CN100573022C - 机动车热交换器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车热交换器，其包括：a)包括具有多个热转移管(4)的集管部件(10)的热交换器核芯(2)；b)形成用于承接所述热转移管(4)端部的空隙的塑料歧管主体(18)；以及c)具有多个开口(24)的塑料插板(16)；其中i)所述热转移管(4)的端部由所述塑料插板(16)的开口(24)承接并延伸穿过所述开口，并且所述热转移管(4)的端部的最外端部分向外翻折；ii)所述塑料插板(16)被紧固至所述歧管主体(18)的侧壁；以及iii)所述歧管主体(18)仅通过所述塑料插板(16)与所述歧管主体(18)的紧固被接合至所述热交换核芯(2)。

Description

机动车热交换器

本发明涉及一种机动车热交换器。热交换器将热能从一种流体(或气体)转移至另一种流体(或气体)而不使两者混合。机动车散热器是常见实例。来自发动机热水的热量通过散热器管被抽出，而空气通过散热器翅片被吹入。发动机所产生的热能经由冷却水被转移至空气，以使水保持在合适温度，从而防止发动机过热。发动机散热器主要是液体-空气热交换器。其它类型的热交换器为日常设备所常见，例如锅炉、火炉、冰箱和空调系统，并常用于各种工业、化学和电子制程中，以转移能量并提供所需的加热和冷却。机动车热交换器在这里是指设计用于机动车辆(也称为机动车)的热交换器。

本发明涉及一种机动车热交换器，更具体地涉及一种包括一束管和集管部件(header part)的机动车热交换器，其中在所述集管部件中，所述管的末端导入板的孔中。该管也称为热交换管或热转移管，以及冷却管或冷却通道。作为其它热交换元件，机动车热交换器通常包括一般由金属制成的翅片或波纹板。管和冷却元件通常堆叠在一起形成更大的套件，并与具有孔的板焊接或钎焊在一起，以形成单个或整体式热交换器核芯。热交换器核芯也称为冷却器主体，并且通常由重量轻的导热金属(例如铝)制成。机动车热交换器还包括具有由该集管部件限定的开口面的歧管主体。机动车热交换器的歧管主体也称为端盖。歧管主体与集管部件共同构成歧管，也称为歧管外壳。供待冷却的空气或其它介质(通常为水或水/乙二醇混合物)通过的热交换管的端部由歧管主体中的孔承接并延伸到歧管外壳中。机动车热交换器通常包括2个歧管：一个进口歧管，也称为导入槽；一个出口歧管，也称为排放槽。进口歧管是指一种用于将待冷却介质输送至管的管道状装置。出口歧管是指用于将已冷却介质输送至管外部的管道状装置。

这种歧管可从美国专利US 5351751中得知。该专利描述了用于机动车的热交换器，例如用于涡轮增压器的加料空气冷却器。US 5351751的已知热交换器包括呈分离槽形式的歧管主体(在US 5351751中称为歧管)以及热交换核芯。热交换核芯包括集管部件和热交换管。热交换管在其端部与该集管部件连接。该集管部件和歧管主体一起限定了歧管，称为歧管外壳。在US 5351751的热交换器中，歧管主体具有包括向内边缘区域和向外边缘区域的侧壁，其与该集管部件啮合。热交换核芯中的集管部件包括套环，该套环形成通道，并且歧管主体的向外边缘区域通过该套环承接。US 5351751中的歧管主体可由金属(优选铝)制成，并且可例如通过焊接与集管部件接合。根据US 5351751，也可以使用由塑料形成的歧管主体。

将歧管主体与集管部件接合的另一种方法是利用压接操作。该方法需要包含集管部件和歧管主体的热交换器，其中该集管部件包括具有压接装置(例如压接卡爪)的套环，该歧管主体包括由压接卡爪承接的周围边缘。该方法可应用于金属制成的歧管主体，通常用于塑料制成的歧管主体。

如US 5351751所述，机动车热交换器中的歧管外壳受到待加热或冷却介质的高温和高压而膨胀，这容易导致热交换器的机械故障。特别地，机动车热交换器中所产生的脉动压力会引起问题。可能产生的缺陷例如是集管部件的破裂和爆裂、压接卡爪张开以及集管部件中的热转移管与基板之间的焊缝断裂。US 5351751中描述的传统解决方案包括：通过增大壁厚、增加内部和/或外部肋材或者增加在箱体内壁之间延伸的内拉杆来增强歧管主体或槽部件，从而抵抗上述膨胀。提高集管材料规格和使用更厚的压接卡爪也可作为增强手段。然而，US 5351751中同时提到了这些增强手段存在的一系列问题。增加额外的增强材料使重量增加，并且提高了歧管的成本。同时使所需的加工、设计、模具等更为复杂。内部系杆的使用也加大了制造的难度。增加压接卡爪的厚度需要较大的力以及更大的机器以接合歧管主体与集管部件，还需要机动车有更大的空间来容纳热交换器。然而，在现有的车辆中，分配给该装置的空间越来越有限，且需要能够降低热交换器的空间需求，同时保持相当的热效能。

本发明的目的是提供一种不具有或减轻传统热交换器的问题的机动车热交换器，更具体地提供一种机动车热交换器，其对热交换器的集管部件的机械故障较不敏感，并且可以以有限的额外成本和重量制造，并可以节省空间。

上述目的已通过本发明的机动车热交换器实现，其中所述机动车热交换器包括具有多个开口的塑料插板，所述开口的数量与热交换核芯所含的热转移管的数量相同，并且其中：

i)热转移管的端部由塑料插板的开口承接并延伸穿过该开口，并且热转移管的端部的最外端部分向外翻折，从而在塑料插板与集管部件之间形成压力密闭接合；

ii)塑料插板紧固至歧管主体的侧壁，以使塑料插板与侧壁完全接触；和

iii)仅通过将塑料插板紧固至歧管主体，使歧管主体接合至热交换核芯。

令人惊讶地发现，本发明的机动车热交换器的强度足以经受内部压力，同时降低了与压接卡爪和/或基板的机械故障相关的压力损失风险，在本发明的机动车热交换器中，热转移管的端部由塑料插板的开口承接并延伸穿过该开口，并且热转移管的端部的最外端部分向外翻折，从而通过压力密闭接合将热交换核芯与塑料插板机械啮合，并且仅通过将塑料插板紧固至歧管主体，使歧管主体接合至热交换核芯。另一个优点是热交换核芯不具有将歧管主体接合到热交换器核芯的压接装置，从而导致空间得到显著节省。此外，本发明的方法并不会造成严重的额外成本和重量，甚至可能降低成本和/或重量。由于降低了对机械故障的敏感度，歧管其它部件或集管部件用于增强的尺寸增量可以较小，在特定情形下，这些其它部件的尺寸甚至可能减小，或甚至完全省略该部件。此外，塑料插板本身可以重量轻且易于制造。

具有多个开口(其数量与机动车热交换器中的热转移管的数量相等)的塑料插板的使用是已知的，并且描述在例如US 6296051 B1中。US6296051 B1的机动车热交换器中的管也具有加宽的端部。但应注意，在US 6296051 B1的机动车热交换器中，热转移管的端部插入并由塑料插板的开口承接，但并未延伸穿过该开口。更特别地，US 6296051 B1中提及，塑料插板的厚度大于端部的高度。而且，加宽端部与开口齐平配合，但并非用于将热交换核芯与塑料插板机械啮合，因为插板通过歧管箱的周缘保持位置。此外，US 6296051 B1的机动车热交换器中的歧管主体通过压接操作与集管部件接合。为此目的，集管部件设置有包括压接舌片(类似于齿或槽口)的歧管板。US 6296051 B1中的塑料插板被用作歧管主体边缘的横向限位器，以使该边缘在压接操作中保持横向。否则，歧管主体会在压接操作中施加的高压作用下向内运动。US 6296051 B1既未描述也未建议本发明的方法，并且也未教导或暗示本发明的效果。

完全接触在此是指塑料插板沿闭合线与歧管主体侧壁接触。换言之，塑料插板与歧管主体之间不存在开口。

这种完全接触可通过例如如下塑料插板实现，该塑料插板的平面横截面的外周长近似于或等于歧管侧壁边缘区域处或附近的歧管主体的平面横截面的内周长。如果塑料插板的所述外周长等于歧管的所述内周长，则可例如通过将塑料插板插入或压接至歧管或通过将塑料插板焊接在歧管上来实现完全接触。如果塑料插板的所述外周长近似于歧管的所述内周长，则可例如通过将塑料插板压接紧固至歧管主体并使用粘结剂来实现完全接触。

本发明效果的实现需要在塑料插板与集管部件之间设置压力密闭接合，所述效果是指本发明的机动车热交换器可将经受内部压力，同时降低与热交换器其它部件机械故障相关的压力损失风险。该压力密闭接合可由各种方式实现，例如采用与管端部密封接触的塑料插板。也可以通过使用塑料插板与基板之间的密封剂或密封体实现。优选地，塑料插板与管端部之间的密封接触与塑料插板和基板之间的密封剂或密封体相接合。

粘结剂适合用作密封剂。而且，橡胶垫圈适合用作密封体。

在本发明的机动车热交换管中，可以通过适于将板状体固定至中空塑料体的任何方法将塑料插板紧固至歧管主体的侧壁。合适的方法例如：机械结合，如压接和扣接，例如使用扣接配合或采用底切的棘爪机构，或其它密封机制；以及化学结合，如使用粘结剂或使用焊线(例如通过振动焊接或激光焊接)的粘结结合，或上述方法的任意结合。

优选地，使用机械结合与化学结合的组合。其优点是歧管更坚固并可经受更大的压力变化。

机械结合和/或化学结合可选地与密封体或密封剂结合，以提供更好的结合密封。

本发明的机动车热交换器中的塑料插板优选具有周边定位的向歧管主体底壁方向突出的周围凸缘。所述凸边的优点是使歧管在接近歧管主体边缘区域处被加强，并使使用该歧管的热交换器变得对机械故障较不敏感。术语“周边定位”在此是指所述凸边位于或接近塑料插板的边缘。

具有所述凸边的塑料插板可以通过例如所述凸边与侧壁的周围边缘区域的接触而被紧固至歧管主体的侧壁。在此实施方式中，凸边形成了歧管主体侧壁的延展部。实际上，凸边的高度可以约等于侧壁的高度或者甚至更高。具有这种高凸边的塑料插板可被直观上表示成具有凹槽的形状。在特定情形下，凸边的高度可使侧壁高度大幅降低，同时为歧管外壳保持足够的体积。在其极端形式中，歧管具有箱体形式，其中带凸边的塑料插板形成具有底和壁的基部，而具有侧壁(其高度降至最小)的歧管主体则形成箱盖。此实施方式(特别是当凸边高度较大时)的优点在于，热交换器对机械故障的敏感度被进一步降低。

在另一种实施方式中，凸边由歧管主体侧壁的向内边缘区域承接和与之邻接，或者歧管主体的侧壁由凸边承接并且凸边与侧壁的向外边缘区域邻接。优选地，歧管主体的侧壁由凸边承接，并且凸边与侧壁的向外边缘区域邻接。其优点在于热交换器可经受更高的压力。

最好使用这些实施方式的组合。这可以通过具有所述凸边的塑料插板实现，其中所述凸边具有周围边缘区域，该区域具有向内或向外的切除部，用于承接歧管主体侧壁的边缘区域并且分别邻接侧壁的向外或向内的边缘区域。作为另一种选自或与之结合，歧管主体的侧壁具有周围边缘区域，该区域具有用于承接凸边边缘区域的向内或向外的切除部。

此外，可选地使用粘结剂和/或焊料来使塑料插板与歧管主体更好地啮合。同样可选地，所述凸边可设置有波纹或其它表面修饰，以使塑料插板与歧管主体更好地啮合。

塑料插板中的开口优选具有与由其承接的热转移管紧密配合的尺寸。为此，开口应当具有等于或近似于热转移管端部的横截面外周长的最小内周长。具有这种紧密配合的开口的塑料插板的优点在于，热转移管在其位置上被更好地固定，并且减少了热转移管从其位置松脱所导致的机械故障。另一个优点是塑料插板可以接合至集管部件以使热交换器具有更坚固的结构。

而且优选地，所述多个开口具有至少部分渐缩形状，使得该开口从歧管主体的底壁方向观察时逐渐变宽。具有渐缩形状的开口的优点在于，对待加热或冷却的流入或流出介质的扰动较少，从而减小歧管内的压降。

渐缩形状可以是使开口在底壁方向观察时变宽的任何形状。合适的渐缩形状例如是具有固定斜度的线性斜坡形状，或者是具有可变斜度的弯曲形状，或其组合。具有至少渐缩形状的开口优选具有5-80°、更优选20-70°或30-60°、最优选约45°的固定或可变斜度的内侧。

还应注意到，通过向外翻折具有较短端部(如传统热交换器中所用，例如1-2mm)的最外端部分，可以获得增加压力的效果。然而，为了获得塑料插板与集管基板的更好密封和紧固，使用较长的端部(例如3-10、优选4-5mm)是优选的。

热转移管的向外翻折的端部容许更高的内部压力的效果可由以下实施方式进一步强化：其中开口具有内部表面，热转移管的端部具有外部表面，并且塑料插板通过涂覆于所述内部表面与外部表面之间的密封剂密封。该实施方式的优点是可以适用更高的内部压力。

在本发明的机动车热交换器中，塑料插板和歧管主体可由各种材料制成。塑料插板和歧管主体可由相同材料制成，虽然这些部件也可由不同材料制成。

塑料插板可由热固性聚合物组合物或热塑性聚合物组合物制成，优选由热塑性聚合物组合物制成。制造歧管主体的材料可以是与塑料插板相同或不同的聚合物组合物的塑性材料，或者是另一种材料，特别是金属(例如铝)。歧管主体还优选由热塑性聚合物组合物制成。

制造塑料插板和/或歧管主体的热塑性聚合物组合物包括至少一种热塑性聚合物。可用于热塑性聚合物组合物的合适的热塑性聚合物例如是聚酯和聚酰胺。合适的聚酰胺的实例是脂族聚酰胺，如聚酰胺-6、聚酰胺-6，6和聚酰胺-4，6，和半芳族聚酰胺，如聚酰胺-6，T、聚酰胺-9，T、共聚酰胺，如聚酰胺-6，6/6，T和聚酰胺6，6/6，I，以及这些聚酰胺的混合物和其它的共聚酰胺。

更优选地，聚酰胺是熔化温度(Tm)为至少230℃的半结晶(脂族或半芳族)聚酰胺，或玻璃态转化温度(Tg)为至少230℃的非晶态半芳族聚酰胺。优选地，所述Tm或Tg为至少240℃，更优选至少260℃，或甚至280℃，并且可以高达330℃或更高。

除所述至少一种热塑性聚合物以外，该热塑性聚合物组合物还可包含一种或多种添加剂。可使用的添加剂可为本领域已知的适用于歧管用热塑性聚合物组合物中的任何添加剂。合适的添加剂例如包括，无机填料、增强剂(例如玻璃纤维)、成核剂、稳定剂、加工助剂、颜料等。原则上，添加剂或其组合的最佳量可由本领域技术人员通过系统研究实验确定。优选地，添加剂的量应使所加的添加剂不对聚合物的成型性质造成负面影响。

塑料插板和歧管还优选由热变形温度(HDT)为至少240℃的热塑性聚合物组合物制成。HDT优选为至少250℃，更优选至少270℃，或甚至290℃。

热塑性聚合物组合物还优选为可激光焊接的组合物。歧管主体侧壁与塑料插板通过激光焊接紧固适宜与紧固步骤结合，其中塑料插板或其周边定位的凸边插入歧管主体，或相反地，歧管主体的边缘区域插入塑料插板的周边定位的凸边。在此方面，塑料插板优选由对激光的吸收行为不同于形成歧管主体所用材料的热塑性聚合物组合物制成，并且优选地，承接被插入部件的部件由对激光焊接工艺中所用激光吸收较低或甚至透明的热塑性聚合物组合物制成，而该被插入部件由吸收激光焊接工艺中所用激光的热塑性聚合物组合物制成。通过将插入和激光焊接将塑料插板与歧管主体的紧固结合起来的优点在于，所得的机动车热交换器结构具有更好的机械强度并且对压力变化具有更好的抵抗能力。

制造塑料插板和/或歧管主体的热塑性聚合物组合物适宜为可注塑成型的组合物，塑料插板和/或歧管主体同样适宜由注塑成型工艺制造。

本发明的机动车热交换器可以是设计用于机动车且包含待冷却介质的任何热交换器。适宜地，热交换器是油冷却器、空气冷却器(例如，涡轮发动机的加料空气冷却器)或散热器。在本发明的机动车热交换器中，具有塑料插板的歧管可以是进口歧管及出口歧管，或两者。优选地，该歧管为加料空气冷却器的部件，且该歧管为空气进口歧管和/或空气出口歧管。

本发明还涉及一种机动车热交换器的制造方法，所述机动车热交换器包括如上所述的热交换核芯、塑料插板和塑料歧管主体。本发明的方法包括：首先

(i)将所述热交换核芯的热转移管的端部插入所述塑料插板的开口，并使其延伸穿过所述开口；

(ii)将所述热转移管的端部的最外端部分向外翻折，从而在塑料插板与集管部件之间形成压力密闭接合；然后

(iii)在所述歧管主体的侧壁的边缘区域处或其附近将所述塑料插板紧固至所述侧壁。

此方法具有本发明的机动车热交换器的上述优点。

步骤(ii)中的向外翻折可以例如通过棘状物实现。

可选地，将本方法的步骤(i)和(ii)中的塑料插板与集管部件的紧固与在塑料插板与热交换核芯所含基板之间的密封体或密封剂的使用相结合。适宜地，密封体为垫圈，例如橡胶垫圈。

步骤(iii)中的塑料插板与歧管主体侧壁的紧固可以通过适用于此目的的任何方法进行，例如如上文所述通过压接、扣接、粘接或焊接，或这些方法的任意组合。

由本发明的方法制造的热交换器优选为本发明的机动车热交换器或其优选实施方式。

以下各图图示了本发明。

图1为热交换器核芯的三维示意图；

图2为本发明的机动车热交换器的组件的三维示意图；

图3为本发明的机动车热交换器的组件的三维示意图；

图4为本发明的机动车热交换器中使用的歧管主体的侧视图；

图5为本发明的机动车热交换器中使用的歧管主体的剖视图；

图6为本发明的机动车热交换器的组件的组装方法的步骤的三维示意图；

图7为具有包括切除部的边缘区域的歧管主体和承接该歧管主体的塑料插板的侧视图；

图8为图7中的歧管主体和塑料插板的剖视图；

图9为图7中的歧管主体和塑料插板按照本发明与热转移管组装后的剖视图。

图1示出了热交换核芯(2)的三维示意图。热交换核芯包括多个热交换管(4)和冷却翅片(6)的套件，所述热交换管(4)和冷却翅片(6)交替堆叠并由板(8)固定在一起，所述板被称为基板或端板或头板。热交换核芯(2)包括两个集管部件(10)，其包括基板(8)和伸出该基板(8)的端部(12)。

图2示出了可组装成本发明的机动车热交换器的组件的三维示意图。该组件包括热交换核芯(2)、密封体(14)、塑料插板(16)和歧管主体(18)。歧管主体(18)包括侧壁(20)和底壁(22)。

图3示出了图2的组件从不同角度观察的三维示意图。该组件包括热交换核芯(2)(仅示出一部分)、密封体(14)、塑料插板(16)和歧管(18)。塑料插板(16)包括多个开口(24)，开口数量等于热交换核芯(2)所含热转移管(4)的数量。塑料插板(16)还包括沿歧管主体(18)的底壁(22)突出的周边定位的周围凸缘(26)。

图4示出了本发明的机动车热交换器中使用的歧管主体(18)的侧视图。歧管主体(18)包括侧壁(20)和底壁(22)。侧壁(20)包括边缘区域(28)，该边缘区域与底壁相对并包括周围边缘区域(30)。周围边缘区域(30)形成用于承接热交换核芯(未示出)的热转移管的端部的缝隙(未示出)。

图5示出了图4的本发明的机动车热交换器中使用的歧管主体在平面Y-Y’上的剖视图。歧管主体(18)包括侧壁(20)和底壁(22)。侧壁(20)包括边缘区域(28)，该边缘区域与底壁相对并包括周围边缘区域(30)、向内边缘区域(32)和向外边缘区域(34)。

图6示出了本发明的机动车热交换器的组件组装方法的步骤(图6a-6f)的三维示意图。

图6a示出了包括一个集管部件(10)的热交换核芯(2)的一部分，其包括一个板(8)和从该板(8)伸出的热交换管(4)的端部(12)。

图6b示出了热交换核芯(2)的相同部分以及设置在热交换管(4)的端部(12)周围并与板(8)邻接的密封体(14)。

图6c示出了具有密封体(14)的热交换核芯(2)的相同部分，所述密封体(14)设置在热交换管(4)的端部(12)周围并与板(8)邻接。图6c还示出了包括多个开口(24)与待紧固至热交换核芯(2)的周边定位的周围凸缘(26)的塑料插板(16)。

图6d示出了图6c的具有密封体(14)(不可见)的热交换核芯(2)的相同部分以及紧靠热交换核芯(2)布置的塑料插板(16)，所述布置使得热交换管(4)的端部(12)由塑料插板(16)的开口承接并延伸穿过该开口。图6d还示出了多个棘状物(36)，通过该棘状物，热转移管(4)的端部(12)的最外端部分可以向外翻折。

图6e示出了具有密封体(14)(不可见)的热交换核芯(2)的部分以及紧靠热交换核芯(2)布置的塑料插板(16)，其中延伸穿过塑料插板(16)的开口的热转移管(4)的端部(12)的最外端部分(38)已被向外翻折。图6e还示出了待紧固至塑料插板(16)的歧管主体(18)。

图6f示出了具有密封体(14)(不可见)的热交换核芯(2)、通过向外翻折的最外端部分(38)(不可见)与热交换核芯(2)紧固的塑料插板(16)以及紧固至塑料插板(16)的歧管主体(18)。

图7示出了歧管主体(18)和塑料插板(16)的侧视图，该歧管主体在向外边缘区域(34)一侧包括切除部(40)，该塑料插板包括周边定位的周围凸缘(26)，该周围凸缘在内侧具有用于承接歧管主体的切除部(42)(不可见)。

图8示出了图7的歧管主体与塑料插板在平面Y-Y’上的剖视图。歧管主体(18)在向外边缘区域(34)一侧包括切除部(40)。塑料插板(16)包括用于承接热交换管(4)(未示出)的开口(24)和周边定位的周围凸缘(26)，在周边定位的周围凸缘(26)内侧具有切除部(42)。

图9示出了图7的歧管主体与塑料插板按照本发明与热转移管组装后在平面Y-Y’上的剖视图。歧管主体(18)在向外边缘区域(34)一侧包括切除部(40)。塑料插板(16)包括开口(24)和周边定位的周围凸缘(26)，在周边定位的周围凸缘(26)内侧具有切除部(42)。具有切除部(40)的歧管主体(18)的边缘区域由塑料插板(16)的具有切除部(42)的周边定位的周围凸缘(26)承接并与其邻接。组件还包括热交换管(4)，热交换管(4)已由开口(24)承接并且其端部延伸穿过该开口，并且端部的最外端部分已向外翻折。

通过以下实施例进一步阐述本发明。

材料的制备

实验所用热交换核芯为商业类型的热交换器，其标准形式包括3.6mm宽的密封边缘和6.5mm宽的压接卡爪。在不进一步改变热交换核芯结构的条件下，从热交换核芯中取出两个中心部件，该热交换核芯包括三个热转移管、两个冷却翅片中间层以及两个小型基板部件(热转移管两端各一个)。基板的切除部的尺寸约为45×45mm。热转移管的端部从基板部件伸出，其长度约为2-2.5mm。

由塑料板开始制备四个塑料插板，各为80×80mm和2mm厚。制成板的塑料为Stanyl TW200F6，其为荷兰DSM的聚酰胺-4，6模制组合物。对于每个板，制成具有热转移管尺寸的三个槽状开口。该开口圆周以45°的坡度渐缩。

此外，使用四个铝板(各为80×80mm和2mm厚)。其中两个铝板具有设置在中间的用于连接压力单元的阀。这里，铝板被用作歧管主体的模型。

模型的制备

实验1

将具有渐缩开口的两个板在两个热交换核芯部件之一的热转移管的端部上滑动，并紧靠基板部件(该部件两侧各有一板)布置，从而形成第一组件。将第一组件置于200℃的烘箱中30分钟。然后，通过向外翻折管的极端使热交换管形成凸缘。通过小型螺栓和螺母以及外部区域的一些密封剂，将铝板(一个板带阀，一个板不带阀)紧靠塑料插板的外侧固定。所得部件在下文中称为组件A。

实验2

对第二个热交换核芯部件重复实验1的整个过程，不同在于：在将塑料插板紧靠基板布置之前，在基板与塑料插板之间涂覆粘结剂。所用粘结剂为Loctite 5366，其为美国Henkel Group的硅基粘结剂。此过程所得部件在下文中称为组件B。

压力测试

对组件A和B进行两种不同的压力测试，首先进行氮气压力测试，然后进行水压力测试。在这些测试中，铝板上的阀分别与氮气泵和水泵相连。在每个测试中，逐渐升高压力，并检测其泄漏以及其它形式的损坏。

对于组件A，氮气压力可升至2.8bar而不出现任何问题。在2.8bar时，出现一些泄漏，但组件本身的结构保持完整。

对于组件B，氮气压力可升至3bar而不出现任何问题。为了安全，测试以水压继续进行。水压可升至6bar而不出现问题。在6bar时，出现一些泄漏，但组件本身的结构保持完整。

这些模型实验结果表明，包括歧管主体的模型形状的歧管即已能够达到高工作压力，其能够同时保持结构的完整性，所述歧管主体固定至塑料插板，并且塑料插板本身固定至热交换核芯部件，并且其中所述塑料插板只是通过向外翻折热转移管的端部来固定，而非使用压接卡爪或其它用于将歧管主体固定至热交换核芯的装置。实验还表明，使用密封剂可以进一步显著提高工作压力。

Claims (10)

1.一种机动车热交换器，包括：

a)包括具有多个热转移管的集管部件的热交换器核芯；

b)包括侧壁和底壁的塑料歧管主体，所述侧壁具有与所述底壁相对的边缘区域，所述边缘区域包括向内边缘区域、向外边缘区域和周围边缘区域，并形成用于承接所述热转移管的端部的空隙；以及

c)具有多个开口的塑料插板，所述开口的数量等于所述热交换核芯所包含的所述热转移管的数量；

其中

i)所述热转移管的端部由所述塑料插板的开口承接并延伸穿过所述开口，并且所述热转移管的端部的最外端部分向外翻折，从而在所述热交换核芯与所述塑料插板之间形成压力密闭接合；

ii)所述塑料插板被紧固至所述歧管主体的侧壁，以使所述塑料插板与所述侧壁完全接触；以及

iii)所述歧管主体仅通过所述塑料插板与所述歧管主体的紧固被接合至所述热交换核芯。

2.如权利要求1的机动车热交换器，其中所述塑料插板在所述歧管主体的边缘区域处或其附近被紧固至所述歧管主体的侧壁。

3.如权利要求1或2的机动车热交换器，其中所述塑料插板通过机械结合、化学结合或其组合被紧固至所述侧壁。

4.如权利要求1或2的机动车热交换器，其中所述塑料插板具有沿所述底壁方向突出的周边定位的周围凸缘。

5.如权利要求1或2的机动车热交换器，其中所述开口具有至少部分渐缩的形状，以使所述开口从所述底壁方向观察时逐渐变宽。

6.如权利要求1或2的机动车热交换器，其中所述歧管主体由塑料材料制成。

7.如权利要求1或2的机动车热交换器，其中所述热交换器包括进口歧管和出口歧管，所述歧管包括塑料插板和歧管主体，所述歧管主体仅通过所述塑料插板与所述歧管主体的紧固接合至所述热交换核芯。

8.一种制造热交换器的方法，所述热交换器包括：

a)包括具有多个热转移管的集管部件的热交换器核芯；

b)包括侧壁和底壁的歧管主体，所述侧壁具有与所述底壁相对的边缘区域，所述边缘区域包括向内边缘区域、向外边缘区域和周围边缘区域并形成用于承接所述热转移管的端部的空隙；以及

c)具有多个开口的塑料插板，所述开口的数量等于所述热交换核芯所包含的所述热转移管的数量；

所述方法包括以下顺序的下列步骤：

(i)通过使所述热转移管的端部延伸穿过所述插板的开口，将所述塑料插板紧固至所述集管部件；接着

(ii)使所述热转移管的端部的最外端部分向外翻折；然后

(iii)在所述歧管主体的侧壁的边缘区域处或其附近将所述塑料插板紧固至所述侧壁。

9.如权利要求8的方法，其中所述塑料插板通过压接、扣接、粘接或焊接或其组合被紧固至所述歧管主体。

10.如权利要求8或9的方法，其中所述热交换器是如权利要求1-7中任何一项的热交换器。

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