件的正视图；图6是图5所示换热器的一部分的剖面图；图7是本发明第三实施例换热器的一部分的剖面图。
下面参照附图对本发明实施例进行说明。
图1至图4示出的是本发明第一实施例的换热器。
该换热器包括一个由层压管件1形成的换热器芯3，每个管件都有一个大致为U形的热交换介质通道，并相间地带有波纹状的翅片2和一个与换热器芯3相连的箱体5。该箱体带有入口/出口总管4和4。
如图2所示，每个管件1近似为长方形，并由两块成型板10和10面对面焊接形成。
成形板10是用所谓的模压成型形成的，它由铝或铝合金制成，用黄铜材料精整其表面。每个成型板10都有一个从成型板的一端延伸至另一端附近的凸起部分11以及一个作为热交换介质通道结构12的凹下部分，除了在一端外，该凹下部分是围绕着凸起部分11形成的。
将两个同样的成型板10和10面对面地焊在一起构成了一个管件1。在管件1内部，一个大致为U形的热交换介质通道15是由凸起部分11和作为热交换介质通道结构12的凹入部分形成的。这样，在管件1的一端，热交换介质的入口/出口16a和16a是敞开的，在另一端附近形成一个流通路径U形转弯区域17。另外，大约在管件1的中心处，面对面焊接起来的凸起部分11形成了管子分隔部分18。这确保从一个入口/出口16a流入的热交换介质在流通路径U形转弯区域17中完成U形转向后流入另一入口/出口16a。
因此，在上述结构的管件1中，从位于一端的入口/出口部分16到流通路径U形转弯区域17(到凸起部分11的一端)，管件剖面的形状是不变的，其中，入口/出口16a和16a是敞开的，即使管件1被切割成任意长度，管件剖面形状仍然是相同的。
所以，当对换热器的管件长度进行多种变化时，只能将上述管件在一适当的位置(长度)上切断，以便适应一给定的变化，然后这种被切断的适应特定变化的管件可组装成换热器。
注意，由于无论从什么长度来切断管件1，由入口/出口16a和16a形成的入口/出口部分16的前端剖面形状是保持不变的，因此，切割在任何方面都不影响组装换热器的方法，这在后面将详细说明。
箱体5由一个总管侧箱体构件20和一个管侧端板21构成，如图1、3和4所示。箱体5还带有一隔板22，它在箱体5内部起分隔作用。
总管侧箱体构件20具有一个类似箱形的形状，它一侧敞开，并有开在箱体构件上表面的总管子插入孔23(看图1)，以便插入入口/出口管4和4，而上表面位于与敞开侧相对的另一侧。
管侧端板21由所谓的模压成型形成，由铝或铝合金制成，并用黄铜材料精整表面。管侧端板21由一个平板形成，该平板将其边缘朝向管侧箱体构件弯曲形成框架25，将总管侧箱体构件20放入安装框架内即可装配好。另外，许多用于插入管件1入口/出口部分16的管件插入孔27以特定的间隔M1开在管侧端板的下表面部分26上。
构成管件1上端的入口/出口部分16和管子分隔部分18可如所做的那样被插入管件插入孔27，并且一个翻边30在管件插入孔27下延伸，以增强与管件1的钎焊强度。
隔板22将箱体5的内部分隔开，它大约位于箱体宽度方向上的中心位置，而用于安装在大约位于每个管件1入口/出口部分16中心处的管子分隔部分18的管子安装凹口33是由隔板下边缘的凹槽构成的。这些管子安装凹口33之间的距离是与上述管件插入孔27的间隔M1一样的。注意，在每个管子安装凹口33的两侧各形成一个伸出物34a，以便于安装到凹入的管子分隔部分18中，这样，管子分隔部分18和管件插入孔27之间的缺口被填满。
因此，当管件1被插入箱体5的管件插入孔27中时，管件1的管子分隔部分18被插进隔板22的管子安装凹口33中。
结果，上述换热器由于能够在用切割来任意确定管件1的长度后再组装，所以在管件1的长度上有特定变化的换热器可相当容易地制造，并且具有较低的成本。换句话说，管件1的长度可通过改变在单一一个金属模中成型的单一一种管件的长度来进行简单的变化，并且可以在单一一个自动组装生产线上生产具有不同管件长度(不同变化)的换热器。
此外，由于每个管件1的管子分隔部分11被安装进箱体5中隔板22的管子安装凹口33时被钎焊起来，所以在钎焊箱体5的管侧端板21与管件1时，在箱体上形成一个焊缝。所以，没有将钎焊材料拉至翅片上的危险，这样可防止钎焊材料缺乏，确保钎焊质量。
下面将参照图5和6来说明本发明换热器的另一实施例。注意，与第一实施例具有相同结构的部分仍使用相同的标号，并且它们的说明也将略去。
本发明第二实施例的换热器与上述第一实施例的换热器的不同在于—许多切口41的凹进部分位于管件40宽度方向上靠近外侧的适当位置，如图5所示，其他的结构性能是与第一实施例中的换热器相同的。
在每个管件40中，沿管子的长度至少有一个切口41的凹进部分，该切口41是从管子外侧向其内侧凹进的，而从入口/出口部分16上形成的入口/出口16a和16a到流通路径U形转弯区域17处，该管子的剖面形状是不变的，而且通过在一给定的切口41的凹进部分将管件40切割成一特定的长度(如图中的L1，L2，L3或L4)，则可任意选定管件40的长度。
在这个实施例中，管件40在上述的特定位置被切割后，其入口/出口16和16的前端剖面形状仍保持不变。此外，在切口41的凹进部分下面，切割后形成一个箱体接触部分42，该部分靠它与箱体5的管侧端板21的接触来固定管件40。切割在任何方面都不改变换热器的组装方法(看图6)。
此外，被插入到箱体5的管件插入孔27中的管件40可与它们的管子分隔部分18钎焊在一起，该分隔部分装到隔板22的管子安装凹口33中，如第一实施例中换热器的情况。
因此，对上述换热器，由于可以先在一特定的位置切割管子来任意选定其长度，然后再组装管件40，所以在管件40的长度上具有一些变化的换热器能够相当容易地制造，并且具有较低的成本。换句话说，管件40的长度可以通过改变在单一一个金属模型中成型的单一一个自动组装生产线上生产一种具有不同管件(不同变化)长度的换热器。
除此之外，被切割的切口41凹进部分中剩余处的肩形凸出部分可作为一箱体接触部分42，这样可使管件40与箱体5的管侧端板21接触来进行定位。由于管件40的定位是通过箱体接触部分42同管侧端板21接触完成的，因此，管件40不与隔板22碰撞，相应地，组装时，隔板22与管侧端板21之间也不形成缺口，这样防止箱体5内部的泄漏。
而且，在这种换热器中，由于管件40没有被切掉的形成切口的凹进部分仍保持原样，并且这些形成切口41的凹进部分引起了热交换介质的紊流运动，因而提高了换热效率。
下面参照附图7来说明本发明换热器的另一实施例。在这个实施例中，一个伸出物36大约形成在每个管件插入孔27中部的两侧，该伸出物36插入到管子分隔部分18，这里管件插入孔27的形状与管件1的剖面形状是一样的。由于有了伸出物36，在隔板22的管子安装凹口33的两侧就没有伸出物了，只形成管子安装凹口33，这样隔板22的形状简化了。该实施例换热器的其他方面与第一实施例具有相同的结构，并具有相同的标号，而且对它们的说明也被省略了。
如所说明的那样，对于上述本发明的换热器，可以首先通过切割任意选定管件的长度，然后再组装管件，甚至在制造一种长度任意变化的换热器时，可通过简单地改变在单一一个金属模型中的单一一种管件的长度来取得不同的长度，并且在单一一个自动组装生产线上可以生产具有不同的管件长度的(不同变化)换热器。
此外，每个管件的管子分隔部分在插入箱体内的隔板上的管子安装凹口中时被钎焊起来，在钎焊箱体的管侧端板和管件时，在箱体上形成了一个焊缝。因而，没有将钎焊材料拉到翅片上的危险，而且防止了钎焊材料的缺乏，保证良好的钎焊。同时，由于管件的入口/出口部分被箱体的隔板分成一个入口侧和一个出口侧，因此不发生热交换介质的泄漏。
除了上述的优点外，在被切掉的切口凹进部分下面形成的箱体接触部分与箱体的管侧端板接触，以此确定管件的位置，管件40不碰撞隔板22，因此，组装时在隔板22和管侧端板21之间没有间隙，这样防止了箱体5内的泄漏。
除此之外，在这种换热器中，每个管件中没被切割的切口指示部分仍保持原样，这些剩余切口凹进部分引起热交换介质的紊流运动，并提高了效率。
权利要求
1.一种换热器，它包括管件，每个管件都有一个入口/出口部分和一个U形热交换介质通道，该入口/出口部分在管件的一端由一对敞开的、相互平行的入口/出口端构成，而且U形热交换介质通道在所述入口/出口端之间是连通的，相间地位于许多所述管件之间的翅片，一个箱体，所述的管件入口/出口端被插入该箱体内，以及一个位于箱体内的隔板，它将所述管件的所述入口/出口部分的一侧与另一侧隔开，同时也将所述箱体分成一个入口侧和一个出口侧，其中入口侧与所述管件的所述入口/出口部分的一侧相通，而出口侧与所述入口/出口部分的另一侧相通，其中在每个所述管件中，从所述入口/出口端到所述热交换介质通道中的U形转弯附近处，管子剖面形状是不变的，并且所述隔板带有安装管子分隔部分的管子安装凹口。
2.如权利要求1的换热器，其中每个所述管件通过将一对成型板面对面地焊接起来而形成，每个成型板大约在其短边的中心处都有一个凸起部分，它在管件的长度方向上从一端延伸至另一端附近，并且除了在所述的一端外，一个作为热交换介质通道结构的凹下部分围绕着所述凸起部分形成。
3.如权利要求1的换热器，其中所述箱体包括一个总管侧箱体构件和一个管侧箱体构件，所述的总管侧箱体构件为一端敞口的箱式形状，并在与敞开一侧相对的表面上有插入入口/出口总管的总管插入孔，而所述的管侧箱体构件带有一个安装所述总管侧箱体构件的安装框架，它通过朝向总管侧箱体构件来弯曲管侧箱体构件的边缘而形成，并且该管侧箱体构件还带有插入所述管件的管件插入孔。
4.如权利要求2的换热器，其中所述箱体包括一个总管侧箱体构件和一个管侧箱体构件，所述的总管侧箱体构件为一端敞开的箱式形状，并在与敞开一侧相对的表面上有插入入口/出口总管的总管插入孔，而所述的管侧箱体构件带有一个安装所述总管侧箱体构件的安装框架，该框架通过将管侧箱体构件的边缘朝向总管侧箱体构件弯曲而形成，并且该管侧箱体构件还带有插入所述管件的管件插入孔。
5.如权利要求1的换热器，其中所述隔板在每一个所述管子安装凹口的两侧上各有一个伸出物，它们与所述管件的所述管子分隔部分装配在一起。
6.如权利要求2的换热器，其中所述隔板在每一个所述管子安装凹口的两侧上各有一个伸出物，它们与所述管件的所述管子分隔部分装配在一起。
7.如权利要求3的换热器，其中所述隔板在每一个所述管子安装凹口的两侧上各有一个伸出物，它们与所述管件的所述管子分隔部分装配在一起。
8.如权利要求4的换热器，其中所述隔板在每一个所述管子安装凹口的两侧上各有一个伸出物，它们与所述管件的所述管件分隔部分装配在一起。
9.如权利要求3的换热器，其中一个翻边从所述管件插入孔四周向所述管件伸出。
10.如权利要求6的换热器，其中一个翻边从所述管件插入孔四周向所述管件伸出。
11.一种换热器，包括管件，每个管件都有一个入口/出口部分和一个U形热交换介质通道，该入口/出口部分在管件的一端由一对敞开的，相互平行的入口/出口端构成，而U形热交换介质通道在所述的入口/出口端之间是连通的，其中，从所述入口/出口端向所述U形热交换介质通道的U形转弯区域附近延伸的管件剖面形状是恒定的，一个或多个切口的凹进部分沿着每个管件的长度方向从管子的外侧向内侧凹进，相间地位于许多所述管件之间的翅片，一个箱体，所述的管件入口/出口端被插入该箱体内，以及一个位于箱体内的隔板，它将所述每个管件的一个入口/出口端与另一个隔开，同时也将所述箱体分成一个入口侧和一个出口侧，其中的入口侧与每个管件的所述入口/出口端的一端相通而出口侧与所述入口/出口端立的另一端相通，其中一个特定长度的管件是靠在所述的切口的凹进部分的任意一个上进行切割形成的，并且如此切割的所述切口凹进部分中的剩余部分的凸肩可作为一个箱体接触部分，让所述管件的箱体接触部分与所述箱体下部接触，所述管件可组装起来，该箱体下部有管子安装凹口，这些凹口位于分隔所述箱体内部的所述隔板上，它可安装大约位于每个所述管件的入口/出口端之间一半位置上的管子分隔部分。
12.如权利要求11的换热器，其中每个所述管件是通过将一对成型板面对面地焊在一起而形成的，每个成型板大约在其短边的中心处都有一个凸起部分，它在长度方向上从一端延伸出直至另一端附近，除了在所述的一端外，一个作为热交换介质通道结构的凹下部分围绕着所述凸起部分形成，并且位于作为热交换介质通道结构的所述凹下部分的两边沿处，切口凹进部分是从外侧向内侧凹进的。
13.如权利要求11的换热器，其中所述箱体包括一个总管侧箱体构件和一个管侧箱体构件，所述的总管侧箱体构件为一端敞开的箱式形状，并在与该敞开一侧相对的表面上有插入入口/出口总管的总管插入孔，而所述的管侧箱体构件带有一个安装所述总管侧箱体构件的安装框架，该框架通过将管侧箱体构件的边缘朝向总管侧箱体构件弯曲而形成，并且该管侧箱体构件还带有插入所述管件的管子插入孔。
14.如权利要求12的换热器，其中所述箱体包括一个总管侧箱体构件和一个管侧箱体构件，所述的总管侧箱体构件为一端敞开的箱式形状，并在与该敞开侧相对的表面上有插入入口/出口总管的总管插入孔，而所述的管侧箱体构件带有一个安装所述总管侧箱体构件的安装框架，该框架通过将管侧箱体构件的边缘朝向总管侧箱体构件弯曲而形成，并且管侧箱体构件还带有插入所述管件的管件插入孔。
15.如权利要求13的换热器，其中与每个所述管子分隔部分装配在一起的伸出物形成在每个管件插入孔中，使所述管件插入孔的形状与所述管件的剖面形状一样。
16.如权利要求14的换热器，其中与每个所述管子分隔部分装配在一起的伸出物形成在每个管件插入孔中，使所述管件插入孔的形状与所述管件的剖面形状一样。
17.如权利要求13的换热器，其中一个翻边从所述管件插入孔四周向着所述管件伸出。
18.如权利要求14的换热器，其中一个翻边从所述管件插入孔四周向所述管件伸出。
19.如权利要求15的换热器，其中一个翻边从所述管件插入孔四周向所述管件伸出。
20.如权利要求16的换热器，其中一个翻边从所述管件插入孔四周向所述管件伸出。
全文摘要
为了提供一种能够在管件长度上有许多变化并且能够相当容易地、以低成本制造的换热器，本发明提出了一种换热器，其中的换热器芯是由许多层压的管件构成的，从由入口/出口端构成的一个入口/出口部分到一个流通路径U形转弯区域附近，每个管件的剖面形状是不变的。将换热器芯中每个管件的入口/出口部分插入到一个独立形成的箱体内，可将换热器组装起来。一个隔板将箱体内部分隔开，并且大约位于每个管件入口/出口部分的中心处，该板带有安装管子分隔部分的管子安装凹口。
文档编号F28F9/02GK1123402SQ9511864
公开日1996年5月29日 申请日期1995年9月29日 优先权日1994年9月29日
发明者江藤仁久, 椿田敏雄, 杉田隆司, 桑原详二, 小日向浩, 关谷好弘 申请人:株式会社杰克赛尔