专利名称：具有护孔环结构的焊接的热交换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热交换器，更具体地说，是一种机动车辆的热交换器，其在管对储水室的接头中使用护孔环，并且水箱焊接在储水室上。
典型地用于机动车辆的热交换器可以是液-气热交换器(例如用于发动机冷却液的散热器、空调机的冷凝器和蒸发器，和机油冷却器)。液-气和气-气的热交换器典型地包括一入口水箱或一总管，一出口水箱或总管，和大量的在水箱或总管之间延伸的传送要冷却液体的管子。储水室通常设置在管子上机械地与水箱连接和流体连通。连接在管子上的散热片在管子内的液体或气体和外界大气之间传递热量。还包括机械的支架或结构，其对组件提供一结构强度，并有用于将装置安装于其所使用的车辆或其他机械上的装置。
所使用的管子可以是圆形或椭圆形的，或可以是有圆形端部的和圆形的。例如在美国专利No.5407004中公开了一种焊接的管子-储水室连接的方法，其在此一并进行参考。
在使用中，来自热的液体或空气的热量由于热膨胀通常引起管子膨胀和长度的增加。因为水箱或总管通过单元支架或结构相互固定，管子长度的增加在水箱上和相关的储水室上产生高的机械应力，典型地产生在管子和储水室之间连接的区域。另外，在热交换器中的热的液体或空气的压力易于使水箱或总管变形，在管子-储水室连接部分上进一步产生应力。来自热膨胀和内压的应力的结合能导致热交换器的早期损坏。在管子和储水室之间的接头或在管子与接头连接的区域的裂纹是最普通的损坏方式。已经有了许多方法以避免由于热膨胀和内压引起的热交换器的损坏。大多数的方法属于下面两个范畴1)提高易于损坏区域的强度，和2)在易于损坏的区域提供弹性。提供弹性的方案已经引起设计者的注意，因为其提供了一热膨胀应力和内压的方案，与必须提供更多的材料以提高强度的方案相比有更高的经济性。
具有弹性的管对储水室连接的发动机冷却散热器已被设计了有一段时间。本发明受让人制造的有特定弹性设计的机车散热器已超过30年。在这种设计中，金属储水室有加大的孔或开口，其中接收自散热器芯延伸的椭圆形铜管。在储水室的开口中设置椭圆形的铜的套管。这些套管通过模制的硅橡胶粘合在储水室上。套管然后被焊接在其中延伸的芯管上，在管子和储水室之间形成一防漏的弹性的连接。平板形设计的散热片有绕管子固定的套环。储水室通过例如螺栓机械地连接于水箱。对于机车在典型的工作条件下这种设计是很有效的，但是成本很高。
在1970年代，用于机车的散热器使用圆形的铝管，铝的板散热片，铝的储水室和塑料的水箱。在储水室中的每个管孔提供一垫片以密封储水室。其通过在储水室上的卷边的片连接于储水室。管子插入储水室孔中的橡胶护孔环而压护孔环的橡胶，对管子与储水室提供一弹性的密封连接。然而，将所有芯管同时插入储水室孔要求一很大的力。因为在组装时的芯体和储水室的变形问题，和以所要求的护孔环压缩的量实现芯管与储水室匹配的小的公差，上述设计只能用于小型的装置。
在管对储水室的连接中也使用了其他的散热器。这些散热器绕单个的有散热片的管子有圆形的端部和椭圆形的截面，沿管子的大部分长度有散热片。作为以前的设计，通过压缩在管子和储水室之间的护孔环实现管子与储水室的密封。然而，在另一种设计中，管子被单独地组装在储水室上，从而避免了有高的组装压力。这使重型的结构设备能有大型的散热器结构。然而， 已经发现，使用有圆形端部的管子限制了芯体有宽的管子空间，与大多数散热器的芯体相比，这导致了较差的热性能。
美国专利NO4756361中公开了一种散热器，其使用了圆形的管子，和管端通过设置在储水室板开口中的硅橡胶的护孔环延伸。美国专利NO5052475和NO5226235中公开了使用圆形的护孔环以密封进行钎焊水箱或焊接水箱的圆形管子。英国专利NO29777公开了使用圆形的管子和护孔环，管子板与储水室整体铸造。
当前，已商业制造了使用了椭圆形的管子的钎焊的铝芯空气-空气的热交换器。有加大的椭圆形孔的铝的储水室焊接到铸造的铝的总管上。其他类似于前述专利NO4756361的椭圆形硅橡胶护孔环也插入焊接水箱的储水室的孔中。
在前述的NO4756361中，通过用一个密封的垫片或其他类似装置进行螺栓连接，储水室被连接于入口和出口水箱。美国专利5226235公开了一散热器，其由管子和散热片构成的单件的芯体制造，其连接于包括焊接水箱和储水室组件的水箱组件，在储水室焊接之后已插入弹性护孔环。该专利有超过NO4756361的优点，即焊接水箱和储水室组件比通过密封垫片进行螺栓连接的一个组件体积更小。另外，焊接水箱的设计很灵活并能在任何场所快速地进行制造。然而，专利5226235中的一个困难是其要求所述有水箱和储水室的焊接要在弹性护孔环组装到该组件之前完成。其声明这是必需的，以防止弹性护孔环的热损坏。然而，这就使将单件芯组件组装到水箱-储水室组件上是相当困难的，因为一个人仅能看到护孔环的一侧，而不能看到护孔环的另一侧而进行组装。例如，如果管端上装有一个可取下的圆头将有助于芯管插入护孔环。然而，在单件的水箱-储水室设计中，在插入之后回收圆头实际上是不可能的。
另外，能以其他方式接近护孔环远离管子插入侧的一侧而帮助管子的插入。例如，在管子插入期间支承或支持远离护孔环的一侧使管子容易插入，并防止将护孔环推出。当然，这对于专利5226235中的单件的水箱-储水室组件是不可能的。
具有高要求的管子-储水室连接是有利的，其能接近连接部分的空气侧和液体侧进行制造和检查。以水箱连接之前，芯体组件能分别进行检验，必要时对管对储水室的连接进行校正。
本发明的目的是克服先有技术的缺点，提供一种改进的热交换器，和制造这种热交换器的方法，其对管对储水室的连接中使用了护孔环，储水室可以在插入护孔环之后焊接在水箱上。
本发明的另一目的是提供一种改进的组装热交换器的方法，其中，在安装水箱之前，芯组件能分别进行检测，并且如果必要可对管对储水室的连接进行调整。
本发明提供了一种热交换器，包括一芯组件，有一组由一散热片阵列连接的管子，所述管子端部在所述芯组件的至少一侧从散热片阵列延伸；弹性的聚合物的护孔环(grommet)设置在管端的周围；一水箱部分用于接收进入或离开所述芯组件的流体；一储水室部分有孔用于容纳所述的管端和所述护孔环，以形成一流体密封的管子对储水室的连接，所述储水室部分包括一基板，上面有所述的孔，和离开基板的平面延伸的侧壁，并通过一个或多个流体密封的焊接与所述的水箱部分连接，所述侧壁延伸一个距离，当所述管端和护孔环容纳在储水室孔中而进行所述水箱和所述储水室部分的焊接时，该距离足以分散进行所述焊接时产生的热量，而避免对所述护孔环的密封能力产生不利的影响。
本发明还提供了一种热交换器，包括一芯组件，有一组由一散热片阵列连接的管子，所述管子端部在所述芯组件的至少一侧从散热片阵列延伸；弹性的聚合物的护孔环设置在管端的周围；一水箱部分用于接收进入或离开所述芯组件的流体；一储水室部分有孔用于容纳所述的管端和所述护孔环，以形成一流体密封的管子对储水室的连接，所述储水室部分包括一大致平面的基板，上面有所述的孔，和离开基板的平面延伸的侧壁和端壁，并通过一个或多个流体密封的焊接与所述的水箱部分连接，当所述管端和护孔环容纳在储水室孔中而进行所述水箱和所述储水室部分的焊接时，所述侧壁和端壁延伸的距离足以分散进行所述焊接时产生的热量，而避免对所述护孔环的密封能力产生不利的影响。
本发明还提供了一种制造热交换器的方法，包括下述步骤a)提供一芯组件，其有一组由散热片阵列连接的管子，所述管子的端部在所述芯组件的至少一侧从散热片阵列延伸，在管端周围设置弹性的聚合物的护孔环；b)提供一水箱，其有一开口的端部用于接受进入或离开所述芯组件的流体；c)提供一储水室部分，其上有孔用于容纳所述的管端，所述储水室部分包括一其上有所述开口的基板，和离开所述基板平面延伸的侧壁，所述侧壁延伸一个距离，当所述管端和护孔环容纳在储水室孔中而进行所述焊接时，该距离足以分散将所述水箱焊接在所述储水室部分上时产生的热量，而避免对所述护孔环的密封能力产生不利的影响。
d)通过将所述管端和护孔环接收在储水室孔中形成流体密封的管子对储水室的连接，从而将所述储水室部分连接到所述芯组件上；e)在所述管端和护孔环容纳在储水室孔中的同时，将所述储水室部分焊接到所述水箱开口端部上，形成一个或多个流体密封的焊接，而不会对所述管子对储水室连接中的护孔环的密封能力产生不利的影响。
本发明还提供了一种热交换器，包括一芯组件，有一组由一散热片阵列连接的管子，所述管子端部在所述芯组件的至少一侧从散热片阵列延伸；弹性的聚合物的护孔环设置在管端的周围；设置穿过所述管端至少一部分的开口的加强件，所述加强件从所述管端开口延伸到设置有护孔环的管端的部分，而基本上不延伸进入所述芯组件的散热片的阵列部分中；一水箱用于接收进入或离开所述芯组件的流体，和包括一储水室部分，其上有孔用于接收所述管端和所述护孔环，以形成一流体密封的管子对储水室的连接。
图1是本发明所使用的最佳单件焊接芯体的透视图；图2是本发明所使用的最佳箱式储水室的透视图；图3是图2中箱式储水室的最佳冲压坯件的透视图；图4是本发明中所使用的最佳模制护孔环的透视图；图5是要将芯管组件装入储水室板孔而制造本发明热交换器的第一步骤的侧剖视图6是跟随图5步骤的组装步骤的侧剖视图；图7是跟随图6步骤的组装步骤的侧剖视图；图8是组装在图1的单件焊接芯体上的图2的箱式储水室的透视图；图9是安装在图8的箱式储水室中管子的顶部视图；图10是沿图9中10-10线的安装在箱式储水室中管子的端部剖视图；图11是沿图9中11-11线的安装在箱式储水室中管子的侧面端部剖视图；图12是要焊接在图2的箱式储水室上的最佳水箱的分解图；图13是组装在图8的箱式储水室和单件焊接芯体组件上的水箱的透视图。
下面通过实施例并参照附图对本发明进行描述。相同的标号表示相同的部件。
本发明主要是有关一种用于汽车的使用液体冷却剂的空气冷却的散热器。然而，其也可以用于其他类型的热交换器，例如，在本发明背景部分中描述的散热器，例如，油散热器，充填空气的散热器等等。本发明提供了一种结构组件和方法，允许在护孔环插入储水室孔中之后再将储水室焊接在水箱上，而不会损坏护孔环的材料。在热交换器中最好使用椭圆形的管子，以使管子之间的间隔靠近，以达到最佳的热传递性能，当然也可以使用其他形状和截面的管子。
如图1所示，本发明的热交换器最好使用包括一组平行管子22的芯体或组件20，管子最好是椭圆形管子，在管子之间设置许多传递热量的散热片24。这些散热片可以是平的或螺旋形的，如图1中所示。任何散热片的形式可以包括散热孔以加强热的传递。管子和散热片典型地由铝、黄铜、紫铜或其他导热金属或合金构成。蜠螺旋散热片24可以以螺旋图案延伸，其中，条带的结构为一组在相邻的管子22之间的交替的弯曲部。弯曲部的根部通常通过铜焊或焊接固定在管子上。另一方面，散热片可以由金属片制造，其有绕孔形成的套环。管子可以插入有套环的孔，和一组散热片可以叠放以在芯体中形成散热片的排列。管子22的端部23延伸到芯体20的散热片排列之外，与散热器所使用的储水室和水箱接触。
本发明中使用的最佳的储水室(header)显示于图2中。储水室30包括一大致矩形的体，其有一大致平的基部38，长度为L和宽度为W，其上形成有储水室孔36，孔与管端23的形状基本一致。储水室孔36最好是椭圆形的，并以单排布置，如图中所示，然而也可以采用多排的管子。这里所使用的术语“椭圆形”是指其相对轴向的截面(即垂直于管子的轴线)为任何非圆的形状，其有一大致平滑的弯曲边缘，例如椭圆形或有圆角的矩形，或其他的非圆形或卵形。由于是椭圆形截面，这种管子或孔在一个方向的直径大于在另一方向(通常是垂直的)的直径，这里分别称为“大直径”和“小直径”。椭圆形的管子、储水室孔和护孔环是最佳的，然而，也能使用其他形状的孔和护孔环的形状，例如圆形的或矩形的。在下面进一步的描述中，为了容纳护孔环，储水室的孔36大于管端23。储水室板38的宽度W仅稍大于储水室孔36的大直径，以减少储水室的弯曲和达到储水室部分的最大强度。
储水室30形成为一箱形结构，其有向上垂直的侧壁32和端壁34，它们从基板38的平面向上延伸。侧壁32沿基板部分38的长边的相对的边缘相对设置，与板的长度相对应，而垂直向上的端壁34沿板部38的短边相对，与宽度W相对应。侧壁32的上部有自由边32b，而端壁34沿其上部有自由边34b。储水室30的边缘32b，34b通过焊接到热交换器的水箱部分而连接，如下面将要进一步描述的。为了允许适当的热扩散，和防止过度的热出现在储水室孔36的附近，最好仔细地控制侧壁32和端壁34b的高度H。作为一个用于机动车辆的储水室的例子，最好侧壁和端壁的高度至少为半(1/2)英寸(1.25mm)，更好为至少大约一英寸(2.5mm)。储水室的侧壁和端壁高度也最好小于大约2英寸(5.0mm)，更好是小于大约1.5英寸(3.75mm)。储水室的侧壁和端壁高度应足够地高，以避免当边缘32b，43b焊接到水箱上时，在护孔环上产生过高的温度，但也还要太高以要求过多的材料。可以通过普通的制造工艺形成储水室，例如铸造、冲压或轧制。
图3中显示了最佳的储水室30的冲压坯料。储水室的板部38，侧壁32和端壁34最好由硬质的单件的金属板例如黄铜、紫铜或铝板形成。通过沿线33弯曲或折叠形成垂直的侧壁32，同时通过沿线35弯曲或折叠形成垂直的端壁34。然后，沿一垂直的缝使侧壁32的端部32a与端壁34的侧部34a接触，它们可以通过焊接连接在一起和密封，而形成角部。焊接最好是在护孔环插入之前进行，因为由端部32a，34a形成的角部与储水室孔36很接近。
对于拉制的储水室，侧壁32和端壁34(图2)从一单一的金属板拉制，并从基部或板部38向上延伸。
护孔环是管子和储水室孔之间的最佳的密封装置。本发明的最佳的护孔环显示于图4。护孔环40最好由耐热的硅橡胶、或其他有弹性易弯曲的材料、或合适的聚合物、或能对热交换器的其他部件提供良好密封的材料制造，这些材料有足够的耐热性，当护孔环在储水室孔中而要将储水室焊接到水箱上时，能避免影响护孔环的密封能力。最佳的护孔环由硅橡胶制造，例如复合的ST125785-V-RED，其可以从Dow Corning公司得到。这种硅橡胶是高温硅橡胶，其包括了硫化剂和满足ASTM D2000。在下面的表1中显示了最佳护孔环材料的其他有关特性。
表1特性 数值肖氏硬度A 50抗拉强度，kgf/cm290抗裂强度，kgf/cm218延伸率，％300表观比重，1.16收缩率，％3.3压缩永久变形，％，22hr，@177℃11
温度范围，℃ -55到+250热硬化后的变化， 250℃/72hr硬度，点 2抗拉，％ -19延伸率，％-10在本发明的储水室的试验室的试验中，可以确定护孔环能承受高达500°F-600°F(260℃-315℃)的温度。护孔环40有一体部，其上有孔以接收热交换器芯的管子。在体部的第一上端设置有径向向外延伸的唇部或凸缘，在护孔环下部的第二端设置有径向向内延伸的唇部或凸缘。可以理解，这里使用的相对的方向术语仅是相对于附图的，并且护孔环和其他部件可以在任何位置使用，包括图示以外的位置。护孔环40的形状与储水室38中的椭圆形孔36的形状一致，孔的尺寸可以从储水室芯接收管端23(图1)。
在图5，6和7中显示了将芯体20的管端组装在设置有护孔环的储水室孔36中。在图5中，最初将管22和护孔环40沿管子的长度方向对齐。如图6所示，护孔环40插入储水室的孔36中，并且管端23与护孔环接触。然后，如图7所示，迫使管端23通过护孔环40的弹性的内孔，从而使管22通过护孔环40完全地被接收在储水室孔36中。再参照图4，护孔环最好一个以上地成组进行模制，例如三个一组，从而一次可以将三个插入储水室孔。一旦所有的护孔环插入了储水室孔，来自芯组件20的所有管端23同时插入储水室孔。
最好，护孔环的向内唇部的内径小于管端的外径，使当管子完全插入之后，护孔环40下端的外壁被径向向外挤压。因为护孔环材料的弹性，管子使护孔环下部区域扩张，并使其壁柔曲，在在内唇和管端23的外表面之间提供好的密封接触，绕管子周围形成一紧密的密封。另外，向内唇部的扩张迫使护孔环外壁向外凸出，与储水室孔的边缘形成闭锁和密封，从而防止护孔环从储水室孔中滑出。通过在水箱/储水室组件60内的内压作用，进一步加强了护孔环与管子和储水室部分的密封，该内压作用迫使唇部径向向内，以一O形密封环的方式与管子和储水室部分紧密接触。护孔环的上端内表面也可以向内压，与管子外表面接触，以形成密封防止泄漏。另外，外唇部的下部外边缘也与储水室孔的边缘形成密封，而提供一附加的密封。
在图8中，显示了一最佳的箱式储水室30，其通过护孔环40连接和组装在芯体20上，护孔环将管端23固定在储水室孔36中，形成一密封的管子对储水室的连接。图中显示了在芯体上和下部连接于上和下管端的储水室。
为了防止椭圆形管子在插入储水室孔中的护孔环中时被压扁，可以使用横跨一或多个管端开口的内部加强或加固件，如图10，11和12中所示。管子加强件50包括一与管子材料类似的短平的金属或合金件，其可以焊接或钎焊在位。与可用于一些椭圆形管子的内部散热片不同，管加强件50仅从大致管端23延伸到管子的由护孔环围绕的部分，并且不进一步延伸进入在芯组件的散热片阵列中的管子22体内。虽然，图中显示了一个加强件50位于管子开口的中央部分，也可以沿管端23的开口使用附加的加强件。对于小直径为0.5英寸(1.3mm)至1英寸(2.5mm)或更大的管子，这种加强件50是特别有用的。在这种情况下，侧部加强件将从管子的各端部延伸大约1英寸(2.5mm)，以提供一内部支承，防止护孔环的加压密封力使管子被压扁。通过限制加强件仅延伸管子的端部区域，使管子侧部的流体阻力为最小。
图12中显示了水箱与通过护孔环容纳在管端的储水室30的组装。一水箱部分60有一由侧壁62和端壁64形成的开口，其与储水室30对齐。水箱侧壁的下边缘62b和端壁的下边缘64b分别与储水室侧壁边缘32b和端壁边缘34b对齐。在水箱60和储水室30的相应边缘接触之后，通过MIC或TIG或其他已知的焊接工艺对所形成的缝隙进行焊接。MIC或TIG焊接工艺是最好的，因为其使传入储水室30的热量最少。
图13中显示了组装好的热交换器，其中，水箱60焊接在上和下储水室部分。上部水箱60有一入口66用于接收冷却液，冷却液然后通过水箱和在芯体部分20中的管子，到下部水箱60并通过出口68排出。最好，一个结构侧部元件(焊接或机械加固的加强件)固定在水箱入口和出口的侧壁上。
于是，因为消除或减少了管子对储水室的应力，所以，与普通的热交换器相比，上述使用了弹性管子和储水室连接的热交换器和制造方法能大大延长使用寿命。因为在组装时护孔环的两侧都可以看到，所以，本发明便于加了护孔环的储水室组装到芯体上。如果必要，其允许在管子上使用球头(便于管端通过护孔环插入)，支承护孔环的远端以承受来自管子插入部分的压力，并从储水室的两侧检查完成的管子和储水室的连接。在本发明中，在连接到水箱上之前，也允许芯组件的泄漏检测，和管子对储水室连接的调整。本发明最好使用连接在一起的多个护孔环，从而减小在管子插入时将护孔环推出的可能性。另外，内部的加强件防止了管子端部由于护孔环的加压的密封力而被压扁。本发明允许使用拉制、铸造或装配和焊接的水箱，其都焊接在箱式的储水室上。其提供了制造的便利性，使用装配式的和焊接的水箱能提供模型的、试验性的和少量的产品，同时能使用拉制的或铸造的水箱能提供低成本的高产量的产品。
本发明有许多变形，都在本发明精神范围之中。
权利要求
1.一种热交换器，包括一芯组件，有一组由一散热片阵列连接的管子，所述管子端部在所述芯组件的至少一侧从散热片阵列延伸；弹性的聚合物的护孔环设置在管端的周围；一水箱部分用于接收进入或离开所述芯组件的流体；一储水室部分有孔用于容纳所述的管端和所述护孔环，以形成一流体密封的管子对储水室的连接，所述储水室部分包括一基板，上面有所述的孔，和离开基板的平面延伸的侧壁，并通过一个或多个流体密封的焊接与所述的水箱部分连接，所述侧壁延伸一个距离，当所述管端和护孔环容纳在储水室孔中而进行所述水箱和所述储水室部分的焊接时，该距离足以分散进行所述焊接时产生的热量，而避免对所述护孔环的密封能力产生不利的影响。
2.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于所述储水室部分包括一单体的金属板，其有从所述基板上延伸的弯折的侧壁。
3.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于所述储水室部分包括一单体的金属板，其有从所述基板上延伸的弯折的侧壁和端壁，所述侧壁和端壁在其角部进行连接，而形成一开口的箱形结构。
4.如权利要求3所述的热交换器，其特征在于储水室基板基本上是平的，和所述侧壁和端壁基本上垂直于所述基板的平面。
5.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于所述储水室部分包括一单体的金属板，其有从所述基板上延伸的压制的侧壁。
6.如权利要求5所述的热交换器，其特征在于储水室基板基本上是平的，和所述侧壁和端壁基本上垂直于所述基板的平面。
7.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于所述护孔环包括耐热的硅橡胶。
8.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于所述管端的至少一部分包括一横穿端部开口的加强件，所述加强件从所述管端开口延伸到设置有护孔环的管端的部分，而基本上不延伸进入所述芯组件的散热片的阵列部分中。
9.一种热交换器，包括一芯组件，有一组由一散热片阵列连接的管子，所述管子端部在所述芯组件的至少一侧从散热片阵列延伸；弹性的聚合物的护孔环设置在管端的周围；一水箱部分用于接收进入或离开所述芯组件的流体；一储水室部分有孔用于容纳所述的管端和所述护孔环，以形成一流体密封的管子对储水室的连接，所述储水室部分包括一大致平面的基板，上面有所述的孔，和离开基板的平面延伸的侧壁和端壁，并通过一个或多个流体密封的焊接与所述的水箱部分连接，当所述管端和护孔环容纳在储水室孔中而进行所述水箱和所述储水室部分的焊接时，所述侧壁和端壁延伸的距离足以分散进行所述焊接时产生的热量，而避免对所述护孔环的密封能力产生不利的影响。
10.如权利要求9所述的热交换器，其特征在于所述储水室部分包括一单体的金属板，其有基本上垂直于所述基板的平面延伸的压制或弯折的侧壁和端壁，所述侧壁和端壁在其角部进行连接，而形成一开口的箱形结构。
11.如权利要求10所述的热交换器，其特征在于所述护孔环包括耐热的硅橡胶。
12.如权利要求9所述的热交换器，其特征在于所述管端的至少一部分包括一横穿端部开口的加强件，所述加强件从所述管端开口延伸到设置有护孔环的管端的部分，而基本上不延伸进入所述芯组件的散热片的阵列部分中。
13.一种制造热交换器的方法，包括下述步骤a)提供一芯组件，其有一组由散热片阵列连接的管子，所述管子的端部在所述芯组件的至少一侧从散热片阵列延伸，在管端周围设置弹性的聚合物的护孔环；b)提供一水箱，其有一开口的端部用于接受进入或离开所述芯组件的流体；c)提供一储水室部分，其上有孔用于容纳所述的管端，所述储水室部分包括一其上有所述开口的基板，和离开所述基板平面延伸的侧壁，所述侧壁延伸一个距离，当所述管端和护孔环容纳在储水室孔中而进行所述焊接时，该距离足以分散将所述水箱焊接在所述储水室部分上时产生的热量，而避免对所述护孔环的密封能力产生不利的影响。d)通过将所述管端和护孔环接收在储水室孔中形成流体密封的管子对储水室的连接，从而将所述储水室部分连接到所述芯组件上；e)在所述管端和护孔环容纳在储水室孔中的同时，将所述储水室部分焊接到所述水箱开口端部上，形成一个或多个流体密封的焊接，而不会对所述管子对储水室连接中的护孔环的密封能力产生不利的影响。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于所述储水室部分包括单体的金属板，还包括折叠所述金属板的边缘以形成从所述基板上延伸的侧壁的步骤。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于所述储水室部分包括一单体的金属板，还包括下面的步骤1)折叠所述金属板的边缘以形成从所述基板上延伸的侧壁和端壁，和2)在其角部连接所述的侧壁和端壁，以形成一开口的箱形结构。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于储水室部分基本上是平面的，和所述侧壁和端壁被折叠，基本上垂直于所述基板的平面定位。
17.如权利要求13所述的方法，其特征在于所述储水室部分包括一单体的金属板，还包括轧制所述金属板部分以形成从所述基板上延伸的所述侧壁的步骤。
18.如权利要求13所述的方法，其特征在于步骤(a)包括提供由耐热硅橡胶构成的护孔环。
19.如权利要求13所述的方法，其特征在于还包括下面的步骤，将一加强件插入所述管端的至少一部分，横跨端部开口，所述加强件从所述管端开口延伸到设置有护孔环的管端的部分，而基本上不延伸进入所述芯组件的散热片的阵列部分中。
20.一种热交换器，包括一芯组件，有一组由一散热片阵列连接的管子，所述管子端部在所述芯组件的至少一侧从散热片阵列延伸；弹性的聚合物的护孔环设置在管端的周围；设置穿过所述管端至少一部分的开口的加强件，所述加强件从所述管端开口延伸到设置有护孔环的管端的部分，而基本上不延伸进入所述芯组件的散热片的阵列部分中；一水箱用于接收进入或离开所述芯组件的流体，和包括一储水室部分，其上有孔用于接收所述管端和所述护孔环，以形成一流体密封的管子对储水室的连接。
21.如权利要求20所述的热交换器，其特征在于所述储水室部分包括一有所述开口的基板，侧壁离开所述基板的平面延伸，并通过一个或多个流体密封的焊接部分连接于所述水箱，所述侧壁延伸一个距离，当所述管端和护孔环容纳在储水室孔中而进行所述水箱和所述储水室部分的焊接时，该距离足以分散进行所述焊接时所产生的热量，而避免对所述护孔环的密封能力产生不利的影响。
22.如权利要求20所述的热交换器，其特征在于其特征在于所述储水室部分包括一单体的金属板，其有从所述基板上延伸的弯折的侧壁和端壁，所述侧壁和端壁在其角部进行连接，而形成一开口的箱形结构。
23.如权利要求20所述的热交换器，其特征在于所述护孔环包括耐热的硅橡胶。
全文摘要
一种热交换器,包括芯组件,有一组由一散热片阵列连接的管子,管子端部从散热片阵列延伸;弹性的护孔环设置在管端的周围;水箱用于接收进入或离开芯组件的流体;储水室有孔用于容纳管端和护孔环,形成管子对储水室的密封连接,储水室包括有孔的基板和从基板延伸的侧壁,通过焊接与水箱连接,侧壁延伸一个距离,当进行焊接时,该距离足以分散焊接时产生的热量,而避免影响护孔环的密封能力。
文档编号F28F9/14GK1343149SQ00804744
公开日2002年4月3日 申请日期2000年2月16日 优先权日1999年3月10日
发明者马尔科·兰伯特, 约瑟夫·S·尤格 申请人:特兰斯普公司