专利名称：直列式整体热交换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是直列式整体热交换器，其中各热交换器，例如散热器、冷凝器、中间冷却器等彼此按顺序排列成一个整体单元。
在现有技术中，先分开制造用于冷却汽车发动机的冷却剂散热器和车厢空调器的冷凝器，然后按照车辆前进方向将冷凝器装在发动机室中的前方，并以车辆前进方向为准紧靠散热器的前方。
由于分开制造散热器和冷凝器，而且要在发动机室有限的区域中将它们彼此紧靠地安装在一起，所以就出现了制造和安装均很复杂的问题。
因而，在日本未审查的专利公开文献No.H1-247990中提出了一种整体混合热交换器，其特点是在这种整体结构中，将不同形式的热交换器，例如具有不同目的的冷凝器和散热器做成一个整体单元，它们采用的是公共翅片。利用这种整体混合热交换器，由于两个热交换器为一整体，所以省略了这两个热交换器之间的距离，节省了空间，另外由于可以将这两个热交换器作为单一安装件同时进行安装，所以简化了安装工作量。
但是，在上述公开文献所描述的作为有代表性的直列式整体热交换器中，由于各热交换器的目的不同，所以当在各热交换器中流动的热交换介质的温度变化时，一个热交换器的散热温度会影响另一个热交换器，而且在最坏的情况下，另一个热交换器会重新变热。这可能是由彼此沿相反方向在两个热交换器中流动的热交换介质造成的。例如，假定将两个热交换器安装成使热交换器的散热量大的部分，例如靠近进口的那部分位于前方，而使热交换器的散热量小的部分，例如靠近出口的那部分位于后方，并彼此紧靠着，则后面的热交换器出口附近的低温热交换介质会被前面的热交换器发出的热重新加热，这样引起的问题在于应该是低温的热交换介质的温度却升高了。
因此本发明的目的在于提供一种直列式整体热交换器，在该整体热交换器中，各个热交换器的热量对其他热交换器的热影响为最小，从而确保其性能不会变坏。
所以在本发明的直列式整体热交换器中，具有一个第一热交换器和一个第二热交换器，这两个热交换器起的作用不同，它们沿气流方向彼此按顺序排列；该整体热交换器有一个使温度分布相同的设备，该设备使第一和第二热交换器具有基本相同的温度分布。具体地说，该设备通过在几乎公共的部位设立第一热交换器和第二热交换器的多个进气口，多个出气口或一个进气口和一个出气口得以实现。
因此，由于在公共部位设置有多个进气口或多个出气口，所以在两个热交换器中的热交换介质沿相同的方向流动，这样在两个热交换器中的各个部位就具有几乎相同的热分布变化，由此减少了它们彼此间的热影响。
此外，可以使第一热交换器和第二热交换器中的热交换介质沿相同的方向流动。
由于在两个热交换器中的热交换介质的流动方向相同，所以在上述情况下，两个热交换器中的各个部位之间就有几乎相同的热分布变化，由此减少了它们彼此间的热影响程度。
通过下面结合附图的描述，将使本领域的普通技术人员更清楚地理解本发明的上述目的和综合优点，这些附图用来说明优选实施例。在这些附图中
图1是本发明第一实施例的直列式整体热交换器的透视图；图2是上述热交换器的平面图；图3是上述热交换器的正面部件的分解图，其中图3a为第一热交换器，图3b为第二热交换器；图4是本发明的第二实施例，其中图4a为第一热交换器的正视图，图4b为第二热交换器的正视图；图5是本发明第三实施例的部件分解图，其中图5a为第一热交换器的正视图，图5b为第二热交换器的正视图；图6是本发明第四实施例的部件分解图，其中图6a为第一热交换器的正视图，图6b为第二热交换器的正视图；图7是可用于本发明的直列式整体热交换器的另一实例的透视图；图8是可用于本发明的直列式整体热交换器的又一实例的透视图。
下面结合附图描述本发明的优选实施例。
图1和2示出的是本发明直列式整体热交换器1。该直列整体式热交换器1包括一个第一热交换器2和一个第二热交换器7，这两个热交换器沿气流方向彼此按顺序排列。
第一热交换器2例如可用于车辆空调系统内的制冷循环中的冷凝器，该热交换器有彼此平行设置的箱3a和3b，并有若干扁平管件4，每个管件均有使箱3a和3b之间连通的热交介质通道5，在箱3a和3b之间的管件彼此与翅片12交替地平行设置。箱3a和3b分别设置有让热交换介质流进和流出的进口6a和出口6b。
如图3a所示，在第一实施例的第一热交换器2中，箱3a和3b位于特定位置，以便构成三组热交换介质通道，使热交换介质从进口6a所在的那组通道按顺序流到出口6b所在的那组通道。所以在第一热交换器2中，图3A的右上部的温度，即进口6a附近的温度为高温，而在图3A的左下部的温度，即出口6b附近的温度为低温。
第一实施例中的第二热交换器7例如可以是发动机的冷却水散热器，该热交换器的结构与第一热交换器2的相同，即所设置的箱8a和8b彼此平行，并有若干扁平管件9，每个管件均有使箱8a和8b进行内部连通的线性热交换介质通道10。这些通道在箱8a和8b之间彼此平行，在箱8a和8b上分别设置有让热交换介质流进和流出的进口11a和出口11b。应注意的是，第二热交换器7为单通路热交换器，热交换介质在该热交换器中沿图3b箭头所示的方向从上部流到下部。所以，在第二热交换器7中，图3B的右上部的温度，即进口11a附近的温度为高温，而在图3B的左下部的温度，即出口6b附近的温度为低温。
所提供的公共翅片12在第一热交换器2的管件4和4之间以及在第二热交换器7的管件9和9之间延伸。此外，在第一热交换器2和第二热交换器7的上部有两个固定件14，各个固定件都有一个将其固定到安装件上的通孔15。
在上述结构的直列式整体热交换器1的情况下，先用适当的方式将箱3a和3b及8a和8b、管件4和9以及翅片12组装起来构成一个组装件之后，再将该组装件放在炉中进行钎焊，以便得到图1所示的直列式整体热交换器1。随后，用压紧的固定件14来使直列式整体热交换器1得到固定，与此同时，将第一热交换器2和第二热交换器6固定到车辆的本体上或其他部位上。
所以，第一热交换器2的进口6a和第二热交换器7的进口11a均设置在一个公共位置处，即处在图的右上部，而将第一热交换器2的出口6b和第二热交换器7的出口11b也都设置在一个公共位置处，即处在图的左下部。这里所引用的公共位置并不一定指进口6a和11a及出口6b和11b精确地处在同一位置，它们可以位于相同侧，但位置可以偏离10mm至30mm，例如它们各自的端部位置相距10mm至30mm。
因此，在两个热交换器中的进口6a和11a处的热交换介质的温度为高温，而在两个热交换器中的出口6b和11b处的热交换介质的温度为低温，这样就减少了各个热交换器对其他热交换器的热影响，由此避免了热交换效率的损失。换句话说，在两个热交换器的各部位之间的热分布变化基本相同。
应注意的是，最好将直列式整体热交换器1的两个热交换器之间的距离设定为10mm以下，以便达到节省空间的目的，保证直列式整体热交换器自身有足够的强度。另外，在本实施例中，由于直列式整体热交换器1中用的是公共翅片12，所以要求提供一个方法来避免通过翅片的热导，这种方法例如在两个热交换器之间的翅片12的中部开一个槽口或使中部某区域的厚度减小。还应注意的是在本发明的直列式整体热交换器1中，可以使用公共翅片，也可以提供独自的翅片。
构成第二实施例的第一热交换器的冷凝器2为四通路结构，其中热交换介质沿图4A箭头所示的方向流动，箱3a和3b分隔在特定的位置。将进口6a和出口6b均设置在下箱3b上。所以进口6a(图的右下部)附近的温度为最高温度，出口6b(图的左下部)附近的温度为最低温度。
构成第二实施例的第二热交换器的散热器7为单通路结构，其中热交换介质沿图4B箭头所示的方向流动，将进口11a设置在上箱8a上，而将出口11b设置在下箱8b上。在这种状态下，进口11a(图的右上部)附近的温度为最高温度，出口11b(图的左下部)附近的温度为最低温度。
因此，由于第二实施例中的出口6b和11b均设置在公共位置处，所以就能减少一个热交换器对另一个热交换器的热影响程度，特别是能减少装有出口6b和11b的那一侧的热影响程度。
构成第三实施例的第一热交换器的冷凝器2为双通路结构，其中热交换介质沿图5A箭头所示的方向流动，将进口6a和出口6b均设置在上箱3a上。所以进口6a(图的右上部)附近的温度为最高温度，出口6b(图的左上部)附近的温度为最低温度。
构成第三实施例的第二热交换器的散热器7为单通路结构，其中热交换介质沿图5B箭头所示的方向流动，将进口11a设置在上箱8a上，而将出口11b设置在下箱8b上。在这种状态下，进口11a(图的右上部)附近的温度为最高温度，出口11b(图的左下部)附近的温度为最低温度。
因此，由于第三实施例中的第一热交换器2和第二热交换器7的进口6a和11a均设置在公共位置处，所以就能减少一个热交换器对另一个热交换器的热影响程度，特别是能减少装有进口6a和11a的那一侧的热影响程度。
构成第四实施例的第一热交换器的冷凝器2为四通路结构，其中热交换介质沿图6A箭头所示的方向流动。将进口6a和出口6b均设置在下箱3b上。所以当进口6a(图的右下部)附近的温度为最高温度，而出口6b(图的左下部)附近的温度为最低温度时，则对于整个热交换器来讲，图中右侧温度较高，而图中左侧温度较低。
构成第四实施例的第二热交换器的散热器7为双通路结构，其中热交换介质沿图6B箭头所示的方向流动，将进口11a和出口11b均设置在上箱8a上。当在这种状态下，进口11a(图的右上部)附近的温度为最高温度，而出口11b(图的左上部)附近的温度为最低温度时，则对于整个热交换器来讲，图中右侧温度较高，而图中左侧温度较低。
所以，当第一热交换器2的进口/出口6a和6b与第二热交换器7的进口/出口11a和11b不是以相同的构形而是以相反的构形排列对齐时，由于两个热交换器2和7中的热交换介质在图中从右侧流到左侧，所以就能减少一个热交换器对另一个热交换器的热影响程度。换句话说，在两个热交换器的各部位之间的热分布变化基本相同。
此外，图7所示的构成第五实施例的第一热交换器的冷凝器2为五通路结构，其中热交换介质沿箭头所示的方向流动，与上述热交换器不同的是第一热交换器2有两个彼此沿纵向平行设置的箱3a和3b，其进口6a设置在箱3a的上部，其出口6b设置在箱3b的下部。在这种状态下，进口6a(图的左上部)附近的温度为最高温度，出口6b(图的右下部)附近的温度为最低温度。
在构成第五实施例的第二热交换器的散热器7中，将进口11a设置在进口6a附近，其中热交换介质沿垂直于进口6a的方向流入箱8a中，而将出口11b设置在箱8b的下部，热交换介质沿垂直于出口6b的方向流出。所以，第二热交换器7在进口11a(图的左上部)附近的温度为最高温度，而在出口11b(图的右下部)附近的温度为最低温度。此外，在第一热交换器2和第二热交换器7中，各热交换器上部为高温，各热交换器下部为低温。
因此，在第五实施例中，由于进口6a和11a及出口6b和11b设置在公共位置处，而且各热交换器本身的所有热分布基本是相同的，所以就减少了一个热交换器对另一个热交换器的热影响程度。
应注意的是，虽然依据图1所示的直列式整体热交换器1的结构作了描述，而这种结构分别在热交换器2和7中采用的是两组独立的管件4和9，但本发明并不限于这种结构。
也就是说，本发明所有优选实施例均适用于直列式整体热交换器1，在这种热交换器中，所提供的第一热交换器2和第二热交换器7如图8所示作为一个整体单元，所提供的每个管件18都有彼此独立的管部分19和20，扩张箱21和22分别与两则管部分19和20连通，在若干高度位置处交替地将管件18与翅片12叠压在一起，热交换介质通过所提供的进口23a和出口23b流进和流出管件18的箱21，进口和出口位于叠压方向的两侧，用同样的方法提供进口24a和出口24b，热交换介质通过所该进口和出口流进和流出箱22。不言而喻，本发明的所有方面都可用于其他直列式整体热交换器1。
如上所述，根据本发明，通过在直列式整体热交换器中的各热交换器的公共位置处设置至少一个进口或一个出口，或者通过使热交换介质沿相同的方向流动，就可使这两个热交换器的各部位之间的热分布变化基本相同，由此减少一个热交换器对另一个热交换器的热影响程度。
权利要求
1.一种直列式整体热交换器，该热交换器包括一个第一热交换器和一个第二热交换器，它们沿气流方向彼此相隔特定的距离按顺序排列，其特征在于所述第一热交换器包括一对箱、若干使所述一对箱之间连通的管件和若干交替地设置在所述管件之间的翅片，该第一热交换器还包括一个让热交换介质流进的进口和一个让热交换介质流出的出口；所述第二热交换器包括一对箱、若干使所述一对箱之间连通的管件和若干交替地设置在所述管件之间的翅片，该第二热交换器还包括一个让热交换介质流进的进口和一个让热交换介质流出的出口；设置一个用于将所述第一热交换器和所述第二热交换器固定在一起的固定设备；和设置一个相同温度分布的设备，该相同温度分布的设备使所述第一热交换器和所述第二热交换器具有相同的温度分布。
2.根据权利要求1所述的直列式整体热交换器，其特征在于通过使所述第一热交换器的所述进口和所述第二热交换器的所述进口彼此靠得很近来实现所述相同温度分布的设备。
3.根据权利要求1所述的直列式整体热交换器，其特征在于通过使所述第一热交换器的所述出口和所述第二热交换器的所述出口彼此靠得很近来实现所述相同温度分布的设备。
4.根据权利要求1所述的直列式整体热交换器，其特征在于通过使所述第一热交换器的所述进口紧靠所述第二热交换器的所述进口和使所述第一热交换器的所述出口紧靠所述第二热交换器的所述出口来实现所述相同温度分布的设备。
5.根据权利要求1所述的直列式整体热交换器，其特征在于通过使所述第一热交换器和所述第二热交换器中的所有热交换介质沿相同的方向流动来实现所述相同温度分布的设备。
6.根据权利要求1所述的直列式整体热交换器，其特征在于所述第一热交换器上的所述翅片和所述第二热交换器上的所述翅片为整体结构。
7.根据权利要求6所述的直列式整体热交换器，其特征在于通过使所述第一热交换器的所述进口和所述第二热交换器的所述进口彼此靠得很近来实现所述相同温度分布的设备。
8.根据权利要求6所述的直列式整体热交换器，其特征在于通过使所述第一热交换器的所述出口和所述第二热交换器的所述出口彼此靠得很近来实现所述相同温度分布的设备。
9.根据权利要求6所述的直列式整体热交换器，其特征在于通过使所述第一热交换器的所述进口紧靠所述第二热交换器的所述进口和使所述第一热交换器的所述出口紧靠所述第二热交换器的所述出口来实现所述相同温度分布的设备。
10.根据权利要求6所述的直列式整体热交换器，其特征在于通过使所述第一热交换器和所述第二热交换器中的所有热交换介质沿相同的方向流动来实现所述相同温度分布的设备。
11.根据权利要求2所述的直列式整体热交换器，其特征在于将所述第一热交换器的其中一个箱分成一侧和另一侧，使其另一个箱始终与所述其中一个箱的所述一侧上的进口及上述箱的所述另一侧上的出口相连通，从而构成所述第一热交换器的两通路结构；和将所述进口设置在所述第二热交换器中的所述其中一个箱的一侧，将所述出口设置在另一箱的另一侧，从而构成所述第二热交换器的单通路结构。
12.根据权利要求3所述的直列式整体热交换器，其特征在于将所述第一热交换器的其中一个箱分成两部分，而将另一个箱分成三部分，将所述进口设置在所述另一箱的一端的一位置，将所述出口设置在所述另一箱的另一端的一位置，从而构成所述第一热交换器的四通路结构；和将所述进口设置在所述第二热交换器中的所述其中一个箱的一侧，将所述出口设置在另一箱的另一侧，从而构成所述第二热交换器的单通路结构。
13.根据权利要求4所述的直列式整体热交换器，其特征在于将所述第一热交换器的其中一个箱分成两部分，将另一个箱也分成两部分，将所述进口设置在所述一个箱的一端的一位置上，将所述出口设置在所述另一箱的另一端的一位置上，从而构成所述第一热交换器的三通路结构；和将所述进口设置在所述第二热交换器中的所述其中一个箱的一侧，将所述出口设置在另一箱的另一侧，从而构成所述第二热交换器的单通路结构。
14.根据权利要求5所述的直列式整体热交换器，其特征在于将所述第一热交换器的其中一个箱分成两部分，而另一个箱分成三部分，将所述进口设置在所述另一箱的一端的一位置上，将所述出口设置在所述另一箱的另一端的一位置上，从而构成所述第一热交换器的四通路结构；和将所述第二热交换器中的其中一个箱分成两部分，使其另一箱始终与上述箱一侧的所述进口及上述箱另一侧上的出口相连通，从而构成所述第二热交换器的两通路结构。
15.根据权利要求7所述的直列式整体热交换器，其特征在于将所述第一热交换器的其中一个箱分成一侧和另一侧，使其另一个箱始终与上述箱的所述一侧上的进口及上述箱的所述另一侧上的出口相连通，从而构成所述第一热交换器的两通路结构；和将所述进口设置在所述第二热交换器中的所述其中一个箱的一侧，将所述出口设置在另一箱的另一侧，从而构成所述第二热交换器的单通路结构。
16.根据权利要求8所述的直列式整体热交换器，其特征在于将所述第一热交换器的其中一个箱分成两部分，而将另一个箱分成三部分，将所述进口设置在所述另一箱的一端的一位置上，将所述出口设置在所述另一箱的另一端的一位置上，从而构成所述第一热交换器的四通路结构；和将所述进口设置在所述第二热交换器中的所述其中一个箱的一侧，将所述出口设置在另一箱的另一侧，从而构成所述第二热交换器的单通路结构。
17.根据权利要求9所述的直列式整体热交换器，其特征在于将所述第一热交换器的其中一个箱分成两部分，将另一个箱也分成两部分，将所述进口设置在所述一个箱的一端的一位置上，将所述出口设置在所述另一箱的另一端的一位置上，从而构成所述第一热交换器的三通路结构；和将所述进口设置在所述第二热交换器中的所述其中一个箱的一侧，将所述出口设置在另一箱的另一侧，从而构成所述第二热交换器的单通路结构。
18.根据权利要求10所述的直列式整体热交换器，其特征在于将所述第一热交换器的其中一个箱分成两部分，而另一个箱分成三部分，将所述进口设置在所述另一箱的一端的一位置处，将所述出口设置在所述另一箱的另一端的一位置处，从而构成所述第一热交换器的四通路结构；和将所述第二热交换器中的其中一个箱分成两部分，使其另一箱始终与上述箱一侧上的所述进口及上述箱另一侧上的出口相连通，从而构成所述第二热交换器的两通路结构。
全文摘要
为了减少按直列整体设置的各个热交换器彼此间的热影响程度,以便防止整体性能的降低,在具有用于不同目的的第一热交换器和第二热交换器的直列式整体热交换器中,这两个热交换器按彼此顺序排列,在两个热交换器上至少将进口或出口设置在一个公共位置处。这可以使两个热交换器的各部分之间具有基本相同的热分布。
文档编号F28F3/00GK1195104SQ9810593
公开日1998年10月7日 申请日期1998年3月31日 优先权日1997年3月31日
发明者西下邦彦 申请人:株式会社杰克赛尔