专利名称：汽车供暖热交换器或发动机冷却器用的换热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有权利要求1前序部分所述特征的汽车供暖热交换器或发动机冷却器用的换热器。由EP 0656517A1已知这种换热器。
在此已知的换热器中，隔板一方面钎焊在水箱盖的槽内，另一方面钎焊在水箱管底上的槽或缝内。也可规定轮流地或按其他分组方式一次在管底的槽和一次在管底的缝与隔板钎焊。
由EP-0450619B1已知一种换热器，尤其是作为冷凝器，其中，一个承受内压的圆形收集器由两个其本身圆形的壳组成，在壳之间装有容器的剖分装置。将容器剖分装置钎焊地嵌固在壳内通过插入此壳的槽内实现，壳在其底部至少有一个可穿过容器剖分装置舌片的切口。
在上述已知的两种情况下，隔板或容器剖分装置的装入并接着钎焊直接借助于在隔板或容器剖分装置上采取的措施实现。这样做不仅非常麻烦，而且在没有最佳地插入槽或缝内(按第一个提到的公开文件的内容)或在槽和缝组合(按第二个提到的公开文件的内容)时会导致不希望的大的钎焊间隙。这种间隙带来不密封的危险。
本发明的目的是能按比较简单的可靠钎焊的方式将隔板安装在按本发明的换热器水箱盖与管底之间。
此目的在一种具有权利要求1前序部分所述特征的供暖热交换器或发动机冷却器用换热器中通过特征部分所述的特征达到。
按本发明通过在水箱边缘上个别嵌合并钎焊保证隔板固定在管底与盖之间。因此隔板涉及管底和盖的焊缝大小可以调整并保持为最小，从而将不密封性的危险大大减小。
由DE 19515526C1，尤其由
图10已知一种专门设计用于汽车蒸发器的换热器，其中已经有沿收集器管底边缘分布的制在管底中的切口，设计在收集器盖自由边上的舌片插入切口内并钎焊。一块沿收集器纵向延伸的隔板有第一舌片和第二舌片，其中第一舌片穿过管底上的缝和第二舌片则与本发明不同穿过盖上的缝。同样与本发明不同的是，在这里焊缝的确定通过在从外面镦粗舌片的自由端来进行。
按照权利要求2所述，在水箱钎焊前通过槽榫式啮合的形锁合倒扣已经机械和可靠地预固定在水箱的周缘上。在制造技术方面可考虑任何类型的这种预固定，例如镦粗在盖上的舌片穿过管底周缘处的切口伸出的自由端；翻转自由端等。
权利要求3的可能性有特别重要的意义。也就是说，本发明允许利用水箱盖的弹性将隔板甚至具有预紧力地在钎焊前夹紧在盖与管底之间，并因而达到最小可能的焊缝。
权利要求4和5涉及在装配时尽可能无机械缺陷地组合管底和盖。其中按权利要求5所述的设计形式借助一横向隔板防止管底与盖互相锁死，这是通过将隔板至少在一个局部位置事先至少大致沿插入盖上的槽内的方向定位，然后导入最终的啮合位置达到的。
业已证明，在水箱周缘上的固定往往只需要在水箱的两个纵侧处进行，然后也自动地固定在其端侧上。
权利要求7表明，本发明不限于夹紧和钎焊隔板，而且按第二个提到的公开文件的内容还包括至少一个横壁，它可类似地装在管底和盖之间并钎焊。
按权利要求8所述，管底和盖周边的固定可借助于槽形结构实现，在槽的底上制有管底的局部切口，用于安装盖上的舌片。
权利要求9涉及一种在空间设计方面特别简单的构型。
本发明还涉及一种用于制造按本发明的换热器水箱盖的特别合宜的方法。按权利要求10所述的这种方法的特征在于，在盖上晚些时候用于将水箱盖与管底周边连接起来的舌片，起先可以在扁平材料的平面内冲压出来，用此扁平材料最终可通过在此处为两个阶段的深拉过程制成盖。
下面借助于多个实施例的示意图更进一步地说明本发明。
其中图1换热器透视图，换热器有分解表示的从管底抬起的收集器盖；
图2垂直于收集器纵向通过盖的剖视图；图3盖的侧视图；图4作为换热器单个组成部分的管底俯视图；图5沿图3中线C的局部剖切放大图；图5a沿图3中线A的局部剖切放大图；图6和7在收集器盖与管底之间第一种舌片连接型式的剖面及立体图；图6a第二种舌片连接型式垂直于图6剖切平面的剖面和立体图；图8表示两个加工步骤的收集器盖透视和剖切示意图；以及图9通过收集器管底连接部分的纵剖面。
按图1的双流路换热器有一排平行的本身为双流路的扁管2，它们平行的扁侧彼此相对，在扁侧之间装入之字形薄板4，之字形薄板还设在位于外部的扁管靠外的那个扁侧上。之字形薄板4与扁管2通过图中没有表示的铝硬钎焊在制成的换热器中互相焊成一个整块。
在扁管2布置在同一高度上的一端处，水箱6与扁管连通地连接。水箱由管底8和盖10组成，它们通过铝硬钎焊互相焊接在一起。不仅水箱，而且扁管、之字形薄板以及下面还要介绍的其他一些构件都是用铝或铝合金制造的，所以整个换热器基本上全都用铝制成。
在此实施例中只设一个水箱6。如图4所示，它的管底有一些平行的缝12，它们分别设有伸入水箱6的凸缘14。管底用厚度例如为1.2mm的铝板制造。此薄板在缝的所在部位切口。切口的边缘再向上弯曲成凸缘14，如图9中所表示的那样。双流路扁管2的端部插入其各自的缝12中使扁管的自由端16超过凸缘14伸出。
自由端16被翻卷。翻卷边18在各自的缝12两个纵侧绕有关的凸缘14张开到包扣在该凸缘上，从而获得倒扣的作用并在回弯的卷边18与凸缘14之间形成一个确定的膨胀焊缝。
再回到图1，由图可以看到管底8箱形地成形有环形侧壁24。水箱6盖10装在环形侧壁内，并按图中没有表示的方式通过铝硬钎焊互相焊接起来。盖10带一隔板30，它将水箱6再分为两个分区。一个分区与作为内部换热流体的水的入口32连通，另一个分区与水的出口34连通。
扁管2本身在中央设一隔板36，它布置在与水箱隔板30所处的同一个平面内。隔板36将各扁管2分成两个平行的通道38。内部换热流体在通道内沿着外界空气的逆流方向流动。由于这种逆流关系故涉及双流路的扁管2。在扁管背对水箱6的端部流动的折返，是通过这两个通道并因而相邻的流路在那里不节流地连通实现的。换句话说，在此连接区40中，隔板36去掉了这样的一段长度，即，使一个通道38的横截面不受节制地过渡到另一个通道38的横截面中。
扁管2背对水箱6的另一端用帽罩51封闭。在外部的之字形薄板4的侧面各连接一块侧板46，侧板46本身平行于扁管2延伸。
按图1的分解图，盖10有一个上侧，上侧纵向长度的中部朝底的方向缩进，从缩进区到盖的两个端侧向上拱起，以便适应于入口32和出口34的横截面。其中，出口34直接与出口腔19连通，出口腔通过盖中的纵向隔板30与入口腔20隔开。此外，入口32经由一加长管22穿过纵向隔板30与入口腔20连通。
纵向隔板30本身在其与管底8邻接的边缘上有舌片状延伸部分26，它们穿过缝28插入管底内并在外面形锁合地倒扣住管底，例如通过翻转、砸边等。此外，在制成的状态这些缝通过钎焊封闭。缝28在用于安置扁管2自由端16的凸缘14之间的一个中央区内延伸。
按图9，扁管2的自由端16插入凸缘14中，使扁管2的自由边42与凸缘14的自由边44齐平。
此外，在管底基本上处于管底8延伸面内的边缘48上分布有一些切口50，在切口中插入制在盖10侧壁54自由边52上的舌片56并在装配后接着进行钎焊。侧壁24从上述边缘48起在边缘的外面折角。舌片56穿过切口50并在管底8背对盖10的那一侧有伸出的端部58，端部58倒扣住管底8。如舌片26的情况那样，伸出的端部58可进行翻转、冲铆镦粗或类似的后处理，以造成形锁合的倒扣，接着同样进行钎焊。
在盖10按上述方式成型的上侧的内表面设计有一个向外突出的纵向圆缘，它在盖10的内侧构成隔板30的插槽60，隔板本身插入管底的缝28内。装配按这样的方式进行首先将隔板30置入管底8的缝28内，然后将盖10通过舌片56在利用盖10弹性或准弹性变形的情况下预装配成使得在钎焊时只存在最小的焊缝。
这一预装配通过下列特征进一步简化首先使舌片56具有朝舌片自由端方向收缩的导入斜面62。与之互补的是切口50也有导入斜面64。
通过比较图5a和5所表示的在沿纵向错开的两个剖切面A和C内盖上插槽60不同的横剖面可以看出，在按图5a的剖切面A的局部区内盖10上的插槽60通过盖10槽60的周围部分朝管底方向的变形而延长，并在将盖10与已预装配组合好的管底8和隔板30组装在一起时形成一个漏斗状扩张的导入斜面66。
如图4所示，盖10上的舌片56以及管底8上的切口50只布置在水箱的两个纵侧上。
存在这样的收集器或水箱6，它们不仅简单地通过一块沿水箱纵向延伸的隔板30分割，而且除此之外还至少有一个横壁，它最好如隔板30那样同样用铝或铝合金制造，而且大多与隔板30成一整体或无论如何通过固定装置连接在一起。若此收集器还至少有另一个外部接头并与此同时或在此同一个水箱内供入或排出同一种内部换热流体或几种内部换热流体的组合，那么便需要一个或多个这种横壁。此类横壁在盖10和管底8上的嵌合方式可与已说明的沿纵向延伸的隔板30的相同。
作为一种特殊性，规定其中插入盖10舌片56的管底8的切口50按图6和7制在管底8环形槽68的底上，盖的自由边52便插入此环槽68内。
最后，通过将图6和7与图6a比较，可以看到舌片56伸出的端部58在管底8下面不同的最佳倒扣方式。在图6和7的情况下，在伸出的端部58中央区从侧面朝管底8延伸方向砸边，而按图6a在伸出的端部58的中央区朝舌片56的轴向嵌入一个楔子并将此端部通过顶锻向上翘起。
最后借助于图8说明制造带舌片56的水箱6盖10的优选方法。
在第一个中央深拉过程中可以获得图中用实线表示的盖10的形状，其中，在已经成为盖隆起的变形区周围仍留有法兰状扁平区70，在扁平区70中舌片56起先在法兰平面内伸出，因此可以在此第一个深拉过程中沿冲压方向切割。
经此冲压后，在第二个深拉过程中获得在图8中用虚线表示的盖10的空间造型，这一造型已在前面的一些图中说明，以及其中舌片56与盖的侧壁54对齐地定向。
权利要求
1．用于汽车供暖热交换器或发动机冷却器的换热器有双流路成排布置的平行扁管(2)，扁管通过之字形薄板(4)互相钎焊在一起，以及有至少一个连通地连接在扁管(2)一端具有管底(8)和盖(10)的水箱(6)，其中，扁管(2)通过一块沿其纵向延伸的隔板(36)设计成双流路的，并将其自由端分别插入一个对于在扁管内的隔板(36)两侧的双流路为公共的管底(8)上的缝(12)内并钎焊；水箱(6)通过一块布置在扁管(2)隔板(36)平面内的隔板(30)再分为入口侧分区和出口侧分区；水箱(6)的隔板(30)与扁管(2)的自由端十字交叉地插入管底(8)的槽或缝内和插入盖(10)的槽(60)内；以及，水箱(6)的管底(8)或盖(10)和隔板(30)以及扁管(2)和之字形薄板(4)用铝或铝合金制造，其特征为沿着管底(8)的边缘(48)分布一些制在管底内的切口(50)，制在盖(10)自由边(52)上的舌片(56)插入切口内并钎焊。
2．按照权利要求1所述的换热器，其特征为舌片(56)穿过切口(50)，并在管底(8)背对盖(10)的那一侧用伸出的端部(58)从背面扣住管底(8)。
3．按照权利要求1或2所述的换热器，其特征为通过将盖(10)的舌片(56)固定在管底(8)边侧的切口(50)内，至少在钎焊之前将隔板(30)有预紧力地夹紧在盖(10)中的槽(60)与管底(8)中的缝(28)之间。
4．按照权利要求1至3之一所述的换热器，其特征为舌片(56)和/或切口(50)具有朝舌片的自由端方向收缩的导入斜面(62、64)。
5．按照权利要求1至4之一所述的换热器，其特征为在盖(10)上容纳隔板(30)的槽(60)至少在一个局部区通过盖(10)在槽(60)周围的区域的适当变形朝管底(8)的方向加深并制成漏斗状扩展的导入斜面(66)。
6．按照权利要求1至5之一所述的换热器，其特征为盖(10)上的舌片(56)和管底(8)上的切口(50)只设在水箱(6)的两个纵侧上。
7．按照权利要求1至6之一所述的换热器，其特征为水箱有至少一个用铝或铝合金制的横壁，横壁本身插入盖(10)的槽内和管底(8)上的槽或缝内。
8．按照权利要求1至7之一所述的换热器，其中，管底(8)有一个环槽(68)，盖(10)的自由边(52)插入槽内，其特征为管底(8)的切口(50)制在管底环槽(68)的底上。
9．按照权利要求1至8之一所述的换热器，其中，在管底(8)内的其中分别插入一扁管(2)的缝(12)分别设计为伸入水箱内的凸缘(14)，其特征为插入管底(8)上的缝(12)内的扁管(2)自由边(42)与凸缘(14)的自由边(44)齐平。
10．制造按照权利要求1至9之一所述换热器水箱(10)的方法，其特征为用铝或铝合金制的扁平薄板在第一个深拉过程中按这样的方式中央拉伸，即，在变形区周围还留下一个法兰状扁平区，然后在此法兰状扁平区的自由边上冲压出舌片，最后，此薄板在将法兰状边缘区拉入的情况下进一步拉伸成杯状，使舌片定向在此法兰边拉入后的周壁平面内。
全文摘要
本发明涉及一种汽车用的至少双流路的铝质扁管换热器,它有至少一个连通地连接在扁管一端具有盖(10)和管底(8)的水箱(6),其中,多流路的扁管将其自由端分别插入在管底(8)上的缝内并钎焊;水箱(6)通过至少一块布置在扁管相邻流路之间的隔板(36)所在平面内的隔板(30)再分为至少一个入口侧分区和一个出口侧分区;以及,水箱(6)的隔板(30)与扁管的自由端(16)十字交叉地插入管底(8)的槽或缝内。按本发明规定,沿着管底(8)的边缘(48)分布一些制在管底内的切口,制在盖(10)自由边上的舌片(56)插入切口内并钎焊。
文档编号F28D1/053GK1285499SQ9911794
公开日2001年2月28日 申请日期1999年8月20日 优先权日1999年8月20日
发明者罗兰得·豪斯曼 申请人:瓦莱奥空调技术有限公司