CN101111326A - 热交换器的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热交换器直流管的接纳装置的制造方法，所述装置具有用于接纳直流管的开口。所述开口至少有部分区域是由第一种成型方法形成，至少还有其他部分区域是由与第一种成型方法不同的第二种成型方法形成。

Description

热交换器的制造方法

技术领域

本发明涉及一种热交换器的制造方法，更具体的说，是一种用于汽车空调系统或类似装置的热交换器的制造方法，这种方法也可以用于其他的热交换器。

背景技术

这种热交换器通常带有多个用于传输制冷剂的直流管。所述的直流管插入通常位于直流管底端的管板里。

为满足此目的，通常管板上具有直流管能够插入或穿过的开口。现有技术中已有多种公知的制造所述开口(即下面所提及的翻边孔)的方法。例如所述翻边孔可以通过冲切方法产生，或者通过其他撕裂方法成型，如切口等。

然而，在冲切的情况下，开口是通过剪切方法产生的，而在撕裂工艺中，开口是通过材料被机械延展并撕裂产生。

冲切工艺的优点是生产相对简单，产生的开口或翻边孔具有高度的精确性，并适于生产任何横断面形状。而当应用切口工艺作为一种加工片状金属材料的方法时，可在翻边孔上形成″漏斗形的″的导入斜面，因此更易于装配和焊接加工。在这种情况下，当应用带焊料涂层的片状金属件时，就会在直流管和翻边孔的接缝或连接区带有一层焊接涂层。

最后，翻边孔或开口与直流管之间的接触面比通过冲切成型的翻边孔更大，因为后者的接触面最大等于管板或集流器板材的厚度。

发明内容

本发明的目的在于利用这两种方法在制造方面的优点。按照本发明，这个目的由具有下述特征的方法实现。

按本发明所述的一种热交换器直流管接纳装置的制造方法，所述接纳装置具有用于接纳直流管的开口，所述开口至少有部分区域是由第一种成型方法产生，至少还有其他部分区域是由与第一种成型方法不同的第二种成型方法产生。

所述成型方法可以理解为任何一种适于将基材(如管板的板材)成型预定的形状的方法，例如在基材上成型开口或翻边孔。

接纳装置可以理解为一种至少可接纳直流管的一个区域的装置，如直流管底端区域，直流管的底端插入接纳装置的开口处。

优选的第一种成型方法是冲切工艺，优选的第二种成型方法是撕裂工艺。

如上所述，冲切工艺是一种通过剪切过程产生开口的方法。撕裂工艺至少有时可以理解为一种通过拉伸或撕裂方法产生开口的方法。

所述开口至少有部分区域是通过两种不同的方法产生的，这意味着开口的部分区域是由一种成型方法产生，如冲切；而开口的其他部分区域是由另一种成型方法产生的，更确切地说是撕裂。

还有一种可能是，在预定的区域同时应用两种成型方法产生开口。

那些具有特定的复杂的横截面的开口区域，如宽度很小的中央区域是通过冲切工艺产生的，而其他区域则由撕裂工艺产生。优选地，第一种成型方法和第二种成型方法是大体上同时发生的。也就是说两种成型方法可以在同一工序步骤中完成。

第一种成型方法和第二种成型方法也可以在不同的工艺步骤中进行。冲切工艺可以首先进行，接着再进行撕裂工艺；当然也可以先进行撕裂工艺，接着再进行冲切工艺。

本发明的目的还在于提供了一种制造热交换器的方法，在其生产过程中，接纳装置是按前述方法制造的，然后直流管至少在部分(截面)通过连接方法连接在接纳装置上。

这里优选的连接方法是焊接及类似方法。连接方法可应用于翻边孔产生之后。然而优选的，也可以在最初即应用带焊料涂层的金属片材。在这种情况下，在上述方法，特别是撕裂工艺的作用下，翻边孔会产生带焊接涂层的边缘。所述的边缘或凸缘，特别但不是唯一的，以导入斜面的形式产生，使装配或焊接过程更方便。

此外，如前所述，凸缘用于增加翻边孔与直流管之间的接触面，这同样简化了制造、特别是焊接过程，并使最终产品具有更高的密封性。

本发明的目的也在于提供一种用于支撑热交换器直流管的接纳装置，该接纳装置带有多个适于支撑直流管的开口，且开口大体位于接纳装置预定的主平面上、并有预定的周边，按本发明所述，至少在部分周边区域内，开口具有突出于主平面的边缘，而至少部分周边区域几乎位于主平面内。

所述边缘可以特别但不唯一的理解为环绕开口周边的凸缘。主平面可以理解为各个独立的开口所处于的几何平面。在一种实施方式中，主平面由待加工的板材本身形成。而管板也可以具有一个相对于开口所在的主平面水平偏移的基面。

大体上不突出于主平面的区域可以理解为下述无边缘或凸缘的区域，在这里“无边缘”或“无凸缘”并不意味着不允许有任何超越主平面的凸起出现。

在优选的实施方式中，所述边缘大体从主平面指向直流管底端的方向。这意味着直流管穿过开口插入在接纳装置上，而边缘凸出主平面的方向与直流管插过开口的方向相同。

然而，上面提及的边缘也可以相对于主平面倾斜的，构成导入斜面，这样更易于装配，尤其利于开口与直流管的连接。

在优选的实施方式中，所述边缘大体垂直的突出于主平面，在这里，边缘从平面突出0.3mm到3.0mm，优选为0.5mm到2.0mm之间，更优选为0.5mm到1.0mm。所述突起的高度是由所产生的开口的宽度决定的。

在优选的实施方式中，所述开口具有伸长形的形状。“伸长形”可以理解为开口具有预定的长度，而其宽度则明显地小于这个长度。其原因在于，直流管通常为扁平管，其端部同样具有伸长形的的横断面。

在优选的实施方式中，所述开口的末端区域大体上不突出于主平面。这意味着在开口末端区域具有或产生间隙。

在优选的实施方式中，所述开口具有宽度较小的中央区域。直流管的中央区域插入在所述开口的中央区域。直流管的中央区域的宽度变窄，是为了将直流管分成两个区域，在这两个区域中优选地具有不同的流动方向。

优选的，所述开口中央区域大体不突出于主平面，这意味着在其中央区域不具有边缘或凸缘。

由于中央区域具有减少的宽度，可以通过更精确的方法制造完成，特别但不唯一的，如几乎完全不产生凸缘的冲切工艺。

在优选的实施方式中，所述主平面相对于接纳装置的管板基面平行偏移。所述主平面相对于接纳装置的管板基面更接近于直流管的底端。这意味着几何学意义上，直流管既突出于管板基面又突出于主平面。

本发明的目的还在于提供一种热交换器，所述热交换器包括多个用于传送制冷剂的直流管，和如前所述的接纳装置，接纳装置位于直流管的至少一个端部段上。在上述的每个实施例中，上述的接纳装置也可位于直流管的两个端部段上。优选的，热交换器还带有一个相对垂直于翻边孔的隔板，从而将热交换器分成两个流动区域。

在另一优选的实施方式中，分隔装置，确切的说是隔板，大体平行于流体通道开口排列。优选的，分隔装置位于接纳段中，该接纳段具有用于支持分隔装置的导向面。

附图说明

下面结合附图对本发明的优点和实施例进行详细说明。

图1是本发明所述的接纳装置的透视图。

图2是本发明所述的接纳装置的另一种实施方式的透视图。

图3是本发明所述的接纳装置的另一种实施方式的后视图。

图4是图2所示的接纳装置的另一视图。

图5是图2所示的接纳装置的另一种实施方式的后视图。

图6是热交换器装置的分解图。

图7是图6所示热交换器的示意图。

图8是图6中所示的接纳装置的剖面图，对应沿隔板上的狭槽的横截面。

图9是图6中所示的接纳装置的剖面图，对应隔板上非狭槽区域的横截面。

图10是本发明另一实施方式的接纳装置的透视图。

图11是图10所示的接纳装置的另一种实施方式的后视图。

图12是图10所示的热交换器的另一种实施方式的分解图。

图13是图10所示本发明的另一种实施方式的热交换器的分解图的后视图。

图14是热交换器另一种实施方式的透视图。

图15是图14所示的热交换器的接纳装置的剖视图。

具体实施方式

图1中，附图标记1表示的是本发明的接纳装置或管板。所述接纳装置具有两侧边缘3a和3b，其用于连接其他装置，如盖子。为此，所述边缘具有倾斜的部分4a和4b，用于与盖子相接合。

管板的厚度d在0.2mm-3mm之间，优选的是在0.5mm到2.0mm之间；更优选的是在0.5mm到1.0mm之间。管板上有多个开口6，所述开口具有“伸长形”的形状，共同位于主平面H上。

按本发明的所述的由冲切工艺和撕裂工艺的结合组成的生产方法，边缘或凸缘8只在开口6的周边的部分区域产生，而在其他的部分区域7没有凸缘8。

图1中由两条虚线所示的是主平面H，各个独立的开口6位于所述主平面上，更确切的说，是开口6无凸缘的部分区域7的周边构成了主平面。而且从图1中，可以看到隔板21大体垂直于主平面H，下面将更进一步说明。

凸缘8和无凸缘的区域7之间的转换是以台阶的方式完成的。这种转换可以是连续的，或者是在数学意义上是可微分的。凸缘8本身也可以具有被倒圆的形状。

如图所示，凸缘8在这里具有恒定的高度h，但这个高度在不同的区域是可以变化的。边缘或凸缘8的高度也可以在随着不同的开口6而改变。

开口6具有中央区域6a，其相对于开口6的其余区域的宽度有所减少。所述狭窄的区域6a用于支撑插入翻边孔6的直流管的中央区域(图中未示出)。由于这部分区域的横断面形状的精确度要求相对更高，该区域通过冲切产生，也就是说在这个区域没有周边边缘或凸缘8。

在开口6的末端区域9，还有一个缝隙11，该缝隙是切口工艺产生的结果。所述缝隙11可以如图所示是直线轮廓的，而且缝隙11也可以具有曲线边缘。

在这种实施方式中，开口6所在的平面H相对于管板基面B水平偏移。管板基面B是指从其中延伸出侧边缘3a和3b的平面。从管板基面B向开口6具有一斜面12。当然也有可能主平面H和管板基面B在几何学上是大体重合的，同样，可以想象，主平面H也可以位于管板基面B之下。这时开口6到(图未示的)直流管的端部段的距离将大于接纳装置1的管板基面B到端部段的距离。

附图标记21所示的是一个隔板，其将每个独立的开口6分隔成左侧区域和右侧区域。更确切的说，整个接纳装置1被分隔成左侧区域和右侧区域。

这里所述的分隔可以大体上是对称的，在其他实施方式中分隔也可以是不对称的。

隔板21被挤在交替布置的台阶22中，更确切的是台阶22的端面22a和22b中间，其大体上平行于隔板21的平面。邻近的台阶22还具有顶面24a和24b，其大体垂直于隔板21的平面，还具有斜面25a和25b，则相对倾斜于隔板21的平面。

在这种实施方式中，隔板挤在每个翻边孔6狭窄区域6a当中。此外，隔板至少在对应于开口6的区域，还具有狭槽(图中未示出)，接纳直流管(同样未示出)的底端。

由于翻边孔6的6a区域没有边缘或凸缘，隔板21上的狭槽可以更小或更精确的与直流管匹配，最后可导致直流管和隔板之间的各连接处的密封性的增强。

由于隔板的作用，接纳装置1以及盖子或热交换器的基体被分隔左侧分区和右侧分区。优选的，所述的分隔更进一步延续到插入到接纳装置的直流管(未示出)。

有关该产品的难点在于开口或翻边孔两种成型工艺的过渡区域的生产或配置。所述过渡区域经过连接过程后不能有任何大的焊接缝隙，也就是说在把直流管插入到开口后，不能影响后续的焊接工艺，而且要防止装配完成后泄漏的发生。

为此目的，相配的工具用于各自的成型方法，也就是说，特别但不专有的，例如相配的冲刀和冲口模用于冲切工艺和撕裂工艺。

这里优选的工具应选取能够使两种不同的工艺应用的区域之间形成一个重合区域，也就是说在过渡区域，采用适合两种工艺或两种工具加工的材料。

通过选择适当尺寸的工具，首先进行冲切工艺，接着进行撕裂工艺，在这种情况下，开口已冲切过的的区域，应满足在进行撕裂工艺时，不会受到任何可能导致已冲切材料变形的外力的影响。

图2显示了从上面看按照本发明所述的热交换器的接纳装置的一个实施方式。接纳装置1具有由凸缘8环绕的翻边孔6。凸缘8通过斜面12连接在接纳装置1的基座13上。如图所示，在用于接纳相应的扁平管(图中未示出)的翻边孔6的大致中央的横截面处，是带有彼此相对排列的台阶22的管板段14，台阶22，用于接纳隔板21。所述翻边孔6的每个凸缘的外端具有一个缝隙11。带有凸缘8和缝隙11的翻边孔6就是通过如前所述的撕裂和冲切工艺结合的方法制造的。

图3显示了从下面看图2所示的接纳装置1，也就是后视图。翻边孔6以外的部分和带有台阶22的管板段14即为翻边孔6的狭窄的中央区域6a。

图4和图5是对应于图2和图3的更多的视图，进一步详细说明图2和图3。

图6所示的是按照本发明所述的带有图2所示接纳装置的热交换器。带有流体腔室16，17和用于分隔气流腔室16，17的狭窄区域18的扁平管或直流管15穿过带有中央狭窄区域6a的翻边孔6插入所述接纳装置1中。带有狭槽23的隔板21插入管板段14，该隔板用于把流体分隔成两个区域。其中隔板21是由台阶22支撑的。隔板21上的狭槽23用于接纳扁平管15的中央狭窄区域18。

图7所示的是由如图6所示热交换器。包括接纳装置1，和多个已插入在接纳装置的扁平管以及隔板。

图8所示的是如图2所示的接纳装置1剖视图，隔板21插入接纳装置1，本图中截面沿着翻边孔6贯穿隔板21的狭槽23。

图9是图2所示的的接纳装置1的另一横截面的剖面图，在这种方式中截面位于隔板21不带有狭槽23的部分，也不沿着翻边孔6，因此本图中能够看到接纳装置1的基体13。

图10显示了带有翻边孔6的接纳装置1的另一种实施方式，所述翻边孔的周边带有凸缘8，凸缘8位于斜面12之上，通过斜面12实现接纳装置1的基体13和凸缘8的连接。类似于图2所示的接纳装置，管板段14大体垂直于翻边孔6，且具有对称布置的台阶22，管板段14用于支撑隔板(图中未示出)。与图2所示的实施方式不同的是，接纳装置还包括一个接纳段30，垂直于管板段14，接纳段30具有导向面31a，31b，31c，和31d，上述导向面垂直于接纳装置1的主平面，用于将隔板平行于翻边孔6插入到接纳装置1中。当另一块相应配置的隔板同样的插入到用于支撑隔板的管板段14中，则流体将被分隔成四部分。另外，隔板的两个接纳装置，确切的说是管板段14和接纳段30的布置，也提供了隔板可平行于或垂直于翻边孔6布置的可能。

图11显示了如图10所示的接纳装置1的后视图。从后视图可以看出，特别是管板段14和接纳段30的交叉处32是十字形。

图12是本发明的热交换器实施方式的分解图，该热交换器包括如图10所示的接纳装置1，第二隔板33和多个扁平管15。当只有第二隔板33被应用时，第二隔板33沿伸长的翻边孔方向，使流体分隔成两个区域。当相应的“第一”隔板21(图中未示出)也插入管板段14时，流体将被分成四部分。

图13是图12所示的热交换器的实施方式的分解图的后视图，该热交换器带有图10所示的接纳装置1，第二隔板33和多个扁平管15。图13中可以看到交叉部32大致位于接纳装置的中央，以使隔板既可以平行于翻边孔也可以垂直于翻边孔6的方向插入到接纳装置1中。

图14是带有第二隔板33，接纳装置1和多个扁平管15的热交换器的装配状态图。

最后，图15显示了图10所示的管板段14上带有第二隔板33的接纳装置的剖面图，因此基体13上的翻边孔的狭窄区域6a可以被看到。

Claims (18)

1.一种热交换器直流管的接纳装置的制造方法，所述装置具有用于接纳直流管的开口，其特征在于，所述开口至少有部分区域是由第一种成型方法产生，至少还有其他部分区域是由与第一种成型方法不同的第二种成型方法产生。

2.根据权利要求1所述的热交换器直流管的接纳装置的制造方法，其特征在于，所述第一种成型方法是冲切工艺。

3.根据前述任一权利要求所述的热交换器直流管的接纳装置的制造方法，其特征在于，所述第二种成型方法是撕裂工艺。

4.根据前述任一权利要求所述的热交换器直流管的接纳装置的制造方法，其特征在于，所述第一种成型方法和第二种成型方法大体同时进行。

5.根据前述任一权利要求所述的热交换器直流管的接纳装置的制造方法，其特征在于，所述第一种成型方法和第二种成型方法按单独的工艺步骤进行。

6.一种热交换器的制造方法，其特征在于：首先，根据前述任一项权利要求所述的方法制造接纳装置；然后，通过连接方法将直流管至少部分截面与接纳装置相连。

7.一种热交换器直流管的接纳装置，所述接纳装置带有多个用于支撑直流管的开口，且开口大体位于接纳装置预定的主平面上、并有预定的周边，其特征在于，至少在部分区域内，开口具有突出于主平面的凸缘，而至少部分周边区域几乎不突出于主平面。

8.根据权利要求7所述的接纳装置，其特征在于，所述凸缘大体沿直流管端面的方向突出于主平面。

9.根据权利要求7和8中任一项所述的接纳装置，其特征在于所述凸缘大体垂直突出于主平面。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的接纳装置，其特征在于所述凸缘大体突出于主平面0.3mm到3.0mm之间；优选的在0.5mm到2.0mm之间；更优选的在0.5mm到1.0mm之间。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的接纳装置，其特征在于所述开口具有伸长形的形状。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的接纳装置，其特征在于，所述开口的底端区域大体上不突出于主平面。

13.根据权利要求7至12中任一项所述的接纳装置，其特征在于，所述开口具有宽度减少的中央区域。

14.根据权利要求7至13中任一项所述的接纳装置，其特征在于，所述开口的中央区域大体上不突出主平面。

15.根据权利要求7至14中任一项所述的接纳装置，其特征在于，所述主平面相对于接纳装置的管板基面平行偏移。

16.根据权利要求7至15中任一项所述的接纳装置，其特征在于，所述主平面相对于接纳装置的管板基面更接近于直流管的底端。

17.一种热交换器装置，所述热交换器带有多个用于传递热量的直流管，其特征在于，前述任一项权利权要求所述的接纳装置位于直流管的至少一个端部。

18.根据权利要求17所述的热交换器，其特征在于，前述任一项权利权要求所述的接纳装置位于直流管的两个端部。

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