CN101097122A - 热交换器 - Google Patents

Abstract

一种包括管子(10)和容器(2、3)的热交换器。管子(10)在第一方向(X)延伸，并在第二方向(Y)堆叠。容器(2、3)具有管子插入板部件(22)，并设置在管子(10)的端部处。管子插入板部件(22)具有插入管子(10)的管孔(221)以及肋状部(223)，肋状部(223)在接近于垂直第一方向(X)和第二方向(Y)的第三方向(Z)延伸。管孔(221)在第三方向(Z)具有端部。肋状部(223)设置为在第二方向(Y)与管孔(221)的端部重叠，并提供在第一方向(X)可变形的可变形部件(224)。可变形部件(224)在第三方向(Z)上在管子插入板部件(22)中位于肋状部(223)的外部。

Description

热交换器

技术领域

本发明涉及一种热交换器，例如，所述热交换器可以用于散热器。

背景技术

传统上，热交换器包括多个管子和多个波形散热片，波形散热片交替堆叠而形成芯体部件。热交换器还包括设置在管子的纵向端部处的容器。每个容器都包括具有插入管子的管孔的芯板以及容器本体，所述容器本体固定到芯板以与芯板提供容器中的空间。芯板具有带管孔的第一壁部件(管子插入板部件)。在第一壁部件的外周边部分处形成第二壁部件，所述第二壁部件接近垂直第一壁部件设置。此外，两个插入件(侧板)在堆叠管子和波形散热片的堆叠方向上设置在芯体部件的两端。

在此热交换器中，当管子310的温度与相邻管子的温度不同时，如图19所示，芯板320的管子插入板部件322可以在管子310的纵向(方向X)弯曲。从而使应力可以集中在管子310的基部，即，在宽度方向(即，方向Z)上为弯曲点的管子310的端部。

例如，JP-A-2000-213889公开了一种热交换器，所述热交换器具有设置在芯板的第一壁部件上的多个肋状部，其中所述芯板接近平行于多个管子插入的多个管孔。此外，每个肋状部的两端连接到芯板的第二壁部件，用于增加芯板的刚性，并限制在管子的宽度方向(管子的主方向)上的管子的端部处的应力集中。

然而，当芯板具有肋状部时，芯板在管子宽度方向很难变形，从而在管子宽度方向上可以在管子上产生高应力。此外，当肋状部的端部连接到芯板的第二壁部件时，肋状部在管子宽度方向的长度很长。从而当芯板通过压制加工形成时，肋状部的可成形性下降。

此外，图20显示了具有多个毛口部件(burring part)J221a的热交换器。如图20所示，毛口部件J221a设置在插入管子的管孔J221以及插入插入件的插入孔J222的内周边边缘处。毛口部件J22 1a具有凸出到容器内部的管状。因此，增加了芯板J20的刚性。

通常，当肋状部和来自芯板的第一壁部件的毛口部件的凸出尺寸大时，芯板的刚性变大。然而，当肋状部和毛口部件的凸出尺寸大时，肋状部和毛口部件的可成形性降低。

发明内容

鉴于以上问题，本发明的一个目的是提供一种热交换器，所述热交换器可以限制在管子宽度方向(管子主方向)的管子端部处的应力集中，同时改进芯板的可成形性。

根据本发明第一方面的热交换器包括多个管子和容器。所述每个管子都具有平坦形状、在第一方向延伸、并在第二方向上堆叠。容器具有管子插入板部件，并在第一方向设置在多个管子的端部处，以与多个管子连通。所述管子插入板部件具有插入多个管子的多个管孔以及多个肋状部，所述多个肋状部的每个都在接近于垂直第一方向和第二方向的第三方向延伸。所述多个肋状部的每个在第三方向的长度都比多个管孔的每个在第三方向的长度短。所述管孔在第三方向具有第一和第二孔端部。所述肋状部设置在管子插入板部件中，以在第二方向上与第一和第二孔端部的至少一个孔端部重叠，并提供在第一方向可变形的可变形部件。所述可变形部件在第三方向上在管子插入板部件中位于肋状部的外部。

当一个管子的温度不同于相邻管子的温度时，肋状部限制管孔部分的变形，从而限制了第三方向上的管子的端部处的应力集中。此外，管子的热应变通过可变形部件的变形被吸收。此外，肋状部在第三方向的长度短，从而改进肋状部的可成形性。

根据本发明第二方面的热交换器包括多个管子和容器。所述每个管子都具有平坦形状、在第一方向延伸、并在第二方向堆叠。所述容器具有管子插入板部件，并在第一方向设置在多个管子的端部处，以与多个管子连通。所述管子插入板部件具有插入多个管子的多个管孔以及多个肋状部，所述多个肋状部的每个都在接近于垂直第一方向和第二方向的第三方向延伸。所述管孔在第三方向具有第一和第二孔端部。与第一和第二孔端部的至少一个孔端部相比，所述肋状部设置在管子插入板部件中，以在第三方向凸出到外部预定的长度，并提供在第一方向可变形的可变形部件。所述可变形部件在第三方向上在所述管子插入板部件中位于所述肋状部的外部。此外，所述预定的长度设定为大约在4到8mm的范围内。

当与管孔的第一和第二孔端部的至少一个孔端部相比，肋状部在第三方向凸出到外部预定长度时，其中所述预定长度大约在4到8mm的范围内，肋状部限制了第三方向上的管孔的端部处的应力集中。此外，管子的热应变通过位于肋状部外部的可变形部件的变形被吸收。

根据本发明第三方面的热交换器包括多个管子和容器。所述每个管子都具有平坦形状、在第一方向延伸、并在第二方向堆叠。所述容器具有管子插入板部件，并在第一方向设置在所述多个管子的端部处，以与所述多个管子连通。所述管子插入板部件具有插入所述多个管子的多个管孔以及多个肋状部，所述肋状部设置在接近垂直第一方向和第二方向的第三方向上的所述管孔的端部外。

在此情况下，在管子的宽度方向(与接近垂直第一和第二方向的第三方向相对应)上在管孔的端部附近所产生的应力分散到肋状部，从而使肋状部限制由于管子的温度差造成的管孔的端部的变形。因此，限制了在管子的宽度方向上的管子的端部处的应力集中。此外，所述肋状部在管子的宽度方向上的长度变短，从而改进了肋状部的可成形性。

根据本发明第四方面的热交换器包括芯体部件和容器。所述芯体部件包括多个管子，所述每个管子都具有平坦形状、在第一方向延伸、并在第二方向堆叠。所述容器在第一方向设置在所述多个管子的端部处，并具有连接到所述多个管子的芯板、以及设置为与芯板形成容器空间的容器本体。所述芯板具有管子插入板部件，所述管子插入板部件具有多个管孔、以及位于所述管孔的至少一部分的内周边边缘的多个毛口部件。所述管子分别插在所述管孔中，以与所述容器空间连通。所述毛口部件在第一方向凸出。此外，所述内周边边缘具有裁切并移除所述毛口部件的一部分的裁切部分。

通过毛口部件增加了在管子插入板部件中的管孔的周围区域的刚性。因此，当在管子中产生应变时，毛口部件限制管子宽度方向上的管孔端部的变形，从而限制了管子宽度方向上的管子的端部处的应力集中。

根据本发明第五方面的热交换器包括芯体部件、容器和插入件。所述芯体部件包括多个管子，所述每个管子都具有平坦形状、在第一方向延伸、并在第二方向堆叠。所述容器在第一方向设置在所述多个管子的端部处，并具有连接到所述多个管子的芯板、以及设置为与所述芯板形成容器空间的容器本体。所述插入件设置在接近平行于第一方向的芯体部件的端部处，而所述插入件的端部连接到所述芯板以加强所述芯体部件。所述芯板具有管子插入板部件，所述管子插入板部件具有多个管孔、插入孔、以及多个毛口部件。所述管子分别插在所述管孔中，以与所述容器空间连通。所述插入件插入所述插入孔以连接到所述芯板。所述毛口部件在第一方向凸出，并只设置在所述管孔的内周边边缘处。

通常，插入件的厚度大于管子的厚度，从而使插入件很难由于应力集中而损坏。因此，当毛口部件只设置在一部分管孔的内周边边缘处时，限制了管子在管子宽度方向的端部处的应力集中，同时改进了芯板的可成形性。

附图说明

参照附图对优选实施例进行的以下详细说明，将使本发明的其它目的和优点更容易清楚呈现。在图中：

图1是显示根据本发明的第一实施例的热交换器的前视图；

图2是显示在根据本发明的第一实施例的热交换器中的容器、芯板和管子的透视横截面图；

图3A是根据第一实施例的芯板的前视图；

图3B是根据第一实施例的芯板的底视图；

图4是沿图3B中的线IV-IV所截得的芯板的横截面图；

图5是沿图3B中的线V-V所截得的芯板的横截面图；

图6是显示根据本发明的第二实施例的热交换器中的芯板的一部分的示意图；

图7是显示根据本发明的第三实施例的热交换器中的芯板的一部分的示意图；

图8是显示根据本发明的第四实施例的热交换器中的芯板的一部分的示意图；

图9A是根据本发明的第五实施例的热交换器中的芯板的前视图；

图9B是根据本发明的第五实施例的热交换器中的芯板的底视图；

图10是沿图9B中的线X-X所截得的芯板的横截面图；

图11是显示根据本发明的第六实施例的热交换器中的芯板的一部分的底视图；

图12是沿图11中的线XII-XII所截得的芯板的横截面图；

图13是沿根据本发明的第七实施例的热交换器中的管子的宽度方向的线所截得的芯板的横截面图；

图14是显示根据本发明的第八实施例的热交换器中的芯板的一部分的底视图；

图15是显示根据本发明的第九实施例的热交换器中的芯板的一部分的底视图；

图16是显示根据本发明的第十实施例的热交换器中的芯板的一部分的底视图；

图17是沿图16中的线XVII-XVII所截得的芯板的横截面图；

图18是显示与没有任何肋状部的情况相比芯板中的肋状部的凸出长度L4和在管子的主方向上的管子端部处的应力比之间关系的曲线图；

图19是显示根据相关技术的热交换器中的芯板和管子的示意图；以及

图20是根据相关技术的热交换器中的芯板的横截面图。

具体实施方式

(第一实施例)

根据本发明的第一实施例的热交换器可以用于散热器，例如，用于冷却水冷式内燃机。如图1所示，热交换器包括具有接近矩形实体形状的芯体部件1。芯体部件1包括多个管子10和多个波形散热片11，在图1中波形散热片11可供选择地在上-下方向(管子的堆叠方向Y)上堆叠。

波形散热片11具有波纹形状，并由铝合金制成，举例而言。波形散热片11设置用于加速空气和冷却水(冷却液)之间的热交换。管子10内限定使用于水冷式内燃机(未示出)的冷却水流动通过的水通道。例如，管子10由铝合金板制成，例如，所述铝合金板弯曲成预定的形状，并焊接或硬焊。

在图1的热交换器中，管子10的纵向(即，管子的纵向X，第一方向)近似对应水平方向(右-左方向)。如图2所示，管子10在横截面具有平坦形状，使得管子的主方向Z接近对应气流的方向C。管子的主方向Z接近垂直于管子的纵向X和管子的堆叠方向Y(第二方向)。

如图2所示，每个管子10都包括一对相对的平直部分10a和一对相对的弧形部分10b。该对平直部分10a在接近垂直于管子的纵向X的横截面中具有平直形状，并伸长和设置为接近平行于管子的主方向Z。该对弧形部分10b在接近垂直于管子的纵向X的横截面中具有弧形形状，并设置为在管子的主方向Z连接该对平直部分10a的端部。

第一容器2和第二容器3在管子的纵向X设置在管子10的两端。容器2和容器3延伸到接近垂直于管子的纵向X的方向，并在其中具有空间。管子10在管子纵向X上的两端插入设置在容器2和容器3中的管孔221，使得管子10的内通道与容器2和容器3中的空间连通。

第一容器2设置用于将热冷却水从发动机分配到管子10。第一容器2具有通过第一软管(未示出)与内燃机的冷却水出口连接的入口管2a。

第二容器3设置用于收集通过与空气的热交换冷却的冷却水。流出第二容器3的冷却水循环到发动机。第二容器3具有通过第二软管(未示出)与内燃机的冷却水入口连接的出口管3a。

在管子的堆叠方向Y上的芯体部件1的两端处，两个插入件4(侧板)设置用于加强芯体部件1。例如，插入件4由铝合金制成。插入件4延伸到接近平行于管子的纵向X的方向，且插入件4在管子纵向X上的端部与容器2和3连接。插入件4可以具有大于管子10的厚度。

如图2所示，容器2和3中的每个容器都包括其中插入管子10和插入件4的芯板20、用于与芯板20形成容器空间2b的容器本体21以及密封件(未示出)。

例如，芯板20由铝合金制成，容器本体21由树脂(例如，玻璃纤维加强的尼龙66)制成，而密封件由橡胶制成。密封件被放于芯板20和容器本体21之间，而芯板20的多个凸出件251压在容器本体21上，从而使凸出件251塑性变形，且容器本体21固定到芯板20。

如图3A到图5所示，芯板20具有连接管子10的管子插入板部件22。在管子插入板部件22的整个圆周处，设置了具有接近矩形形状的沟槽20a。当容器本体21和芯板20被固定时，容器本体21的端部和密封件插入沟槽20a中。

沟槽20a形成有内壁23、底壁24以及外壁25。内壁23从管子插入板部件22的外周边部分接近垂直弯曲，并在管子的纵向X上从底壁24凸出。底壁24从内壁23接近垂直弯曲，并延伸到管子的堆叠方向Y或管子的主方向Z。外壁25从底壁24接近垂直弯曲，并在管子的纵向X上从底壁24凸出。凸出件251形成于外壁25的端部处。

芯板20的管子插入板部件22具有多个管孔221，其中管子20插入并硬焊在所述管孔内。此外，管子插入板部件22具有两个插入孔222，其中插入件4插入并硬焊在所述插入孔内。插入孔222在管子的堆叠方向Y设置在管子插入板部件22的两个端部处。例如，管孔221和插入孔222通过冲压过程形成在管子的主方向Z上延伸的细长形状。此外，管子插入板部件22可以设置有设置在管孔221的内周边边缘的多个毛口部件221a。例如，每个毛口部件221a为具有类似于管子10的横截面、并凸出到每个容器2和3的内部(即，在管子的纵向X凸出到管子10的外部)的管状。

此外，管子插入板部件22具有设置在相邻管孔221之间、以及在管子的堆叠方向Y上在管孔221和插入孔222之间的多个肋状部223。肋状部223具有在管子的主方向Z延伸、并从管子插入板部件22凸出到每个容器2和3的外部的凸起形状。例如，肋状部223通过压制加工形成。当每个相邻的管孔221之间的部分设定为中间部分时，所有的中间部分都设置有设置在管子的主方向Z的一对肋状部223。

肋状部223在管子的主方向Z的长度L1设定为比管孔221在管子的主方向Z的长度L2短。此外，当从管子的堆叠方向Y观察管子插入板部件22时，管孔221在管子的主方向Z的端部和肋状部223重叠。即，管孔221在管子的主方向Z的端部与肋状部223在管子的堆叠方向Y上重叠。

此外，肋状部223的端部远离内壁23。因此，管子插入板部件22在管子的主方向Z上具有位于管孔221、插入孔222以及肋状部223外部的两个平坦表面224。平坦表面224在管子的堆叠方向Y遍布管子插入板部件22延伸。平坦表面224为在管子的纵向X容易变形的可变形部件。

如上所述，在管子的堆叠方向Y，在管子的主方向Z的管孔221的端部和具有高刚性的肋状部223在其间具有间隙而互相重叠。因此，当一个管子10的温度不同于相邻管子10的温度时，肋状部223防止管孔221在管子的主方向Z的端部变形，从而限制管子10在管子的主方向Z的端部处的应力集中。

此外，位于管孔221、插入孔222以及肋状部223外部的平坦表面224在管子的纵向X很容易变形。因此，当管子10之间的温度差大时，芯板20由于平坦表面224的变形而在管子的纵向X变形，而管子10的热应变通过芯板20的变形被吸收。

此外，肋状部223的长度L1设定为足够的长度，使得肋状部223在管子的主方向Z上减少管孔221在管子主方向Z上的端部的变形。此外，设定肋状部223的长度L1，从而改进肋状部223的可成形性。

当肋状部223的长度L1与管孔221的长度L2的比设定为大约在0.08≤(L1/L2)≤0.2的范围中时，肋状部223可以充分地减少管孔221的端部的变形，同时改进肋状部223的可成形性。

此外，该对肋状部223在管子的堆叠方向Y位于相邻的管孔221和插入孔222之间。换言之，肋状部223设置为与所有管孔221的端部相邻，其中所述端部在管子的堆叠方向Y相邻，从而限制所有管孔221在管子的主方向Z的每个端部发生变形。

(第二实施例)

在图3B的芯板20中，在管子的堆叠方向Y的管孔221和插入孔222之间的每个中间部分都设置有成对的肋状部223。可供选择地，一部分中间部分可以设置有成对的肋状部223。例如，如图6所示，每个都设置有成对的肋状部223的第一中间部分和没有任何肋状部223的第二中间部分可以交替设置在管子的堆叠方向Y上。换言之，成对的肋状部223可以在管子的堆叠方向Y交替设置在中间部分中。

可供选择地，设置有成对的肋状部223的第一中间部分中的一个和没有任何肋状部223的第二中间部分中的两个可以交替设置在管子的堆叠方向Y。换言之，成对的肋状部223可以在管子的堆叠方向设置在每三个相邻的中间部分中的一个处。在此情况下，减少了肋状部223的数量，从而与成对的肋状部223设置在每个中间部分处相比，改进了肋状部223的可成形性。

(第三实施例)

在图3B的芯板20中，在管子的堆叠方向Y的管孔221和插入孔222之间的每个中间部分都设置有成对的肋状部223。可供选择地，每个中间部分都可以在管孔221在管子的主方向Z的一端侧设置有肋状部223。例如，如图7所示，可以可供选择地设置在管孔221的第一端侧上具有一个肋状部223的第三中间部分中的一个、以及在管孔221的第二端侧上具有一个肋状部223的第四中间部分中的一个。在此，管孔221的第一端侧在管子的主方向Z上与管孔221的第二端侧相对。同样在此情况下，减少了肋状部223的数量，从而与成对的肋状部223设置在每个中间部分处相比，改进了肋状部223的可成形性。

(第四实施例)

在图3B的芯板20中，以在堆叠方向Y上使管孔221在管子的主方向Z的端部与肋状部223彼此重叠的方式设置肋状部223。然而，管孔221在管子的主方向Z上的端部与肋状部223在管子的堆叠方向Y不需要彼此重叠。

例如，肋状部223可以设置在管孔221在管子的主方向Z上的端部的外部，以与管孔221在管子的主方向Z上排成一行。如图8所示，每对肋状部223可以与每个管孔221对准，而在管子的主方向Z上在所述肋状部与所述管孔之间具有距离。

同样在此情况下，管孔221在管子的主方向Z上的端部附近所产生的应力分散到肋状部223，从而使肋状部223限制管孔221的端部的变形。结果，限制了在管子10的两端部处的应力集中。

在此实施例中，肋状部223在管子的主方向Z的长度L1短，从而改进肋状部223的可成形性。此外，即使当相邻管孔221之间的距离小时，也会很容易地设置肋状部223。

(第五实施例)

将参照图9A-10说明用于根据本发明第五实施例的热交换器的芯板20。芯板20的管子插入板部件22具有设置在管孔221的内周边边缘的多个毛口部件221a。每个毛口部件221a都为具有与管子10的横截面相似的横截面、并凸出到每个容器2和3的内部(即，在管子的纵向X凸出到管子10的外部)的管状。在管子插入板部件22中的管孔221的周围区域的刚性通过毛口部件221a增加。相反，毛口部件221a不设置在插入孔222中。

此外，管子插入板部件22具有设置在相邻管孔221之间、以及在管孔221和插入孔222之间的多个肋状部223。肋状部223具有在管子的主方向Z延伸、并从管子插入板部件22凸出到每个容器2和3的外部的凸起形状。例如，肋状部223通过压制加工形成。

肋状部223的延伸长度L1设定为比管孔221的长度L2以及插入孔222在管子的主方向Z的长度长。此外，肋状部223在管子的主方向Z上的端部被定位于管孔221和插入孔222在管子的主方向Z上的端部的外部。

此外，肋状部223的端部远离内壁23。因此，管子插入板部件22在管子的主方向Z具有位于管孔221、插入孔222以及肋状部223外部的两个平坦表面224。平坦表面224在管子的堆叠方向Y上遍布管子插入板部件22延伸。平坦表面224为在管子的纵向X容易变形的可变形部件。因此，当在管子10之间的温度差大时，由于平坦表面224的变形造成芯板20在管子的纵向X变形，管子10的热应变通过芯板20的变形被吸收，从而降低了管子10在管子的主方向Z的应力。

如上所述，毛口部件221a设置在管孔221的内周边边缘，从而增加了管子插入板部件22中的管孔221的周围区域的刚性。因此，当一个管子10的温度不同于相邻管子10的温度时，毛口部件221a限制管孔221的端部的变形，从而限制管孔221在管子的主方向Z上的端部处的应力集中。

此外，毛口部件221a只设置在管孔221处，而不需要设置在插入孔222处，从而改进了芯板20的可成形性。此外，插入件4的厚度比管子10的厚度厚，从而使插入件4很难受到应力集中破坏。因此，限制了管子10在管子的主方向Z上的端部处的应力集中。结果，限制了管孔221在管子的主方向Z上的端部变形，同时改进了芯板20的可成形性。

(第六实施例)

图9B和图10中的毛口部件221a设置在管孔221的内周边边缘的整个圆周处。可供选择地，毛口部件221a可以部分设置在管孔221的内周边边缘上。例如，如图11和图12所示，裁切部分221b可以设置在与管子10的弧形部分10b相对应的内周边边缘部分处。

当毛口部件221a由压制加工形成时，可能在毛口部件221a中产生裂纹。然而，当通过预先裁切一部分毛口部件221a设置裁切部分221b时，毛口部件221a就很难产生裂纹，并改进芯板20的可成形性。

此外，毛口部件221a在压制加工中的裂纹特别在与管子10的弧形部分10b相对应的部分中产生。因此，当裁切部分221b预先设置在与弧形部分10b相对应的毛口部件221a的部分处时，就限制了毛口部件221a的裂纹，并且更加改进了芯板20的可成形性。此外，即使当裁切与弧形部分10b相对应的一部分毛口部件221a时，毛口部件221a也可以在管子的主方向Z限制管子10的端部处的应力集中。因此，在管子的主方向Z限制了管子10的端部处的应力集中，同时改进芯板20的可成形性。

(第七实施例)

图13是沿管子的主方向Z上的线所截得的用于根据本发明的第七实施例的热交换器的芯板20的横截面图。裁切部分221b向平坦表面224倾斜，即，向接近垂直于管子的纵向X的芯板20的表面倾斜。具体地，裁切部分221b以与裁切部分221b的外端相比将靠近管孔221的中心部分的裁切部分221b的内端设置在每个容器2和3的内部的方式倾斜。

当一个管子10的温度与相邻管子10的温度不同且在管子10中产生热应变时，在平坦表面224和裁切部分22 1b之间的连接点(弯曲点)D变形，用于吸收热应变。因此，可以限制管子的主方向Z上的管子10的端部处的应力集中。

当裁切部分221b凸出到接近垂直于管子纵向X的芯板20的表面时，凸出的裁切部分221b的长度L3与管孔221的长度L2的比设定为大约在0.05≤(L3/L2)≤0.3的范围内。从而限制了管子的主方向上的管子10的端部处的应力集中，同时改进了芯板20的可成形性。

当比值(L3/L2)小于0.05时，平坦表面224和裁切部分221b之间的连接点D很难形成。此外，当在管子10中产生热应变时，连接点D很难变形，且可能不吸收热应变。相反，当比值(L3/L2)大于0.3时，管子的主方向Z上的管子10的端部和连接点D之间的距离变长，从而使连接点D可能不吸收管子10中的热应变。

(第八实施例)

图11-13中的裁切部分221b设置在与管子10的弧形部分10b相对应的毛口部件221a的部分处。可供选择地，每个毛口部件221a都可以在与管子10的平直部分10a相对应的部分处设置有一个裁切部分221b。在此情况下，每个裁切部分221b都设置在每个毛口部件221a的近似相同的部分处。从而限制毛口部件221a在压制加工中产生裂纹，同时改进芯板20的可成形性。

(第九实施例)

在图9A-14所示的芯板20中，毛口部件221a设置在每个管孔221处。可供选择地，毛口部件221a可以只设置在管子的堆叠方向Y的芯板20的两端附近的管孔221的一部分中。例如，如图15所示，毛口部件221a可以只设置在管子的堆叠方向Y从芯板20的两端计算的第一到第三管孔221。在此情况下，肋状部223可以设置在第一到第三管孔221之间、以及插入孔222和第一管孔221之间的中间部分处。

通常，由于管子10的温度差造成的热应变可能在设置在管子的堆叠方向Y上的两端侧处的一部分管子10中产生。因此，当毛口部件221a和肋状部223只部分地设置在管子的堆叠方向Y上的芯板20的两端附近时，有效地限制在管子10的端部处的应力集中。

此外，毛口部件221a和肋状部223可以不需要在管子的堆叠方向Y上设置在芯板20的中间部分中，从而改进芯板20的可成形性。

当管子10的数量不低于三十时，“芯板20的两端附近”设定为三到五个管孔221在管子的堆叠方向Y上从芯板20的两端进行设置的范围。设置毛口部件221a的管孔221的数量可以根据芯板20的状态(例如，芯板20的长度、管孔221的总数量、管孔221的尺寸)适当设定。

(第十实施例)

将参照图16-18说明用于根据本发明第十实施例的热交换器的芯板20。管孔221在管子的主方向Z具有第一和第二端部。肋状部223可以设置在管子插入板部件22中，以与管孔221的第一和第二端部的至少一个相比，在管子的主方向Z凸出到外部预定的长度(凸出长度)L4，并且提供平坦表面224。平坦表面224在管子的主方向Z上在管子插入板部件22中位于肋状部223的外部。

图18为显示了与没有任何肋状部223的情况相比在肋状部223的凸出长度L4和管子的主方向Z上的管子10的端部处的应力比之间的关系的曲线图。当凸出长度L4设定为大约在4到8mm的范围内时，应力比减小。此外，管子10中的热应变可以通过在管子的主方向Z上位于肋状部223外部的平坦表面224的变形被吸收。

在图16所示的芯板20中，在管子的堆叠方向Y上的管孔221和插入孔222之间的每个中间部分都设置有一个肋状部223，肋状部223在管子的主方向Z具有比管孔221的长度L2长的长度L1。可供选择地，与第一到第三实施例的情况相似，每个中间部分可以具有一对肋状部223，其中每个所述肋状部都具有比管孔221的长度L2短的长度L1。同样在此情况下，当肋状部223在管子的堆叠方向Y上的每个外端部和管孔221的相邻端部之间的凸出长度L4设定为大约在4到8mm的范围内时，限制了在管子的主方向上的管子10的端部处的应力集中。

凸出长度L4可以根据芯板20的状态(例如，芯板20的长度以及管孔221的尺寸)适当设定。

(其它实施例)

虽然本发明已经参照附图结合优选实施例充分说明了本发明，但要提及的是各种变更和修改对本领域普通技术人员将变得清楚。

例如，根据第二到第四实施例以及第十实施例，毛口部件221a可以设置在芯板20中。可供选择地，根据第五到第九实施例，肋状部223可以不设置在芯板20中。可供选择地，毛口部件221a可以设置在插入孔221a的内周边边缘处。

在根据第七实施例的芯板20中，裁切部分221b以与裁切部分221b的外端相比将靠近管孔221的中心部分的裁切部分221b的内端设置在每个容器2和3的内部的方式倾斜。可供选择地，裁切部分221b可以以与裁切部分221b的外端相比将裁切部分221b的内端设置在每个容器2和3的外部的方式倾斜。在此情况下，毛口部件221a凸出到每个容器2和3的外部，而肋状部223具有从管子插入板部件22凸出到每个容器2和3的内部的凸起形状。

在根据第八实施例的芯板20中，每个毛口部件221a都具有一个裁切部分221b。可供选择地，每个毛口部件221a可以具有多个裁切部分221b。

在根据第九实施例的芯板20中，裁切部分221b不设置在毛口部件221a处。可供选择地，毛口部件221a可以具有裁切部分221b。此外，毛口部件221a可以设置在插入孔222的内周边边缘。当裁切部分221b设置在与管子10的弧形部分10b相对应的管孔221的部分处时，裁切部分221b可以向平坦表面224倾斜。

肋状部223和毛口部件221a可以不仅对热应变有效，而且对由于车辆的内压力或振动的变化所产生的管子10的应变也有效，并可以限制在管子的主方向Z上的管子10的两端部处的应力集中。

此外，芯板20除了用于散热器外还可以用于其它装置用的热交换器。

这种变更和修改可以理解为在如附属权利要求所限定的本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种热交换器，包括：

多个管子(10)，所述管子中的每个都具有平坦形状、在第一方向(X)延伸、并在第二方向(Y)堆叠；以及

容器(2、3)，所述容器具有管子插入板部件(22)，并在第一方向(X)设置在多个管子(10)的端部处，以与多个管子(10)连通，其中：

管子插入板部件(22)具有插入多个管子(10)的多个管孔(221)以及多个肋状部(223)，所述多个肋状部中的每个都在接近于垂直第一方向(X)和第二方向(Y)的第三方向(Z)延伸；

多个肋状部(223)中的每个在第三方向(Z)的长度(L1)都比多个管孔(221)中的每个在第三方向(Z)的长度(L2)短；

管孔(221)在第三方向(Z)具有第一和第二孔端部；

肋状部(223)设置在管子插入板部件(22)中，以在第二方向(Y)与第一和第二孔端部中的至少一个重叠，并提供在第一方向(X)可变形的可变形部件(224)；以及

可变形部件(224)在第三方向(Z)上在管子插入板部件(22)中位于肋状部(223)的外部。

2.一种热交换器，包括：

多个管子(10)，所述管子中的每个都具有平坦形状(224)、在第一方向(X)延伸、并在第二方向(Y)堆叠；以及

容器(2、3)，所述容器具有管子插入板部件(22)，并在第一方向(X)设置在多个管子(10)的端部处，以与多个管子(10)连通，其中：

管子插入板部件(22)具有插入多个管子(10)的多个管孔(221)以及多个肋状部(223)，所述多个肋状部中的每个都在接近于垂直第一方向(X)和第二方向(Y)的第三方向(Z)延伸；

每个管孔(221)在第三方向(Z)都具有第一和第二孔端部；

与所述第一和第二孔端部中的至少一个孔端部相比，肋状部(223)设置在管子插入板部件(22)中，以在第三方向(Z)凸出到外部预定的长度(L4)，并提供在第一方向(X)可变形的可变形部件(224)；

可变形部件(224)在第三方向(Z)上在管子插入板部件(22)中位于肋状部(223)的外部；以及

预定的长度(L4)设定为大约在4到8mm的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中：

肋状部(223)设置在所有相邻管孔(221)之间的中间部分中。

4.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中：

肋状部(223)设置在所有相邻管孔(221)之间的一部分中间部分中。

5.根据权利要求4所述的热交换器，其中：

所述中间部分包括第一中间部分和第二中间部分，其中所述第一中间部分设置了肋状部(223)，而所述第二中间部分没有肋状部(223)。

6.根据权利要求5所述的热交换器，其中：

所述第一中间部分和所述第二中间部分在第二方向(Y)上交替设置。

7.根据权利要求5所述的热交换器，其中：

所述第一中间部分中的一个和所述第二中间部分中的两个在第二方向(Y)上交替设置。

8.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中：

肋状部(223)设置在相邻管孔(221)之间的中间部分中；

所述中间部分包括第一中间部分和第二中间部分，其中所述第一中间部分只在所述第一孔端部一侧设置了肋状部(223)，而所述第二中间部分只在所述第二孔端部一侧设置了肋状部(223)；以及

所述第一中间部分和所述第二中间部分在第二方向(Y)上交替设置。

9.一种热交换器，包括：

多个管子(10)，所述管子中的每个都具有平坦形状、在第一方向(X)延伸、并在第二方向(Y)堆叠；以及

容器(2、3)，所述容器具有管子插入板部件(22)，并在第一方向(X)设置在多个管子(10)的端部处，以与多个管子(10)连通，其中：

所述管子插入板部件(22)具有插入多个管子(10)的多个管孔(221)以及多个肋状部(223)，所述多个肋状部在接近于垂直第一方向(X)和第二方向(Y)的第三方向(Z)设置在管孔(221)的端部的外部。

10.根据权利要求9所述的热交换器，其中：

肋状部(223)和管孔(221)在第三方向(Z)对准且其之间具有距离。

11.一种热交换器，包括：

芯体部件(1)，所述芯体部件包括多个管子(10)，所述管子中的每个都具有平坦形状、在第一方向(X)延伸、并在第二方向堆叠(Y)；以及

容器(2、3)，所述容器在第一方向(X)设置在多个管子(10)的端部处，并具有连接到多个管子(10)上的芯板(20)、以及设置为与芯板(20)形成容器空间(2a)的容器本体(21)，其中：

芯板(20)具有管子插入板部件(22)，所述管子插入板部件具有多个管孔(221)以及多个毛口部件(221a)，所述多个毛口部件位于管孔(221)的至少一部分的内周边边缘处；

管子(10)分别插在管孔(221)中，以与容器空间(2a)连通；

毛口部件(221a)在第一方向(X)凸出；以及

所述内周边边缘具有裁切并移除毛口部件(221a)的一部分的裁切部分(221b)。

12.根据权利要求11所述的热交换器，其中：

每个管子(10)都在接近垂直于第一方向(X)的横截面中包括一对相对的平直部分(10a)和一对相对的弧形部分(10b)；

所述对相对的平直部分(10a)设置为接近平行；

所述对相对的弧形部分(10b)设置为连接所述对相对的平直部分(10a)的端部；以及

裁切部分(221b)位于与管子(10)的弧形部分(10b)相对应的管孔(221)的至少一部分处。

13.根据权利要求12所述的热交换器，其中：

裁切部分(221b)向接近垂直于第一方向(X)的芯板(20)的表面倾斜。

14.根据权利要求13所述的热交换器，其中：

管孔(221)在接近垂直于第一方向(X)和第二方向(Y)的第三方向(Z)具有长度L2；

裁切部分(221b)当在芯板(20)的表面上凸出时具有凸出长度L3；以及

裁切部分(221b)的凸出长度L3与管孔(221)的长度L2的比率被设定为大约在0.05≤(L3/L2)≤0.3的范围内。

15.根据权利要求11所述的热交换器，其中：

每个管子(10)都在接近垂直于第一方向(X)的横截面中包括一对相对的平直部分(10a)和一对相对的弧形部分(10b)；

所述对相对的平直部分(10a)设置为接近平行；

所述对相对的弧形部分(10b)设置为连接所述对相对的平直部分(10a)的端部；以及

裁切部分(221b)位于与管子(10)的平直部分(10a)相对应的管孔(221)的至少一部分处。

16.根据权利要求11到15中任一项所述的热交换器，其中：

毛口部件(221a)和裁切部分(221b)只设置在管孔(221)的一部分处，所述部分在第二方向(Y)设置在芯板(20)的两端附近。

17.一种热交换器，包括：

芯体部件(1)，所述芯体部件包括多个管子(10)，所述管子中的每个都具有平坦形状、在第一方向(X)延伸、并在第二方向(Y)堆叠；

容器(2、3)，所述容器在第一方向(X)设置在多个管子(10)的端部处，并具有连接到多个管子(10)的芯板(20)、以及设置为与芯板(20)形成容器空间(2a)的容器本体(21)；以及

插入件(4)，所述插入件设置在接近平行于第一方向(X)的芯体部件(1)的端部处，其中插入件(4)的端部连接到芯板(20)以加强芯体部件(1)，其中：

芯板(20)具有管子插入板部件(22)，所述管子插入板部件具有多个管孔(221)、插入孔(222)、以及多个毛口部件(221a)；

管子(10)分别插在管孔(221)中，以与容器空间(2a)连通；

插入件(4)插入插入孔(222)以连接到芯板(20)；以及

毛口部件(221a)在第一方向(X)凸出，并只设置在管孔(221)的内周边边缘处。

18.根据权利要求17所述的热交换器，其中：

毛口部件(221a)只设置在管孔(221)的一部分处，所述部分只设置在第二方向(Y)上的芯板(20)的两端附近。

19.根据权利要求11或17所述的热交换器，其中：

管子插入板部件(22)具有多个肋状部(223)，所述多个肋状部在接近垂直于第一方向(X)和第二方向(Y)的第三方向(Z)延伸。

20.根据权利要求19所述的热交换器，其中：

所述肋状部(223)在第二方向(Y)设置在芯板(20)的两端附近。

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