专利名称：热传导器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种热传导器，按照由申请人公开的专利DE-A 198 46 267的权利要求1的前序部分，它带有至少一个收集管，用于固定扁平管端部。此外，本发明还涉及一种按照前述申请权利要求7的前序部分的热传导器制造方法。
背景技术：
申请人通过DE-A 198 46 267公开的一种热传导器，具有一条纵向延伸的槽口，扁平管端部可插入到这一槽口中；而相对于扁平管，扁平管端部则扭转了90度。在这种情况下，各扁平管端部紧贴在一起，前后排列插入到纵向槽口中并与收集管液密地钎焊在一起。这种布置使得这种热传导器的平行排列的各扁平管之间的距离以扁平管深度(指在空气流动方向上延伸)为限。因而，布置在扁平管之间的翅片的高度也被相应地限定下来。这就是说，在设计这种扁平管热传导器时会面临不少限制，特别是对于汽车上所使用的CO2空调系统。这种已公开的热传导器的扁平管的制造或者是采用切屑加工方式，例如通过铣销在厚壁的管子上开出纵向槽口，或者是将一块平钢板弯曲成形。由于在切屑加工时，切屑始终有可能残留在工件上，并因而作为污染物进入到制冷剂循环中，所以，无切屑加工具有明显的优势。因为CO2空调系统内的压力明显高于过去使用R134a制冷剂的空调设备内的压力，所以一个收集管的管壁相对较厚，这就使得其变得难于加工或成形。
发明内容
本发明的任务是改进前面所提到的带有一个收集管的热传导器，使收集管的制作变得简易，同时在制作完成后尽可能地不残留脏物，并且不受到前面所提到的管距的限制。本发明的另一项任务是提供一种制造本说明书开头所描述的热传导器，尤其是它的收集管的方法。
权利要求1和8的特征部分为完成本发明的任务提供了解决方案。从属权利要求则涉及发明的其它优选实施形式。按照本发明，收集管上有一条纵向延伸的贯穿槽口，在槽口上按照规定的间隔形成了扁平管端部的容置孔。也就是说，收集管由一个带有纵向槽口的敞开的空心型材形成，在这一型材上，纵向槽口的各边有一部分直接靠在一起，在这里它们被钎焊在一起；而在另一部分则按照扁平管端部的轮廓形成了容置孔。这种结构具有以下优点可以选择大于扁平管深度的管距。这在确定用于CO2-空调系统的气体冷却器或冷凝器的尺寸时具有特别的优越性。
按照一个具有优点的实施形式，通过无切屑成形的加工方式，即塑性变形来制作出用于承接管端部的容置孔。这种方式具有以下优点不会有污染制冷剂循环的切屑残留下来。另外，无切屑成形的加工方式成本较低。
按照一个具有优点的实施形式，带有槽口的空心型材上的各边被延长成为凸出的边缘带，从而提高了收集管的强度，因为边缘带起着加强筋的作用。如果凸出的边缘带呈V形，那么就出现了一个可辅助安装的引导斜面，以引导扁平管端部进入。边缘带也可以按以下方式凸出或展开即边缘带位于一个共同的平面上，并因此与收集管截面一起形成一个Ω形状。这种形状的强度超过了V形的强度。此外，如果使用扭转的扁平管，凸出的边缘带起着限定扁平管插入深度的作用。
按照本发明所描述的方法，可以使用一个简易的楔形刀具来进行塑性成形，从而制作出承接扁平管端部的容置孔。首先将钢板弯成圆形来获得一个带有纵向槽口的空心型材，这样在纵向槽口区域内的边沿着一条接触线贴在一起，边缘带则凸出而形成引导斜面。这种凸出的V形就形成了一个适合楔形刀具的具有优点的引导斜面，而楔形刀具则具有扁平管端部的轮廓外形。将楔形刀具打入到空心型材的纵向槽口中，同时空心型材受到一个具有与之轮廓相配合的模具的支撑，其结果是，型材的材料受到楔形刀具的挤压，即向邻近区域流动。因为收集管的管壁相对较厚，所以它总是有着足够的壁厚，而不会出现材料弱化的情况，相反，通过冷作硬化还可使其加强。如果模具相应地配备了多个冲头(楔形刀具)，那么所有的容置孔可以在一个工序内完成，或者为了减少每个工序的变形程度，可以将容置孔的制作分步完成。这样还可以提高用于接受扁平管端部的容置孔的表面质量。
在完成对容置孔的校准之后，通过起着辅助安装的引导斜面作用的呈V形的凸出边缘带，将扁平管端部引导。随后将收集管与插入的扁平管端部钎焊在一起，其中，通过钎焊将空心型材上的整个纵向槽口密封。这一钎焊与整个热传导器的钎焊，包括翅片的钎焊一起在一个焊接炉中进行。为了在达到钎焊温度时能有足够的钎料流入到钎焊缝中，空心型材和/或扁平管应至少有一边包覆着钎料，这样在进行钎焊密封时就有充足的焊料。在使用挤压成形的扁平管的情况下，它通常不带有钎料包覆层，这时只需将空心型材的内侧涂覆上钎料，就可以保证在进行钎焊密封时有充足的焊料。
下面结合附图中及实施例对本发明作进一步详述图1为一个收集管的仰视图，图2为图1中所示的收集管的沿截面II-II的剖面图，图3为图1中所示的收集管的沿截面III-III的剖面图，图4为带有扁平管的收集管的视图，图5为一个用于制造收集管的装置，图6为图5中所示的装置，其冲头已被打入工件。
具体实施例方式
图1是用在汽车CO2-空调系统(图中未示出)中的一个热传导器上的收集管的仰视图。图中所示的收集管(部分)是一个带有槽口的空心型材，它的边缘带2、3在一个共同的接缝或分离缝4处相互接触。接缝或分离缝4沿着纵向延伸，并且这一区域内布置着长孔形状的容置孔5，其长度为t，孔之间的距离为a。
图2是收集管1的剖面图，即沿着图1中的II-II截面，就是说在接缝4的区域内。收集管1由一块厚度为s的钢板带6弯成空心型材7而制成，其凸出的两条边8、9相互靠在一起并形成接缝4。钢板带6或空心型材7在经过边8、9之后继续延长成为V形的凸出边缘带2、3。用虚线示出的是成直角展开的边缘带2′、3′，它们与空心型材形成一个Ω(Omega)形。
图3是收集管1的剖面图，即沿着图1中的III-III截面，就是说穿过容置孔5。容置孔5用于承接未在图中示出的扁平管的端部，其宽度为b，它等于扁平管的宽度。容置孔5的制作将在下文中详细说明。
图4为图1到图3中所示的收集管1的一个视图，在这里展示了扁平管10以及位于它们之间的波纹形翅片11。扁平管10带有扁平管端部10a(用虚线示出)，如前所述，扁平管端部10a相对于扁平管10扭转了90°。扁平管端部10a被插入到图1和图3中所示的容置孔5中，并随后与收集管1钎焊在一起。收集管1在其内侧6a(见图2)上有一层钎料涂覆层(图中未示)，它用来保证扁平管端部10a和收集管1及边8、9在接缝4处的钎焊质量。众所周知，波纹形翅片11与扁平管10钎焊在一起。整个热传导器由至少一个收集管1、扁平管10和波纹形翅片11组成，其钎焊在一个焊炉中由一道工序完成。扁平管10之间的距离(从中心线到中心线)，即管距用p标出。在这里，它明显地大于扁平管10或扁平管端部10a的深度t。
图5中是用于制作容置孔5的模具20，它由两个部分21、22组成，它也就是采用本发明所描述的方法的装置。空心型材7被放入到由两部分合并而成的模具20之中，钢板带6的外轮廓与模具紧贴在一起，也就是说，模具从外部对它进行支撑。如图2中所示，边8、9在接缝4处相接。在放入到模具中的空心型材7的上面，模具20有一条贯穿的开口23，一个带有楔形刀具25的冲头24被布置在这一开口中。
在图6中，冲头进入到位置24’，这时，楔形刀具25’已被压入到接缝4中，而钢板带6的材料则被从接缝4的区域挤压到邻近的区域。同时对材料进行冷作硬化。通过紧紧合在一起的模具的两个部分21、22，钢板带6的外轮廓得以保持，而楔形刀具25’的压入也没有使它发生位移。这样，材料的流动就仅出现在钢板带的内侧。在冲头24、25被抽出后(此处图中未示)，会出现一个图3中所示的形状，即带有容置孔5。另外，还可在模具的两个部分21、22上设置一个冲头挡板或冲头导板，这样，通过冲头挡板或冲头导板来保证容置孔5的深度及其形状稳定性。
也可以采用两步或多步的方法来形成容置孔5(图中未示)，也就是说，使用两步或多步的模具。
权利要求
1.热传导器，特别是用于汽车的CO2-空调系统的热传导器，带有至少一个收集管(1)，扁平管端部(10a)可插入到其中，该收集管(1)由一个敞开的空心型材(7)形成，它具有边(8，9)形成一条沿长度方向延伸的连续的纵向槽口，并且扁平管端部(10a)液密地插入到该槽口中，其特征为所述边(8、9)部分地紧贴在一起而形成一条接缝(4)，它们的另一部分则被分开而形成承接扁平管端部(10a)的容置孔(5)。
2.按照权利要求1所述的热传导器，其特征为该容置孔(5)由边(8、9)通过无切屑变形的方式制成。
3.按照权利要求2所述的热传导器，其特征为所述变形通过材料的挤压来实现。
4.按照权利要求1到3之一所述的热传导器，其特征为所述边(8、9)在经过接缝(4)之后向外延长并形成凸出的边缘带(2、3)。
5.按照权利要求4所述的热传导器，其特征为所述边缘带(2、3)凸出形成V形。
6.按照权利要求4所述的热传导器，其特征为带有边(8、9)和边缘带(2’、3’)的收集管(1)的截面为Ω形，边缘带2’、3’位于同一平面上。
7.按照权利要求4到6之一所述的热传导器，其特征为所述凸出的边缘带(2，3)限定扁平管扭转的端部的插入深度。
8.一种制造如上述任一项权利要求所述的热传导器的方法，其特征为，采用以下各步骤-将平钢板带(6)作为原料，其厚度S相对较厚，边(8、9)呈直线，-将钢板带(6)变形成为一个带有纵向槽口的敞开的空心型材(7)，其中空心型材(7)的边(8、9)在纵向槽口区域相互接触，并将边缘带(2、3)凸出形成引导斜面，-空心型材(7)被放到模具(20)之中，该模具在外侧对该型材予以支撑，-将一个楔形刀具(25)压入到纵向接缝(4)中，由此，通过材料的挤压塑性变形制成容置孔(5)。
9.按照权利要求8所述的方法，其特征为所述扁平管端部(10a)被引导到容置孔(5)中，在这一过程中空心型材(7)可发生弹性变形；而在收集管(1)上，位于扁平管端部(10a)之间的纵向接缝(4)和环绕着扁平管端部(10a)的部位被钎焊密封。
10.按照权利要求8或9所述的方法，其特征为所述钢板带(6)和/或扁平管端部(10a)至少有一侧涂有一层钎料涂层。
11.按照权利要求8或9所述的方法，其特征为所述钢板带(6)和/或扁平管端部(10a)的两侧均涂有一层钎料涂层。
全文摘要
本发明涉及一种热传导器，特别是用于汽车的CO
文档编号F28D1/04GK1653311SQ03811047
公开日2005年8月10日 申请日期2003年5月7日 优先权日2002年5月15日
发明者瓦尔特·德穆特, 梅尔廷·科奇, 卡尔-海因茨·施塔法, 克里斯托夫·瓦尔特 申请人:贝洱两合公司