专利名称：收集器的折流板接头及其制造方法
技术领域：
本发明总的涉及空调系统。更具体地说，本发明涉及一种收集器的脱水器和一种用于汽车空调系统中的收集的脱水器的制造方法，该收集器包括一个在收集器的罐内用于折流板或导流板的接头和出口管。
用于车辆的空调系统的收集器的脱水器(或收集器)的作用是在液态制冷剂从气态制冷剂中分离出来以后再把该液态制冷剂转换成气态。一种类型的车用空调系统包括一个压缩机、一个冷凝器、一个汽化器和一个收集器脱水器。收集器通过入口管接受来自汽化器的液态和气态制冷剂，然后通过出口管只将气态或者液态制冷剂返回到压缩机中。
大部分收集器部件结合有一个位于收集器罐内通常设置在靠近收集器上部位置处的导流板或折流板，以帮助阻止液态制冷剂到达出口管的入口端。通常，制冷剂液体在折流板上流动并且被向下分散到收集器外壳的各个侧壁。一个出口管，通常为“J”形管，穿过该折流板和收集器顶部把气化液体返回到压缩机中。
现有技术中这类折流板的一个实例是Amin等人的美国专利4474035，该专利的说明书内容通过引用结合在本文中，在该说明书中公开了一种常用的做法，把折流板通过压入配合或过盈配合装配到收集器罐内部。该折流板通常具有与收集器外壳的内径相接触的伸出部，从而形成了过盈配合以便将该折流板固定就位。但是，这类折流板装配困难并且不能适合各类材料，特别是铝，如下面将更充分说明的那样。
授予Breuhan等人的美国专利4768355公开了一种设置在收集器外壳内的支架，用来处理制冷液体的流动。该支架包括从该支架伸出并且与位于收集器外壳的内表面上的压花相接触的保持和定位件。Breuhan等人的专利公开了一种使用一个直出口管的收集器，该支架连接在该出口管上。该支架具有一个其中装有出口管的竖直穿过的通道。与美国专利4768355相类似的是授予Smith等人的美国专利4800737。美国专利4800737是美国专利4768355的改进，包括一个蒸发式压力调节器。这两个专利中都公开了把制冷剂处理支架连接到收集器的出口管上的连接器。然而，这种收集器十分笨重，价格昂贵并且难于制造。此外，这种支架在工作中也不够可靠。
授予Koberstein等人的美国专利5184479中公开了一种装有一个出口管和一个折流板的收集器，该出口管装在外壳内，其出口在外壳的底部，该折流板安装在外壳的上部，用来暂时阻止制冷剂在入口管与出口管之间流动。出口管护板被焊接或铜焊在外壳与出口管的自由端之间的入口管上。
这些已知的收集器部件通常都用金属、特别是钢制成。虽然上述设计在用钢制成时工作情况良好，但如果有时需要用不同材料作不同零件的情况下，当现有技术折流板的过盈配合设计应用到用铝制成的收集器时，就会由于与公差的叠加、所用材料的硬度和不同的摩擦系数等有关的问题而引起种种困难。
授于Livesay的美国专利4111005公开了完全用塑料制成的压封式导流板。该导流板由3个向上互相隔开的一个距离的锥形辐板所固定，每个辐板支承一个用来提供与立管或出口管压入配合的竖直延伸的弧形肋部分。但是，这种结构是不可改变的，因为它相对于塑料导流板的结构没有选择余地。该导流板必须设计成围绕在一个特定的立管直径的周围以便牢牢地固定该立管。与用于复杂的塑料模塑成型的大型模具有关的成本是很高的。此外，该塑料导流板表面在一块必须承受来自压缩机的相当高的压力和循环速率作用的制冷剂流体脉冲的面积上的耐久性不如铝或钢。
在授予Amin等人的专利中提出了一个解决办法，即在把该组合件插入到收集器外壳内以前先把折流板预焊在出口管上。但是如果在装配过程中该焊缝受到削弱，在使用过程中它就可能被损坏。因此，在外壳内也可以使用折流板对出口管的机械锁紧作为一个可能的解决办法。但是，附加的装配和加工步骤将显著增加不必要的复杂性以及收集器的成本。因此，需要研制一种收集器，它具有一个出口管和一个覆盖住该出口管的入口端以阻止液态制冷剂进入出口管和防止漏出的折流板，该收集器价格便宜、可靠性高并且具有最少的零件从而有助于实现最小的制造和装配成本。
根据以上所述，应当理解到还需要提供一种具有折流板的收集器，该折流板价格便宜、制造和安装方便并且可以承受用于汽车空调系统的收集器脱水器内部的相当苛刻的环境。
一种用于车辆空调系统中的收集器包括一个包含一个罐和一个顶端的外壳，一个与该外壳连接和连通的入口管，一个与该外壳连接的出口管，以及一个连接在该出口管上的折流板。收集器外壳具有一个入口管与其相连接的入口孔，和一个出口管和折流板与其相连接的出口孔。
入口管连接在收集器外壳的上部，用于引导液态制冷剂进入收集器。折流板或导流板最好用例如尼龙这样的热塑性材料制成，它位于入口孔的下面并将液态制冷剂偏转引入到收集器外壳的各个侧壁。该折流板防止液态制冷剂通过位于折流板下面的出口管的入口端送入空调系统的压缩机中。
折流板接头包括一个位于外壳顶端的出口通道中的圆柱形衬套，一个位于圆柱形衬套内部的折流板的圆柱形延伸部分，以及位于折流板的圆柱形延伸部分内的出口管的出口端。此外，本发明的折流板接头还包括在折流板和出口管的出口端装定在其内之后对圆柱形衬套进行卷边，并且还包括位于出口管的出口端上的附加压花。
此外，在一个最佳实施例中，本发明的折流器接头还包括被模压制在出口管的出口端的压花上以防止出口管发生转动的折流板的热塑性圆柱形部分。最后，该热塑性材料模压在该压花上可防止液态制冷剂通过折流板接头漏出。
因此，本发明的第一个目的是提供一种具有连接在出口管上的折流板的收集器。
本发明的第二个目的是改进收集器折流板接头的结构，以消除与用来在外壳中连接折流板的现有技术的连接方法有关的各种问题。
本发明的第三个目的是提供一种具有折流板接头的收集器，其中折流板、出口管、衬套或连接管和脱水剂都与收集器的圆盘相连接并且在单一步骤中插入罐中，然后把该罐与圆盘焊接在一起。
本发明的第四个目的是在折流板与出口管之间提供一个密封，以改进其性能。
本发明的第五个目的是提供一种克服了现有技术中所有问题的收集器，它的总成本较低并且便于制造。
图1是具有本发明的折流板接头的收集器的剖视图；图2是图1中的收集器的展开图，详细示出了本发明的收集器折流板接头的零件的装配；图3是出口管的出口端的透视图，详细示出了本发明最佳实施例的折流板接头的零件；图4是出口管的出口端的透视图，详细示出了本发明第一替换实施例的折流板接头的零件；图5是出口管的出口端的透视图，详细示出了本发明第二替换实施例的折流板接头的零件。
总的参看图1至5，特别是图1和图2，图中示出了用于汽车空调系统中的本发明的收集器，该收集器总的用标号10表示。收集器10用来与包括一个压缩机(未示出)、冷凝器(未示出)和汽化器(未示出)的空调系统相连接。收集器10具有第一端10a，第二端10b，它包括一个由罐12组成的外壳，一个折流板或导流板20，一个出口管30，一个滤油器40，一个圆盘50，一个折流板接头60以及一个干燥剂袋70。
罐12最好由一种质量和牌号适合于收集器的轻合金材料例如铝制成。罐12使用一种能产生开口端13的深冲压加工进行生产。收集器10的第二端10b在深冲压加工过程中在罐12中形成。收集器10的第一端10a由本发明的圆盘50形成。圆盘50可以使用任何已知的适当的加工方法制造，但是该圆盘最好用机械加工方法制造。该圆盘包括一个入口通道51和一个出口通道52，其上分别连接有用来与汽车的空调系统相连接的外部入口软管(未示出)和外部出口软管(未示出)。
出口通道52包括一个位于圆盘50的内侧面54上的产生一个阻挡或台阶55的第一埋头孔53，这在下面将更充分地说明。出口通道52还包括由连接在圆盘50上的外部出口软管所使用的第二埋头孔56和第三埋头孔57。该第一、第二和第三埋头孔53、56和57的机械加工，在出口通道52的中部各产生一个孔58。
圆盘50包括一个插在罐12的开口端13内的直径减少部分59。圆盘50使用M.I.G.焊接加工方法或者本技术领域众所周知的可用来把罐12焊在圆盘50上的任何其他适合的加工方法。该焊接加工在罐12与圆盘50之间产生了一条焊缝14。
本发明的折流板20大体上为杯形，在图1和2中是倒置的，它最好用一种诸如尼龙这样的热塑性材料制成。但是，它也可以用金属或合金材料制成。该折流板位于罐12内部并且包括用来保持折流板20在收集器10的外壳内的位置的沿径向隔开的突片延伸部分21。
折流板20还包括一个从其上表面23延伸的竖直的延伸部分22。该竖直的延伸部分22具有一个顶端22a，该顶端紧靠在圆盘50的内表面54上，以协助保持折流板20处于应有位置并且在工作时防止折流板20振动和移动。最佳实施例的折流板20包括一个与出口管的入口施端33共同工作的突片24，该突片也可以在工作时协助保持折流板20处于应有位置。与出口管30的入口端33相比，突片24最好具有很窄的宽度，它将位于图1和图2的通道中，以防止在收集器10的外壳中气态制冷剂射流发生阻塞流动。
折流板20还包括一个圆柱形延伸部分25，它最好同折流板20、突片21、竖直延伸部分22、上表面23和突片24形成单一的整体。它还可以使多个竖直的延伸部分22平衡并与折流板20的圆柱形延伸部分25隔开。圆柱形延伸部分25具有一个其内有一个出口管30的出口端32的通道26。该圆柱形延伸部分25位于下面要说明的接头60内并构成其一部分。
本发明的出口管30制成具有一个弯曲部分31的“J”形管。收集器10的滤油器40设置在位于出口管30的弯曲部分31的底部内的孔35内，用来带走送往压缩机的气态制冷剂射流中的油。出口管30还包括一个在本技术领域众所周知的反虹吸作用的孔36。
出口管30包括由在其出口端32内形成的许多线组成的压花34。压花34可以通过使用任何方法加工出许多线而形成，从而改变出口管30的出口端32的表面，改变的程度要足以产生使折流板20的热塑性的圆柱形部分25在受到加热时(如下所述)能够进入其中的面积。
本发明的最佳实施例的压花34详细示出于图3中。在图4所示的第一替换实施例中，管130包括出口端132和压花134。但是，该实施例的管130的不同点在于径向凹槽138在压花134内的出口端132上形成。该径向凹槽138与接头60的功能下面将充分地说明。径向凹槽138可以使用任何已知方法在出口端132处形成，但是最好使用滚压法来加工径向凹槽138。
在图5中所示的第二替换实施例中，管230具有一个带有由交叉线组成的压花234的出口端232。在该实施例中，当使折流板20的热塑性材料熔入压花234的交叉线中时，就实现了水平和竖直两个方向上的附加的机械锁紧。
干燥剂袋70可以用任何已知方式连接在出口管30上。最好干燥剂袋70在出口管30的弯曲部分3 1内靠近其连接，使得干燥剂袋70由出口管30来支承并且能够在制造时插入到收集器10的外壳的罐12内。滤油器40连接在出口管30的弯曲部分31上，用来虹吸收集器10的端部10b的油以本技术领域人众所周知的方式润滑压缩机。
该最佳实施例的接头60包括一个具有位于出口通道52的第一埋头孔中的通道64的衬套61，位于衬套61的通道64中的折流板20的圆柱形延伸部分25以及衬套61的减小的直径或折缝63。一旦衬套6 1被机械地锁紧在圆盘50上，如下面所说明的那样，出口管30和折流板20就被正确地定位并且折缝63就被制出。折缝63可以使用用来使相应材料的管子折缝的任何已知的折缝装置制出，即象一个铝管压折器那样的装置。
衬套61最好这样插入第一埋头孔53中，使得其中产生一个轻机械压入配合，使得衬套61将不能从埋头孔53中取出。一旦插入以后，圆盘50与衬套61之间的连接最好通过沿着衬套61的外周边把钉子打入圆盘从而在衬套61的周边产生一个钉状标志而变得更加牢固。在制造收集器10时，对该衬套的打钉最好使用一个具有用来把圆盘材料钉入衬套61的外周边中去的前缘的类似形状的工具作出。
因此，在制出接头60以后，收集器10的所有辅助零件都已连接在圆盘50上，唯一剩下的步骤是把出口管30、滤油器40、接头60和干燥剂袋都插入罐12内，然后把圆盘50这样地焊接在罐12的开口端13内，使得该圆盘的直径减小部分59位于罐12中。焊缝14可按上述方法制出，这将在接头60中产生热量的积累。通过控制该焊接过程以便在接头60内产生适当数量的热量积累，使得折流板20的热塑性材料软化到足以适合出口管30的出口端32上的压花34的线条。
虽然本发明已经根据最佳实施例并参照几个替换实施例进行了说明，但是对于本技术领域的普通技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的范围的情况下，还可以对上述本发明的各个零件作出变化和替换。因此，本发明的范围只由所附权利要求书所限定。
权利要求
1.一种用于汽车空调系统的收集器的收集器折流板接头，所述收集器具有一个外壳、一个具有一个出口端的出口管以及一种干燥剂材料，所述收集器折流板接头包括一个位于所述收集器内的出口通道；一个具有一个通道和一个第一端的衬套，所述衬套的所述第一端位于所述收集器的所述出口通道中；以及一个具有圆柱形延伸部分的热塑性的折流板，该圆柱形延伸部分具有一个通道和一个沿预定方向延伸并与所述圆柱形延伸部分隔开一个距离的定位延伸件，所述圆柱形延伸部分插入在所述衬套中，所述圆柱形延伸部分的所述通道与所述衬套的所述通道和所述出口通道相连通。
2.如权利要求1中所述的收集器折流板接头，其特征在于所述出口管的所述出口端上具有压花，所述衬套在邻近所述压花的位置具有一个折缝的直径减小的部分。
3.如权利要求2中所述的收集器折流板接头，其特征在于所述收集器的所述外壳包括一个具有一个开口端的深冲压罐和一个与所述深冲压罐的所述开口端相连接的圆盘，所述出口通道位于所述圆盘内。
4.如权利要求3中所述的收集器折流板接头，其特征在于所述圆盘包括一个内侧面，一个在所述圆盘的所述内侧面上的第一埋头孔，一个由所述第一埋头孔限定的台阶，所述衬套的所述第一端位于所述圆盘的所述第一埋头孔中并且靠接在所述台阶上。
5.如权利要求1中所述的收集器折流板接头，其特征在于该接头还包括一个装有所述干燥剂材料的干燥剂袋，所述干燥剂袋在所述折流板下面的某个位置与所述出口管相连接。
6.如权利要求2中所述的收集器折流板接头，其特征在于所述压花包括多个径向隔开的位于所述出口管的所述出口端周围的凹陷线。
7.如权利要求2中所述的收集器折流板接头，其特征在于所述出口管包括一个具有所述压花的径向凹槽，所述压花位于很接近所述径向凹槽处，所述衬套的所述折缝的直径减小部分位于所述出口管的所述出口端的所述径向凹槽处。
8.一种用于制造具有一个折流板接头的收集器的方法，所述方法包括以下步骤制造一个具有内部通道和外部通道的圆盘，所述圆盘具有一个内侧面；制造一个构成所述收集器的外壳的一部分的深冲压罐；把一个具有一个通道的圆柱形衬套连接在所述圆盘的所述内侧面上的所述出口通道中；把一个热塑性折流板的圆柱形延伸部分装配在所述圆柱形衬套的所述通道中；在出口管的出口端制作压花；把所述出口端装配在所述折流板的所述圆柱形延伸部分的所述通道中；把干燥剂与所述出口管相连接；把滤油器与所述出口管相连接；在包括所述衬套、所述圆柱形延伸部分以及所述出口管的所述出口端的所述压花的某个位置上对所述衬套进行折缝；以及把所述圆盘焊接在所述罐的所述开口端上，以便对所述衬套和所述热塑性折流板加热从而引起所述热塑折流板形成所述出口管的所述出口端的所述压花；借比就形成了所述收集器折流板接头并且并述热塑料折流板和出口管都机械锁紧在所述圆盘上。
9.如权利要求8中所述的制造收集器折流板接头的方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤在所述出口管的所述出口端形成一个径向凹槽；以及把所述折缝定位在所述出口端的所述凹槽处。
10.如权利要求8中所述的制造收集器折流板接头的方法，其特征在于，该方法还包括把所述衬套通过打桩固定在所述圆盘的所述出口通道中。
全文摘要
一种收集器折流板接头,收集器包括一与圆盘连接的深冲压罐,圆盘有入口通道和出口通道。出口通道包括一其中装有圆柱形衬套的埋头孔,折流板有一装在衬套通道内的圆柱形延伸部分,出口管的出口端装在延伸部分的通道内,衬套被折缝以形成机械锁紧。出口端可包括位于延伸部分的通道中的压花,当把罐与圆盘相焊接时,折流板就熔入压花中。出口端还可包括一位于接头折缝处的径向凹槽,以便在衬套、折流板和出口管间形成更牢固机械锁紧。
文档编号B60H1/32GK1174316SQ97105510
公开日1998年2月25日 申请日期1997年5月30日 优先权日1996年8月21日
发明者C·帕特尔, L·M·拉弗尔, S·L·托思 申请人:汽车流体系统有限公司