CN101437646B - 扁平管道、扁平管道热交换器及其制造方法 - Google Patents

扁平管道、扁平管道热交换器及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明描述并解释了许多扁平管道、扁平管道热交换器以及制造两者的方法。扁平管道可以由一件、两件或更多件材料片构造。与扁平管道一体或由另一材料片构造的成型插入件可以用于界定通过扁平管道的多个流动通道。扁平管道可以由相对较薄的材料构造，并可以利用在受到较高压力和热应力的区域中扁平管道材料的折叠和/或插入件来得到加强。此外，相对较薄的扁平管道材料可以具有抗腐蚀层，以使得材料能够抵抗由于腐蚀引起的失效。还公开了具有连接到集管的这种扁平管道的热交换器，并还公开了这种管道可以设置有鳍片的方式。

Description

扁平管道、扁平管道热交换器及其制造方法
本申请在此要求享受以下申请的优先权：2006年1月19日递交的德国专利申请No.DE 10 2006 002 627.6、2006年1月20日递交的德国专利申请No.DE 10 2006 002 789.2、2006年1月21日递交的德国专利申请No.DE 10 2006 002 932.1、2006年2月14日递交的德国专利申请No.DE 102006 006 670.7、2006年4月8日递交的德国专利申请No.DE 10 2006 016711.2、2006年6月27日递交的德国专利申请No.DE 10 2006 029 378.9、2006年7月13日递交的德国专利申请No.DE 10 2006 032 406.4、2006年7月20日递交的德国专利申请No.DE 10 2006 033 568.6、2006年7月29日递交的德国专利申请No.DE 10 2006 035 210.6、2006年9月2日递交的德国专利申请No.DE 10 2006 041 270.2、以及2006年9月9日递交的德国专利申请No.DE 10 2006 042 427.1，这些申请的全部内容通过引用而被包含于此。
发明内容
在一些实施例中，本发明提供了一种热交换器，包括：管道体，其界定了流动通道，并具有至少一个壁，其中所述壁具有第一层、第二层和第三层，所述第一层包括铝合金，所述第二层包括具有金属间化合物的聚集物的铝合金，所述金属间化合物包括硅，所述第三层包括相对于所述第二层是阳极并且比所述第二层更能抵抗硅的扩散的金属材料，所述第二层位于所述第一层和所述第三层之间；以及通过包括硬钎焊材料的第四层被硬钎焊到所述管道体的壁的鳍片，其中所述第三层位于所述第二层和所述第四层之间，并且其中所述壁和所述硬钎焊材料层具有不大于约0.15mm的组合厚度。
本发明还提供了一种热交换器，包括：管道体，其界定了流动通道，并具有至少一个壁，所述壁具有每一者都包括铝合金的第一层、第二层和第三层，所述第二层位于所述第一层和所述第三层之间，所述第三层的铝合金相对于所述第二层的铝合金是阳极，并且所述第二层的铝合金相对于所述第一层的铝合金是阳极，其中所述第三层比所述第二层更能抵抗硅的扩散；以及通过包括硬钎焊材料的第四层被硬钎焊到所述管道体的壁的物体，其中所述第三层位于所述第二层和所述第四层之间，并且其中所述壁和所述硬钎焊材料层具有不大于约0.15mm的组合厚度。。
此外，本发明提供了一种形成热交换器管道的方法，所述方法包括如下步骤：由至少一个铝合金片形成管道；形成鳍片；利用硬钎焊材料将所述鳍片硬钎焊到所述铝合金片，其中所述铝合金片和所述硬钎焊材料界定了具有不大于约0.15mm厚度的壁；将硅扩散通过与所述硬钎焊材料相邻的壁的第一层并扩散到相邻的铝合金芯体中以达到所述芯体的小于所述芯体的整体厚度的深度，其中所述第一层位于所述硬钎焊材料和相邻的所述芯体之间；以及在仅在由与所述第一层相邻的所述芯体的所述深度界定的所述壁的第二层中而不在由所述芯体的其余部分界定的第三层中形成包括硅的金属间化合物的聚集物的同时，控制硬钎焊时间和硬钎焊温度中的至少一者以硬钎焊所述鳍片。
附图说明
图1是根据本发明一些实施例的管道的侧视图。
图2是图1所示的管道的端部的放大视图。
图3示意性地图示了可以用于形成图1所示的管道的一组示例性制造步骤。
图4是图1所示的管道的窄侧的放大视图。
图5是图1所示的窄侧的另一个放大视图。
图6是根据本发明另一个实施例的管道的窄侧的放大视图。
图7是根据本发明另一个实施例的管道的窄侧的放大视图。
图8是根据本发明另一个实施例的管道的窄侧的放大视图。
图9是根据本发明另一个实施例的管道的窄侧的放大视图。
图10是根据本发明另一个实施例的管道的窄侧的放大视图。
图11是根据本发明另一个实施例的管道的窄侧。
图12是根据本发明另一个实施例的包括内折叠的管道的一部分的放大视图。
图13是根据本发明另一个实施例的包括内折叠的管道的一部分的放大视图。
图14是根据本发明另一个实施例的包括插入件的管道的一部分的放大视图。
图15是根据本发明另一个实施例的包括插入件的管道的一部分的放大视图。
图16示意性地图示了可以用于形成包括由共同的折叠材料件形成的第一和第二部分的管道的一组示例性制造步骤。
图17是根据本发明另一个实施例的包括由共同的折叠材料件形成的第一和第二部分的管道的放大视图。
图18是根据本发明另一个实施例的包括由共同的折叠材料件形成的第一和第二部分的管道的放大视图。
图19是根据本发明另一个实施例的包括由共同的折叠材料件形成的第一和第二部分的管道的侧视图。
图20是根据本发明另一个实施例的包括由共同的折叠材料件形成的第一和第二部分的管道的侧视图。
图21是根据本发明另一个实施例的包括由共同的折叠材料件形成的第一和第二部分的管道的侧视图。
图22是根据本发明另一个实施例的包括由共同的折叠材料件形成的第一和第二部分的管道的侧视图。
图23是根据本发明另一个实施例的包括由共同的折叠材料件形成的第一和第二部分的管道的侧视图。
图24是根据本发明另一个实施例的包括由共同的折叠材料件形成的第一和第二部分的管道的侧视图。
图25是根据本发明一些实施例的包括第一和第二部分以及位于第一和第二部分之间的插入件的管道的分解视图。
图26是图25所示的管道的分解视图。
图27是根据本发明另一个实施例的包括第一和第二部分以及位于第一和第二部分之间的插入件的管道的分解视图。
图28是根据本发明另一个实施例的包括第一和第二部分以及位于第一和第二部分之间的插入件的管道的侧视图。
图29是图28所示的管道的一部分的放大视图。
图30是根据本发明另一个实施例的包括第一和第二部分以及位于第一和第二部分之间的插入件的管道的侧视图。
图31是图30所示的管道的一部分的放大视图。
图32A是根据本发明另一个实施例的包括第一和第二部分以及位于第一和第二部分之间的插入件的管道的侧视图。
图32B是图32A所示的管道的一部分的放大视图。
图33是根据本发明另一个实施例的包括第一和第二部分以及位于第一和第二部分之间的插入件的管道的一部分的侧视图。
图34图示了根据本发明一些实施例的管道的十个实施例。
图35是根据本发明一些实施例的管道的侧视图。
图36是用于图35所示的管道的内插入件的侧视图。
图37是图36所示的内插入件的俯视图。
图38是图35所示的内插入件的一部分的立体图。
图39是根据本发明一些实施例的管道的侧视图。
图40是用于图39所示的管道的内插入件的放大立体图。
图41是图40所示的内插入件的一部分的立体图。
图42是图40所示的内插入件的放大立体图。
图43是用于根据本发明一些实施例的管道的内插入件的一部分的俯视图。
图44是在虚线扁平管道内示出的根据本发明实施例的插入件的侧图。
图45是在虚线扁平管道内示出的根据本发明实施例的另一个插入件的侧视图。
图46示意性地图示了可以用于形成根据本发明一些实施例的管道的一组示例性制造步骤。
图47图46所示的管道的部分分解侧视图。
图48示意性地图示了可以用于制造根据本发明一些实施例的管道的一组示例性制造步骤。
图49是可以用于制造根据本发明一些实施例的管道的辊压制造生产线。
图50示意性地图示了可以用于形成根据本发明一些实施例的管道的一组示例性制造步骤。
图51示意性地图示了可以用于形成根据本发明其他实施例的管道的一组示例性制造步骤。
图52示意性地图示了可以用于形成根据本发明其他实施例的管道的一组示例性制造步骤。
图53示意性地图示了可以用于形成根据本发明其他实施例的管道的一组示例性制造步骤。
图54示意性地图示了可以用于形成根据本发明其他实施例的管道的一组示例性制造步骤。
图55图示了可以用于制造根据本发明其他实施例的管道的一组示例性制造步骤。
图55A是示出图55所示的制造生产线的打口台的剖视图。
图55B是示出图55A所示的打口台的侧视图。
图55C是示出图55所示的制造生产线的中断辊和杆的剖视图。
图55D是示出图55所示的制造生产线的中断辊和杆的侧视图。
图56是图55A所示的打口台的一部分的侧视图。
图57A是示出行进通过图55A所示的打口台的一部分的材料片的侧视图。
图57B是示出行进通过图55A所示的打口台的一部分的材料片的俯视图。
图58是示出图55所示的制造生产线的中断辊和杆的侧视图
图59是图55所示的制造生产线的一系列示意性的端视图，其示出了形成具有插入件的扁平管道的不同阶段。
图60是图55所示的制造生产线的折叠辊部分的示意性俯视图。
图60A是图60所示的折叠辊部分的端视图。
图61是根据本发明实施例的具有鳍片的扁平管道制造生产线的示意性端视图。
图62是根据本发明实施例的包括具有鳍片的扁平管道的热交换器的分解视图。
图63A-C是根据本发明不同实施例的鳍片组的局部视图。
图64是根据本发明实施例的具有鳍片的扁平管道制造处理的示意图。
图65是图64所示的制造处理的一部分的立体侧视图。
图66是根据本发明实施例的包括具有鳍片的扁平管道的热交换器的详细视图。
图67是扁平管道的详细视图，该扁平管道可以用于制造根据本发明实施例的具有鳍片的扁平管道。
图68是根据本发明另一个实施例的包括具有鳍片的扁平管道的热交换器的详细侧视图。
图69是图68所示的热交换器的一部分的详细立体图。
图70是根据本发明实施例的集管箱的侧视图。
图70A是图70所示的集管箱的端视图。
图71是具有图70和70A所示的集管箱的热交换器的详细视图。
图72是根据本发明实施例的集管箱的立体图。
图73是图72所示的具有集管箱的热交换器的详细立体图。
图74是图73所示的热交换器的另一个详细立体图。
图75是图72所示的集管箱的详细立体图。
图76是图70-71所示的具有集管箱的热交换器的另一个详细立体图。
图77是图71和76所示的热交换器的正视图。
图78是根据本发明另一个实施例的具有集管箱的热交换器的详细侧视图。
图79是图78所示的热交换器的详细端视图。
图80是图78和79所示的热交换器的集管箱的详细侧视图。
图80A是图78-80所示的集管箱的端视图。
图81是根据本发明另一个实施例的具有集管箱的热交换器的详细侧视图。
图82是根据本发明另一个实施例的具有集管箱的热交换器的详细端视图。
图83是图81所示的热交换器的集管箱的详细侧视图。
图84是根据本发明实施例的热交换器制造处理的流程图。
图84A是根据图84的流程图制造的热交换器的示意图。
图85是根据本发明另一个实施例的热交换器的分解立体图。
图86是根据本发明另一个实施例的热交换器的分解立体图。
图87是图86所示的热交换器的扁平管道的端视图。
图88是根据本发明另一个实施例的热交换器的分解立体图。
图89图示了根据本发明的可选扁平管道的端视图。
图90是根据本发明另一实施例的热交换器的分解立体图。
图91是在不同的形成阶段示出的根据本发明另一个实施例的扁平管道的视图。
图92-95图示了根据本发明的实施例将热交换器的部分连接的方法。
图96是示出根据本发明的一些实施例对于连接的热交换器的硅扩散深度的图。
具体实施方式
在详细解释本发明的任何实施例之前，应该理解的是，本发明在其应用方面不限于在以下描述中阐述或以下附图中图示的构造细节和部件布置。本发明能够具有其他实施例并能够以各种方式实现或实施。此外，应该理解的是，本文使用的措辞和术语是用于说明的目的，而不应视为限制。本文中“包括”、“包含”或“具有”及其等同措辞的使用表示包容有此后所列的项目及其等同项目，并还包容有额外项目。除非以其他方式指明或限定，术语“安装”、“连接”、“支撑”和“耦合”及其各种变化术语是以广义方式使用的，并包容有直接和间接安装、连接、支撑和耦合的含义。此外“连接”和“耦合”不限于物理或机械的连接或耦合。
如以下更详细描述的，本发明的许多实施例涉及或基于如下管道的使用：在沿着与该管道的纵向轴线垂直的平面截取的情况下具有大体扁平的横截面形状。具体而言，每个这种管道能够具有主尺度和与主尺度垂直的更小的副尺度。这些尺度在本文中有时被称为“直径”，不过术语“直径”的使用并不意在仅指示或意味圆形、近圆形或具有其他特定形状的特征。相反，术语“直径”仅用于表示管道在所指示的方向和位置上的最大尺度。每个这种管道可以具有界定了管道的面的两个相对壁(本文称作管道的“宽侧”)，以及将宽侧连接的两个更短但更稳定的壁(本文称作管道的“窄侧”)。管道的宽侧和窄侧共同界定了流体能够以任何状态(包括但不限于任意压力或真空(包括无压力或真空)的气体、液体、蒸汽及其任意组合)流动所通过的内部空间。
在本发明的许多实施例中扁平管道的另一个特征(以下更详细描述)是用于构造扁平管道的壁中的至少一些的相对较小厚度的材料。在一些实施例中，扁平管道的壁材料具有不大于约0.20mm(0.007874英寸)的厚度。在另一个实施例中，扁平管道的壁材料具有不大于约0.15mm(0.00590055英寸)的厚度。此外，通过利用本文所述的扁平管道特征中的一个或多个，本发明人已经发现，在保持更重的传统扁平管道所具有的强度和热交换性能的同时，能够使用显著减少的材料来构造适用于各种应用的具有各种特性的大量不同的扁平管道。在一些实施例中，不小于约0.050mm(即，不小于约0.0019685英寸)的扁平管道的壁材料厚度提供了良好的强度和抗腐蚀性，而在其他实施例中，可以使用不小于0.030mm(0.00118英寸)的扁平管道的壁材料厚度。
如以下更详细描述的，本文所述的热交换器管道和热交换器的其他部分可以使用大量制造技术和处理来制造，并可以包括防腐蚀特征，例如以下所述并在图92—95中图示的那些技术和处理。此后涉及的大量制造处理和技术以及防腐蚀特征在应用于具有显著减小的材料厚度的热交换器管道和热交换器的部分时是特别有利的。此外，这些技术、处理和防腐蚀特征提供了与由这种材料制成的扁平管道和热交换器的总体性能相关的显著优点。
本发明的许多实施例利用了如上所述具有主尺度和副尺度(在以下文本中分别表示为D和d)的扁平管道，其在许多应用中提供了独特的优点。例如，在与刚刚所述的材料厚度结合并与以下各种实施例中所述的扁平管道的其他特征结合使用时，可以制造适用于大量不同应用的扁平管道。此外，通过使用上述相对较薄的壁材料，可以有助于本文所述的具有主尺度D和副尺度d的扁平管道的产能。
例如，在本发明的一些实施例中，主尺度D(即，本文所示实施例中扁平管道的宽度)不小于约10mm(0.39370英寸)。此外，在一些实施例中，此主尺度D不大于约300mm(3.9370英寸)。在其他实施例中，主尺度D不大于约200mm(7.87402英寸)。作为另一个示例，在本发明的一些实施例中，副尺度d(即，本文所示实施例中扁平管道的厚度)不小于约0.7mm(0.02756英寸)。此外，在一些实施例中，此副尺度d不大于约10mm(0.39370英寸)。在其他实施例中，副尺度d大于约7mm(0.2756英寸)。这些主尺度和副尺度应用于本文所述和/或所图示的扁平管道实施例中的任一者。
在许多实施例中，在扁平管道的应用时，主尺度D和副尺度d至少部分地独立。例如，在冷凝器应用中，在一些实施例踪扁平管道的主直径D不小于约10mm(0.39370英寸)。此外，在一些冷凝器应用中扁平管道的主直径D不大于约20mm(0.78740英寸)。此外，在一些冷凝器应用中扁平管道的副直径d不大于约2.0mm(0.078740英寸)。作为另一个示例，在散热器应用中，扁平管道的主直径D不小于约10mm(0.39370英寸)。此外，在一些散热器应用中扁平管道的主直径D不大于约200mm(7.8740英寸)。用于扁平管道的一些散热器应用的副直径d不小于约0.7mm(0.027559英寸)。此外，在一些散热器应用中扁平管道的副直径d不大于约2.0mm(0.078740英寸)。作为另一个示例，在进气冷却器(charge air cooler)应用中，扁平管道的主直径D不小于约20mm(0.78740英寸)。此外，在一些进气冷却器应用中扁平管道的主直径D不大于约160mm(6.29921英寸)。用于扁平管道的一些进气冷却器应用的副直径d不小于约4.0mm(0.15748英寸)。此外，在一些进气冷却器应用中扁平管道的副直径d不大于约10.0mm(0.39370英寸)。
根据本文所述的实施例的任一者的扁平管道的其他应用包括油冷却器。在油冷却器应用中，扁平管道的主直径D不小于约10mm(0.49470英寸)。此外，在一些油冷却器应用中扁平管道的主直径D不大于约150mm(5.90551英寸)。用于扁平管道的一些油冷却器应用的副直径d不小于约1.5mm(0.05906英寸)。此外，在一些油冷却器应用中扁平管道的副直径d不大于约4.0mm(0.15748英寸)。作为另一个示例，在蒸发器应用中，扁平管道的主直径D不小于约30mm(1.18110英寸)。此外，在一些蒸发器应用中扁平管道的主直径D不大于约75mm(2.95276英寸)。用于扁平管道的一些蒸发器应用的副直径d不小于约1.0mm(0.039370英寸)。此外，在一些蒸发器应用中扁平管道的副直径d不大于约2.0mm(0.078740英寸)。应该理解，本发明所述和/或所图示的扁平管道的其他应用(例如，气体冷却器)也是可能的，并且落在本发明的精神和范围内。
以下所述的扁平管道实施例中的许多由包括铝(例如，铝或铝合金)的金属构成。但是，可以代替使用许多其他类型的金属而仍提供为在热交换器设备中使用所期望的强度、热传递和制造特性。在一些实施例中，扁平管道的金属材料设置有硬钎焊(brazing)材料涂层。硬钎焊材料涂层可以具有许多不同的可能厚度，并在一些实施例中不小于扁平管道壁材料的厚度的约10％，以得到良好的性能结果。此外，在一些实施例中，硬钎焊材料涂层不大于扁平管道壁材料的厚度的约30％。在扁平管道将被软钎焊(soldering)而不是硬钎焊的其他实施例中，扁平管道的金属材料可以设置有焊接材料涂层。可以使用许多不同的紧固操作(硬钎焊、焊接(welding)和软钎焊等)来构造本文所述和/或所图示的各种扁平管道和热交换器组件中的任一者。但是，以下文本的一些部分仅涉及硬钎焊，不过应该理解的是，在这些实施例中可以等同地应用其他类型的紧固操作(包括焊接和软钎焊)。
上述许多扁平管道特征涉及使用相对较薄的片材料来构造管道壁。在一些实施例中，通过使稳定的窄侧中的任一侧或两侧设置有与扁平管道的宽侧大体垂直或大体平行的折叠(fold)，来产生对薄壁扁平管道性能的增强。例如，可以通过将片金属的相邻的纵向边缘辊扎或折叠到彼此上或彼此内，来形成这种折叠。在其中扁平管道的窄侧中的任一侧或两侧具有大体平行于扁平管道的宽侧的折叠的本发明的那些实施例中，这种折叠可以具有相对于彼此相同或不同的长度。如以下更详细描述的，在扁平管道的窄侧处的折叠可以成型为勾体或彼此配合——一个在扁平管和/或采用该扁平管的热交换器的制造中有利的特征。
在以下实施例中，所公开的扁平管具有折叠的窄侧，还具有形成在扁平管内的其他折叠和/或变形部。在制造处理中，可以在这种其他折叠和/或变形部制造之后制造形成窄侧的折叠，不过其他制造可选方案也是可能的。此外，应该注意，形成在扁平管道内的折叠可以是多个折叠，并在一些实施例中彼此紧闭抵靠或倚靠地布置。
图1-5中图示了根据本发明的扁平管道10的第一实施例。扁平管道10构造有被成型以界定内部流动通道16的两个片金属部分12、14。两个部分12、14每个都可以由经过具有材料切割设备(例如，激光器、锯、喷水器、刀具等)的生产线的一个无末端材料带或卷盘形成，材料切割设备用于生产两个材料带，这两个材料带接着将如下所述被接合在一起。或者，两个部分12、14可以由经过生产线的两个无末端材料带或卷盘形成。在任一种情况下，生产线都可以配备有扎辊(如以下作为示例所解释的)或其他片形成元件以使带成型，如以下更详细描述的。如本文和所附权利要求所使用的，术语“无末端”并非如字面那样表示具有无限供应的元件或产品。相反，术语“无末端”仅表示从某个上游批量形式的相当大量的连续材料供应体(例如，材料的盘卷的供应体)接收元件或产品。
虽然部分12、14可以具有落在上述范围中的任一个范围内的厚度，但是图1-5所示的实施例中的部分12、14具有例如约0.10mm(0.0039369英寸)的厚度。在一些实施例中，部分12、14包括由铝或铝合金形成的材料。但是，在其他实施例中可以代替地使用其他部分材料(如上所述)。部分12、14的任一侧或两侧可以涂覆有硬钎焊材料涂层，例如为该部分厚度的约10-30％的硬钎焊涂覆层。
如图2所示，图示实施例的扁平管道10界定了小直径d。使用先前所述的壁厚，本发明人已经发现至少约0.8mm(0.031496英寸)的小直径d在许多应用中提供了良好的性能结果。此外，使用先前所述的壁厚，本发明人已经发现不大于约2.0mm(0.78740英寸)的小直径d在许多应用中提供了良好的性能结果。但是，在一些实施例中，使用不大于约1.5mm(0.059055英寸)的最大小管道直径d。如图1所示，图示实施例的扁平管道10还界定了大直径D。使用先前所述的壁厚，本发明人已经发现至少约40mm(1.5748英寸)的大直径D在许多应用中提供了良好的性能结果。此外，使用先前所述的壁厚，本发明人已经发现不大于约45mm(1.7717英寸)的大直径D在许多应用中提供了良好的性能结果。但是，可以至少部分地基于所使用的制造处理、所意图的管道应用和/或更厚或更薄壁材料的使用，使扁平管道10界定具有其他尺寸的大直径D和小直径d，包括以上参照本文公开的全部扁平管道所述的那些尺寸。为此，具有特定宽度的部分12、14是可能的，并且可以根据所期望的直径D和d来调节生产线的安装。
图1-5的图示实施例中的扁平管道10包括第一窄侧18、第二窄侧20、第一宽侧22和第二宽侧24。第一宽侧22和第二宽侧24分别对应于部分12和14。具体参考图1，第一宽侧22和第二宽侧24界定了许多折叠28。折叠28从第一宽侧22和第二宽侧24延伸以界定了四个流动通道16。在其他实施例中，扁平管道10可以包括界定在折叠28之间的更多或更少流动通道16。虽然折叠28能够以沿着扁平管道10的整个长度不间断和连续的方式延伸，以将相邻的流动通道16彼此隔开。但是，在其他实施例中，折叠28可以在沿着其长度的一个或多个位置上间断或开口，以允许流动通道16之间的流动。无论折叠28是不间断的还是间断的，折叠28都能够在抵抗压缩方面加强扁平管道10，并在其中折叠28的末端以硬钎焊或任意其他合适方式安装到扁平管道10的宽侧24的那些实施例中能够在抵抗伸展方面加强扁平管道10。折叠28还可以提供硬化功能以抵抗扁平管道10的弯曲。
现在参考图1和2，第一宽侧22和第二宽侧24还界定了许多突起26。在其他实施例中，侧22，24均不具有上述突起26。所示突起通常是延伸到扁平管道10的流动通道16内的凸块，并能够具有任意期望的印迹，例如圆形印迹，方形、三角形或其他多边形印迹，任何长形印迹(例如，沿着任意期望的流动通道的长度行进、与流动通道成横向行进的长形肋等)，不规则形印迹，或任何其他形状(例如，蜿蜒形、锯齿形、人字形等)的印迹。在被使用处，26可以用于在扁平管道10中引起或抑制紊流，从而增强在这些位置处的热传递。此外，类似于上述折叠28，突起26可以提供硬化功能以帮助使扁平管道10的宽侧22、24强硬。突起26能够以任意图案或无图案的方式位于扁平管道10中，并在一些实施例中仅位于流动通道16的特定区域以产生所期望的流动和热传递效果。
图3示意性地图示了能够用于形成如图1、2、4和5所示的扁平管道10的一组示例性制造步骤。从将界定有宽度W的第一材料部分12和界定有较小宽度w的第二材料部分14开始，形成所期望数量的折叠折叠28，并将有助于界定流动通道16。在图示实施例中折叠28形成在部分12、14两者上。在其他实施例中，折叠28仅形成在部分12、14中的一者上。类似地，在图示实施例中突起26形成在部分12、14两者上，不过在其他实施例中突起26仅形成在部分12、14中的一者上。折叠28和突起26位于界定了部分12、14的材料的纵向边缘(例如，界定了部分12、14的片材料的纵向边缘)之间。
在图1-5的图示实施例中第一部分12的宽度W和第二部分14的宽度w在折叠28和突起26的形成期间减小。应该理解，其他变形部可以根据需要包括在图3的示例性制造步骤中，以产生扁平管道10的其他特征。继续参考图3的制造示例，在成了所需要的折叠28和突起26之后，在部分12、14的纵向边缘的每个处都形成额外的一组折叠30，从而界定了扁平管道10的窄侧18和20。尽管图3所示的处理基于生产线设定和操作可以提供显著的制造优点，但是在其他实施例中，额外的那几组折叠30中的任一者或两者都可以在相比形成折叠28和突起26的时间更早或相同的时间来产生。如图4和5最佳示出的，部分12、14每个的额外折叠30彼此配合以分布界定了管道的第一窄侧18和第二窄侧20。利用两件式扁平管道10的部分12、14的纵向边缘之间的这种配合，即使在部分12、14上进行硬钎焊或其他紧固操作，部分12、14也可以保持在一起。更具体而言，图4和5图示了一个部分14的折叠30界定了比另一个部分12的30更大的长度的情况。因此，一个部分12的30可以绕了一个部分14的折叠进行折叠，其也示出在图2中。
如图1-5的图示实施例所示出的，在一些实施例中，一个部分12足够长以绕另一个部分14的纵向边缘包裹并将其容纳(例如，由此一个部分14的纵向边缘嵌套在另一个部分12的折叠纵向边缘内)。在其他实施例中，替代地使一个部分12仅足够长以与另一个部分的纵向边缘叠置。但是，与图1-5相关的上述实施例可以提供与扁平管道10的组装和制造相关的显著优点，包括如上所述部分12、14的保持、以及基于在窄侧18、20处更厚的材料的更大程度的窄侧的加强和强度。在图1-5的图示实施例中，窄侧18、20两者都设置有如图2-5最佳示出的折叠结构。但是，在其他实施例中，扁平管道10的两个窄侧18、20中的仅一者具有上述折叠结构中的任一种。在这种实施例中，能够以任何其他期望方式进行在另一个窄侧18、20处两个部分12、14之间的连接。
图6-11图示了根据本发明的其他实施例的管道的可选构造。相比上述结合图1-5所述的扁平管道的实施例，这些实施例采用了大部分相同构造并具有许多相同属性。因此，以下描述主要针对与以上结合图1-5所述的实施例不同的结构和特征。对于与图6-11所示的扁平管道的实施例的结构和特征以及与这些结构和特征的可选方案相关的额外信息，应该对以上结合图1-5所进行的描述进行参考。此后如图6-11所示的实施例的与图1-5的实施例的结构和特征相对应的结构和特征被分配以各个百系列的附图标记(例如，112、212、312等)。
图6-11图示了窄侧118、218、318、418、518、618和/或120、220、320、420、520、620的其他构造。为了简化描述，此处仅涉及各个管道110、210、310、410、510、610的窄侧118、218、318、418、518、618中的一者，应该理解，其他窄侧118、218、318、418、518、618可以根据需要具有相同或不同的结构。如图6-11所示的窄侧118、218、318、418、518、618能够以与以上参考图3所述的那些步骤相似的步骤来制造。此外，考虑到在一些实施例中用于构造管道壁的材料的相对较小厚度：如上所述在一些实施例约0.050-0.15mm(0.0019685-0.0059055英寸)，在其他实施例中约0.030-0.15mm(0.00118-0.0059055英寸)，以及在本文所述的其他材料厚度范围，与传统扁平管道设计相比，与如图6-11所示的窄侧118、218、318、418、518、618每个都对管道110、210、310、410、510、610提供了强度和/或稳定性。
如图6、7和9所示的扁平管道110、210、310的窄侧118、218、418可以通过将两个管道部分112、212、412和114、214、414的相邻纵向边缘折叠或辊扎在一起从而界定数个折叠130、230、330、430、530、630来形成。应该注意，本文和所附权利要求被称为“折叠”的形式是无论其是通过辊扎或折叠操作形成的，并且无论其得到的形状是近圆形的(例如图6)、堆叠的(例如图7-9)还是成角度的(例如图10和11)。继续参考图6、7和9，每个窄侧118、218、418提供了独特的热传递、强度和稳定特性，并能够使用不同技术来形成。折叠或辊扎的纵向边缘的至少一部分(在图7和9所示的窄侧218、418的情况下，折叠或辊扎纵向边缘的大部分)被形成为与扁平管道110、210、410的宽侧122、222、422和124、224、424近似垂直。
参考如图10和11所示的扁平管道510、610的窄侧518、618，也可以通过将两个管道部分512、612和514、614的相邻纵向边缘折叠或辊扎在一起来形成部分512、612和514、614的纵向边缘。同样，扁平管道510、610的窄侧518、618每个都提供了独特的热传递、强度和稳定特性，并能够使用不同的技术来形成。在两者的情况下，部分512、612和514、614的纵向边缘可以在其自身上折叠以界定扁平管道510、610的蜿蜒边缘。虽然在一些实施例中，此蜿蜒边缘的折叠530、630可以在相邻的折叠530、630之间具有甚微的空间或不具有空间的情况下彼此抵靠，但是在一些实施例中(见图10和11)，在每个折叠的相邻部分之间存在空间。在这些实施例中，可以基于折叠530、630的方位(例如，大体垂直于宽侧522、622和524、624，或者相对于宽侧522、622和524、624成小于90度的显著角度)来根据需要选择扁平管道510、610的热传递、稳固性、强度和/或尺寸。
图8的图示实施例提供了窄侧318的折叠330中的至少一部分(在一些情况下，折叠330的大部分)是如何平行于或大体平行于扁平管道310的宽侧322、324的示例。这些折叠330的一些或全部可以抵靠彼此地平展以提高其间的热传递。在一些实施例中，窄侧318的折叠330可以具有大体相同的长度L，例如在期望与扁平管道310的窄侧318相邻具有特定的流动通道形状的情况下。但是，在其他实施例中(例如如图8所示的实施例)，与宽侧322、324平行的窄侧折叠330中的至少一些具有与其他折叠不同的长度。例如，不同尺寸的折叠可以界定相邻流动通道316的大体凹侧(图8)或凸侧，例如界定所期望的与窄侧318相邻的流动通道形状。参考图8的图示实施例，每个折叠330的长度L从扁平管道310的外侧朝向扁平管道310的内侧变小(即，抵靠宽侧322平展的第一折叠330具有比相继的折叠330更大的长度L，并且抵靠另一个宽侧324平展的最后折叠330具有比先前折叠330更大的长度)。在这些实施例中，窄侧310的这些形状可以帮助避免沿着扁平管道310的突然的温度变化，否则将在许多应用中导致管道故障。作为另一个示例，不同尺寸的折叠可以界定楔形窄侧318，其能够提供沿着宽侧322、324之间的距离非对称的热传递路径。由平行于宽侧322、324的不同尺寸的折叠330界定的窄侧318的其他形状是可能的，并且落在本发明的精神和范围内。
在其中窄侧318的折叠330平行或基本平行于两件式扁平管道310的宽侧322、324的那些实施例中，由第一部分312形成的折叠330可以与由第二部分314形成的折叠勾在一起或互相配合(例如，见图8)。结果，所形成的扁平管道310可以在部分312、314上进行硬钎焊或其他紧固操作之前保持在一起，这可以帮助将扁平管道310组装成管道组并/或帮助具有这种扁平管道310的热交换器的组装，其将在以下进一步解释。应该理解，在以上参考图6、7和9-11所述的其他窄侧实施例中存在相似的优点。
在其中如上所述窄侧18、118、218、318、418、518、618、20、120、220、320、420、520、620中的任一侧或两侧具有折叠30、130、230、330、430、530、630的本发明的那些实施例中，尽管前述扁平管道10、110、210、310、410、510、610的相对较小的壁厚，但这些折叠30、130、230、330、430、530、630大体可以对窄侧18、118、218、318、418、518、618、20、120、220、320、420、520、620提供增强的稳定性。窄侧18、118、218、318、418、518、618、20、120、220、320、420、520、620处更大量的折叠30、130、230、330、430、530、630也可以对扁平管道10、110、210、310、410、510、610提供抵抗由于例如高内压、来自物体的冲击、腐蚀等引起的损伤的更好保护。这在这些扁平管道10、110、210、310、410、510、610用于机动车辆的热交换器中时是相当重要的。
虽然在上述扁平管道实施例中不需要，但是第一和/或第二部分12、112、212、312、412、512、612和14、114、214、314、414、514、614可以具有位于扁平管道10、110、210、310、410、510、610的窄侧18、118、218、318、418、518、618与20、120、220、320、420、520、620之间的一个或多个折叠折叠28。关于这一点，在图1-5的图示实施例中的这些折叠28的描述可等同地应用于上述其他实施例。为了简化描述，现在将使用图1-5的实施例的附图标记，参考图12和13的图示实施例，给出与折叠28相关的进一步的信息。
在一些实施例中，本发明人已经揭示了可以选择内折叠28的位置以界定不同尺寸的流动通道16，而能够在相同扁平管道10的不同位置上具有不同的流体和/或流动特性(例如，流率和/或方向、压力、多个流体类型等)，并能够在不同位置具有不同的热传递方式。参考图12的图示实施例，内折叠28之间的宽度或距离“a”被界定为大体平行于扁平管道10的第一和第二宽侧22、24，并基于对沿着扁平管道10的宽度的温度改变的期望抵抗程度而改变。
在一些实施例中，诸如图12所示的实施例，内折叠28之间的距离“a”可以从扁平管道10的窄侧18和20中的任一侧或两侧起朝向扁平管道10的中心变大。因此，在一些实施例中，距离“a”从一个窄侧18、20起沿着朝向扁平管道10的中间的方向从内折叠28到内折叠28增大，并随后沿着朝向另一个窄侧20、18的方向再次减小。在这些实施例中，由折叠28形成的各个流动通道16的横截面面积分别增大和减小。在一些实施例中，“a”在窄侧18、20中的任一侧或两侧处以约0.5mm(0.19685英寸)的大小开始，并增大到数毫米。
例如，在这种情况下，具有约42mm(约1.6634英寸)的宽度的扁平管道10可以包括较大数量的内折叠28和流动通道16。可以构思的是，扁平管道10可以包括大致与窄侧18、20中的任一侧或两侧相邻的相对较宽的流动通道16，以及在扁平管道10的中心附近较窄的流动通道16。此外，虽然在许多实施例中的流动通道16具有上述尺寸的宽度“a”，但是在其他实施例中这些宽度可以显著更大，包括至少1cm(0.39370英寸)的范围。
在一些实施例中，扁平管道10可以包括彼此紧接着相邻的内折叠28，其中这样的内折叠紧接着形成折叠28或在部分12、14上硬钎焊或其他紧固操作之后彼此抵靠或紧密接触。例如，多个内折叠28可以彼此紧密抵靠地布置。在这些情况的任一者中，两个或更多折叠28可以界定内折叠28组32。扁平管道10可以具有任意数量的这种折叠28的组32，诸如图13所示的那些，并且可以仅具有这样的组或者与任何数量的单折叠28结合。如图13所示的每个内折叠28的组32包括三个单独的内折叠28。但是，在其他实施例中，两个内折叠28可以足够形成组32，并/或四个或更多内折叠28可以形成组32。因此，可以基于扁平管道10的期望应用和其他因素来自由选择形成组32的内折叠28的数量。关于这一点，扁平管道10的部分12、14中的任一者或两者可以具有包括任意数量的内折叠28的折叠组32，以及组32与不同数量的内折叠28的结合。
单内折叠28和/或内折叠28的组32可以任意期望的布置全部位于同一部分12或14上，或者在扁平管道10的部分12、14两者上。例如，多个内折叠28的组32可以关于扁平管道10的中心位置对称地布置(例如如图13所示的内折叠组32的布置)，其中再中心位置的相对联测上的相应组32从同一部分12、14或从不同部分12、14(例如，图13)延伸。此外，在一些实施例中，扁平管道10的一个部分12、14上的一个或多个单内折叠28和/或一个或多个内折叠28的组32可以嵌套在扁平管道10的另一个部分14、12上的内折叠28的组32内。
可以利用如上所述内折叠28的组32来提供对压力具有更高抵抗并具有更搭的承载能力的扁平管道10，并还可以用于改变流动通道16的横截面。应该注意，与具有各种的流动通道的各种扁平管道10相关的上述特征可以等同地应用于其中利用内折叠28的组32的实施例。此外，在其中利用硬钎焊形成扁平管道10的那些实施例中，一个宽侧22、24上的内折叠28(无论是单个形式或组32的形式)可以形成与另一个宽侧24、22的硬钎焊接合，从而提高扁平管道10内的接合。
图14和15图示了根据本发明其他实施例的扁平管道的其他构造。这些实施例采用了与以上结合图1-13所述的扁平管道的实施例相同的许多结构并具有许多相同属性。因此，以下描述主要针对与以上结合图1-13所述的实施例不同的结构和特征。对于与图14和15所示的扁平管道的结构和特征相关的额外信息、以及这些结构和特征的可选方案，将对以上结合图1-13的描述进行参考。此后，如图14和15所示的实施例的与图1-13的实施例的结构和特征相对应的结构和特征将被分别分配有700和800系列的附图标记。
以上如图1-13所示的扁平管道10、110、210、310、410、510、610每个都具有由第一和/或第二部分12、112、212、312、412、512、612、14、114、214、314、414、514、614的内折叠28界定的内壁。但是，至少部分地界定了流动通道16、116、216、316、416、516、616的这些壁可以由连接到第一和第二部分12、112、212、312、412、512、612、14、114、214、314、414、514、614中的任一个部分或两个部分的单独材料部分来界定。虽然这样与上述的扁平管道10、110、210、310、410、510、610不同，但是这样的可选扁平管道能够具有以上结合图1-13所述的任一构造特征(例如，外壁厚度和材料、管道直径、内壁形状、位置、间距、和组，以及窄侧构造)。
例如，如图14和15所示的扁平管道710、810每个都使用分别使用两个部分712、714和821、814，在这两个部分之间布置有由另一个材料部分界定的插入件734、834。在这两个情况下，插入件734、834都具有波纹形状，由此插入件734、834的波纹可以在扁平管道710、810内形成流动通道716、816。扁平管道710、810的窄侧718、720和818、820中的任一侧或两侧(图14和15每个都仅示出了其中一侧)可以通过将第一和第二部分712、714和821、814的边缘与插入件734、834的边缘共同折叠而与插入件734、834的一部分相结合。例如，在一些实施例中，扁平管道710具有如图14所示的蜿蜒窄侧718、720，其中插入件734的边缘与第一和第二部分712、714的纵侧折叠在一起，并折叠在第一和第二部分712、714的纵侧内。在其他实施例中，扁平管道810的窄侧818、820如图15所示彼此紧闭抵靠地折叠，其中插入件834的边缘也与第一和第二部分812、814的纵侧折叠在一起，并折叠在第一和第二部分812、814的纵侧内。在其他实施例中，插入件的纵向边缘可以如图6-扁平管道10所示的窄侧结构的任一种来辊轧到第一和第二部分的这些部分中。
上述本发明实施例每个都利用了两个单独的材料体来界定扁平管道10、110、210、310、410、510、610、710、810的第一和第二部分12、112、212、312、412、512、612、712、812和14、114、214、314、514、614、714、814。虽然这种管道构造具有独特的有点，包括部分与部分间配合特征和制造有点，但是本发明的扁平管道也可以由一个部件形成，例如由单个或未划分的无末端片金属带来形成。通过使单个部件变形，可以将无纵向边缘的单个部件放置在一起并通过硬钎焊、焊接或其他紧固操作来接合。换言之，根据本发明的扁平管道的一些实施例可以在仍然界定了两个稳定的窄侧的情况下由一个部件(例如，片金属带)形成。以下详细描述这种一个部件式的扁平管道的各种实施例。除了下述一个部件式的扁平管道的与以上参考图1-15的两件式实施例所述的管道特征不同或不兼容的那些特征之外，下述一个部件式的管道可以具有以上结合图1-15所述的任意构造特征(例如，外壁厚度和材料、管道材料、内壁形状、位置、间距、和组，以及窄侧构造)。
下述一件式管道至少基于能够采用相对较薄的管道壁材料而比传统扁平管道具有提高的热性能。此外，可以简化在热交换器内扁平管道的组装。
与上述两件式扁平管道相似，形成在下述一件式扁平管道的窄侧处的折叠可以与宽侧大体垂直或大体平行。例如，扁平管道的第一窄侧可以由单个金属片的连续部分形成，并可以包括多个折叠的组。在一些实施例中，这些折叠可以界定多个长度(例如，与以上结合图8描述的那些实施例相似)，这可以帮助避免由于热疲劳引起裂纹的形成。扁平管道的第二窄侧可以由无纵向边缘的单个材料片形成，并还可以具有多个折叠。尽管片金属厚度在一些实施例中为0.05-0.15mm(0.0019685-0.00591英寸)，并在其他实施例中为0.03-0.15mm(0.00118-0.00591英寸)，但是形成第二窄侧的单片材料的纵向边缘可以通过硬钎焊、焊接或其他紧固操作来连接。同样类似于上述两件式的扁平管道，一件式的扁平管道的宽侧中的任一侧或两侧可以包括内折叠和其他变形部(例如，指向内的凸缘、肋、或不需要跨越扁平管道的内部的其他突起)。内折叠可以在扁平管道内形成流动通道，并能够以以上参考两件式扁平管道所述的任意方式来布置。仅作为示例，内折叠可以成为组，可以处于沿着扁平管道的宽度可变或不可变的特定间距，并可以在从窄侧中的任一侧或两侧朝向扁平管道的中部的方向上增大。作为这种内折叠和内折叠布置的结果，可以显著提高一件式扁平管道抵抗较高的温度变化负荷的能力。
在图16-24中示出了具有这些特征中的一些的一件式扁平管道的示例，其每个都具有由被折叠为所示形状的共同的材料体形成的第一和第二部分912、914、1012、1014、1112、1114、1212、1214、1312、1314、1412、1414、1512、1514、1612、1614、1712、1714。虽然可以如结合两件式扁平管道所更详细描述的那样，采用其他材料和材料厚度，但是所示的第一和第二部分912、914、1012、1014、1112、1114、1212、1214、1312、1314、1412、1414、1512、1514、1612、1614、1712、1714由具有约0.10mm(0.003937英寸)的铝或铝合金片金属带形成。扁平管道910、1010、1110、1210、1310、1410、1510、1610、1710中的任一者都可以具有在任一侧或两侧上的硬钎焊材料涂层，其中每层硬钎焊材料涂层可以具有片金属带厚度的约10-20％的厚度。
利用前述壁厚，本发明人已经发现，对于所示扁平管道910、1010、1110、1210、1310、1410、1510、1610、1710的至少0.8mm(0.031496英寸)的小直径d在许多应用中提供了良好的性能结果。还利用前述壁厚，本发明已经发现，对于所示扁平管道910、1010、1110、1210、1310、1410、1510、1610、1710的不大于约2.0mm(0.07874英寸)的小直径d在许多实施例中提供了良好的性能结果。但是，在一些实施例中，使用对于所示扁平管道910、1010、1110、1210、1310、1410、1510、1610、1710的不大于约1.5mm(0.059055英寸)的最大小直径d。此外，对于扁平管道910、1010、1110、1210、1310、1410、1510、1610、1710中任一者的大直径D通常可在某个制造限制内自由选择。在一些实施例中，作为一个示例，大直径D是约50mm(1.969英寸)。但是，也可以制造具有更大或更小的直径D、d(包括以上针对本文揭示的全部扁平管道实施例所述的那些)的一件式扁平管道910、1010、1210、1310、1410、1510、1610、1710，在这些情况下，用于形成扁平管道910、1010、1210、1310、1410、1510、1610、1710的材料的初始宽度W(例如，见图16)可在生产线上可获取。
如上所述，可以在本文所述的一件式管道中采用结合图1-15的实施例描述的各种类型的窄侧折叠和内折叠。在一些一件式管道实施例中，例如图19-24所示的那些，扁平管道910、1010、1110、1210、1310、1410、1510、1610、1710的窄侧1218、1220、1318、1320、1418、1420、1518、1520、1618、1620、1718、1720可以包括多个折叠1230、1330、1430、1530、1630、1730，其能够提供相对更稳定和更大强度的管道窄侧1218、1220、1318、1320、1418、1420、1518、1520、1618、1620、1718、1720。结果，相对更稳定的窄侧1218、1220、1318、1320、1418、1420、1518、1520、1618、1620、1718、1720可以对扁平管道910、1010、1110、1210、1310、1410、1510、1610、1710提供抵抗由于温度和/或压力疲劳、来自物体的冲击和腐蚀等引起的损伤的充分保护，从而荡在用于(例如)机动车辆的热交换器中时提供更好的性能。
现在参考图16，示出了可以制造一件式管道910的方式的示例。具体而言，图16图示了形成一件式扁平管道910的制造处理的至少一部分。在初始材料片中制成单个和/或多个折叠，其将至少部分地界定扁平管道910的内折叠928以及扁平管道910内的流动通道916。在一些实施例中，初始材料片是无末端片，例如从位于用于产生折叠的制造元件的上游的材料盘卷供应的材料片。在相同或不同的时刻，产生额外的折叠，其将至少部分地界定扁平管道910的窄侧920处的折叠。例如，在如图16所示的一件式金属带的中部处或附近产生多个折叠930的组932，以通过沿着在多个折叠930的组932大体相邻处的箭头所示的方向折叠该金属带来界定窄侧920。作为由箭头表示的此折叠的结果，界定了扁平管道910的第一和第二宽侧912、914。另一个窄侧918以及另一个窄侧918的折叠930可以采取如图19-23所示的形式或者以上结合两件式扁平管道10、110、210、310、410、510、610、710、810的窄侧所述和/或所示的形式中的任意形式。图17和第一窄侧18图示了能够采用的可选一件式扁平管道构造(未示出窄侧)的特征。更具体而言，图17提供了在相同的一件式扁平管道1010中如何利用宽侧1022、1024中的任一侧或两侧上的单个内折叠1028和多个内折叠1028的组1032来界定相同或不同尺寸的流动通道1016的示例。图第一窄侧18提供了如何在宽侧1122、1124中的任一侧或两侧上的特定位置产生多个的单个内折叠1128以界定横截面尺寸变化(例如横截面尺寸沿着一件式扁平管道1110的宽度方向逐渐增大)的流动通道1116的示例。
图19-24示出了根据本发明其他实施例的一件式扁平管道1210、1310、1410、1510、1610的其他示例。类似于如图16-第一窄侧18所示的一件式管道实施例，如图19-24所示的一件式扁平管道1210、1310、1410、1510、1610每个都具有单独和/或成组布置的内折叠1228、1328、1428、1528、1628、1728以界定流动通道1216、1316、1416、1516、1616、1716。在一些情况下，基于一个或多个因素(例如，通过管道1210、1310、1410、1510、1610、1710的单种或多种流体、预期温度、热应力以及管道宽度和/或长度的不同部分所暴露的热循环、内部流体压力等)来确定单独的内折叠1228、1328、1428、1528、1628、1728和/或这种内折叠1228、1328、1428、1528的组1232、1332、1532的布置。
具体参考图19，扁平管道1210的中心附近的多个内折叠1228界定了未折叠管道材料厚度四倍的材料厚度(即，彼此紧密或紧接着相邻(例如以抵靠方式)布置的两个单折叠1228)。如图19所示的一件式扁平管道1210具有两个这种内折叠1218的组1232，其各组形成在扁平管道1210的不同的宽侧1222、1224中。在图20的实施例中，四组的多个内折叠1328的组1332每个都界定了未折叠管道材料厚度六倍的材料厚度(即，彼此紧密或紧接着相邻(例如以抵靠方式)布置的三个单折叠1228)。在图20的实施例中的内折叠1228被定位为界定了尺寸变化的流动通道1316，这与具有大体相同尺寸的图19的那些流动通道不同。应该理解，在具有或不具有额外的单独内折叠1228、1328(即，也如图19和20所示的不在组1232、1332中的内折叠1228、1328)的情况下，任何其他数量的内折叠组1232、1332可以设置在如图19和20所示的一件式扁平管道1210、1310的宽侧1222、1224、1322、1324中的任一侧或两侧上。
图21、22和23的实施例提供了一件式扁平管道1410、1510、1610的示例，其中仅使用单折叠1428、1528、1628来形成流动通道1416、1516、1616。例如，如图21和22所示的一件式扁平管道1410、1510的内折叠1428、1528被定位为界定尺寸变化的流动通道1416、1516(朝向各个扁平管道1410、1510、1610的中心增大)，这与具有大体相同尺寸的图23的那些流动通道(除了与窄侧1618、1620中的任一侧或两侧紧接着相邻的略微更大的流动通道1616之外)不同。应该注意，在图19-第二宽侧24所示的一件式扁平管道1210、1310、1410、1510、1610、1710中的任一者的内折叠1228、1328、1428、1528、1628、1728可以被定位为界定相同或不同尺寸的流动通道1216、1316、1416、1516、1616、1716，并且流动通道1216、1316、1416、1516、1616、1716的宽度可以在沿着管道宽度的大部分或全部的同一方向上朝向扁平管道1210、1310、1410、1510、1610、1710的中心逐渐增大或减小，或者可以是任何其他方式。此外，扁平管道1210、1310、1410、1510、1610、1710的其他构造可以根据需要包括不同数量的单折叠1228、1328、1428、1528、1628、1728和多个内折叠1228、1328、1428、1528、1628、1728的组。
继续参考如图19-24所示的一件式扁平管道实施例，各个扁平管道1210、1310、1410、1510、1610、1710都具有由用于构造扁平管道1210、1310、1410、1510、1610、1710的材料片的连续折叠部分界定的一个窄侧1220、1320、1420、1520、1620、1720，以及材料片的两个自由纵向边缘被结合在一起并折叠以使扁平管道1210、1310、1410、1510、1610、1710封闭处的相对窄侧1218、1318、1418、1518、1618、1718。此相对窄侧1218、1318、1418、1518、1618、1718和相对窄侧1218、1318、1418、1518、1618、1718的折叠1230、1330、1430、1530、1630、1730可以采取如图19-24所示的形式或者以上结合两件式扁平管道10、110、210、310、410、510、610、710、810的窄侧所述和/或所示的形式中的任意形式。
对于如上所述由连续折叠部分形成的窄侧1220、1320、1420、1520、1620、1720，该窄侧可以采取如图19-24所示的任意形状。但是，该同一窄侧1220、1320、1420、1520、1620、1720也可以采取以上结合两件式扁平管道10、110、210、310、410、510、610、710、810的窄侧所述和/或所示的形状中的任一者，在这些情况下，扁平管道10、110、210、310、410、510、610、710、810的第一和第二部分12、14、112、114、212、214、312、314、412、414、512、514、612、614、712、714、812、814在窄侧18、218、318、418、518、618、718处的末端将被接合为同一连续片材料的一部分。因此，以上接合图1-11、14和15所述的每个窄侧形式的独特优点对于如图19-24所示的实施例的窄侧1218、1318、1418、1518、1618、1718和相对窄侧1218、1318、1418、1518、1618、1718中的任一侧或两侧都成立。
具体参考图19的图示实施例，其中所示的一件式扁平管道1210具有窄侧1218、1220，其具有大体垂直于扁平管道1210的宽侧1222、1224布置的折叠1230。形成窄侧1218、1220的多个折叠1230彼此不同之处在于，形成第二窄侧1220的折叠1230由用于产生扁平管道1210的一件式材料带的连续部分形成，而形成第一窄侧1218的折叠1230由该一件式材料带的两个纵向边缘形成。但是，在其他实施例中，扁平管道1210可以替代地具有其折叠1230大体平行于扁平管道1210的宽侧1222、1224的第一和第二窄侧1218、1220。
如图20所示的一件式扁平管道1310也具有其多个折叠大体垂直于扁平管道1310的宽侧1322、1324的第二窄侧1320，而第二窄侧1318具有被不知为大体平行于扁平管道1310的宽侧1322、1324的多个折叠1330。但是，在其他实施例中，1310可以替代地具有其折叠1330大体垂直于宽侧1322、1324的第一窄侧1318，以及其折叠1330大体平行于宽侧1322、1324的窄侧1320。
如图21所示的一件式扁平管道1410具有其多个折叠1430大体平行于扁平管道1410的宽侧1422、1420的第一和第二窄侧1418、1420。在其他实施例中，窄侧1418、1420中的任一侧或两侧的多个折叠1430替代地大体垂直于扁平管道1410的宽侧1422、1424。虽然在如图21所示的窄侧1418、1420两侧处的多个折叠1430的每个都具有大体相同的长度，但是窄侧1418、1420中的任一侧或两侧的这些折叠可以具有不同的长度L(例如，见图22和23)。在这些实施例中，窄侧1518、1520、1618的变化的长度可以采取以上结合图8的实施例所述的形式中的任一者，并因此可以具有其中所述的优点的任一者。参考图22和23的实施例，所图示的窄侧1518、1520、1630的变化长度的折叠1530、1630(即，较短折叠1530、1630两侧是较长折叠1530、1630)通常可以在支撑温度变化负荷的情况下是有效的。此外，可以利用这种布置来避免从窄侧1518、1520、1618到宽侧1522、1524、1622、1624的压力的突然变化。此外，对于本发明所述的其他一件式扁平管道实施例，可以利用一组或多组的多个折叠1528的组(例如同图23所示的单个组)和/或相对大量的流动通道1616(例如图23所示的那些)来帮助支撑温度变化负荷，并帮助承受压力的突然变化。针对提高对温度变化负荷的抵抗的其他手段是改变折叠之间的距离“a”来界定朝向扁平管道1510的中心变宽的流动通道1516。
图24示出了如图6-11、14和15的两件式扁平管道所示的窄侧结构中的任一者可以在如上所述具有连续材料片的一件式扁平管道的窄侧中采用的方式的示例。除了抵靠相邻的折叠1730和界定了折叠1730的单个连续材料片而非两个叠置的材料片(或者相同材料片的两个叠置部分)之外，如图24所示的窄侧1718在许多方面类似于如上所述图11的窄侧。在此具体示例中，折叠1730与第一内折叠1728之间、以及其他内折叠1728之间的的距离“a”相对较小，并在一些实施例中能够在从0.5mm(0.019685英寸)到2mm(0.07874英寸)或更大(甚至大至1cm(2.54英寸))的范围内。此外，在一些实施例中，此扁平管道1610具有允许多个折叠1728和流动通道1716的约42mm(0.16535英寸)的宽度。
根据本发明一些实施例的扁平管道可以包括内插入件，其对扁平管道的窄侧中的至少一侧提供加强，同时还可以实现一个或多个其他功能(例如，对管道的宽侧进行加强，界定彼此流体连通或不连通的多个流动通道，界定流动扰乱器等)。该插入件可以在扁平管道的制造时由连接到界定外管道壁的一个或多个材料片的单独材料部分来界定，并可以用作如许多以上实施例中所述的内折叠的补充或代替内折叠。已经结合图14和15的图示实施例提供了该插入件的示例。
虽然对于根据本发明一些实施例的一件式扁平管道可以采用插入件(以下更详细描述)，但是通过在两件式扁平管道中使用插入件可以获得许多独特的优点。在一些实施例中，在被由具有相对较小厚度的片材料构成的两件式扁平管道中使用插入件获得了这些优点。在一些实施例中，扁平管道的壁材料具有不大于0.20mm(0.007874英寸)的厚度。但是在其他实施例中，本发明人已经发现，具有不大于约)0.15mm(0.0059055英寸)厚度的扁平管道的壁材料提供了与热交换器的整体性能、制造性和在不能使用更厚壁材料的可能壁构造(如此处所揭示的)相关的显著性能结果。相对较小的壁材料厚度可以导致具有插入件的两件式扁平管道的良好热属性。在一些实施例中，这种不小于约0.050mm(即，不小于约0.0019685英寸)的扁平管道的壁材料厚度提供了良好的强度和耐腐蚀性能，而在其他实施例中，可以使用这种不小于约0.030mm(即，不小于约0.00118英寸)的扁平管道的壁材料厚度。此外，如下所述具有插入件的两件式扁平管道具有与以上结合图1-15所述的两件式扁平管道相似的尺度。
如以下更详细解释的，本文所述的热交换器管道和热交换器的其他部分可以使用许多制造技术和处理来制造，并可以包括腐蚀保护特征，例如以下所述和图92-95中所示的那些技术和处理。此后涉及的许多制造处理和技术以及腐蚀保护特征在应用于热交换器管道和热交换器的具有相对减小的材料厚度的部分时是特别有利的。此外，这些技术、处理和腐蚀保护特征提供了与扁平管道的整体性能和由这些材料支撑的热交换器相关的显著优点。
图25-34图示了各种两件式扁平管道1810、1810A、1910、2010、2110、2210、2310、2410、2510、2610、2710、2810、2910、3010、3110、3210，其每个都包括第一部分1812、1812A、1912、2012、2112、2212、2312、2412、2512、2612、2712、2812、2912、3012、3112、3212，第二部分1814、1814A、1914、2014、2114、2214、2314、2414、2514、2614、2714、2814、2914、3014、3114、3214，以及插入件1834、1834A、1934、2034、2134、2234、2334、2434、2534、2634、2734、2834、2934、3034、3134、3234，其全部都可以由诸如金属带或其他材料之类的材料片构成。为了简化描述，以下描述仅涉及图25和26的图示实施例，可以理解，以下描述可以等同地应用于如图25-34所示的全部实施例(不包括不同或不兼容的描述)。
在如图25和26所示的两件式扁平管道1810的一些实施例中，第一和第二部分1812、1814以及插入件1834可以由具有相对较小片厚度材料(例如，铝、铝合金或本文所述的其他材料)构成。例如，本发明人已经发现，不大于约0.15mm(0.0098245英寸)的用于这些元件的材料厚度在许多应用中提供了良好的性能结果。在一些实施例中，用于这些元件的材料也可以具有不小于约0.03mm(0.0011811英寸)的厚度。在许多实施例中，优选地，相比两件式扁平管道1810的第一和第二部分1812、1814，对于插入件1834使用相对更小的片厚度。尽管具有相对较小的片厚度，但是两件式扁平管道1810的窄侧1818、1820可以具有相对提高的稳定性，尤其是在与以下所述的两件式扁平管道1710的特征结合时。
在图25和26的图示实施例中，扁平管道1810的每个宽侧1822、1824由单独的材料部分(例如单独的带)形成。材料部分在两个位置叠置以界定两个纵向咬边1844、1846。与其中纵向咬边从扁平管道1810的各个窄侧1818、1820延伸到同一个宽侧的其他图示实施例(例如，见以下更详细描述的图27)不同，两件式扁平管道1810的这些纵向咬边1844、1846从扁平管道1810的各个窄侧1818、1820延伸到相对的宽侧1822、1824。在图25和26的图示实施例中，纵向咬边1844、1846两者都位于扁平管道1810的各个窄侧1818、1820处并从各个窄侧1818、1820延伸到扁平管道1810的宽侧1822、1824中。更具体而言，纵向咬边1844、1846，即扁平管道1810的其中扁平管道1810的片材料叠置处的那些部分延伸了窄侧1818、1820的至少一部分(并在一些实施例中为大部分或全部)，并部分地延伸到扁平管道1810的相应宽侧1822、1824。咬边1844、1846的宽度可以根据期望的制造目的来确定。
在一些实施例中，扁平管道1810的纵向咬边1844、1846呈现了扁平管道1810的平直或大体平直的外表面(例如，提供了扁平管道1810的大体平坦的宽侧1822、1824)。为此，每个咬边1844、1846的纵向边缘(其与另一个纵向边缘叠置)可以通过使重叠的边缘形成有偏移1848、1850而凹入。因此，一个管道部分1812、1814的纵向边缘可以被另一个管道部分1814、1812的相应纵向边缘包围并收纳在凹部1848、1850中，以界定纵向咬边1844、1846。于是，对于咬边1844、1846两者，两个叠置的部分1812、1814的内层纵向边缘可以终止在扁平管道1810的内部，并可以在硬钎焊、焊接或其他紧固技术之前是自由的。作为此构造的结果，尽管对于各个管道部分1812、1814初始材料的宽度保持的宽松的公差(这是因为叠置的纵向咬边1844、1846允许第一和第二管道部分1812、1814在组装状态下的相对横向定位置调节)，仍可以将扁平管道1810制造为具有精确的宽度(在一些实施例中，即使在不进行切割或其他机械加工操作的情况下)。具体而言，在一些实施例中，每个管道部分1812、1814的末端纵向边缘1854、1856不会抵靠另一个管道部分1812、1814，从而允许这种调节。
诸如图25和26的实施例所示的叠置纵向咬边的使用提供了在第一和第二窄侧1818、1820处对扁平管道1810的加强，这在传统扁平管道中热应力、温度变化负荷以及由于压力负荷和碎屑冲击引起的故障较常见的情况下的许多应用中具有重要意义。在一些实施例中，通过第一和/或第二管道部分1812、18114在窄侧1818、1820处(例如，这些部分1812、1814的纵向边缘处)的一个或多个折叠来提供对第一和/或第二窄侧1818、1820的进一步加强。通常，将第一和/或第二管道部分1812、1814的纵向边缘折叠可以增大扁平管道1810的强度和扁平管道1810对损伤的抵抗。在其中通过将第一和第二管道部分1812、1814的纵向边缘叠置(一者绕另一者延伸、收纳另一者、或围绕另一者)来至少部分地界定窄侧1818、1820的那些实施例中，叠置纵向边缘(例如，被围绕和进行围绕的边缘)中的一者或两者可以返回地折叠来增大在窄侧1818、1820处该边缘的厚度。
例如，构思管道部分1812、1814在窄侧1818、1820中的任一侧或两侧处的叠置纵向边缘的任一者或两者可以包括与相应的台阶部1858、1860(以下更详细描述)相邻的折叠。例如，在一些实施例中，在叠置纵向边缘中的任一者或两者具有至少一个折叠以使窄侧1818、1820加厚并且插入件1834的材料厚度是约0.10mm(0.003937mm)或更小的情况下，第一和第二管道部分1818、1820的厚度和可以是约0.25mm(0.0098425英寸)或在一些实施例中更小。在这些实施例中，第一和第二管道部分1818、1820的厚度每个可以在0.05-0.15mm(0.0019685-0.0059055英寸)的范围内，并在其他实施例中可以在0.03-0.15mm(0.0019685-0.0059055英寸)的范围内。
还应该注意，在不具有内插入件的扁平管道实施例中也可以采用如图25和26所示的两件式扁平管道的叠置纵向咬边构造。例如，可以在具有例如以上结合图1-13和16-24的实施例所述的那些内折叠的两件式扁平管道中，或在其他两件式扁平管道中采用这种纵向咬边构造。
虽然不必要，但是在许多实施例中，管道部分(例如，图25和26中的管道部分1812、1814)具有大体相同的形状，并甚至可以是一致的。在如上所述组装时，管道部分1812、1814在其纵向边缘相对于彼此反转的情况下布置。例如，两个管道部分1812、1814之一的一个纵向边缘包括如上所述界定了凹部48、50的台阶部1856、1860，并随后接着界定了拱形1862、1864的部分，而另一个管道部分1814、1812的相应纵向边缘包括具有较大拱形1866、1868的部分，较大拱形1866、1868收纳较小拱形1862、1864。因此，在图25和26的图示实施例中，作为两件式扁平管道1810的制造处理的一部分，一个较小的互相部分1862、1864和一个较大的拱形部分1866、1868形成了窄侧1818、1820之一。应该理解，如本文和所附权利要求中使用的术语“拱形”并部限于半圆形。此外，如本文和所附权利要求中使用的术语“拱形”包括用于形成窄侧1818、1820的任意合适的几何形状，其可以包括方形、三角形或其他开口的多边形、波形和其他形式。
通过采用具有大体相同形状或一致的管道部分，可以使用较少的部件类型(并在一些情况下，单个部件类型)来构造两件式扁平管道1810，其带来了库存减小、更简单的组装以及显著的成本降低。
图25中部分示出并且图26中完全示出的内插入件1834由第三片材料形成，并且通常包括两个纵向边缘1838、1840，其任一个边缘或两个边缘可以大体位于扁平管道1810的各个窄侧1818、1820内。在一些实施例中，纵向边缘1838、1840形成有用于此目的的形状，使得纵向边缘1838、1840可以被收纳在窄侧1818、1820的内部形状内。而且在一些实施例中，纵向边缘1838、1840中的任一者或两者的至少一部分具有与窄侧1818、1820的形状相对应的形状。例如，纵向边缘1838、1840中的任一者或两者可以形成为环1842的形状，使得环1842的至少一部分与扁平管道1810的相应窄侧1818、1820的形状相匹配。在一些实施例中，此形状的相对应可以导致扁平管道在窄侧1818、1820处的加强。可以通过经由例如硬钎焊、焊接或以任意其他合适方式将纵向边缘1838、1840中的任一者或两者与窄侧1818、1820连接，来获得进一步的加强。
参考图26，其图示了两件式扁平管道1810能够组装的方式，在组装期间将第一和第二管道部分1812、1814置于一起时，内插入件1834示出为收纳在第一和第二管道部分1812、1814的拱形部分1862、1864内。更具体而言，内插入件1834的纵向边缘1838、1840由第一和第二管道部分1812、1814的拱形部分1862、1864支撑，并处于扁平管道1810的此后界定的窄侧1818、1820内，从而一旦在组装完成后对窄侧1818、1820提供加强。得到的两件式扁平管道1810由于延伸经过并超出窄侧1818、1820的叠置纵向咬边1844、1846而使得窄侧1818、1820具有双倍壁厚，并且还具有由内插入件1834的被嵌套的纵向边缘1838、1840的厚度所界定的额外厚度。例如，在一些情况下，两件式扁平管道1810包括第一和第二管道部分1812、1814，其共同界定了约0.20mm(0.007874英寸)的壁厚以帮助防止腐蚀或劣化，并/或提供了对碎屑冲击、压力和温度变换负荷的抵抗。
如以下更详细解释的，本文描述的热交换器管道和热交换器管道的其他部分可以使用大量制造技术和处理来制造，并可以包括防腐蚀特征，例如以下如图92-95所述和所示的那些制造处理和技术。本文涉及的许多制造处理和技术以及防腐蚀特征在应用于具有减小的材料厚度的热交换器管道和热交换器的部件时是特别有利的。此外，这些技术、处理和防腐蚀特征提供了与由这些材料制成的扁平管道和热交换器的总体性能相关的显著优点。
在图25和26的实施例中图示的内插入件1834在扁平管道1810的宽度上具有许多波纹1852。这些波纹1852可以连接道第一和第二管道部分1812、1814的宽侧1822、1824的内部，以形成在扁平管道1810的纵向上延伸的流动通道1816。通过利用此布置，能够以具有成本效益的方式在扁平管道1810内界定流动通道1816。尽管内插入件1834的壁厚较小(其可以是与第一和第二管道部分1812、1814的上述壁厚相同或更小)，形成在两件式扁平管道1810内的流动通道1816可以对扁平管道1810的内压提供提高的稳定性。
流动通道1816的液力直径1816可以通过上述波纹1852的合适设计来确定。例如，在一些实施例中，考虑到两件式扁平管道1810的小直径d可以是约0.8mm(0.31496英寸)并且波纹1852的数量相对较大，流动通道1816的液力直径相对较小。
在一些实施例中，波纹1852中的至少一些被成型为具有垂直于或大体垂直于两件式扁平管道1810的宽侧1822、1824的一个波纹侧部，以及相对于宽侧1822、1824倾斜的相邻波纹侧部(例如，见如图25所示的中心波纹1852)。在其他实施例中，波纹1852中的至少一些被成型为每个都具有相对于宽侧1822、1824大体倾斜的两个波纹侧部(例如，见如图25所示的左波纹1852)。在其他实施例中，波纹1852的至少一部分被成型为具有垂直于或大体垂直于两件式扁平管道1810的宽侧1822、1824的两个波纹侧部。
这种实施例的示例在图33中示出，图33图示了除了插入件形状之外与图25和26的扁平管道大体相同的两件式扁平管道2210。类似于图25和26的实施例，如图33所示的插入件2234通过在窄侧2218、2220处衬在每个管道部分2212、2214的内表面的至少一部分处的插入件2234的纵向边缘2238、2240，来对窄侧2218、2220提供加强。在其他实施例中，插入件2234的纵向边缘2238、2240中的仅一者延伸成为相应的窄侧2218、2220。应该注意，如图33所示的两件式扁平管道可以具有本文结合图25和26的实施例所述的相同特征中的任一者。在其他实施例中，波纹1852中的至少一些可以界定曲线波形(例如，正弦波)或其中在两件式扁平管道1810的宽度上相同或不同的任何其他成型表面。
在一些实施例中，插入件1834界定了在扁平管道1810的宽度上的许多具有相同形状和尺寸的流动通道1816。在其他实施例中，插入件1834可以成型为使得流动通道1816的形状和/或尺寸在两件式扁平管道1810的宽度上变化(例如，通过使用在两件式扁平管道1810的宽度上的不同位置处具有不同类型的波纹1852的插入件1834)。图25中示出了此示例，其中对于所示插入件1834使用上述两种类型的波纹。在其他实施例中，可以在两件式扁平管道1810的宽度上使用任意数量的不同波纹形状和尺寸。这种在宽度上的变化通过将扁平管道1810的不同部分用于不同的流动和/或环境条件(例如，通过相同扁平管道1810的不同区域的不同流体或流动方向，在扁平管道1810的宽度上的不同位置处的不同内或外流率、温度和/或压力等)，可以提供优于传统扁平管道的显著优点。
如图25和26所示的内插入件1834由单片材料形成。但是，应该注意，在其他实施例中，内插入件1834可以替代地由多于一个部件形成(在此情况下，如图25和26所示的扁平管道组件可以包括四个或更多部件)。
继续参考图25和26，至少一个窄侧1818、1820的厚度大体对应于两个宽侧1822、1824(并且，更具体而言，第一和第二部分1812、1814的纵向边缘)和插入件1834的厚度之和。例如，在一些实施例中，第一和第二部分1812、1814的叠置纵向边缘和插入件1834的结合厚度可以是约0.25mm(0.0098425英寸)或更小。应该注意，在一些情况下，第一和第二管道部分1812、1814和插入件1834的每个可以具有大体相同厚度(在上述厚度范围的任一范围内)，例如其中使用相同的片材料来构造全部三个零件的情况。在这些情况下，窄侧1818、1820中的任一侧或两侧可以由大约是第一和第二管道部分1812、1814的任一者的材料厚度的三倍的厚度来界定(即，当如上所述，插入件1834的纵向边缘中的任一者或两者上的环1842被收纳在相应窄侧1818、1820内一增大其厚度时)。在一些实施例中，插入件1834的纵向边缘中的任一者或两者可以折叠于自身并接着设置有环1842或另外成型为至少部分地与窄侧1818、1820的内部相对于，从而在窄侧1818、1820处对第一和第二部分1812、1814的壁材料提供加强。可以制造任何数量的用于插入件1834的这种纵向边缘折叠以实现窄侧1818、1820的期望厚度、加强和稳定性。
在具有如上所述窄侧加强插入件1834的一些实施例中，第一和第二管道部分1812、1814每个都可以具有小于0.15mm(0.00591英寸)的厚度，并且插入件1834的厚度可以不大于约0.10mm(0.003937英寸)，例如如下所述的扁平管道两件式扁平管道1810：其中第一和第二管道部分1812、1814每个都具有约0.12mm(0.0047224英寸)的厚度，并且其中插入件1834具有不大于约0.10mm(0.0039370英寸)的厚度。在一些实施例中，第一和第二管道部分1812、1814和插入件1834每个的厚度可以不小于约0.05mm(0.0019685英寸)并且不大于约0.15mm(0.0059055)以提供具有良好热传输和强度属性并相对具成本效益的热交换器。在其他实施例中，第一和第二管道部分1812、1814和插入件1834每个的厚度可以不小于约0.03mm(0.00118英寸)。
第一和第二部分1812、1914和插入件1834中的至少一者可以在其任一侧或两侧上具有硬钎焊材料，以允许所示管道组件的这些部件通过硬钎焊连接。仅作为示例，在图25和26的图示实施例中，扁平管道1810的第一和第二部分1812、1814和插入件1834由在至少一侧涂覆有硬钎焊材料的无末端材料带中可获取的铝或铝合金片。
如图25和26所示，图示实施例的两件式扁平管道1810界定了小直径d和大直径D。利用前述壁厚，本发明人已经发现，至少以约0.7mm(0.027559英寸)的小直径d在许多应用中(例如在散热器中)提供了良好的性能结果。此外，利用前述壁厚，本发明人已经发现，以不大于约1.5mm(0.059055英寸)的小直径d在许多应用中(例如在散热器中)提供了良好的性能结果。在进气冷却器和其他应用中，本发明人已经发现，小直径d可以大于约1cm(0.3937英寸)以提供良好的性能结果。虽然这种小直径尺度可以用于各种实施例，但是，可以使用以上针对本文所揭示的全部扁平管道实施例所述的小直径尺度中的任一者。至少部分地根据用于构造扁平管道1810的初始材料的宽度，如图25和26所示的两件式扁平管道1810的大直径D可以具有任意期望尺寸(包括以上针对本文所揭示的全部扁平管道实施例所述的那些)。
如上所述，在一些实施例中，插入件1834的纵向边缘中的任一者或两者可以设置有任何数量的折叠，以实现期望厚度来用于第一和第二部分1812、1814在窄侧1818、1820处增强的加强和稳定性。图28和29中示出了这种实施例的示例。如图28和29所示的两件式扁平管道1910除了插入件形状之外与图25和26的扁平管道大体相同。
图28图示了在较大拱形部分1968尚未完全制成的阶段，具有窄侧1918的扁平管道1910。换言之，第二管道部分1914的一个纵向边缘未绕已经成型的较小拱形部分1962(其由第一管道部分1912的相应纵向边缘形成)包围。第二管道部分1914的此纵向边缘绕较小弧形部分1962发生位移或移动以完成窄侧1918。结果，得到的纵向咬边1944延伸到一个宽侧1922中，而两个纵向咬边1946中的另一个延伸到另一个宽侧1924中。如先前实施例所述，这些纵向咬边1944、1946位于两件式扁平管道1910的窄侧1918、1920处。
在图28和29的图示实施例中，插入件1934的纵向边缘1938、1940已经折叠了数次，如图29所最佳示出的。具有这些折叠1970的纵向边缘1938被收纳在两件式扁平管道1910的窄侧1918、1920内，并可以提供在窄侧1918、1920处提供对第一和第二管道部分1912、1914的叠置纵向边缘的显著加强。在其他实施例中，插入件1934的纵向边缘1938、1940中的仅一者具有这种折叠1970。
纵向边缘1938、1940的折叠1970的数量可以至少部分地取决于扁平管道1910的尺度。仅作为示例，在一些实施例中，两件式扁平管道1910具有约1.0mm(0.03739英寸)的小直径d，第一和第二管道部分1912、1914每个具有约0.15mm(0.00595055英寸)的材料厚度，并且插入件1934的材料厚度是约0.05mm(0.0019685英寸)，其中在插入件1934的每个纵向边缘1938、1940上产生约10个折叠。虽然这些多个折叠1970可以具有不同的长度，但是在一些实施例中，这些折叠的最大长度L是约1.0mm(0.03937英寸)。此外，这些多个折叠1970在一些实施例中可以沿着与两件式扁平管道1910的宽侧1922、1924平行或大体平行的方向延伸(见图28和29)，并在其他实施例中沿着其他方向(例如，与宽侧1922、1924垂直)延伸。应该理解，第一和第二管道部分1912、1914以及插入件1934的壁厚可以基于两件式扁平管道1910的期望规格而不同，如同距离d和L那样。
应该注意，如图28和29所示的两件式扁平管道组件可以具有本文结合图25和26所述的任一相同特征。
图27图示了根据本发明其他实施例的两件式扁平管道。此实施例采用与以上结合图25、26、28、29和33所述的扁平管道的实施例的许多相同结构并具有许多相同属性。因此，以下描述主要针对与以上结合图25、26、28、29和33所述的扁平管道的实施例的不同之处。对于以下如图27所示和所述的两件式扁平管道的结构和特征的可选方案，以及与结构和特征相关的额外信息，可以对以上结合图25、26、28、29和33的描述进行参考。此后，如图27所示的与图25、26、28、29和33的实施例的结构和特征相对应的结构和特征被分配以1800系列的附图标记。
类似于结合图25和26所述的本发明的实施例，图27所示的管道组件具有第一和第二部分1812A、1814A以及插入件1834A。插入件1834A的相对纵向边缘1838A、1840A对第一和第二管道部分1812A、1814A的两对叠置纵向侧部的内表面提供了内衬，从而对扁平管道1810A的窄侧1818A、1820A进行加强。
如图27所示的两件式扁平管道1810A是将扁平管道1810A的第一和第二部分1812A、1814A接合的两个纵向咬边1844A、1846A延伸到扁平管道1810A的同一个宽侧1822A、1824A并在其上延伸的方式的示例。在图27的图示实施例中，两个纵向咬边1844A、1846A延伸到扁平管道1810A的第二宽侧1824A，并在第二宽侧1824A上延伸。可选地，纵向咬边1844A、1846A可以根据需要形成到第一宽侧1822A中。在图示实施例中，主要由第二管道部分1814A界定的第二宽侧1824A能够吸收在其相对纵向边缘处相对较松的公差(即，能够平衡公差)。但是，在一些实施例中，主要由第一管道部分1812A界定的第一宽侧1822A不具有相同的能力或相同程度的能力，这是因为其纵向边缘不能抵靠第二管道部分1814A的台阶部1858A、1860A或与其紧密相邻。
继续参考图27的图示实施例，纵向咬边1844A、1846A从各个窄侧1818A、1820A沿着朝向扁平管道1810A的中心的方向延伸。但是，每个纵向咬边1818A、1820A的主要部分(即，台阶部1858A、1860A)位于同一个宽侧1824A中，其中可以根据用于制造管道部分1812A、1814A的期望制造处理来确定每个台阶部1858A、1860A的直到窄侧1818A、1820A的末端边缘的横截面长度e。在图27的图示实施例中，当两件式扁平管道1810A结合在散热器中时，两件式扁平管道1810A的小直径d在约0.7-1.5mm(0.027559-0.059055英寸)的范围内，不过对于相同和不同的应用，也可以使用其他的小直径d，包括以上结合图25和26的实施例所述的直径d，以及以上结合本文所揭示的本发明的全部扁平管道的小直径和大直径所述的那些。例如，在其他构造中，扁平管道1810A的小直径d可以大于1.0cm(约0.39370英寸)。
对于本文所述的其他两件式扁平管道实施，构思了扁平管道1910的制造处理至少包括根据各个片材料的带来部分地形成两个管道部分1912、1914，以及接着如本文所述通过生产线将至少部分形成的带彼此接合。
图30-32图示了根据本发明其他实施例的扁平管道的两个其他构造。这些实施例采用了与以上结合图25-29和33所述的扁平管道的实施例相同的大量结构并具有许多相同的属性。因此，以下描述主要针对与以上结合图25-29和33所述的实施例不同的结构和特征。对于与图30-32所示和以下所述的扁平管道的实施例的结构和特征以及与这些结构和特征相关的额外信息，应该对以上结合图25-29所进行的描述进行参考。此后，与图25-29和33的实施例的结构和特征相对应的如图30-31和32所示的实施例的结构和特征分别被分配以2000和2100系列的附图标记。
如图30和31所示的管道组件与如图27所示的管道组件除了插入件形状之外大体相同。具体而言，如图30和31所示的管道组件是插入件2034可以采用不同的形状以界定不同形状和尺寸的流动通道2016的方式的示例。例如，所示的内插入件2034包括具有与两件式扁平管道2010的宽侧2022、2024大体垂直的侧部的波纹2052。波纹侧部通过大体平坦的部分连接在一起，大体平坦的部分可以硬钎焊、焊接或以任何合适方式紧固到第一和第二管道部分2012、2014的宽侧2022、2024的内表面。这种页片或内插入件2034的特定构造通常称为平顶页片。
继续参考图30和31，内插入件2034的纵向边缘2038、2042成型为每个都包括台阶部2072和大体容纳在两件式扁平管道2010的窄侧2018、2020内并对窄侧2018、2020进行加强的连接拱形2074。在其他实施例中，纵向边缘2038、2042的仅一个设置有这些特征。
在本文所述的插入件实施例的任一者中，插入件可以设置有增大或维持至少部分地由这些插入件界定的流动通道内的紊流。图32A和32B中示出了这些特征的示例。在此实施例中，在所示插入件2134中的波纹2152的侧部和平坦部分包括被定位为增大或维持流动通道2116内的流动紊流的翼片2176(图32A中未示出)。翼片2176能够以任意有图案或无图案的方式沿着扁平管道2110的长度间隔地布置或分布，并能够位于波纹2152的任意特征或特征组合中。此外，应该注意，翼片2176可以包括除了如图32A和32B所示的那些之外的形状。
图32A和32B所示的扁平管道组件还提供了在本文实施例的任一者中的插入件纵向边缘中的任一者或两者不一定被收纳或以其他方式位于第一和第二管道部分的叠置纵向边缘内并且不一定是扁平管道的窄侧的一部分或延伸到扁平管道的窄侧的方式的示例。作为示例，在如图32A和32B所示的特定构造中，内插入件2134包括在窄侧2120之前终止的至少一个纵向边缘2140。或者，纵向边缘2140与宽侧2124之一相邻。插入件2124的其他构造可以包括纵向边缘2138、2140中的任一者或两者与扁平管道2110的另一个宽侧2124相邻，辊压的纵向边缘2138、2140中的任一者或两者不在扁平管道2110的相应窄侧2118、2120内或嵌套在其中等。
图34图示了根据本发明其他实施例的扁平管道的十个构造。这些实施例采用了与以上结合图25-33所述的扁平管道的实施例相同的大量结构并具有许多相同的属性。因此，以下描述主要针对与以上结合图25-33所述的实施例不同的结构和特征。对于与图34所示和以下所述的扁平管道的实施例的结构和特征以及与这些结构和特征相关的额外信息，应该对以上结合图25-33所进行的描述进行参考。此后，与图25-33的实施例的结构和特征相对应的如图34所示的实施例的结构和特征被分配以2300系列的附图标记。
如以上结合图25和26所述，能够由第一和/或第二管道部分在窄侧处(即，在这些部分的纵向边缘处)的一个或多个折叠来提供扁平管道的第一和/或第二窄侧的进一步加强。通常，使第一和/或第二管道部分的纵向边缘折叠可以增大扁平管道的强度和扁平管道对损伤的抵抗。此特征可以用于结合图25-33所述的实施例的任一者中。具有纵向折叠边缘的扁平管道的示例在图34中示出，其中界定了大体矩形的流动通道并且不延伸或折叠到管道窄侧内的插入件仅作为示例示出。本文所述的其他类型的插入件(或根本不具有插入件)或纵向插入件构造和位置中的任一者可以根据需要来替代地应用。
如图34所示的扁平管道2310、2410、2510、2610、2710、2810、2910、3010、3110、3210每个包括具有折叠2330、2430、2530、2630、2730、2830、2930、3030、3130、3230的第一和第二管道部分2312、2412、2512、2612、2712、2812、2912、3012、3112、3212和2314、2414、2514、2614、2714、2814、2914、3014、3114、3214中至少一者的至少一个纵向边缘。如图34所示的构造每个都包括具有至少个折叠2930、3030、3130、3230的被包围边缘2380、2382...3280、3282(即，至少部分地由另一个管道部分2312、2314...3212、3214的纵向边缘2378、2384围绕的纵向边缘2380、2382...3280、3282)。图34所示的构造中的一些示出了具有至少一个折叠2930，3030，3130，3230的包围边缘2978、2984、3078、3074、3178、、3174、3278、3274(即，至少部分包围其他管道部分2912，2914，3012，3014，3112，3114，3212，3214的纵向边缘2980，2982，3080，3082，3180，3182，3280，3282的纵向边缘2978，2984，3078，3074，3178，3174，3278，3274)。虽然如图34所示的每个两件式扁平管道的相对窄端采用相同的折叠构造，但是在其他实施例(具有或不具有插入件)中，两个窄端中的仅一个具有这种构造，在此情况下，另一个窄端可以具有本文所述的任意其他折叠构造或者根本不具有纵向折叠管道边缘部分。在其他实施例中，两件式扁平管道(具有或不具有插入件)的窄端中的至少一者的纵向边缘每个都具有至少一个折叠。
在一些实施例中，如图34所示的扁平管道中的任一者的窄端中的一个可以具有如本文所述和/或所示的纵向折叠边缘构造中的任一者，而另一个窄端可以具有以上结合如图1-24所示的实施例(具有或不具有插入件)中任一者所述或所示的折叠构造中的任一者。在这种情况下，另一个窄端可以由如以上结合图流动通道16-22的一件式管道实施例详细所述的连续材料片来界定，从而形成一件式管道。
本文所述的第一和第二管道部分的纵向折叠构造与能够在一些实施例种采用的材料的相对小厚度(如上所述)的结合能够产生具有显著减小的重量而不会在强度和稳定性方面折衷的扁平管道。
为了方便描述，如图34所示的扁平管道2310...3210的构造针对第一和第二部分2312、2314...3212、3214的方位方面包括与如图25和26所示的扁平管道1810相似的构造，并且分类为三组：B、C和D。组B、C和D每个都示出了扁平管道2310...3210的可选特性。如上所述，应该理解的是，如图34所示的特征也可应用于本文所述和/或所示的两件式和一件式扁平管道的其他构造，并可以在具有或不具有插入件的情况下使用。组B和C的扁平管道2310、2410、2510、2610、2710、2810每个分别包括第一和第二管道部分2312、2314、2412、2414、2512、2514、2612、2614、2712、2714、2812、2814的非折叠包围边缘2378、2384、2478、2484、2578、2584、2678、2684、2778、2784、2878、2884。更具体而言，包围边缘2378、2384、2478、2484、2578、2584、2678、2684、2778、2784、2878、2884至少部分地包围具有至少一个折叠2330、2430、2530、2630、2730、2830的被包围边缘2382、2380、2482、2480、2582、2580、2682、2680、2782、2780、2882、2880。被包围边缘2382、2380、2482、2480、2582、2580、2682、2680、2782、2780、2882、2880的折叠2330、2430、2530、2630、2730、2830可以大体平行于宽侧2322、2324、2422、2424、2522、2524、2622、2624、2722、2724、2822、2824(例如，组B和C)。此外，折叠2330、2430、2530可以包括平行于被包围边缘2378、2384、2478、2484、2578、2584的部分(例如，组B)。
组D的扁平管道2910、3010、3110包括窄侧2918、2920、3018、3020、3118、3120，其中第一者第二管道部分2912、2914、3012、3014、3112、3114的包围边缘2978、2984、3078、3084、3178、3184和被包围边缘2982、2980、3082、3080、3182、3180两者都具有折叠2930、3030、3130。结果，相对于组B和C中的扁平管道2310、2410、2510、2610、2710、2810的窄侧2318、2320、2418、2420、2518、2520、2618、2620、2718、2720、2818、2820，窄侧2918、2920、3018、3020、3118、3120的稳定性得到增强。此外，组D中的扁平管道2910、3010、3110每个的被包围和包围边缘2982、2980、3082、3080、3182、3180和2978、2984、3078、3084、3178、3184界定了仅一个折叠2930、3030、3130(不过在其他实施例中可以具有更多折叠)，而组B和C的扁平管道2310、2410、2510、2610、2710、2810、的被包围边缘2382、2380、2482、2480、2582、2580、2682、2680、2782、2780、2882、2880界定超过一个折叠2330、2430、2530、2630、2730、2830。此外，对于组D的扁平管道2910、3010、3110，每个包围边缘2978、2984、3078、3084、3178、3184的一个折叠2910、3010、3110大体平行于扁平管道2910、3010、3110的最外侧部分，并且每个被包围边缘2982、2980、3082、3080、3182、3180的折叠2930、3030、3130的一部分大体平行于扁平管道2910、3010、3110的宽侧2922、2924、3022、3024、3122、3124。
继续参考如图34所示的各种扁平管道实施例，应该理解，在包围和被包围边缘2382、2380...3282、3280和2378、2384...3278、3284处折叠2330...3230的数量，以及折叠2330...3230的设计或形状可以根据期望的参数组来调节。此外，虽然如图34所示的扁平管道实施例的内插入件2334、3234并不用于对窄侧2318、2320、...3218、3220进行加强，但是在其他实施例中，插入件2334、3234的纵向边缘2338、2340...3238、3240中的任一者或两者都与第一和第二管道部分2312、2314...3212、3214的纵向边缘2382、2380...3282、3280和2378、2384...3278、3284折叠在一起和折叠在其内。扁平管道的其他构造可以包括如上所述对于一件式的纵向边缘形成折叠。
在结合图25-34所述的两件式扁平管道实施例的任一者中，构思了在扁平管道1710...3210的制造处理期间，可以对于不同的管道1710...3210调节纵向咬边1744、1746...3244、3246或台阶部1716...3216的宽度。结果，可以对宽侧1722、1724...3222、3224的突然厚度改变进行补偿、减小或甚至避免。为了图示，可以观察到如图31和32B所示的距离e(表示从纵向边缘2156、2256末端到相应管道窄侧2120、2220的末端的距离)在图31的实施例中显著大于其在图32A和32B的实施例中的情况。此距离e可以根据需要在任意实施例中改变。
图35-45图示了根据本发明各个实施例的数个扁平管道，其任一个都可以用于本文所述和/或所示的任一扁平管道实施例中。在许多实施例中，可以将插入件描述为具有沿着扁平管道至少部分地界定了流动通道的许多峰和谷。
如图35-45所示的扁平管道3310、3410、3510、3610每个都包括内插入件3334、3434、3534、3634，其具有通常界定在插入件3334、3434、3534、3634的峰3388、3488、3588、3688和/或谷3390、3490、3590、3690中的长开口3386、3486、3586、3686。长开口3386、3486、3586、3686沿着插入件3334、3434、3534、3634在大体纵向上(即，在沿着扁平管道3310、3410、3510、3610的内侧、插入件3334、3434、3534、3634将安装所沿的大体纵向延伸的方向)延伸。在扁平管道3310、3410、3510、3610的一些构造中，长开口3386、3486、3586、3686可以由桥部3392、3492、3592、3692中断。桥部3392、3492、3592、3692可以定向为大体平行于扁平管道3310、3410、3510、3610的宽侧3312、3314、3412、3414、3512、3514、3612、3614，并能够以沿着插入件3334、3434、3534、3634的纵向的任意期望的规则或不规则的间隔隔开。
通过如上所述在插入件3334、3434、3534、3634中设置长开口3386、3486、3586、3686，插入件3334、3434、3534、3634的重量(因此配备有包含这种插入件3334、3434、3534、3634的扁平管道3310、3410、3510、3610的热交换器的重量)可以相比不包含这种长开口3386、3486、3586、3686的插入件3334、3434、3534、3634而显著减小。基于内插入件3334、3434、3534、3634的设计，与相似尺寸的连续波纹内插入件3334、3434、3534、3634相比，包含长开口3386、3486、3586、3686的内插入件3334、3434、3534、3634的重量可以减小高达50％。
在一些实施例中，通过切割材料片(例如，无末端或离散长度的铝、铝合金、铜、黄铜或其他金属，或者其他材料)，并将所切割片的一部分弯曲离开相对于初始片的平面，来制造以上如图35-45所述和所示的插入件3334、3434、3534、3634。例如，在如图35-45所示的插入件3334、3434、3534、3634的构造中，内插入件3334、3434、3534、3634可以由约0.03mm(0.0011811英寸)的相对较薄的片金属厚度制造。弯曲部分可以包括长狭缝，通过将与狭缝相邻的片材料弯曲离开相对于初始片的平面来使得狭缝开口。可以在离开初始片的平面的两个方向上，或者在离开该平面的仅一个方向上进行这些弯曲，从而制造具有不同形状的插入件3334、3434、3534、3634。可以进行不同的切割来帮助此弯曲，例如与刚刚所述的长狭缝垂直并连接的狭缝。在一些实施例中，如图35-45的实施例所示，例如弯曲部分包括拱形边缘3394、3494、3594、3694。在一些实施例中，在材料片和得到的长开口3386、3486、3586、3686和桥部3392、3492、3592、3692界定双T形状。
本发明人已经发现，可以在包括如图35-45所示的插入件3334、3434、3534、3634的扁平管道内实现期望的内压稳定。更具体而言，如图35-45所示的插入件3334、3434、3534、3634的硬钎焊表面(由拱形边缘3394、3494、3594、3694的上部界定)足够大以提供插入件3334、3434、3534、3634与扁平管道3310、3410、3510、3610的宽侧3322、3324、3422、3424、3522、3524的较强接合。也可以通过将拱形边缘3394、3494、3594、3694硬钎焊到扁平管道3310、3410、3510、3610的相应宽侧3322、3324、3422、3424、3522、3524、3622、3624来将拱形边缘3394、3494、3594、3694的侧部的侧部连接在一起。这种页片或内插入件3334、3434、3534、3634的构造通常称为平顶页片。
以上结合如图35-45所示的扁平管道所述以及在本文别处所述的插入件3334、3434、3534、3634的使用提供了良好的结果。例如，刚刚所述的接合向由具有前述尺度的相对较薄的片材料构造的本发明的那些扁平管道提供了进一步的强度。还发现了与当使用这些内插入件3334、3434、3534、3634时经历的压力损失相关的优点。此外，如上所述具有长开口3386、3486、3586、3686和桥部3392、3492、3592、3692的内插入件3334、3434、3534、3634可以帮助防止扁平管道3310、3410、3510、3610的第一和第二部分3312、3314、3412、3414、3512、3514、3612、3614被容易地横向偏移离开彼此。例如，此结构可以帮助防止在执行以产生成品扁平管道组件的制造处理期间，第一和第二管道部分3312、3412、3512、3612相对于另一个管道部分3314、3414、3514、3614沿着扁平管道3310、3410、3510、3610的纵向偏移。一个原因在于上述具有长开口3386、3486、3586、3686的缝3388、3488、3588、3688和谷3390、3490、3590、3690可以施加从扁平管道3310、3410、3510、3610的内侧到宽侧3322、3324、3422、3424、3522、3524、3622、3624的弹性力，从而将宽侧3322、3324、3422、3424、3522、3524、3622、3624至于张力情况狭以防止或减小这种偏移。
在如图35-45所示的实施例的每个中，插入件3334、3434、3534、3634收纳在两件式扁平管道3310、3410、3510、3610(其中将扁平管道3310、3410、3510、3610的两个部分连接的纵向咬边3344、3346、3444、3446、3544、3546、3644、3646延伸到并至少部分地位于不同部分3312、3314、3412、3414、3512、3514、3612、3614)内。在每个实施例中，两个部分3312、3314、3412、3414、3512、3514、3612、3614大体彼此相同。但是，在其他实施例中，插入件3334、3434、3534、3634可以用于本文所述本发明的其他一件式或两件式扁平管道的任一者中。例如，两个部分3312、3314、3412、3414、3512、3514、3612、3614可以被布置为使得一个纵向咬边3344、3444、3544、3644位于一个宽侧3324、3424、3524、3624中，而另一个纵向咬边3346、3446、3546、3646位于扁平管道3310、3410、3510、3610的另一个宽侧中，例如图25和26所示的本发明的实施例中那样。在这些实施例中，两个部分3312、3314、3412、3414、3512、3514、3612、3614中每一者的一个纵向边缘3354、3356、3454、3456、3554、3556、3654、3656在扁平管道3310、3410、3510、3610内大体自由地延伸。结果，两个部分3312、3314、3412、3414、3512、3514、3612、3614可以如前结合图25和26的图示实施例所述的那样在其宽度方面具有相对更大的公差。在其他实施例中，两个纵向咬边3344、3346、3444、3446、3544、3546、3644、3646都定位为延伸到同一宽侧3322、3422、3522、3622或3324、3424、3524、3624中，例如图27所示的本发明的实施例那样。
在一些实施例中，插入件3334、3434、3534、3634的纵向边缘3338、3340、3448、3440、3548、3540、3648、3640中的任一者或两者可以延伸到相应的窄侧3318、3320、3418、3420、2518、3520、3618、3620中，并可以成型为根据以上结合图25-34的图示实施例所述的任意方式对窄侧3318、3320、3418、3420、2518、3520、3618、3620的内部的至少一部分提供内衬。例如，纵向边缘3338、3340、3448、3440、3548、3540、3648、3640中的任一者或两者可以包括台阶部3472、3476(例如见图39-42和45的实施例)和/或拱形边缘3374、3474、3574、3674以对窄侧3318、3320、3418、3420、2518、3520、3618、3620中的任一者或两者提供加强。
插入件3334、3434、3534、3634与扁平管道3310、3410、3510、3610之间的这种关系可以提供如前所述显著的强度和稳定性优点。在这些实施例中，被加强的窄侧3318、3320、3418、3420、2518、3520、3618、3620的厚度对应于第一和第二管道部分3312、3314、3412、3414、3512、3514、3612、3614的厚度以及插入件3334、3434、3534、3634的厚度的和。在具有这种关系的一些实施例中，第一和第二管道部分3312、3314、3412、3414、3512、3514、3612、3614每个都可以具有不大于约0.15mm(0.00591英寸)的厚度。此外，第一和第二管道部分3312、3314、3412、3414、3512、3514、3612、3614每个可以具有不大于约0.10mm(0.003937英寸)的厚度。并且或可选地，在这些实施例中，插入件3334、3434、3534、3634的厚度不大于约0.10mm(0.003937英寸)。例如，扁平管道3310、3410、3510、3610可以具有每个的厚度为约0.12mm(0.0047224英寸)的第一和第二管道部分3312、3314、3412、3414、3512、3514、3612、3614，并且其中插入件3334、3434、3534、3634具有不大于约0.10mm(0.003937英寸)的厚度。在其他实施例中，第一和第二管道部分3312、3314、3412、3414、3512、3514、3612、3614以及插入件3334、3434、3534、3634每一者的厚度不大约约0.15mm(0.0059055英寸)以提供具有良好热传输和强度属性的相对成本效益的热交换器。此外，在一些实施例中，第一和第二管道部分3312、3314、3412、3414、3512、3514、3612、3614和/或插入件3334、3434、3534、3634每一者的厚度不小于约0.03mm(0.0011811英寸)。在其他实施例中，插入件3334、3434、3534、3634可以具有以上结合图25-34的图示实施例所述的插入件厚度中的任一者。
如图35、39、44和45所最佳示出的，在一些实施例中，如图35-45所示的插入件3334、3434、3534、3634被成型为使得上述峰3388、3488、3588、3688和谷3390、3490、3590、3690界定了沿着插入件3334、3434、3534、3634的纵向延伸的波纹3352、3452、3552、3652。这些波纹3352、3452、3552、3652的侧部可以垂直于或大体垂直于扁平管道3310、3410、3510的宽侧3322、3324、3422、3522、3524(见图35、39和42)或者可以相对于扁平管道3610的宽侧3622、3624形成一定的倾斜角。在图35-45的图示实施例的任一者中，可以根据需要使用垂直或成角度的波纹侧部。此外，在一些实施例中，内插入件3334、3434、3534、3634可以由多于一个部件形成，使得得到的扁平管道组件包括四个或更多部件。
在一些实施例中(包括其中如上所述内插入件3334、3434、3534、3634由单个材料片构造的实施例)，内插入件3334、3434、3534、3634通常沿着内插入件3334、3434、3534、3634或扁平管道3310、3410、3510、3610的纵向辊扎。在扁平管道3310、3410、3510、3610的一些制造处理中，例如提供两种类型的辊以辊扎内插入件3334、3434、3534、3634并如上所述在纵向上产生长开口3386、3486、3586、3686，峰3388、3488、3588、3688和谷3390、3490、3590、3690。第一辊可以时用于在大体平面片上形成狭缝的切割辊。第二辊可以是用于形成界定了图35-45中的拱形边缘3394、3494、3594、3694的峰3388、3488、3588、3688和谷3390、3490、3590、3690的成型辊。类似于上述构造，形成扁平管道3310、3410、3510、3610的第一和第二管道部分3312、3314、3412、3414、3512、3514、3612、3614的纵向咬边3344、3346、3544、3546、3644、3646从窄侧3318、3320、3418、3420、3518、3520、3618、3620达到扁平管道3310、3410、3510、3610的宽侧3322、3324、3424、3522、3524、3622、3624中。但是，如对于前述两件式管道实施例，台阶部3316、3416、3516、3616可以位于宽侧3322、3324、3424、3522、3524、3622、3624中。还如先前实施例所述，台阶部3316、3416、3516、3616的宽度(其测量到相应窄侧3318、3320、3418、3420、3518、3520、3618、3620的末端)可以基于扁平管道3310、3410、3510、3610的制造处理和期望规格来确定。
继续参考图35-45的图示实施例，在如本文所述具有包含长开口3386、3486、3586、3686和桥部3390、3490、3590、3690的插入件3334、3434、3534、3634的扁平管道3310、3410、3510、3610的一些实施例(包括上述具有相对较薄管道壁材料的那些实施例)中，本发明人已经发现至少约0.7mm(0.027599英寸)的扁平管道小直径d在许多应用中(例如在散热器中)提供了良好的性能结果。本发明人还已经发现，不大于约1.5mm(0.059055英寸)的小直径d在许多应用中(例如在散热器中，并特别在上述据哟相对较薄管道壁材料的本发明的那些扁平管道实施例中)提供了良好的性能结果。本发明人还已经发现，在充气散热器及其他应用领域的情况下，小直径d可以大于约10.0mm(0.3937英寸)同时依然可提供良好的性能结果。此外，应该注意，在其他实施例中，可以替代地使用在以上结合本文所揭示的全部扁平管道实施例所述的小直径d和大直径D中的任一者。至少部分地基于用于构造扁平管道3310、3410、3510、3610的初始材料的宽度，如图35、39、44和45所示的两件式扁平管道3310、3410、3510、3610的大直径D可以具有任何期望尺寸(还包括以上结合本文所揭示的全部扁平管道实施例所述的那些)。关于这一点，如果使用辊扎辊来制造扁平管道，这些辊(未示出)可以调节为制造更宽或更窄的扁平管道3310、3410、3510、3610。在其他构造中，用于制造扁平管道3310、3410、3510、3610的辊可以根据扁平管道3310、3410、3510、3610的期望尺度来替换。
在图35-45的实施例所示的扁平管道3310、3410、3510、3610的一些构造中，第一和第二管道部分3312、3314、3412、3414、3512、3514、3612、3614和/或插入件3334、3434、3534、3634可以包括用于连接这些部件中的任意两个或更多的硬钎焊材料涂层，并/或在一些情况下包括其他元件(例如，热交换器的冷却炉)。虽然在一些实施例中，第一和第二管道部分3312、3314、3412、3414、3512、3514、3612、3614和/或插入件3334、3434、3534、3634由铝或铝合金构造，但是在其他实施例中，这些部件中的任一者或全部可以由适于或不适于硬钎焊的其他材料构造。
现在具体参考图35-38的图示实施例，在一些实施例中，将长开口3386中断的桥部3390不与横跨插入件3344的整个宽度的其他桥部连续或对准。相反，将长开口3386中断的桥部3390可以是相对于长开口3386的任一侧或两侧上的相邻桥部3390交错的(即，位于沿着插入件3344的不同纵向位置处)。在其他实施例中，例如如图39-42所示的实施例，将长开口3486中断的桥部3490可以对准，使得将相邻的长开口3486中断的两个或更多桥部3492对准或大体对准在沿着插入件3444的相同纵向位置处。在其他实施例中，桥部3390、3492之间沿着每个流动通道3316、3416的距离可以是离散的(即，不与相邻的流动通道3316、3416流体连通)，这是因为宽侧可以封闭长开口3386、3486。虽然图35-42的实施例所示的桥部布置从制造的角度看提供了优点，但是在其他实施例中，桥部能够以任意其他期望方式布置。
由流动通道3316、3416界定的液力直径由插入件3334、3434的峰3388、3488和谷3488、3490的相应设计界定。例如，考虑到约0.8mm(0.031496英寸)的小直径d以及经过插入件3334、3434宽度的相对大量的流动通道3316、3416，液力直径可以相对较小。
继续参考如图35-38所示的实施例，图示波纹3352绕插入件3344(或扁平管道3310)的中间平面近似“振荡”。换言之，插入件3334的侧部和拱形边缘3374沿着从插入件3334的界定在扁平管道3310的宽侧3322、3324之间并大体平行于宽侧3322、3324的一部分朝向第一和第二管道部分3312、3314的两个相对方向延伸。虽然如图37所示，宽侧3322、3324之间的该部分可以位于插入件3334的中间平面，但是峰3390和谷3388从其延伸的该部分可以位于插入件3334的末端到初始平面片的任一侧之间的任一位置。此外，应该注意，如图35所示的插入件3334的构造具有形成在图示波纹3352的峰3390和谷3388中的长开口3386，不过在其他实施例中这种开口3386、3388不需要界定在峰3390和谷3388两者中。
在图38-42的实施例中，替代地向插入件3434的一侧形成波纹3452。具体而言，插入件3434不处于相对于扁平管道3410的宽侧3422、3424的中间平面，而是替代地位于扁平管道3410的下宽侧3424附近。此外，如图39所示的插入件3434的构造具有仅在图示波纹3452的峰3488中的长开口3486。
在一些实施例中，本文所述的插入件中的任一者可以沿着插入件的宽度分为两个或更多部分以界定在一些实施例中彼此流体隔绝的两个或更多流动通道。此分离可以通过整体或部分地由插入件界定的一个或多个纵向衍生分隔件来产生。例如，在图44和45的实施例中，内插入件3534、3634每个形成有至少一个分隔件3596、3696以使扁平管道3510、3610设置有具有任意期望数量的流动通道2516、3616的至少两个流动室。这样，实现了在扁平管道3510、3610内流动的两种流动介质的分离。如图44和45所示的扁平管道3510、3610每个包括两个这种流动室，允许(例如)介质在一个流动室中朝向一个方向流动，并允许相同介质或不同介质在另一个流动室内朝向相反方向流动。
以上已经描述了根据本发明的各个实施例的多个扁平管道，作为单件材料构造的情况(见例如图16-23的图示实施例，其示出了多个扁平管道910、1010、1110、1210、1310、1410、1510、1610，其每个都具有由用于构造管道910、1010、1110、1210、1310、1410、1510、1610的同一件材料的第一和第二部分912、914、1012、1014、1112、1114、1212、1214、1312、1314、1412、1414、1512、1514、1612、1614界定的多个内折叠928、1028、1128、1228、1328、1428、1528、1628)。如以上更详细所述，内折叠928、1028、1128、1228、1328、1428、1528、1628至少部分地界定了通过扁平管道910、1010、1110、1210、1310、1410、1510、1610的许多流动通道916、1016、1116、1216、1316、1416、1516、1616。
在本发明的其他实施例中，一件式扁平管道可以设置有由收纳在一件式扁平管道内(并在一些实施例中，紧固在其内)的单独材料构成的插入件。具有插入件3734、3834的这种扁平管道3710、3810的两个示例在图46-47和48中示出。类似于前述一件式扁平管道，扁平管道3710、3810可以由界定了扁平管道3710、3810的宽侧3722、3724、3822、3824和两个加强窄侧3718、3720、3818、3820的相对较薄材料片(例如，带)构成。在一些实施例中，本发明人已经发现，材料片的厚度可以小于约0.15mm(0.0059055英寸)以在许多应用中提供良好的性能结果。此外，在一些实施例中，本发明人已经发现材料片的厚度可以大于约0.03mm(约0.00118111英寸)以在许多应用中提供良好的性能结果。应该理解，材料片的厚度可以具有未在本文列出的其他尺度。
继续参考图46-48，材料片的纵向边缘3778、3782、3878、3882成型并移动在一起，使得一个纵向边缘3778、3878抵靠另一个纵向边缘3782、3882以形成扁平管道3710、3810的窄侧3718、3818。此窄侧3718、3818可以由材料片在窄侧3718、3818处的至少一个180°弯曲或者由用于封闭窄侧3718、3818的一个或多个其他类型的折叠(以下更详细描述)来界定。至少部分地通过将材料片折叠以使第一和第二纵向边缘3778、3782、3878、3882如所述的结合在一起，来形成另一个窄侧3720、3820。在一些实施例中，此另一个窄侧3720、3820可以包括通过将材料片在窄侧3720、3820的位置在其自身上折叠两次产生的三倍壁厚。
在一些实施例中，制造扁平管道3710、3810的处理可以包括在将材料片折叠以产生窄侧3720处的加强折叠3730、3830(在图46-48中的F处所表示的)之前，折叠或以其他方式形成纵向边缘3778、3782、3878、3882，这些纵向边缘将结合在一起以封闭扁平管道3710、3810。在其他实施例中，这些处理同时或大体同时执行。
在一件式扁平管道的一些实施例中，例如图46和47所示的一件式扁平管道3710，用于产生管道3710的材料片的一个纵向边缘3778界定了壁另一个纵向边缘3782的拱形更大的拱形。这种构造的一个优点在于，当更大的拱形纵向边缘3778绕更小的拱形纵向边缘3782成型时，完成的扁平管道3710通常不会裂开或能抵抗裂开。但是，在其他实施例中，纵向边缘3778、3782可以具有除了拱形之外的其他形状。例如，如图48所示的纵向边缘3878、3882可以接合在一起并具有许多不同形状，包括但不限于以上结合图2和6-11所示和/或所述的纵向边缘形状中的任一者。此外，如图48所示的纵向边缘3878、3882可以与纵向边缘3738、3740中的任一者或两者接合在一起，并具有许多不同形状，包括但不限于以上结合图14和15所示和/或所述的纵向边缘形状中的任一者。
如图46-48所示的一件式扁平管道3710、3810的窄侧3718、3720、3818、3820每个具有用于构造管道3710、3810的片材料厚度的至少两倍的厚度。图示窄侧3720、3820中的两个基于在这些窄侧3720、3820的区域中产生的额外折叠3730、3830而具有片材料厚度三倍的厚度。在其他实施例中，可以通过在窄侧3718、3720、3818、3820的的位置处形成一个或多个额外折叠3730、3830来实现任一窄侧3718、3720、3818、3820的进一步加强。结合图1-24的实施例中的任一者所述的折叠类型中的任一种可以用于对如图46-48所示的第一窄侧3718、3818进行加强。类似地，结合图16-24的实施例中的任一者所述的用于对由连续材料片界定的窄侧进行加强的折叠类型中的任一种可以用于对如图46-48所示的第二窄侧3720、3820进行加强。
在图46-48的两个图示实施例的每个中，随着扁平管道3710、3810的制造，内插入件3734、3834收纳在扁平管道3710、3810内。在一些实施例中，如图46-48所示，在扁平管道3710、3810仍然部分打开的情况下，插入件3734、3834可以在产生第二窄侧3720、3820(界定了上述加强折叠3730、3830)之后插入。可选地或附加地，扁平管道3710、3810的宽侧3722、3724中的任一者或两者可以具有与至少部分地形成流动通道的如图1-13和16-24(例如)的那些相似的内折叠。
用于形成具有插入件3734的一件式扁平管道3710的一个示例性处理在图46中作为示例示出。首先，产生折叠3730(在F处表示)，并同时使纵向边缘3778、3782成型。或者，仅一个纵向边缘3778、3782成型而另一个纵向边缘3782、3778保持未成型。在图46的图示实施例中，在图46的图(a)所示的制造阶段，具有拱形3762的一个纵向边缘3782已经完成，并且另一个纵向边缘3778已经设置有简单弯曲，其稍后将进一步成型为至少部分地绕由第一纵向边缘3782界定的拱形3762延伸的较大拱形3766。
在如图46的图(b)所示的制造阶段，通过将折叠3730增加到如图(a)所示的折叠3730，来完成两个加强折叠3730。因此，在这些折叠3730的区域中，形成了用于形成一件式扁平管道3710的片材料的三倍厚度。
在图46的图(C)所示的制造阶段，通过将折叠3730弯曲来新开始将折叠3730形成扁平管道3710的第二窄侧3720。在制造处理的此中间步骤，在与折叠3730大体相邻的宽侧3722的一个中形成台阶部3758以提供一件式扁平管道3710的平滑外表面。在管道3710的可选构造中，台阶部3758还可以形成在与折叠3730大体相邻的另一个宽侧3724中。由这种台阶部3758产生的管道3710的平滑表面以及它们以凹部方式收纳折叠3730或纵向边缘3778的能力在管道3710需要硬钎焊、焊接或粘接到其他元件的情况下是有利的。
接着，在图46的图(d)所示的制造阶段，将波纹内插入件3734插入到扁平管道3710中，不过可以替代地使用具有本文所述的其他形状中的任一者的插入件。波纹内插入件3734的纵向边缘3738中的一者可以首先置于纵向边缘3782的小拱形3762中。可选地，如图46和47所示，内插入件3734的一个纵向边缘3740可以首先置于与小拱形3762相对的窄侧3720内。内插入件3734在图46的图(d)和图47所示的步骤插入时可以处于特定的预备张力状况下。更具体而言，插入件3734可以成型为具有将插入件3734略微拱离宽侧3724或者抵抗将插入件3734置于扁平管道3710内所需的压缩而对插入件3734的膨胀产生作用力的张力，并因此插入件3734在一件式扁平管道3710的完全封闭期间被推入窄侧3718、3720。在图46的图(e)所示的制造阶段，大拱形3766形成在纵向边缘3778上，并绕另一个纵向边缘3782的小拱形3762布置，从而封闭一件式扁平管道3710。内插入件3734的前述小弯曲(如果存在)从而被去除，并且内插入件3734的成型的纵向边缘3738、3740两者都安装在扁平管道3710的窄侧3718、3720内。
如图48所示用于形成一件式扁平管道3810的处理在许多方面类似于以上参考图46和47所述的处理。因此，除了此后描述的特征以及与以上描述不同或不兼容的特征之外，对于与扁平管道3810的制造相关的更多信息，对以上与扁平管道3710的制造相关的描述进行参考。
在图48的图(a)所示的制造阶段，用于形成扁平管道3810的单个材料片包括折叠3830，其将部分地界定一件式扁平管道3810的第二窄侧3820。在单个材料片上的相同位置处产生另一个叠置折叠之后，在入图48的图(c)所最佳示出的位置处使材料片弯曲。第一加强窄侧3818至少部分地由结合在一起以封闭一件式扁平管道3810的相对纵向边缘3878、3882形成(见图48的图(d)和(e))。通过相对纵向边缘3878、3882和内插入件3834的纵向边缘3838的接合弯曲或折叠，产生一件式扁平管道3810的封闭。更具体而言，内插入件3834的纵向边缘3838位于两个纵向边缘3878、3882之间。应该注意，如图48的图(f)所示的扁平管道3810不一定处于最终制造阶段。由边缘3878、3882、3838界定的折叠可以如图14、15所示彼此抵靠布置。但是，如上所述，本文所述和/或所示的其他加强窄侧折叠构造中的任一者可以根据需要来替代地使用。通常，为产生窄侧3818而进行折叠或弯曲的数量至少部分确定了窄侧3818的稳定性。
如果需要，如图46-48所示的扁平管道3710、3810可以设置有置于预定区域中的加强件，例如在扁平管道3710、3810的宽侧3722、3724、3822、3824中的任一者或两者上的期望进行热交换的位置。这些加强件可以采用多种不同形式，例如与界定扁平管道3710、3810的材料片相独立并通过硬钎焊、焊接或以任何其他合适方式安装到其上的一层或多层片材料，用于构造扁平管道3710、3810的材料片的一个或多个额外折叠等。
利用在一些实施例中使用的上述相对薄壁材料以构造扁平管道3710、3810(具有或不具有加强件)，形成有扁平管道3710、3810的热交换器的重量可以显著减小，同时提高了其热交换能力。对于重量减小和热交换能力提高的另一个原因在于扁平管道3710、3810的宽侧3722、3724、3822、3824被形成为使得扁平管道3710、3810确保了与能够在两个更多扁平管道3710、3810之间布置在热交换器中的鳍片、肋片或其他热交换元件(未示出)良好的硬钎焊连接。基于上述一件式扁平管道3710、3810的特征，扁平管道3710、3810具有大体平面的外表面，用于与这些热交换元件连接。
此外，应该理解，针对图46-48所述的扁平管道3710、3810的特征也可以应用于本申请所述的扁平管道的其他构造中的任一者。
对于扁平管道3710、3810可以制造的方式，在一些实施例中，将两个无末端的片材料的带规送到辊输送线3701，例如图49所示。在许多情况下，铝和铝合金被考委为用于制造扁平管道3710、3810的优选材料。但是，其他金属和材料适用于制造扁平管道3710、3810。对于如图46-48所示的管道3710、3810，可以从无末端的材料带(例如，片金属)接收形成扁平管道3710、3810的第一和第二部分3712、3714、3812、3814的材料片，并可以从另一个无末端的材料带(例如，片金属)形成内插入件3734、3834。在辊输送线3701的开始阶段之一(在一些实施例中，在使材料带成型之前)，在与期望的单独管道长度相对应的距离中向材料带增加打口。在一些实施例中，在对片金属带打口之后可以使材料片成型，不过这种打口可以发生在这种片成型期间或之后。如图49所示，内插入件3734、3834插入到扁平管道3710、3810中的插入区域3703位于辊输送线3701的下游部分。在将内插入件3734、3834插入在一件式扁平管道3710、3810内之前，上述打口应该大体彼此对准(即，在一些实施例中，全部位于与一件式扁平管道3710、3810大体垂直的共同平面中)，使得此后可以将各个扁平管道3710、3810分离。
如图46-48所使得一件式扁平管道每个具有与各个扁平管道3710、3810分离并被其收纳的插入件3734、3834。但是，在其他实施例中，本发明人已经发现，可以构造具有与一件式管道一体形成(即，由用于构造扁平管道3710、3810的片材料相同的整体形成)的插入件的一件式扁平管道。作为示例，在图50-54中示出了五个这种扁平管道3910、4010、4110、4210、4310。应该注意，除了与其不同或不兼容的特征之外，以下参考图50-54所述的特征也可应用于本文所述的其他扁平管道实施例中的任一者。
在图50-54的图示实施例的每个中，单件片材料(例如，片金属带)形成为扁平管道3910、4010、4110、4210、4310和插入件3934、4034、4134、4234、4334两者。如图50-54所示的扁平管道3910、4010、4110、4210、4310包括相对的加强窄侧3918、3920、4018、4020、4118、4120、4218、4220、4318、4320，并具有相对较小的壁厚。在一些实施例中，本发明人已经发现材料片的厚度可以小于约0.15mm(0.0059055英寸)以在许多应用中提供良好的性能结果。此外，在一些实施例中，本发明人已经发现材料片的厚度可以大于约0.03mm(约0.0011811英寸)以在许多应用中提供良好的性能结果。应该理解，材料片的厚度可以具有本文未列出的其他尺度。作为这种可以在一些实施例中使用的相对较薄片材料厚度的结果，具有这些扁平管道3910、4010、4110、4210、4310的热交换器可以具有相对较小的重量和提高的热交换率。此外，利用如下将更详细描述的一件式扁平管道3910、4010、4110、4210、4310的窄侧3918、3920、4018、4020、4118、4120、4218、4220、4318、4320两者都可以被加强的事实，可以减小或去除对一件式扁平管道3910、4010、4110、4210、4310在热交换器组装期间的方位进行注意的需要。
以下接合图50-54所述的管道中的每一者都可以具有以上参考图1-34的实施例所述的尺度中的任一者。例如，在一些实施例中，如图50-54所示的一件式扁平管道3910、4010、4110、4210、4310中的任一者可以具有大于约0.7mm(0.027559英寸)的小直径d。此外，在一些实施例中，这些管道3910、4010、4110、4210、4310中的任一者可以具有小于约15mm(0.59055英寸)的小直径d。作为另一个示例，如图50-54所示的一件式扁平管道3910、4010、4110、4210、4310中的任一者可以具有大于约8mm(0.31496英寸)的大直径D。此外，在一些实施例中，这些管道3910、4010、4110、4210、4310中的任一者可以具有小于约300mm(11.8116英寸)的大直径D。但是，应该注意，在其他实施例中，可以使用以上结合本文所揭示的扁平管道实施例的小直径d和大直径D中的任一者。
首先具体参考图50的图示实施例，其中所示的扁平管道3910由单个材料片形成，该材料片具有以波浪方式成型以在得到的一件式扁平管道3910中形成流动通道3916的中部3905。材料片的中部3905在两侧都具有用于对一件式扁平管道3910的相应窄侧3918、3920提供加强的折叠3930的组。在其他实施例中，中部3905仅在一侧具有折叠3930的组(例如在一件式扁平管道3910的仅一个窄侧3918、3920需要以此方式加强的情况下)。此外，应该注意，中部3905可以在任一侧具有任意数量的加强折叠，并且在中部3905相对两侧上的折叠不一定在数量、形状或尺寸上相同。在图50的图示实施例中，材料片还具有界定一件式扁平管道3910的宽侧3922、3924的外侧部3907。外侧步3907从上述折叠3930的组延伸并与折叠3930的组一体，并且成型为至少部分地包围折叠3930的组。在其他实施例中，外侧部3907不包围或者不完全包围折叠3930，在此情况下，外侧部3907弯曲以至少粉笔一件式扁平管道3910内的流动通道3916。此外，应该注意，材料片形成为界定仅一个外侧部(例如，从中部3905的两侧中的仅一侧上的折叠延伸)，其可以绕中部3905延伸以封闭流动通道3916。
在一些实施例中，如图50所示的扁平管道3910可以在辊生产线(如图49所示的辊生产线3701)上由无末端材料片(例如如图50(a)所示的片金属的无末端带或条带3909或者其他合适材料)来高效地制造。材料带3903包括两个纵向边缘3938、3940。首先，如图50(b)所示，在材料带3909中产生多个折叠3930的两个组，以形成稍后产生的扁平管道3910的窄侧3918、3920。每个图示的多个折叠3930的组由材料带3909中的六个180°弯曲形成，其中相邻的折叠3909彼此抵靠，在界定折叠3930的弯曲之间的相邻折叠3930之间不具有或几乎不具有空间。在图50中图示的折叠3930之间的图示间隙仅用于解释的目的来更详细地示出各个折叠3930。此外，虽然在图50图示的每组中示出了六个折叠3930，应该注意，如前所述任意其他数量的折叠3930可以与中部3905相邻地存在，其在许多实施例中至少部分地由扁平管道3910的期望规格(例如，尺度)确定。
如图50(c)所示，接着在多个折叠3930的组之间形成波浪形部分3911。但是，在其他实施例中，可以替代地与形成折叠3930的同时或其后形成波浪形部分3911。波浪形部分3911可以具有任意数量任意期望形状的波纹，包括但不限于在组装之后具有相对于一件式扁平管道3910的宽侧3922、3924倾斜的侧部的波纹，具有方波形状的波纹，具有曲线波形状(例如正弦波)的波纹，具有本文所述的任意其他形状的波纹，或者这些形状的任意组合。
用于形成图50(d)中扁平管道3910的制造处理根据虚线所示的连个箭头继续。具体而言，在形成折叠3930和波浪形部分3911之后，将连接到多个折叠3930的组的带部分3913绕相应的多个折叠3930布置并跨越波浪形部分3911，从而形成一件式扁平管道的纵向延伸的流动通道3916。换言之，每个带部分3913从外侧包围或至少部分包围多个折叠3930的一组，并进一步延伸以覆盖波浪形部分3911。此外，如图50的图(c)和(d)所示，一个纵向边缘3978弯曲为位于第一窄侧3918上并在第一窄侧3918处绕多个折叠3230延伸并包围多个折叠3230，另一个纵向边缘3980弯曲为位于第二窄侧3920上并在第二窄侧3920处绕多个折叠3230延伸并包围多个折叠3230。在扁平管道3910的一些实施例中，纵向边缘3978、3980不覆盖或仅部分覆盖相应窄侧3918、3920，这是因为通过设置如上所述的多个折叠3930，能够使窄侧3928、3920充分稳定。
在扁平管道3910的完成版中，例如图50(d)所示的那样，波浪形部分3911的波峰和波谷(或具有界定了流动通道3916的不同形状的中部3905的其他特征)被硬钎焊、焊接或以任意其他合适方式紧固到一件式扁平管道3910的宽侧3922、3924中的任一侧或两侧。更具体而言，如图50(d)所示的波峰和波谷上的点示意性地图示了能够在波浪形部分3911与相邻的宽侧3922、3924之间进行的硬钎焊连接。
图51图示了根据本发明额外实施例的具有一体插入件的一件式扁平管道。此实施例采用了与以上结合图50所述的扁平管道的实施例许多相同的结构并具有许多相同属性。因此，以下描述主要针对与以上结合图50所述的实施例不同的结构和特征。对于与图51所示且以下所述的具有一体插入件的一件式扁平管道的结构和特征以及与这些结构和特征的可选方案相关的额外信息，应该对以上结合图50所进行的描述进行参考。此后如图51所示的具有一体插入件的一件式扁平管道的与图50的实施例的结构和特征相对应的结构和特征被分配以4000系列的附图标记。
现在具体参考图51，其中所示的一件式扁平管道4010由一个材料片(例如，片金属带)形成。在此具体实施例中，材料片的中部4005以波浪形方式成型以产生波浪形部分，其至少部分地形成位于扁平管道4010的宽侧4022、4024之间的流动通道4016。中部4005可以具有以上参考图50的图示实施例所述的任意形状。
作为使用多个折叠3930以对一件式扁平管道3910的窄端3918、3920进行加强(见图50)的可选方案或附加方案，如图51所示的一件式扁平管道4010利用窄侧4018、4020处的成型件4015(即，线圈、心轴、中空或实体插入件等)。成型件4015可以位于窄侧4018、4020的任一侧或两侧，并在一些实施例中可以对在窄侧4018、4020中的任一侧或两侧处产生的一个或多个折叠进行补充，其中这些折叠类似于以上结合图50所述的折叠3030。在一件式扁平管道4010的制造处理期间，成型件4015可以展开或者以其他方式与材料片4009总行平行地放置。在处理了所防止的成型件4015之间的波浪形部分4011之后，如图51中的虚线箭头所示，与成型件4015响铃的材料片的带部分4013从外侧绕成型件4015包围，并且经过波浪形部分4011以形成一件式扁平管道4010的宽侧4022、4024。带部分4013连接到波浪形部分4011，并还可以连接到窄侧4018、4020中的成型件4015。此外，材料片4009的纵向边缘4078、4080每个绕相应的成型件4015弯曲，并置于各个窄侧4018、4020上。
因此，图51中的一件式扁平管道4010的窄侧4018、4020每个都由一个成型件4015成，使得窄侧4018、4020被材料片4009的相应纵向边缘4078、4080包围。
图52-54图示了根据本发明额外实施例的具有一体插入件的一件式扁平管道。这些实施例采用了与以上结合图50和51所述的扁平管道的实施例许多相同的结构并具有许多相同属性。因此，以下描述主要针对与以上结合图50和51所述的实施例不同的结构和特征。对于与图52-54所示且以下所述的具有一体插入件的一件式扁平管道的结构和特征以及与这些结构和特征的可选方案相关的额外信息，应该对以上结合图50和51所进行的描述进行参考。此后如图52-54所示的具有一体插入件的一件式扁平管道的与图50和51的实施例的结构和特征相对应的结构和特征被分配以4100、4200和4300系列的附图标记。
图52-54每个图示了由单个材料片4109、4209、4309(例如，铝、铝合金或其他金属或合适材料的带)形成的扁平管道4110、4210、4310的示例性实施例，并示出了在完成成型之前的这些扁平管道4110、4210、4310。在扁平管道4110、4210、4310的这些具体实施例中，材料片4109、4209、4309的部分4105、4205、4305以波浪形方式成型，并在扁平管道4110、4210、4310的宽侧4122、4222、4322之间延伸，以形成流动通道4116、4216、4316。此外，窄侧4118、4120、4218、4220、4318、4320每个都至少部分地由材料片4109、4209、4309的连接部分4117、4119、4217、4219、4317、4319以及包围连接部分4117、4119、4217、4219、4317、4319的纵向边缘4178、4180、4278、4280、4378、4380形成。
在图52和53的图示实施例中，叠置的纵向边缘4178、4180、4278、4280和连接部分4117、4119、4217、4219提供了在窄侧4118、4120、4218、4220处的两倍壁厚，其通常对于其中使用相对较薄壁厚(如上所述)的扁平管道4110、4210、4310的许多应用是足够稳定的。在其他实施例中，例如在图54的图示实施例中，可以通过连接部分4317、4319的一个或多个折叠4330来实现对窄侧4118、4120、4218、4220的相对更强的加强。换言之，在窄侧4318、4320处材料片4309的将由纵向边缘4378、4380叠置的这些部分可以通过一个或多个折叠4330进一步加强。在这些实施例中，这些折叠4330被成型(例如，成圆形)为，当材料片4309被弯曲以使第一和第二宽侧4322、4324进入其封闭位置时，至少部分地界定窄侧4318、4320。可选地或附加地，在窄侧4318、4320处的纵向边缘4378、4380能够例如以与如图34所示的组D扁平管道实施例相似的方式设置有一个或多个这种加强折叠4330。在利用加强折叠4330的这些实施例中，窄侧4318、4320包括壁波浪形部分4311和宽侧4322、4324的厚度相对更大的厚度。因此，可以提供对于扁平管道4310的受到相对更大应力的部分(例如具有相对较薄壁的宽侧4322/4324和/或波浪形部分43211)提供足够的加强。
虽然对于以上结合图52-54所述的实施例的任一者，加强折叠4330可以用于窄侧位置的任一者，但是应该注意，在其他实施例中，窄侧4118、4120、4218、4220、4318、4320中的任一者可以无需这些加强折叠。此外，在窄侧4138、4238、4318处的这种加强折叠4130、4230、4330的数量可以与另一个窄侧4120、4220、4320处的数量不同，并且在窄侧之一处的加强折叠4130、4230、4330的位置(例如，仅在连接部分4117、4119、4217、4219、4317、4319上，或仅在与连接部分4117、4119、4217、4219、4317、4319叠置的纵向边缘4178、4180、4278、4280、4378、4380上)可以与另一个窄侧处的加强折叠4130、4230、4330的位置(例如，仅在连纵向边缘4178、4180、4278、4280、4378、4380上，或仅在分别与纵向边缘4178、4180、4278、4280、4378、4380叠置的连接部分4117、4119、4217、4219、4317、4319上)不同。
在以上结合如图52-54所示的一件式扁平管道4110、4210、4310所述的实施例中的任一者中，材料片4109、4209、4309的叠置纵向边缘4178、4180、4278、4280、4378、4380可以位于壁台阶部4158、4160、4258、5260、4358、4360(例如纵向边缘4178、4180、4278、4280、4378、4380所处的窄侧4118、4218处或附近的壁台阶部部4158、4160、4258、5260、4358、4360)中。这样，当纵向边缘4178、4180、4278、4280、4378、4380朝向其封闭位置移动以形成一件式扁平管道4110、4210、4310时(由图52-54中的虚线箭头所示)，纵向边缘4178、4180、4278、4280、4378、4380可以容纳在壁台阶部4158、4160、4258、5260、4358、4360内并由此被包围。在一些实施例中，壁台阶部4158、4160、4258、5260、4358、4360设置在扁平管道4110、4210、4310的每个宽侧4122、4124、4222、4224、4322、4324上。
对于图51的图示实施例，如图52-54所示的波浪形部分4111、4211、4311的波峰和波谷(或者具有界定了流动通道4116、4216、4316的不同形状的中部4105、5205、4305的其他特征)可以硬钎焊、焊接或以任何其他合适方式紧固到一件式扁平管道4110、4210、4310的宽侧4122、4124、4222、4224、4322、4324中的任一侧或两侧上。
如上所述，如图52-54所示的一件式扁平管道4110、4210、4310中的每个都具有用于界定流动通道4116、4216、4316的波浪形部分4111、4211、4311。界定此波浪形部分4111、4211、4311的部分4105、4205、4305可以具有以上参考图50的图示实施例所述的形状中的任一者。在图52和54的图示实施例中，例如，波浪形部分4111、4311界定了具有大体三角形设计并具有大体相同横截面形状和尺寸(不过这两者可以在一件式扁平管道4110、4310的宽度上变化)的许多流动通道4116、4316。图53图示了设置有多于一种波浪设计的波浪形部分4211，使得波浪形部分4211形成了至少两种不同横截面尺寸的流动通道4216。如图53所示的波浪形部分4211包括具有每个都相对较大的横截面面积的七个流动通道4216的一组，以及每个都相对较小的横截面面积的六个流动通道4216的另一组。在其他实施例种，可以采用布置在一件式扁平管道4210的截面中的流动通道形状和尺寸的任意其他组合。利用这种热交换器管道4210的图示，可以最佳地解决对于热交换器的特定需求。虽然在图53中这些尺寸变化的流动通道4216的横截面形状是大体矩形，但是可以构思的是，波浪形部分4216可以至少部分地基于扁平管道4210的期望规格来界定具有其他形状的流动通道4216。如上所述，波浪形截面W的设计不限于本文所示的设计。
能够以许多不同方式制造本文所述的扁平管道中的任一者。但是，通过利用由本发明人发现并且以下更详细描述的一个或多个制造改善，与许多传统的扁平管道制造技术相比，能够以显著的成本节省、提高的效率、更高的速度和/或更可靠且可复现的方式来制造这些管道。
由本发明人发行的一个这种改善与能够从无末端长度的扁平管路(即，从通过制造装备馈送的连续材料供应)分离根据本发明的扁平管道并从而得到具有期望长度的离散扁平管道的方式相关。如本文和所附权利要求中所使用的，术语“无末端管道”用于表示在以期望长度分离为离散管道之前通过对从各个供应体(例如，盘卷)行进的一个或多个材料片进行成型来制造根据本文所述的实施例中的任一者的扁平管路，因此结合了上述“无末端”的先前界定。本领域的技术人员应该理解，在切割或以其他方式分离至少部分地由相对薄壁产品构成的元件而不在成品上产生变形、毛边、毛刺或其他不期望特征方面存在着较大的挑战。虽然在由更厚壁的材料构成的产品中存在相似的问题(其可以等同地以下述一些改善来解决)，但是在许多情况下，这种问题更频繁地导致不可接受的薄壁成品。参考本文所述的薄壁扁平管道实施例，这些实施例中的许多具有不大于约0.15mm(0.00591英寸)的壁厚。在一些实施例中，管道壁可以具有至少约0.03mm(0.0011811英寸)的厚度。此外，在本文所述的那些具有插入件的管道组件实施例中，这些实施例中的许多具有不大于约0.01mm(0.003937英寸)的插入件材料厚度。在一些实施例中，插入件的材料厚度可以不小于约0.03mm(0.00118英寸)。
本发明人已经发现，可以通过对片中的至少一个打口来以较好的方式从通过制造装备规送的一个或多个材料片的无末端管路产生单独(即，离散)的扁平管道。即，管道的至少一部分被打口以帮助改善从无末端管路的管道分离。这种打口可以在对上游片材料进行成型操作之前，或者在片材料已经成为连续长度的扁平管路之后，或者在两者之间的任意其他的一个或多个阶段进行。此外，这种打口的位置可以在用于制造连续扁平管路的不同部分的不同材料片(或相同材料片上的不同位置)之间变化。
在用于制造扁平管道的片金属带中形成打口的优点在于，在一些实施例中，可以在基本不在成品上产生变形、毛边、毛刺和/或其他不期望的特征的情况下制造扁平管道。在管道分离处理中使用打口的处理可以应用于本文所述的管道实施例中的任一者。
作为用于制造一件式扁平管道的打口和分离处理的示例，对诸如图19-21、52和53所示的那些一件式扁平管年点的分离处理进行参考，其中一件式扁平管道1210、1310、1410、4110、4210可以由单个无末端的材料片形成。在图52和53中，一件式扁平管道4110、4210示出为处于即将完成之前的制造处理的状态，并且必须在已经打口处被分离之前沿着如虚线所示的箭头的方向封闭。因此，可以在如图52和53所示将材料片弯曲之前形成打口。类似的概念可以应用于如图19-21所示的管道1210、1310、1410以及本文所述的其他一件式扁平管道。
作为用于制造两件式扁平管道的此处理的顺利，对分离诸如图28所示的两件式扁平管道的处理进行参考。如上更详细描述的，如图28所示的两件式扁平管道两件式扁平管道1910具有界定了扁平管道两件式扁平管道1910的各个宽侧1922、1924的第一和第二部分1912、1914以及收纳在其间的插入件1934。还如以上所述，第一和第二部分1912、1914可以相同或大体心爱你共同，但可以彼此相反，其中一个管道部分1914的纵向边缘中的一个具有至少部分地包围另一个管道部分1912的纵向边缘上的较小拱形部分1962的较大拱形部分1968。在插入件1934的纵向边缘的任一者或两者处的折叠1970。虽然本文所述打口和分离处理可以应用于具有以上结合图19的实施例所述的管道部分和管道尺寸中的任一者的两件式扁平管道，但是结合图55-58所述的插入件1934具有约0.03-0.09mm(0.0011811-0.0035433英寸)的厚度，形成第一和第二管道部分1912、1914的材料片具有约0.03-0.15mm(0.0011811-0.0059055英寸)的厚度，并且仅作为示例，完成的两件式扁平管道1910具有约1-10mm(0.03937-0.3937英寸)的小直径d。在图28中，图示了即将完成之前的两件式扁平管道1910，其中打口已经成在第一和第二管道部分1912、1914以及插入件1934中，并已经被调节为使得第一和第二部分1912、1914以及插入件1934中的打口大体对准。
图55-58图示了与如图49所示的制造生产线3701类似的示例性制造生产线1900。在此具体情况下，制造生产线1900被设计为形成三件式扁平管道组件(即，具有包括第一和第二部分1912、1914并还包括擦汗如见1934的三件式扁平管道)，而制造生产线3701被设计为用于形成两件式扁平管道组件(即，具有界定了第一和第二部分1212、1214、1312、1314、1412、1414、4112、4114、4212、4214、并还包括插入件1234、1334、1434、4134、4234的一件式扁平管道)。虽然本文参考了还在此专利申请中描述的具体扁平管道实施例的制造来描述制造生产线3701、1900，但是这仅作为示例。因此，应该理解参考图49和图55-58所述的处理可以应用于此申请中所述的全部管道的制造。
如图55所示，制造生产线1900包括用于形成三件式扁平管道组件的三个片材料的盘卷R1、R2、R3，例如铝、铝合金或其他合适材料的片。在此具体示例中，来自第一盘卷R1的材料用于制造第一部分1912或1914，来自第三盘卷R3的片材料用于制造第二部分1914或1912，来自第二盘卷R2的材料用于制造用于两件式扁平管道1910的插入件1934。至少部分地根据材料片的路径、盘卷的相对于制造生产线的其他可能位置、以及随着其通过制造处理得到的扁平管道1910的方位，每个盘卷R1、R2、R3可以具有用于制造其他实施例中的扁平管道1910的部分中的任一者的片材料。
图55图示了用于分布对从盘卷R1、R2和R3提供的片材料进行处理的辊组1921、1923、1925的。每组辊1921、1923、1925如图55示意性示出的可以布置为界定了行进片材料的各个循环。在每组1921、1923、1925中的辊的任一个或多个可以由合适的电动机或原动机驱动以牵引由盘卷R1、R2和R3提供的材料。此外，每组1921、1923、1925中的辊的任一个或多个可以是允许相应的材料片自由行进结果的空转辊。此外，每组1921、1923、1925中的辊的任一个可以执行两个功能，例如通过离合器选择性地驱动，或者以任何传统方式选择性地驱动。还可以理解，材料盘卷R1、R2和R3自身可以由合适的电动机或其他原动机驱动。作为示例，可以构思的是，从盘卷R1、R2和R3供应的材料片可以在一些实施例中以约100-200m/min(328.08-656.16ft/min)的线速度移动。在其他实施例中更慢或更快的速度是可能的。
通过对驱动每个材料盘卷R1、R2、R3和/或驱动辊组1921、1923、1925中的辊的任一者的一个或多个电动机进行控制，例如通过选择性地对材料片中的任一者提供制动力，可以控制每个材料片的最大速度。在一些实施例中，这能够使每个材料片的速度与其他材料片相独立地受控制——甚至控制为使片中的一者或两者停止而使其他移动的控制点。此外，辊组1921、1923、1925可以用于允许对供应到下游位置的片材料进行某些缓冲。
如图55所示的制造生产线1900包括第一打口台1927，其用于在从第二盘卷R2(用于制造稍后形成的扁平管道1910中的插入件1934)接收的材料片中形成打口1929。此打口台1927位于图55中制造审查显1900的开始处，但是在其他实施例中替代地位于此位置的下游。随后，通过图55中示意性地图示为成型部分1931的一组辊来对形成插入件1934的材料片进行成型。来自第一和第二盘卷R1、R3(用于制造稍后形成的扁平管道1910中的第一和第二部分1912、1914)的材料片沿着由成型部分1931界定的距离传输。随后，来自第一盘卷R1的材料片达到第二打口台1933，并且来自第二盘卷R3的材料片到达与第二打口台1933相邻的第三打口台1935。在其他实施例中，三个打口台1927、1933、1935可以处于相对于彼此和/或相对于制造生产线1900的其他部分不同的位置处。此外，在其他实施例中，打口台1927、1933、1935中的一个或多个可以用于对超过一个材料片打口。
继续参考图55的图示实施例，第二和第三打口台1933、1935分别用于扁平管道1910的第一和第三材料片上形成打口1929，而用于插入件1934的第二片经过第二和第三打口台1933、1935处的第一和第三片之间。在第二和第三打口台处制造的打口的示例在图57中示出，并可以与上述第一打口台1927中制造的打口相类似。在图57的实施例中，打口1929是由位于打口1929之间的预定距离处的网格1937分离的相对精细的开口。但是，在其他实施例中，打口每个可以是材料的减小厚度的区域，而不一定需要由穿过材料的开口界定。在任一情况下，本文与打口的形状、尺寸和其他特征相关的描述可以等同地应用。
作为扁平管道两片式扁平管道1910的制造处理的一部分，断开网格1937。打口1929在被打口的材料片(来自第一、第二或第三盘卷R1、R2和R3)的横向上延伸的长度至少为1cm(0.3937英寸)。此外，在一些实施例中，每个网格1937的长度小于1mm(0.03937英寸)。
图57所示的打口1929的形状(例如，长度)和布置仅作为示例。可以在用于形成扁平管道1910的任意材料片中根据需要使用更长或更短的打口1929和更长或更短的网格1937。例如，每个打口1929可以替代地为大体圆形或者可以采取其他期望的形状，其可能导致在材料片上更少或更多的打口。此外，作为示例，打口1929的长度或其他形状可以在被打口的材料片的宽度上变化，例如通过设置在片的纵向边缘附近壁在片的中心更长的打口和/或网格(或者相反)。打口1929的类型和特征至少部分地基于被打口的片的材料属性。
基于能够如上所述使用的打口尺度和相对较薄的片材料，在一些实施例中，打口1929之间的网格1937肉眼不可见。对于许多制造操作，可以通过将网格1937定位于被打口的材料片的每个纵向边缘附近，从而减小材料片的部分在稍后的片处理期间蓄积在这些位置的可能性，来实现一些优点。
在本文所述的其中使用一个或多个材料片(例如，片金属带)来制造扁平管道的那些扁平管道实施例中，可以对材料片打口以在打口处进行分离。在其中使用两个或多个材料片来制造扁平管道的那些实施例中，可以对片中的两个或多个打口，此后不同片中的打口可以对准(例如，在与片大体垂直的平面中，片的行进方向，和/或由片制造的扁平管道)，并且可以由连续长度的上游材料在打口处分离单独的管道。在一些实施例中可以通过对将材料片中的一个或多个馈送通过制造处理的一个或多个驱动器的速度进行控制，来实现刚刚所述的打口对准。更具体而言，如果任意两个或多个材料片的打口尚未对准，则可以使片中的一个或多个以不同的速度移动，知道打口对准以在下游位置处分离单独的管道。关于这一点，应该注意，可以对于任意数量的用于制造扁平管道的被打口材料片进行此对准处理。
例如，继续参考图55-58的实施例，通过被控制以调节片材料相对于彼此的速度的一个或多个驱动器，来自盘卷R1、R2和R3的三个材料片中的打口1929在制造生产线1900的对准部分1939中对准。考虑到一个或多个片的速度调节可以是为使打口1929对准所必须的事实，图55的对准部分1939通常在汇合部分1941上游置于制造生产线1900中。汇合部分1941是制造生产线的其中扁平管道1910的部件(例如，在图示实施例中，第一和第二部分1912、1914以及插入件1934)彼此连接以形成扁平管道两片式扁平管道1910所处的区域。汇合部分1941可以包括辊和其他片形成元件，用于使得扁平管道1910的部件汇合以形成无末端管道1910。在一个或多个上游位置处第一和第二管道部分1912、1914的纵向边缘没有一个或仅一些没有完成的那些实施例中，汇合部分1941还可以包括辊和/或其他形成元件以对第一和第二部分1912、1914的纵向边缘进行其他成型操作。
紧接着此操作位置上游的连续长度的材料可以是连续长度的完成扁平管路。可选地，紧接着分离位置上游的连续长度的材料可以是用于形成处于这种成型的任意阶段的扁平管路的一个或多个材料片。例如，在一些实施例中，在材料片中的打口已经对准之后，可以将部分形成的材料片组合为连续长度的完成的扁平管路，使得可以在分离之后得到完成的管道。结果，可以得到在扁平管道端部没有压痕的单独管道。
在制造生产线的一些构造中，打口通常由一个或多个打口辊形成。例如，制造生产线可以包括至少一对打口辊。该对辊中的一个可以随着将用于形成扁平管道的至少一部分的一个或多个无末端材料片而行进，该对中的另一个辊可以配备有用于在一个或多个材料片中形成打口的工具(例如，一个或多个打口刀具或打口模具)。图56和57示意性地图示了根据本发明实施例的打口处理。为了简化描述，以下描述将针对上述第一打口台1927。但是，相同的描述可等同地应用于图55-58的图示实施例中的其他打口台1933、1935，不过再其他实施例中打口台中的一个或多个可以是不同的(例如，可以具有不同的刀具、仅使用单个辊而不是两个辊等)。如上所述，打口的数量和类型以及打口台的位置可以不同。对于这些特征的改变可以至少部分地基于在制造生产线1900中制造的扁平管道1910的期望规格。
参考图56和57的实施例，打口台1927包括具有第一打口辊1943和第二打口辊1945的一对打口辊。在一些实施例中，至少部分地根据由打口辊1943、1945打口的片的方位以及制造生产线1900的相邻部分，这些打口辊1943、1945能够以任何期望的其他方位来布置。第一辊1943平行于所经过的材料片中的一个或多个行进，并引导所经过的材料片(来自盘卷R1、R2和R3)中的一个或多个，而下辊1945具有突起的打口模具1947。
为防止随着打口产生片蓄积，本发明的一些实施例利用具有含待机位置的一个或多个打口刀具或模具的打口辊。在待机位置，打口辊中的至少一个旋转或转移到其中一个或多个材料片自由地经过打口辊的位置。
例如，如图56所示的第二辊1945具有驱动机构(未示出)，使得第二辊1945能够将打口模具1947保持在其中打口模具1947不与所经过的来自盘卷R1、R2和R3的材料片配合的待机位置。在第二辊1945的待机位置，打口模具1947可以从如图56所示的位置旋转一定距离以避免此配合，例如通过绕第二辊1945旋转约90度至大体水平位置。在其他实施例中，辊1943、1945中的任一者或两者可以安装在相对于所经过的片移动的各个轴上，从而能够使辊1943、1945中的任一者或两者相对于所经过的片发生转移并界定了待机位置和打口或工作位置。
为了对从第二盘卷R2供应的材料片进行打口(例如，再参考图55-58的图示实施例)，可以将第二辊1945致动到打口或工作位置，例如如图56和57所示的上部且大体竖直的位置。此致动可以由连接到第二辊的电动机、致动器或其他驱动器来执行以使第二辊从待机位置以一定转速旋转到打口或工作位置。在第一和第二辊1943、1945的打口位置，打口模具1947与从第二盘卷R2供应的材料片配合，并在其中形成打口1929。在一些实施例中，第二辊1945的转速(因此，其圆周速度)高于材料片的传输速度，以确保在打口操作期间材料片不会蓄积。在其他实施例中，由于此目的，两个辊1943、1945的转速(因此，其圆周速度)高于材料片的传输速度。应该注意，本文和所附权利要求所使用的术语“工作位置”或“打口位置”不是单独地表示或意味着所指的一个或多个辊是静止的，而是表示在进行打口的瞬间一个或多个辊的位置。
在一些实施例中，打口台1927的辊1943、1945中的任一者或两者的转速比所经过的材料片的速度更快。在打口位置处打口的产生之后，打口辊1943、1945中的任一者或两者可以移动回到待机位置，以在下一次打口处理时再启动。在一些实施例中，打口辊1943、1945中的任一者或两者的回到待机位置的移动可以通过沿着与使一个或多个辊1943、1945朝向打口位置相同的方向旋转一个或多个打口辊1943、1945(而不是通过切换一个或多个辊1943、1945的旋转方向)来进行。因此，如上所述一对打口辊1943、1945的驱动可以帮助避免所经过的片材料的蓄积。
可以构思的是，可以在制造处理的末端至少部分地由于上述的打口来分离成品的管道。在一些实施例中，在制造生产线的末端或其附近，将管道在打口处分离。在一些实施例中，单独管道的分离可以通过使用一对中断辊或单个中断辊来实现。例如，在图58的实施例中，中断辊1949和杆1951用于将在中断辊1949与杆1951之间行进的无末端管路分离为单独的成品扁平管道1910。中断辊1949配备有突出的中断刀1951或其他工具，用于将如前所述打口1929之间的网格1937断开。
中断辊1949和/或杆1951可以受到控制，以包括其中所经过的管路不会减慢或在其上进行其他操作的待机位置，以及其中中断辊1949和/或杆1951移动以与所经过的管路配合并将管道在打口1929处分离的中断位置。例如，在图58的图示实施例中，中断辊1949可向着或离开中断位置旋转，在所述中断位置，中断辊1949的中断刀1951与扁平管路配合并经过中断杆1951，从而将中断辊1949与中断杆1951之间行进的扁平管路在打口1929的线处断开(在一些实施例中，也即切割)。在其他实施例中，中断辊1949和/或杆1951相对于扁平管路转移以界定中断台的中断位置和待机位置。
虽然可以如上所述通过中断辊1949和中断杆1951的使用将扁平管道断开，但是在其他实施例中，由扁平管路的打口1929界定的网格1937不通过刀具或其他类似工具来断开，而是替代地通过在扁平管路上沿着无末端管道的大体纵向产生一个力(例如，通过使无末端管路经过与管路配合并以比管路更高的速度行进的辊)来剥离。经过实验，发现这种分离方式可以导致如上所述期望的管路末端。
在一些实施例中，制造生产线的用于中断管路的部分中的一个或多个辊1949可以用于帮助使管路沿着制造生产线行进。这对于本文所述的打口台1927、1933、1935也是如此。还应该注意，在本文所述的任意实施例中，任意打口台1927、1933、1935的辊和/或中断辊1949上的模具、刀具或其他工具可收回，以使得该辊被驱动以用于使管路行进而不对其进行其他操作。在这种情况下，工具的收回位置也可以界定本文所述的待机位置。
与许多传统扁平管道制造技术相比，制造本文所述的扁平管道的额外方面也可以使这些管道以显著的成本节省、提高的效率、更高的速度和/或更可靠且可复现的方式来制造。如将要描述的，这些额外方面中的一些涉及形成扁平管道的部件的方式和/或这些部件结合在一起以产生扁平管道的方式。仅作为示例，现在将参考两件式管道(更具体而言，利用如图55所示且如上所述的制造生产线1900制造的、如图28所示且如上所述的两件式管道1910)的制造来描述这些处理。以下描述和附图可等同地应用于本文所述的任何其他两件式管道(具有或不具有插入件)。此外，除了不同或不兼容的描述之外，以下描述和附图可等同地应用于本文所述的任何一件式管道(具有或不具有插入件)。
本发明人已经发现，可以通过组装管道组件1910的第一和第二部分1912、1914以及插入件1934的特定方式获得显著的优点。例如在一些实施例中，内插入件1934被以波纹方式沿着制造生产线1900的纵向辊轧，并被插入在后来形成的扁平管道1910的两个扁平管道部分1912、1914之间。两个扁平管道部分1912、1914的纵向边缘可以被辊轧或以其他方式形成有纵向上的拱形边缘，此后拱形边缘可以结合在一起以彼此配合，来形成如图28所示的扁平管道1910。此处理在图55、59和60中示意性地示出，并且现在将更详细描述。
如前所述，图55示出了供应将在制造扁平管道1910时使用的片材料的三个片材料盘卷R1、R2和R3。如上所述，来自盘卷R1、R2和R3的材料片用于制造第一管道部分1912、插入件1934(在一些实施例中，其使用最宽的材料片)和第二管道部分1914。用于形成这些部件的材料片沿着相对于彼此大体平行的方向行进通过图示的制造生产线1900。
虽然其他制造生产线布置是可能的，但是在如图55所示的制造生产线1900中扁平管道1910的制造通常以在制造生产线1900的第一部分中插入件1934的形成开始。在一些实施例中，用于形成第一和第二管道部分1912、1914的材料片可以在不变形的情况下被引导。在这种实施例中，当形成插入结案插入件1934的处理已经完成时，形成第一和第二管道部分1912、1914的处理通常开始。可选地，可以在沿着制造生产线1900的相同位置中的一个或多个处正在形成插入件1934的同时，对这些材料片中的一者或两者进行一个或多个形成操作。在许多情况下，由于用于形成第一和第二管道部分1912、1914的材料的变形量可以相对较小(见例如图28所示的扁平管道组件)的事实，制造第一和第二管道部分1912、1914的处理可以显著短于用于制造插入件1934的处理。
如图28所示的两件式扁平管道1910具有相同或大体相同的一和第二管道部分1912、1914。采用如图55所示的制造生产线1900来制造这些部分1912、1914。利用其相同或大体相同的形状，在部分1912、1914接合在一起之前，一个部分1912相对于另一个部分倒转。如上所述，如图55所示的制造生产线1900具有用于制造上述部分1912、1914的拱形边缘的成型辊或其他合适的成型设备。
在一些情况下，用于在两个管道部分1912、1914中产生相同类型的纵向边缘的成型辊或其他合适设备的组位于制造生产线1900的相同的横向侧(例如，用于制造彼此相邻地位于正在成型的材料片的平面中的两个部分1912、1914的较大拱形纵向边缘的组)。在这些和其他实施例中，成型辊或其他合适成型设备可以布置为使得在形成纵向边缘中的一些或全部之后两个部分1912、1914具有相同的方位。在这些实施例中，制造生产线1900可以设置有合适的辊以使部分1912、1914中的一个绕纵向轴线翻转，使得两个部分1912、1914可以在制造生产线1900的汇合部分1941中接合。在其他实施例中，成型辊或其他合适的成行设备可以在制造生产线1900中布置为使得在形成拱形边缘中的一些或全部之后，两个部分1912、1914已经具有相对于彼此倒转的方位(即，其纵向侧倒转)。在这些实施例中，两个部分1912、1914可以彼此平行，并可以在制造生产线1900的汇合部分1941中结合。
如以上结合图28更详细描述的，第一管道部分1912的一个纵向边缘包围第二管道部分1914的相应纵向边缘，而第一管道部分的相对纵向边缘包围第二管道部分1914的相应的相对纵向边缘，以将管道部分1912、1914接合在一起。在本文所述的能够在制造生产线1900中制造的这些和其他实施例中，第一和第二管道部分1912、1914可以是相同或大体相同的。在本文所述的也可以在制造生产线1900中制造的其他实施例中，第一和第二管道部分1912、1914是不同的，例如第一和第二管道部分1912、1914每个包括两个较小拱形部分或者两个较大拱形部分的情况。
继续接合图28所示的扁平管道组件参考图55-60的实施例，可以在第三辊组上制造组件的内插入件1934以用于引入在两件式管道1910的第一和第二管道部分1912、1914之间。此处理在图59中示意性地图示，并可以在第一和第二管道部分1912、1914已经形成或大体完全形成(如图59中的实施例)之后进行。在此实施例中，第一和第二管道部分1912、1914不在一个平面中，而是在彼此具有距离的两个平面中，而制造插入件1934的成型辊或其他合适成型设备被定位为使得形成插入件1934的材料片位于形成第一和第二管道部分1912、1914的材料片之间。这允许插入件1934“穿”入两个管道部分1912、1914之间。换言之，如图55所示的制造生产线1900的布局使得用于形成插入件1934的材料片位于用于形成第一和第二管道部分1912、1914的材料片之间。
参考图59，可以沿着制造生产线1900中第一和第二管道部分1912、1914的纵向部分在彼此大体平行行进的第一和第二管道部分1912、1914之间进行如刚刚描述的插入件1934的插入。但是，在其他实施例中，第一和第二管道部分1912、1914的第一和第二宽侧1922、1924所处的平面在除了紧接着制造生产线1900的汇合部分1941上游的位置之外的任意位置处不一定彼此平行。
在图示实施例(见图59(a))和其他实施例中，在将插入件1934插入倒第一和第二管道部分1912、1914之间以前，用于形成插入件1934的材料片大体平行于用于形成第一和第二管道部分1912、1914的材料片中的任一者或两者。在其他实施例中，在插入处理上游的这三个片的其他方位是可能的。但是，在一些实施例中，将内插入件1934插入到第一和第二管道部分1912、1914之间的处理是通过将第一和第二管道部分1912、1914之间内插入件1934的方位调节为与第一和第二管道部分1912、1914的平面中的至少一者倾斜的方位。例如，在图59的图示实施例中，内插入件1934以相对于第一和第二管道部分1912、1914的平面两者倾斜的状态被引入到第一和第二管道部分1912、1914之间。
如本文和所附权利要求使用的，各种形式的术语“倾斜”表示插入件1934下功能对于管道部分1912、1914的宽侧1922、1924的位置(在一些实施例中，其可以彼此平行)。关于这一点，应该注意，第一和第二管道部分1912、1914的宽侧1922、1924中的任一侧或两侧都可以处于并不水平的平面中，由此插入件1934将相对于这种非水平的方位倾斜。
此倾斜插入可以在制造生产线1900的汇合部分1941上游的位置范围内进行，并在一些实施例中大约在制造生产线1900的开始阶段发生。在一些实施例中，在用于制造第一和第二管道部分1912、1914的片之间的插入件1934的至少一个位置，例如插入处理的开始处，插入件1934的角度(相对于管道部分1912、1914中的至少一者的宽侧1922、1924所处的平面)可以是至少约25度。在其他实施例中，此角度是至少约30度以得到良好的性能结果。此外，在一些实施例中，在用于制造第一和第二管道部分1912、1914的片之间的插入件1934的至少一个位置，例如插入处理的开始处，如上所述插入件1934的角度不大于约45度。在其他实施例中，此角度不大于约40度以得到良好的性能结果。
随后，内插入件1934进入其中内插入件1934平行或大体平行于第一和第二管道部分1912、1914的宽侧1922、1924的方位。图59(b)-(e)示出了插入件1934的倾斜位置的改变或减小，以及第一和第二管道部分1912、1914的逐渐汇合以在其两者之间保持插入件1934。
在其中内插入件1934的纵向边缘1938、1940中的任一者或两者都被收纳在扁平管道1910的窄侧内那些实施例(类似于图28的实施例)中，纵向边缘1938、1940的形状可以在窄侧1918、1920处提供抵靠第一和第二管道部分1912、1914的内表面的紧密配合。例如，在其中插入件1934的纵向边缘1938、1940中的任一者或两者是拱形或具有一系列折叠1970的那些实施例中，这些特征可以被收纳在第一和第二管道部分1912、1914的拱形纵向边缘的内部。在插入件1934的这些和其他实施例中，插入件1934的一个纵向边缘1938可以置于第一壁部分1912的纵向拱形边缘内，此时或此后插入件1934可以相对于第一和第二管道部分1912、1914的宽侧1922、1924倾斜。
如上所述，插入件1934的倾斜可以减小为零(即，插入件1934可以移动到与第一和第二管道部分1912、1914的宽侧1922、1924平行或大体平行的位置)。这样，插入件1934的相对纵向边缘1940可以在第二管道部分1914的纵向拱形边缘中采取实质正确的位置。第一和第二管道部分1912、1914两者可以在此处理的任意部分期间结合在一起，此后如图59(e)所示，围绕1914的第一和第二管道部分1912、1914的纵向边缘封闭。应该注意，通过如本文所述封闭扁平管道1910，在一些实施例中，插入件插入件1934发生变形。封闭的扁平管道1910内的插入件1934可以抵靠扁平管道1910的宽侧或窄侧1922、1924、1918、1920而保持在压缩状态下，尤其是在其中插入件1934发生变形以将插入件1934插入到扁平管道内的那些实施例中(例如在图55-60中)。
在图示实施例中，通过以如上结合图25、26和折叠28的实施例更详细描述和示出的方式将第一和第二管道部分1912、1914的相邻纵向边缘弯曲(即，通过将纵向边缘的较大拱形部分绕相邻的管道部分1912、1914的纵向边缘的较小拱形部分弯曲)，来提供第一和第二管道部分1912、1914的封闭。因此，如图55所示的制造生产线1900可以用于制造其中插入件1934的纵向边缘中的任一者或两者在扁平管道1910的窄侧1918、1920处被收纳在管道部分1912、1914的各个相应的弯曲边缘内。
在制造生产线1900中扁平管道1910的封闭之后，完成的扁平管道1910可以安装到一组或多组鳍片或其他元件(未示出)，并还可以紧固到热交换器(也未示出)的头箱(header)。在许多实施例中，热交换器的头箱在硬钎焊炉中被硬钎焊，如同鳍片或其他热交换器元件被硬钎焊到扁平管道1910，扁平管道1910被硬钎焊到其插入件1934。
插入件1934可以具有本文针对扁平管道插入件所述的形状和特征中的任一者。在许多这些实施例中，插入件1934由平坦的初始材料片形成。因此，当插入件1934形成由波纹或其他特征以至少部分地界定通过管道1910的流动通道1916时，插入件1934的宽度可以减小。此处理在图60中示意性地示出，图60图示了其中随着片通过制造生产线1900沿着纵向(由图60中的直线箭头表示)前进而由成型辊1955连续地产生波纹1952的材料片。虽然图60中示出了三个这种成型辊1955，但是制造生产线1900可以具有任意数量的成型辊1955以产生任意数量的期望波纹1952或本文针对各种插入件实施例所述的其他插入件特征。波纹或其他壁特征的类型和位置可以至少部分地确定在制造生产线1900中需要多少成型辊1955。例如，在其中插入件1934包括连续波纹1952(例如图25-34所示的那些)的一些实施例中，需要相应数量的成型辊组(例如，由材料片每侧上一个的一对辊界定的每个辊组)来如本文所述成功地形成波纹1952。因此，在一些实施例中，制造生产线1900可以延伸约20m(65.62英尺)或更大的长度。
制造生产线1900还可以包括多于一种类型的用于形成插入件1934的辊1955。例如，不同的辊1955可以用于形成沿着插入件1934的宽度不同类型的波纹1952。作为另一个示例，一个或多个辊1955可以是切割辊，其用于在材料片中产生狭缝，以稍后在该材料片中形成波纹(例如以上集合图35-45的任意实施例所述的，其通过将片的与狭缝相邻的部分弯曲)。任意数量的这种辊1955可以与任意数量的其他类型的辊(例如，其用于将材料片的部分弯曲)结合使用以产生本文所述的任意插入件类型。
在一些实施例中，例如图60所示，插入件1934的制造处理包括首先在材料片中形成一个或多个中心波纹1952，并随后进一步形成更靠近插入件1934的纵向边缘的波纹1952。更具体而言，作为示例，参考图60的实施例，辊1955的第一组(即，图60中最左侧的辊组)包括两个槽1957以在经过的材料片中形成相应的波纹1952。辊1955的下一组包括在经过的材料片中形成相应的波纹1952的四个槽1957。此处理可以继续以在材料片中产生如所期望数量的波纹。在这种波纹形成之前、期间或之后的任意时间点，插入件1934的纵向边缘1938、1940中的任一者或两者可以被成型为采取任意形状，包括本文所述和/或所示的任意形状。例如，在形成全部波纹1952之后，在图55-60的实施例中制造的插入件1934的纵向边缘1938、1940两者都设置有拱形，如图28所最佳示出的。
在一些实施例中，用于形成插入件1934的片的宽度比用于形成第一和第二管道部分1912、1914的片的宽度减小更大的程度。这可以是例如当用于形成第一和第二管道部分1912、1914仅(或主要)在其相对的纵向边缘处变形时的情况，例如图28所示的两件式扁平管道的情况。这种扁平管道构造的优点在于扁平管道1910的平滑宽侧1922、1924可以提供扁平管道1910的宽侧1922、1924与插入件1934之间和/或扁平管道10的宽侧1922、1924与安装到扁平管道1910的鳍片或其他元件(未示出)之间硬钎焊接合的相对更好的表面。
在其中插入件1934穿入两个管道部分1912、1914之间(并还如上所述可以从倾斜位置移动为平行或大体平行位置)的那些实施例中，用于制造插入件1934的成型辊或其他合适成型设备可以位于其中两个管道部分1912、1914结合在一起以封闭扁平管道1910所处的位置的上游。因此，插入件1934的特征中的一些或全部可以在此位置之前形成。但是，在其他实施例中，插入件成型设备中的一些或全部可以位于制造生产线的其中两个管道部分1912、1914结合在一起以封闭扁平管道1910所处的位置的相同部分。因此，当管道部分1912、1914结合在一起以封闭，并/或如上所述插入件1934从倾斜位置改变为与管道部分1912、1914的宽侧1922、1024平行或大体平行的位置时，插入件1934可以仍处于成型处理中。
在制造生产线1900的一些实施例中，用于制造扁平管道1910和插入件1934中的各个部件的一者或多者的辊组可以调节以制造具有不同横截面尺寸和特性的扁平管道1910和/或插入件1934。可选地或附加地，制造生产线1900的一些实施例的优点在于用于制造扁平管道组件部件中任一者的一个或多个辊组(也称为辊列)可以被完全替换为其他组，来形成具有不同尺度和特性的扁平管道1910和/或插入件1934。应该注意，不具有单独可调节性的辊组通常能够以相对更具成本效益和高效的方式来制造。
制造生产线1900的可以界定显著的制造优点的其他特征设计用于产生根据本发明实施例的扁平管道的片的宽度方面的灵活性。在一些实施例中，材料片中的一个或多个可以根据需要形成有额外的折叠并/或界定额外的流动通道，以利用片的整个宽度。例如(并继续参考如图55-60所示的加工生产线实施例)，用于制造内插入件1934的材料片的宽度通常大于用于制造第一和第二管道部分1912、1914的材料片的宽度。在一些实施例中，这可以是插入件1934具有波纹1952和变形的纵向边缘1938、1942的结果，而第一和第二管道部分1912、1914仅具有变形的纵向边缘或以其他方式需要更小的材料宽度来形成管道部分1912、1914。用于形成插入件1934的材料片的额外宽度可以用于产生插入件1934的其他特征，例如在扁平管道1910的窄侧1918、1920处的一个或多个额外折叠，和/或界定了通过扁平管道1910的流动通道1916的一个或多个额外折叠。
本发明的其他实施例还涉及本文所述的扁平管道可以制造的方式、扁平管道和鳍片组件以及这种组件可以制造的方式、和/或结合在热交换器设备中的扁平管道和鳍片组件。仅作为示例，现在将参考两件式管道的制造，并更具体而言参考如图28所示和如上所述的两件式扁平管道1910来描述和解释本发明的这些方面。以下描述和附图可等同地应用于本文所述的其他两件式扁平管道(具有或不具有插入件)的任一者的制造。除了不同或不兼容的描述之外，以下描述和附图可等同地应用于也为本文所述的一件式管道(具有或不具有插入件)中的任一者的制造。
根据本发明形成具有鳍片的管道1910的一些优点包括制造这种用于制造不同类型的热交换器的组件的相对简单的方法。在本发明的一些实施例中，无末端管道扁平管道1910(即，通过从一个或多个上游位置连续供应片材料并将片材料形成为连续的扁平管道1910所产生的)，例如图61、64和65所示的无末端管道扁平管道1910可以沿着制造生产线传输以将无末端管道1910安装到至少一组鳍片1959。应该理解，对将鳍片1959连接到扁平管道或无末端管道的处理的参考可以在不限制本发明范围的情况下在本文互换地使用(除非相反地指明)。在一些实施例中，无末端管道1910的两个宽侧1922、1924中的仅一侧以此方式设置有一组鳍片1959。仅在一侧设置有鳍片1959的扁平管道1910可以例如用在热交换器芯体1965的边缘处，在此情况下该扁平管道1910可以被定位为面向内侧，使得该扁平管道1910与相邻管道1910的一组鳍片1959相邻，或者面向外侧使得该组鳍片1959与相邻管道1910的一组鳍片1959相邻。在其他实施例中，例如图61-66所示，无末端管道1910的两个宽侧1922、1924都以此方式设置有各自的一组鳍片1959。在两种情况下，各组鳍片1959可以界定与扁平管道1910的宽侧1922、1924的二维界面。
本文所示和以下所述的扁平管道和鳍片实施例中的许多由包括铝(例如，铝或铝合金)的金属片构造，不过在其他实施例中，其他金属和非金属片材料可以替代地使用。在一些实施例中，用于制造扁平管道1910的材料片在其至少一侧上设置有硬钎焊层(未示出)，而用于制造鳍片1959的材料片不具有硬钎焊涂层。在其他实施例中，硬钎焊涂层的不同位置是可能的。
虽然本文所述的具有鳍片的管道制造和具有鳍片的管道特征的各个方面可以应用于具有任意尺度的扁平管道，但是在对于其在也为本文所述的由相对较薄材料形成的扁平管道1910的应用中获得了独特的优点。仅作为示例，相对较薄的管道材料能够进行具有鳍片的扁平管道1910的连续生产线制造(以下更详细描述)，其先前是不可能的。在一些实施例中，扁平管道的比材料具有不大于约0.20mm(0.007874英寸)的厚度。但是，在其他实施例中，本发明人已经发现具有不大于约0.15mm(0.0059055英寸)的厚度的扁平管道的壁材料提供了与使用该扁平管道的热交换器的总体性能、可制造性以及无法使用更厚壁材料的可能壁构造(如本文所述的)相关的显著性能结果。此外，虽然在其他实施例中可以使用不小于约0.30mm(0.00118英寸)的壁材料厚度，但是在一些实施例中，不小于约0.050mm(即，不小于约0.0019685英寸)的扁平管道的壁材料厚度提供了良好的强度和抗腐蚀性能。
如以下更详细解释的，本文所述的热交换器管道和热交换器的其他部分可以使用点制造技术和处理来制造，并且可以包括防腐蚀特征，例如图92-95所示且以下所述的那些技术和处理。此后涉及的许多制造处理和技术以及防腐蚀特征在应用于具有显著减小的材料厚度的热交换器管道和热交换器的其他部分时是特别有利的。此外，这些技术、处理和防腐蚀特征提供了与由这种材料制成的扁平管道和热交换器的总体性能相关的显著优点。
在图示实施例中的扁平管道1910是具有插入件的两件式扁平管道。作为示例，参考图66的图示实施例，扁平管道1910每个可以具有至少约0.8mm(0.031496英寸)的小直径d以在许多应用中提供了良好的性能结果。此外，不大于约2.0mm(0.07874英寸)的小直径d在许多应用中提供了良好的性能结果。但是，在一些实施例中，使用了不大于约1.5mm(0.059055英寸)的最大管道小直径d。本文所述的其他扁平管道实施例中的任一者(例如，仅有单件或任意数量的额外件构造的)可以用于产生本发明的具有鳍片的管道。此外，在其他实施例中，可以替代地使用以上结合本文所揭示的全部扁平管道实施例所述的其他小直径d和大直径D。
在图示实施例中的扁平管道1910和各组鳍片1959的制造在图61中示意性地示出为仅由少量辊对1971、1973来进行，其表示未更详细示出的上游制造生产线的一部分。此上游制造生产线还可以包括用于控制扁平管道1910和/或鳍片1959的馈送速率的中间缓冲部分。此外，虽然在图61中示出了两对辊对1973以示意性地表示两组鳍片1959的制造，但是应该注意，在一些实施例中可以替代地使用单个上游鳍片制造生产线。
在其中鳍片安装到扁平管道处的位置上游，能够用于产生具有鳍片的管道的扁平管道可以通过本文所述的硬钎焊、焊接或任何其他合适方式沿着一个或多个纵向咬边封闭。这种管道制造可以用于例如其中扁平管道1910与鳍片1959的组之间的平坦接合是粘接接合的那些实施例中。可选地，在具有鳍片的管道的制造过程中，扁平管道1910可以通过硬钎焊、焊接或软钎焊来接合。
以上结合图28更详细描述了如图61-66、68和69所示的扁平管道1910。如上所注意的，与具有鳍片的扁平管道及其制造相关的描述和附图可等同地应用于本文所述的其他一件式和两件式管道(具有或不具有插入件)中任一者的制造。仅作为示例，图67图示了能够在本文所述的具有鳍片的扁平管道实施例中的任一者中使用、并且以上结合图7更详细描述的另一个扁平管道310。在一些实施例中，如图67所示的扁平管道310具有约0.10mm(0.003937英寸)的壁厚。此具体扁平管道310的一个特征在于窄侧318、320被设计为非常稳定。例如，窄侧318包括一组折叠330。此扁平管道310的另一个特征在于由单折叠328或在其他实施例中由多折叠328的组将扁平管道310分为许多流动通道316。在一些实施例中，折叠330之间的距离可以小于1.0mm(0.003937英寸)。但是，此距离可以增大为厘米范围。如以上结合图1-13所示的实施例更详细描述的，应该注意，形成窄侧318的折叠330可以被设计为具有不同的长度和/或形状，因此相对扁平管道310的提高了温度变化负荷抵抗、压力强度和/或冲击强度。
本文所述的鳍片1959可以具有任意期望厚度，并在一些实施例中可以由无末端材料片制造。但是，由厚度不大于约0.09mm(0.0035433英寸)的材料片形成的鳍片1959的使用可以在许多应用中提供良好的性能结果。此外，由具有不小于约0.03mm(0.0011811英寸)厚度的材料片可以在许多应用中提供良好的性能结果。
图63图示了可以在本发明的各种实施例中使用的鳍片1959的可选构造。如图61、62、64-66和68-68所示的鳍片1959对应于如图63(a)所示的鳍片1959。但是，可以理解，鳍片1959的其他设计是可能的，并落在本发明的精神和范围内。
作为示例，参考图66，鳍片1959的壁厚可以是约0.06mm(0.0023622英寸)，并可以具有约3.00mm(0.011811英寸)的高度。可以观察，在本文所述的其中相邻扁平管道1910的相邻组的鳍片1959彼此抵靠的制造处理之后，两个扁平管道1910之间的距离2H因此可以是约6.0mm(0.23622英寸)。
鳍片1959的组可以通过粘接或通过金属接合(例如，焊接、硬钎焊或软钎焊)紧固到扁平管道1910的宽侧1922、1924，其中宽侧1922、1924的平坦表面提供了用于这种安装的显著表面面积。在一些实施例中，扁平管道1910与鳍片1959的一组或多组之间的平坦接合界定了壁扁平管道1910的宽侧1922、1924更小的表面面积。
如本文所述接合到扁平管道1910的鳍片1959的组能够以许多不同方式相对于扁平管道1910定向。例如，扁平管道1910上鳍片1959的纵向可以大体垂直于扁平管道1910的纵向。但是本发明人已经发现鳍片1959的组可以替代地接合到扁平管道(即，其宽侧1922、1924)，使得鳍片1959的纵向相对于扁平管道1910的纵向及与该纵向垂直的方向(在许多应用中，气流的方向)倾斜。这种鳍片1959的示例在图68和69中示出，图68和69示出了被硬钎焊到另一个扁平管道1910的宽侧1922的另一组鳍片1959。因此，如图68中的箭头所示，通过一组鳍片1959的气流不平行于通过另一组鳍片1959的气流。在其中图68表示鳍片1959的组在使用状态下的正视图的那些实施例中，一组鳍片1959中的冷却空气从入射水平的冷却空气向下偏转，而另一组鳍片1959中的冷却空气从入射水平的冷却空气被向上引导。
在一些实施例中，如上所述对于每个鳍片组的倾斜角不小于约8°(在鳍片1959的纵向与扁平管道1910的纵向之间测量)以在许多应用中得到良好的性能结果。此外，在一些实施例中，此倾斜角不大于约8°以在许多应用中得到良好的性能结果。在一些实施例(包括其中如以下更详细描述的一个扁平管道1910上的一组鳍片1959与另一个扁平管道1910上的另一组鳍片1959相邻的那些实施例)中，一组鳍片1959的此倾斜可以沿着与相邻的另一组鳍片1959的倾斜不同的方向(例如，见图68和69)。
在本发明的一些实施例中，在无末端扁平管道1910和一组或多组鳍片1959连续或以任意中断方式传输通过接合台1969的情况下，可以使用硬钎焊方法，其示例在图61和64中示意性地示出。在这种接合台1969的一个或多个处，这些鳍片1959的组可以被硬钎焊到无末端扁平管道1910，在一些实施例中，所述接合台中的任一者或全部位于具有鳍片的扁平管道制造生产线的稍后阶段处。通常，接合台例如可以是利用感生线圈产生所需要的硬钎焊温度的相对较小设备。应该注意，硬钎焊参数(因此所使用的一个或多个接合台1969的类型和功率)可以根据扁平管道1910的期望参数而改变。
在一些实施例中，在鳍片1959的组被硬钎焊到扁平管道1910的宽侧1922、1924的同时，鳍片1959的组能够以预定的力保持抵靠扁平管道1910的宽侧1922、1924。虽然管道制造处理可以在鳍片安装处理的上游进行，但是通过在将鳍片1959的组安装到扁平管道1910的同时将扁平管道的各个部件(例如，将插入件1934接合到扁平管道1910、扁平管道1910的至少一个纵向边缘以用于管道封闭等)硬钎焊或以其他方式进行接合，可以实现显著的优点。但是在其中在扁平管道1910达到制造生产线的鳍片安装部分之前，扁平管道1910的一个或多个纵向咬边已经完成的情况下，可以在制造处理的框架内使用扁平管道1910。例如，参考图64和65，鳍片1959的组能够以无末端方式接合到以本文所述的任意方式完成的无末端扁平管道1910的宽侧1922、1924。
在一些实施例中，制造处理还包括通过从具有一组或多组鳍片1959的无末端管道1910分离期望长度的具有鳍片的管道1961来进行的管道和鳍片组件(或者在本文称为“具有鳍片的管道”)的成型部分。例如，所供应的用于连接到无末端扁平管道1910的鳍片1959的组可以在鳍片1959的组接合到无末端扁平管道1910(例如，通过硬钎焊或以上述任意其他方式)之前或之后被切割为期望长度并移除。
在其他实施例中，来自上游制造处理的鳍片1959的连续供应可以被切割为期望长度，从而一些长度的鳍片1959可以以一定间隔布置并以任意方式接合到无末端扁平管道1910的表面。参考图61的图示实施例，在其他实施例中，一个或多个隔离件1975(例如，块体)可以在扁平管道1910上置于多组鳍片1959的组之间，并可以因此用于定位鳍片1959以在耦合到无末端管道1910的相同宽侧的多组鳍片1959的组之间建立期望距离。如图61所示，可以在下游位置从扁平管道1910移除隔离件1975，允许具有鳍片的管道部分在扁平管道1910的任一端或两端形成有自由的扁平管道端部。
在任意情况下，以及在其他实施例中，多组鳍片1959的组之间的中断可以提供扁平管道1910的暴露部分，其有利于在所形成的间隔之间的切割或其他管道分离处理，和/或在这些位置处对扁平管道1910进行的打口或其他操作。因此，所形成的单独的具有鳍片的管道部分可以包括扁平管道1910和位于扁平管道1910的平坦侧中的任一侧或两侧上的鳍片1959的组。
根据本发明制造的具有鳍片的管道1961可以以任意期望方式结合于宽范围的各种热交换器中。但是，在一些实施例，已经由发明人认识到独特的热交换器特性和热交换器组件特征。例如，如图61、62和66所示的热交换器1963可以包括如上所述具有鳍片的管道，其中一个具有鳍片的管道1961的鳍片1959的组与相邻具有鳍片的管道1961的另一鳍片1959的组相邻近。图62(其是管道和鳍片块体或芯体1965的分解视图)图示了鳍片芯体1965的四个具有鳍片的管道1961。具有鳍片的管道1961的数量可以至少部分地根据热交换器的具体应用来确定。因此，上述具有鳍片的管道布置可以分离根据需要的次数以界定具有鳍片的管道1961的芯体1965。这种芯体1965可以组装并接着装配到一个或多个集管箱1967。具体而言，芯体1965的扁平管道1910的端部可以是自由的，并可以与集管箱1967配合(例如，收纳在1967中的各个槽或其他开口中或以任意其他合适的方式流体连通地与集管箱1967连接)以使用任意合适的粘接剂或密封剂紧固和密封到其。图62包括表示将集管箱1967安装到具有鳍片的管道1959的芯体1965上的大致方向的箭头。
如上所述，具有鳍片的管道可以布置在热交换器中，使得一个具有鳍片的管道1961的鳍片1959的组位于与相邻的具有鳍片的管道1961的另一鳍片1959的组相邻近。这些鳍片1959的组可以彼此接触。在一些采用这种具有鳍片的管道1961的布置的热交换器实施例中，具有此结构的不参与热交换的中性区域，这是因为具有鳍片的管道1959在中性区域处的温度大体相似，或者在一些实施例中甚至相同。根据以此方式布置的具有鳍片的1961的数量，在相邻的鳍片组鳍片1959之间可以在芯体1956中存在任意数量的这种中性区域。
结果，当在这些和其他实施例中由许多具有鳍片的管道1961来组装热交换器1963时，可以将具有鳍片的管道1961上的鳍片组安装到另一相邻的具有鳍片的管道1961的鳍片上，从而使得热交换器芯体1965具有这种具有鳍片的管道构造以可以作为单个结构单元来处理。在相对较大的热交换器中，以此方式将将相邻的多组鳍片1959的组接合的优点在于，可以抑制相邻的具有鳍片的管道1961之间的振动或振荡(以及因此产生的噪声)。如刚刚所述的相邻的具有鳍片的管道1959的安装在一些实施例中可以通过施加在相邻的具有鳍片的管道1961的鳍片1959的组之间的接合材料(例如，粘接、硬钎焊、软钎焊、焊接等)来实现，使得热交换器芯体1965可以作为单个结构单元来处理。在其他情况下，相邻的具有鳍片的管道1961的鳍片1959的组可以以其他方式接合来由这种具有鳍片的管道1961制造热交换器芯体1965。例如，在一些实施例中，中间片(例如，相对较薄的材料片或其他材料)可以位于相邻的鳍片1959组之间并将这些组接合。在其他实施例中，可以在相邻的具有鳍片的管道1961的相邻的鳍片1959的组之间存在较窄的气隙。换言之，根据本发明的一些实施例，来自一个具有鳍片的管道1961的鳍片1959的组可以与来自另一个具有鳍片的管道1961的鳍片1959的组在即使不具有将这些鳍片1959的组接合的材料层或元件的情况下“相邻”。
一旦许多具有鳍片的管道1961已经组装为期望布置，该组件可以以许多不同的方式紧固在一起，例如通过软钎焊、焊接和/或硬钎焊。在一些实施例中，管道-鳍片芯体1965的制造处理可以包括CAB硬钎焊技术的使用。可以用相对减小的能量消耗来制造如本文所述的管道-鳍片芯体1965。在其中管道-鳍片芯体1965构造有如本文所述由相对较薄的片材料形成的扁平管道1910的那些实施例中，将具有鳍片的管道1961紧固在一起的各个阶段(例如，在CAB硬钎焊处理中)可以显著减少。例如，这种管道-鳍片芯体1965通过CAB硬钎焊炉的不同温度区域的行进速度可以相对于传统的管道-鳍片芯体1965所需的那些显著提高。对于这种更快的紧固处理的一个原因在于扁平管道1910(以及鳍片1959的壁厚)的相对较小的壁厚，相比对更厚的片材料进行硬钎焊时的情况，允许更快地达到硬钎焊温度(或为其他紧固处理所需的升高温度)。可以例如基于这种更薄材料的使用，通过选择性地调节温度设定来优化制造处理的各个阶段的传输速度和/或暴露时间。此外，制造处理中合适的悬挂件、固定件或辅助设备的使用可以例如在用于紧固管道-鳍片组件的硬钎焊处理结束之后帮助减小管道-鳍片芯体变形的可能性和/或程度。更具体而言，在加热和冷却期间发生的管道-鳍片芯体1965的膨胀和收缩不会引起不期望的延迟。
本发明的其他方面涉及本文所揭示的扁平管道在热交换器中的使用，所述热交换器具有用于在各个扁平管道的流通通道之间建立流体连通和/或与流体供应体或将热交换器连接到其他设备的出口建立流体连通的一个或多个箱。本发明的这些方面适用于本文所揭示的具有上述相对较薄壁材料(例如，在一些实施例中不大于约0.20mm(0.007874英寸)，而在其他实施例中不大于约0.15mm(0.0059055英寸))的扁平管道。但是，本发明人已经发现，以下更详细描述的本发明的那些方面可以用于其中使用由更厚材料构造的扁平管道的应用。因此，以下所述的本发明的各个特征可应用于具有其他类型扁平管道的热交换器，包括本文所述和/或所示的扁平管道中的任一者。
如以下更详细解释的，本文所述的热交换器管道和热交换器管道的其他部分可以使用许多制造技术和处理来制造，并可以包括防腐蚀特征，例如图92-95所示和以下所述的那些技术和处理。此处涉及的许多制造处理和技术以及防腐蚀特征在应用于具有显著减小的材料厚度的热交换器和热交换器部分时特别有利。此外，这些技术、处理和防腐蚀特征提供了与由这些材料制成的扁平管道以及热交换器的总体性能相关的显著优点。
如上所述，本文所述和所示的扁平管道可以与具有一个或多个箱的热交换器接合使用。这些箱可以包括集管箱、头箱以及适于在扁平管道之间和/或扁平管道与流体供应体或箱的出口之间建立流体连通的其他流体容器。为了简化描述，这些箱在本文统称为“集管箱”，应该理解，这些箱可以实现其他功能，可以更大或更小，并可以具有任何其他期望的形状而仍然包含有以下所述的本发明的方面。
根据本发明的集管箱的一个实施例在图70、70A、71、76和77中示出，并通常由附图标记4467表示。虽然如图77所示的热交换器4463示出具有两个集管箱4467，但是应该注意，在各个可能的热交换器中可以采用任意数量的集管箱4467，包括单个集管箱4467和超过两个集管箱4467。如图77所示的两个集管箱4467都具有大体相同的特征，并以与如图70、70A、71、76和77所示和以下所述大体相同的方式连接到扁平管道4410。
集管箱4467可以由任意数量的不同部件构造。例如，如图70、70A、71、76和77所示的集管箱4467例如通过注模或其他合适处理来形成为单个整体。在本实施例和其他实施例中，至少一排收纳开口4478(以下更详细描述)与集管箱4467一体地形成。在其他实施例中，例如以下所述并在图72-75中图示的集管箱实施例，集管箱由通过注模或其他任意合适方式产生并连接在一起的两个或更多单独的件形成。例如，在这些实施例中，集管箱4467可以具有其中界定收纳开口4479的一个或多个壁，以及由集管箱4467的各个部件界定的一个或多个其他壁，使得其他壁可以在比其中扁平管道4410收纳在收纳开口4479内的阶段更晚的阶段组装。
图示的集管箱4467包括沿着其表面的一系列收纳开口4479。每个收纳开口4479被与集管箱4467的至少一部分一体地形成的壁围绕，所述壁成型为收纳扁平管道4410的相应自由端部4477。扁平管道4410可以采取本文所述的形式中的任一者，并可以被切割为由扁平管道4410的参数或相应的应用所指定的长度。参考图70、70A和71，制造热交换器4463的处理的一部分包括将扁平管道4410(其根据本文所述的实施例中的任一者)的自由端部4477设定到集管箱4467的收纳开口4479内。在一些实施例中，可以通过以与图62所示意性地示出的方式相似的方式将集管箱4467推到自由的扁平管道端部4477上来执行此处理。可选地，扁平管道4410的自由端部4477可以被推到收纳开口4479内，或者扁平管道4410和集管箱4467可以朝向彼此移动并被推在一起以建立这些连接。
在一些实施例中，连接到集管箱4467的扁平管道4410可以具有根据本文所述的实施例中的任一者的一组或多组的鳍片4459的组(见图77)。仅作为示例，在上游制造步骤(例如以上所述的那些)中已经组装并硬钎焊的具有鳍片的管道4461可以具有壁厚为约0.030-0.090mm(0.0011811-0.0035423英寸)的鳍片4559。例如，具有已经硬钎焊到其上的鳍片4459的各个扁平管道4410的突起自由端部4477或者已经组装并硬钎焊到跨体或芯体4465中的这种具有鳍片的管道4416的突起自由端部4477可以在硬钎焊期间(例如，在硬钎焊炉中)保持自由，并因此不会使鳍片4559干扰其后将它们插入集管箱4467的收纳开口4479的操作。在任意这种实施例中的扁平管道4410的两个端部都可以如刚刚所述那样突起并自由，以用于连接到相对的集管箱4467。
在其中芯体4465如刚刚所述那样连接的那些实施例中，可以通过扁平管道4410和鳍片4559的组的交替堆叠，来由扁平管道4410和鳍片4559的组形成芯体4465。这种芯体构造的示例在图77中示出，图77示出了具有两个集管箱4467的硬钎焊的扁平管道-鳍片芯体4465，每个集管箱4467都具有用于与其他设备连接的端口，其中冷却空气流动通过鳍片4559以对扁平管道4410内的流体进行冷却。如图77所示的热交换器4463仅是集管箱4467中的一个或多个可以与其连接的许多类型的可能热交换器之一。仅作为示例，图示集管箱4467中的任一者都可以是换向箱，使得入口和出口都布置在同一集管箱4467上。
扁平管道4410(如在以上先前实施例中所述的具有或不具有连接到其的鳍片)可以各个插入到集管箱4467的各个收纳开口4479内。但是，通过例如在单个步骤中将两个或更多扁平管道4410(在一些情况下，芯体4465的全部扁平管道4410)同时或大体同时地插入到其各自的收纳开口4479内，可以获得显著的优点。此处理可以在扁平管道4410中的两个或更多已经聚集在一起时，例如通过硬钎焊或其他安装处理(包括本文所述的那些)以界定扁平管道热交换器芯体4465的整体或其部分来执行。由此上述处理能够利用大量的集管箱材料。但是，至少部分地根据用于集管箱4467的材料和用于将鳍片4459紧固到扁平管道4410的处理，在一些实施例中期望在管道-鳍片芯体4465的硬钎焊后冷却处理之后，将扁平管道4410的自由端部4477导引到集管箱4467的各个收纳开口4479内。
许多热交换器制造处理需要将管道和集管箱暴露于升高的温度以用于软钎焊、焊接、硬钎焊和其他安装处理，例如将扁平管道和集管箱容纳在炉或其他加热环境中以将扁平管道接合到集管箱。因此这些处理限制了许多集管箱材料——至少用于集管箱的界定了对于扁平管道的连接位置的那些部分的材料(例如，界定了收纳开口的一个或多个集管箱壁)的使用。因此，集管箱的这些部分通常包括金属。通过将集管箱连接到已经如上所述被软钎焊、焊接、硬钎焊或以其他方式接合在一起的两个或更多扁平管道，可以对于集管箱4467的许多部件、全部或大体全部使用塑料或其他低温材料。例如，集管箱4467的界定了收纳开口4479的一个或多个部件可以包括塑料。虽然在其他实施例中可以使用其他材料，不过在图70、70A、71、76和77的图示实施例中的整个集管箱4467由塑料材料制造。在其中集管箱4467的部分或全部包括塑料的那些实施例中，这些部分可以例如通过注模来制造。
再参考图70和71，其中示出的集管箱4467的收纳开口4479具有弯曲表面4481以帮助扁平管道端部4477的插入。在其他实施例中，可以替代地使用其他形状(例如，平的倾斜表面、垂直角部表面等)。
如图71最佳示出的，扁平管道端部4477在完全插入其各自的收纳开口4479内时到达集管箱4467的内壁内表面4483下方的各个位置，由此防止在热交换器4463的工作期间由扁平管道端部447引起的不期望的压力降落。
在图70、70A、71、76和77的图示实施例中，集管箱4467的收纳开口4479被成型为界定了与扁平管道端部4477的横截面形状相同的后部4485(参考图70、70A、71、76和77中扁平管道插入的方向)。虽然每个收纳开口4479的后部4485可以被制成一定的尺度以界定与扁平管道端部4477的活动配合，但是在其他实施例中(例如图70、70A、71、76和77所示的实施例)，使用紧配合。在其中采用紧配合的那些实施例中，可以将轻微的压力施加在集管箱4467和/或扁平管道4410上，以将扁平管道端部4477完全插入到收纳开口4479的后部4485内，由此提供了集管箱4467与扁平管道4477之间的可以是液密或大体液密的密封。
在一些实施例中，集管箱4467和/或扁平管道端部4477的特征用于控制或限制扁平管道端部4477在收纳开口4479内的插入量。例如，止挡件(图70、70A、71、76和77中未示出，但是图80中可见，由附图标记4675表示)可以成在扁平管道端部4477上和/或收纳开口4479的内表面上以限制扁平管道端部4477的插入深度。
在其他实施例中，扁平管道端部4477中的一个或多个可以延伸通过相应的收纳开口4479并延伸到集管箱4467的内室4487内。在这种实施例中，扁平管道端部4477能够以任意方式变形，例如通过沿着与收纳开口4479相邻的内室壁4483的表面弯曲以至少部分地与这些表面的形状相匹配。
在图70、70A、71、76和77的图示实施例中，粘接剂4489用于将扁平管道端部4477紧固在集管箱4467的收纳开口4479(见图71)内。可以使用许多不同的粘接剂，包括立即硬化或随时间硬化的那些，以及在设置之后保留一定程度的柔性的那些。例如，由Dow 
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生产的硅酮粘接剂可以用于许多实施例。在一些实施例中，粘接剂4489确保了扁平管道端部4477与收纳开口4479的内表面之间的永久性的紧密接合。
粘接剂4489还可以用作防止流体从集管箱4467损失的密封剂。在其他实施例中，通过将扁平管道端部4477插入收纳开口4479的后部4485内，将扁平管道端部4477充分紧固在收纳开口4479内，在此情况下，不具有或基本不具有粘接性的密封剂可以用于代替粘接剂4489。为了简化描述，涉及扁平管道对集管箱的术语“粘接剂”表示可以或不可以用作密封剂的粘接剂，应该理解，在其他实施例中这种材料可以替代地仅用作或主要用作密封剂。
如图71最佳示出的，粘接剂4489可以大体覆盖扁平管道端部4477的主要部分，并且在一些实施例中在沿着扁平管道端部4477长度的至少一个位置处围绕扁平管道端部4477的整个周界。在图70、70A、71、76和77的图示实施例中，扁平管道端部4477的末端部由于其在收纳开口4479的后部4485内的位置而未覆盖粘接剂4489。利用如上所述收纳开口4479的后部4485与扁平管道端部4477之间的相对密配合，可以防止经过集管箱4467的流体(例如，用作热交换器介质的流体冷却剂或其他流体)与4489进行接触。
根据本发明的各种实施例，粘接剂4489能够以许多不同的方式被引入在扁平管道端部4477与收纳开口4479的内表面之间，其中许多包括在扁平管道端部4477被收纳在其各自的收纳开口4479内之后或同时引入粘接剂4489。但是，在进一步描述这些实施例之前，应该注意，可以在将447插入在收纳开口4479内之前，将粘接剂4489以任意方式(例如，喷雾器、滚筒或其他施加工具)施加于收纳开口4479的内部和/或扁平管道端部4477的外部。
在管道端部插入期间或之后将粘接剂4489引入在扁平管道端部4477于收纳开口4479的内表面之间可以提供对成品热交换器4463中粘接剂4489的量和/或最终位置的更强的控制，并可以导致扁平管道端部4477于集管箱4467之间更可靠的连接和/或密封。
为了提供用于将粘接剂4489引入在扁平管道端部4477于收纳开口4479的内表面之间的空间，收纳开口4479和/或扁平管道端部4477可以成型为在其两者之间界定一个或多个间隙4493。为了简化描述，术语“间隙”(当在本文用于表示如本文所述收纳粘接接4489处的空间时)表示一个或多个这种间隙，而无论绕扁平管道端部4477的具体周界位置如何，无论用于相同扁平管道端部4477的两个或更多这种间隙是否彼此流体连通。
在一些实施例中，扁平管道端部4477与界定了收纳开口4479的相邻内表面之间的间隙4493可以具有至少约0.3mm(0.011811英寸)的宽度，以允许合适的粘接剂注入(如下所述)。此外，本发明人通过实验已经发现，不大于约1.0mm(0.03937英寸)的此间隙宽度提供了良好的性能结果。许多方面的考虑可以至少部分地界定间隙4493的尺寸，例如所需的粘接剂的量、粘接的特性(例如，粘度和规定时间)、以及对相邻扁平管道4410之间距离的限制等。其他方面的考虑涉及在一些实施例中对于集管箱4467具有最小化的厚度或深度的要求。例如，在一些实施例中，集管箱4467外延超出扁平管道芯体4465最小的量，以减小由热交换器4463在车辆内浪费的空间。
在一些实施例中，集管箱4467基本不在管道-鳍片芯体4465的深度方向上外延超出，以避免为将热交换器4463安装在车辆内所需的可用空间的浪费。例如，在图70、70A、71、76和77的图示实施例中，具体参考图76，未变形的扁平管道端部4477需要集管箱4467的经过扁平管道-鳍片芯体4465的最小化的外延，或基本没有外延。在一些实施例中，在热交换器4463的制造处理包括变形的扁平管道端部4477的使用(以下所述)时也可以减小该外延。
在一些实施例中，粘接剂4489经由集管箱4467中的一个或多个开口或经由扁平管道端部4477与集管箱4467之间的一个或多个间隙(其一旦在这些部件至少部分地组装时就可以进入)通过注入来引入。例如，如图70、70A、71、76和77所示的集管箱4467具有许多注入开口4491，其每个都通过集管箱4467的壁4495延伸到间隙4493，间隙4493界定在扁平管道端部4477与界定了收纳开口4479的一个或多个壁之间。
这些注入开口4491可以位于集管箱4467的纵向侧中的任一侧或两侧上。此外，超过一个注入开口4491可以延伸到相同的收纳开口4479。在此情况下，粘接剂4489可以例如通过集管箱4467的相对纵向侧上的两个注入开口4491同时注入相同的收纳开口4479。粘接剂4489可以一次一个地注入与每个扁平管道4410相对应的间隙4493中，同时或大体同时注入一排间隙4493(其与各个扁平管道4410相对应)中，或者同时或大体同时注入芯体4465的全部间隙4493中。在一些实施例中，粘接剂4489覆盖了每个扁平管道端部4477的整个周界，并/或可以填充扁平管道端部4477与界定了收纳开口4479的相邻壁之间的间隙4493。此外，在一些实施例(例如，图70、70A、71、76和77的实施例)中，扁平管道4410的末端可以保留为未被粘接剂4489覆盖。
将粘接剂引入在扁平管道端部4477与收纳开口4479的内壁之间的可选方式是通过位于这些部件之间并与上述间隙4493流体连通的底部开口或间隙4497来注入粘接剂。这种粘接剂引入的方式可以附加于或替代如上所述通过注入开口4491注入的方式，并可以去除对注入开口4491的需要。
图84是描述根据本发明实施例的热交换器4463的制造处理、涉及的阶段或制造步骤的框图，并由通过此处理制造的热交换器4463的示意图来实现。术语“阶段”在此处仅用于简化描述，并且不单独表示或意味着在制造生产线中这些“阶段”之间存在物理划分。例如，集管箱4467可以在与施加粘接剂4489的处理(阶段IV)相同或不同的位置处布置在自由的扁平管道端部4477上(阶段III)。
图72-75图示了根据本发明其他实施例的集管箱4467。此实施例采用了与以上结合图70、70A、71、76和77所述的集管箱4467的实施例相同的许多结构并具有许多相同属性。因此，以下描述主要针对与以上结合图70、70A、71、76和77所述的实施例不同的结构和特征。对于与以下所述和如图72-75所示的集管箱的结构和特征相关的额外信息、以及这些结构和特征的可选方案，将对以上结合图70、70A、71、76和77的描述进行参考。此后，如图72-75所示的实施例的与图70、70A、71、76和77的实施例的结构和特征相对应的结构和特征将被分配有4500系列的附图标记。
类似于图70、70A、71、76和77所示的集管箱4467，如图72-75所示的集管箱4567具有用于与扁平管道4510流体连通的内室4587、每个都具有用于收纳扁平管道4510的端部4577的后部4585的许多收纳开口4579、以及沿着集管箱4567的纵向侧(在图72-75中仅一侧可见)的许多注入开口4591。图75提供了与收纳开口4579相关的额外细节，包括用于收纳并支撑扁平管道4510(图75中未示出)的端部4577的后部4585，以及与收纳开口4579流体连通的注入开口4591。
通过收纳开口4579收纳的扁平管道4510界定了收纳开口4579的内表面与扁平管道端部4577之间的相应间隙4593。具体参考图73，相应收纳开口4579内的每个扁平管道4510的流动通道4516与集管箱4567的内室4587流体连通。图73也图示了注入开口4591与收纳开口4579之间的连接，以用于如上所述将粘接剂4589(未示出)注入到间隙4593中。
如图74最佳示出的，收纳开口4579的入口可以在每个扁平管道端部4577的一侧或多侧上被入口壁4599(图75中未示出)封闭或大体封闭。入口壁4599可以由集管箱4567的一个或多个元件来界定，例如其中界定有多个开口(其界定了每个收纳开口4579的入口)的板(在该板以所述多个开口与收纳开口4579对准的情况下安装时)。可选地，入口壁4599可以由收纳开口壁的末端(其被膨大、展开、弯曲或以其他方式成型以如上所述封闭间隙4593)来界定。在一些实施例中入口壁4599被成型为与收纳在其中的扁平管道端部4577的横截面形状匹配或大体匹配。此外，入口壁4599可以制成一定的尺度以界定与扁平管道端部4577的活动配合，或可以替代地界定紧配合，使得轻微的压力可以施加在集管箱4567和/或扁平管道4510上，以将扁平管道4510推动经过入口壁4599并推入收纳开口4579的其余部分。这样，可以在集管箱4567与扁平管道端部4577之间提供在收纳开口4579的入口处的密封。这些密封在一些实施例中可以是液密或大体液密的，并且在一些实施例中可以防止粘接剂注入期间的粘接剂泄漏。
应该注意，如图72-75(以及其他图)所示的集管箱4567的构造仅是示例性的，并不限制本发明的范围。
在一些实施例中，扁平管道端部4477、4577可以变形。例如，扁平管道端部4477、4577可以变形使得在扁平管道端部4477、4577处扁平管道4410、4510的大直径D增大而扁平管道4410、4510的小直径d减小。考虑到在一些实施例中扁平管道4410、4510的相对较小的壁厚，可以在对扁平管道4410、4510的壁不具有显著负荷的情况下进行这种变形。在一些实施例中，为变形的扁平管道端部4477、4577的周界的尺度保持与变形的扁平管道端部4477、4577的尺度大体相同。结果，在这些实施例中扁平管道4410、4510的壁不会经历显著的膨胀或收缩。
在其中扁平管道端部4477、4577变形的一些实施例中，可以在将扁平管道端部4477、4577引入到集管箱4467、4567的相应收纳开口4479、4579中之前进行这些变形。现在将结合图78-83描述其中扁平管道端部已经变形的扁平管道对集管箱连接的示例。
图78-83图示了根据本发明的三个额外实施例的扁平管道对集管箱连接。这些实施例采用了与以上结合图70-77所述的扁平管道对集管箱连接的实施例相同的许多结构并具有许多相同属性。因此，以下描述主要针对与以上结合图70-77所述的实施例不同的结构和特征。对于与以下所述和如图78-83所示的连接实施例的结构和特征相关的额外信息、以及这些结构和特征的可选方案，将对以上结合图70-77的描述进行参考。此后，如图78-83所示的实施例的与图70-77的实施例的结构和特征相对应的结构和特征将被分别分配有4600、4700和4800系列的附图标记。
在如图78-84所示的各个实施例中，扁平管道端部4677、4777、4877变形，集管箱4667、4767、4867具有相应成型的收纳开口4679、4779、4879。在硬钎焊处理结束之后-将扁平管道端部4677、4777、4877设置到收纳开口4679、4779、4879中之前，进行如图78-84所示的扁平管道端部4677、4777、4877的变形。
在图78-80的实施例中，每个扁平管道4610具有紧密收纳在收纳开口4679的相应后部4685中的端部4677。在此实施例中，每个扁平管道4610的宽侧4622、4624已经延展(例如，离开彼此弯曲)以界定扩大的扁平管道端部4677，而窄侧4618、4820被压缩(集，朝向彼此弯曲)。此外，每个收纳开口4679还具有用于对扁平管道4610插入到期望距离进行限制的止挡件4675(见图80)。
类似于图78-80的实施例，在图81-83的实施例中，每个扁平管道4710、4810的宽侧4722、4724、4822、4824已经延展以界定扩大的扁平管道端部4777、4877，而窄侧4718、4720、4818、4820已经压缩。但是，集管箱4767、4867的界定了收纳开口4779、4879的那部分具有沿靠着收纳开口4779、4879的至少一部分延伸(并在一些实施例中绕收纳开口4779、4879延伸)的一个或多个狭缝4773/4873。在任一情况下，狭缝4773、4873被定位并制成一定的尺度以收纳扁平管道4710、4810的自由端部4777、4877。狭缝4773、4873还用作对扁平管道端部4777、4877的插入深度进行限制的止挡件。
在将扁平管道端部4777、4877插入到收纳开口4779、4879和狭缝4773、4873中之后，可以将粘接剂4789、4889(未示出)注入扁平管道端部4777、4877与收纳开口4779、4879的内表面之间的间隙4793、4893中。此注入能够以本文所述的任意方式进行，并作为示例通过经由图81-83的图示实施例中的注入开口4791、4891注入来进行。在一些实施例(包括其中使用变形的扁平管道端部的那些实施例)中，一个或多个插入件4771可以布置在扁平管道端部4777之间以帮助防止当扁平管道端部4777暴露于内压负荷时扁平管道端部4777的变形。例如，通过这些插入件4771的使用，在图1-5的实施例中形成的内折叠可以受到保护以避免在暴露于内压时变形。例如，在图81和83的图示实施例中，插入件4771具有大体梯形的横截面形状，不过，至少部分地根据扁平管道端部4777的相邻形状，可以使用任意其他横截面形状。可以在施加粘接剂4789之前或之后(例如，在图84中，在台III之后，或者在台IV之前或之后)将插入件4771引入到与扁平管道端部4777相邻的其位置。
在被使用的情况下，插入件4771可以由包括但不限于塑料或金属的任意材料制造，可以是实体的或中空的，并在一些实施例中可以由容易变形或可流动并且稍后固化的物质来界定。此外，多个插入件4771可以在插入之前或插入期间连接到流入共同的杆或梁，以界定梳状的形状(未示出)。例如通过共同的杆或梁进行的这种插入可以允许在一个步骤中放置两个或更多(在一些实施例中，全部)插入件4771。在一些实施例中，共同的杆或梁与插入件4771之间的连接是不稳定的，能够在插入件4771的插入之后移除共同的杆或梁。
为了能够将插入件4771插入在相邻的扁平管道端部4777之间的期望位置，集管箱4767的相对纵向壁4795中的任一者或两者可以具有与这些位置对准并制成一定尺度以能够进行插入件4771的插入的孔(例如，件图83)。关于这一点，应该注意，插入件4771不一定占用相邻的扁平管道端部4777的整个空间，而仅需要占用扁平管道端部4777之间的足以在根据要求的压力下支撑端部的空间。
应该注意，无论扁平管道端部4477、4577、4677、4877是否变形，都可以利用本文所述的将粘接剂引入到扁平管道端部4477、4577、4677、4777、4877与收纳开口4479、4579、4679、4779、4879之间的位置的各种方式。
在本发明的一些实施例中，集管箱4467、4567、4667、4767、4867可以包括延伸在集管箱4467、4567、4667、4767、4867的收纳开口4469、4569、4679、4779、4879的壁之间并/或至少部分地界定了这些壁的加劲壁4469、4569、4669、4769、4869。这些加劲壁4469、4569、4669、4769、4869可以用于根据需要对集管箱4467、4567、4667、4767、486的部件提供强化，并在图示的集管箱实施例中不可见。例如，一个或多个加劲壁4669、4769、4869可以在集管箱4667、4767、4867的横向上延伸(例如，将集管箱4667、4767、4867的相对纵向壁4695、4795、4895连接)，并可以对集管箱4667、4767、4867提供附加的强度和/或刚度。加劲壁4669、4769、4869能够以任意方式形成，并可以与集管箱4667、4767、4867一体，或可以是以任意合适方式连接到集管箱4667、4767、4867的单独元件。在一些实施例中，加劲壁4669、4769、4869在集管箱4667、4767、4867的注模期间形成，并因此是集管箱4667、4767、4867的一体部分。
根据本发明的集管箱4667、4767、4867的一些实施例还可以具有或替代地具有相对于集管箱4667、4767、4867纵向地延伸的加劲壁。例如，这种加劲壁可以形成在界定了集管箱4667、4767、4867的收纳开口4679、4779、4879的壁之间并将这些壁连接。作为示例，一个这种纵向加劲壁4469在图70A中示出，并位于集管箱4667、4767、4867的前面和后面之间的中途(不过，这种纵向加劲壁可以根据需要位于其他位置)。这种纵向延伸的加劲壁4469可以沿着集管箱4667、4767、4867长度的任意部分或全部延伸(根据需要被收纳开口4679、4779、4879中断)。
如上所述，集管箱可以由以任意合适方式连接在一起的任意数量的部件构造。例如，图72和82图示了其中集管箱4467、4867由两个部件4467a、4467b和4867a、4867b形成的集管箱4467、4867。在两个图示实施例中，部件4467a、4467b和4867a、4867b沿着Z形界面接合，并可以通过焊接或粘接来接合。至少部分地基于用于形成集管箱集管箱4467、4867的材料，建立这种连接的其他方式是可能的。在一些实施例中，此连接是可松开的，例如图72-75所示的那样，其中集管箱4467上的夹子可以用于将集管箱的部件4467a相对于集管箱的其余部件4467b以可松开的方式紧固到位。
本文所述的各种扁平管道可以在适用于不同应用的多种不同的热交换器中使用。在这样处理时，扁平管道可以从如图1-54所示的实施例进行修改，并/或以使热交换器适用于具体应用的各种不同方式组装在热交换器中。
图85-90图示了根据本发明不同实施例的热交换器的四种构造。虽然通过修改扁平管道的数量和布置并/或通过修改扁平管道的类型(例如，管道尺寸和形状、插入件尺寸和形状等)可以得到其他的热交换器实施例，但是如图85-91所示的热交换器每个都提供了在许多应用中的独特优点。
在更详细描述如图85-90所示的各个热交换器4963、5053、5163、5263之前，应该注意，其中所示的每个扁平管道4910、5010、5110、5210可以被具有以上参考图1-54所述的形状中的任一者并用以上参考图1-54所述的方式中的任一者构造，并且也在本文结合图1-84的实施例描述的热交换器组件特征和组装方法(例如，与扁平管道、芯体构造和芯体对头箱安装相关的)可以用于如图85-90所示的热交换器4963、5063、5163、5263的构造和制造中。例如，如图85-90所示的扁平管道4910、5010、5110、5210中的每一者都是具有插入件4934、5034、5134、5234的两件式扁平管道4910、5010、5110、5210，其中使用两件单独的片材料来形成各个所示的管道4910、5010、5110、5210，并且其中使用第三件单独的片材料来形成内插入件4934、5034、5134、5234。虽然如图85-90所示的具体两件式扁平管道构造(具有插入件)是对于所述应用和其他应用所期望的，但是这些扁平管道4910、5010、5110、5210中的任一者可以阿被以上所述和/或以上所示的一件式或其他两件式扁平管道(具有插入件)中的任一者替代以使扁平管道4910、5010、5110、5210和得到的热交换器4963、5063、5163、5263适用于任意期望的应用。关于这一点，由不同数量的片形成的、扁平管道4910、5010、5110、5210与插入件的组合可以用于相同的热交换器4963、5063、5163、5263中。
在图85-91的图示管道构造和刚刚提及的任意可选管道构造中，至少部分地根据用于构造扁平管道的材料片的数量，扁平管道的窄侧中的任一侧或两侧可以由材料的相邻叠置的纵向边缘形成。因此每对叠置纵向边缘界定了扁平管道的加强窄侧。在一些实施例中，扁平管道的叠置纵向边缘中的一者或两者可以折叠一次或多次，以在扁平管道的窄侧处界定更大的材料厚度。在这些实施例的一些中，界定了插入件的加强材料片可以具有被成型为处于与扁平管道的叠置纵向边缘相邻的一个或两个纵向边缘，由此提供了在窄侧处用于管道加强的额外材料层。此外，插入件的纵向边缘中的任一者或两者可以折叠以具有与扁平管道的叠置纵向边缘处于相邻的多层厚度，由此提供了在窄侧中的任一侧或两侧处进一步的加强。因此，扁平管道的窄侧中的任一侧或两侧可以实现其量为用于成扁平管道壁的片材料厚度的至少两倍并在一些实施例中大于两倍的厚度，在一些实施例中，这是通过辊扎更厚的片材料来形成的。
如以上更详细描述的，在其中扁平管道由单个部件(具有或不具有插入件)构造的那些实施例中，可以通过将材料片的一个或多个折叠制圆来形成扁平管道的第一窄侧，并将材料片的相对纵向边缘叠置以形成扁平管道的第二窄侧(例如通过将一个纵向边缘的弯曲收纳或包围在另一个纵向边缘的更大弯曲内，或以本文所述的其他方式)来实现窄侧的加强。
在一些一件式扁平管道实施例，一个材料片可以形成扁平管道的外壁以及内流动通道。在这些实施例中，台阶部可以位于材料片的弯曲(其界定了扁平管道的窄侧)处(在该处材料片的纵向边缘被嵌套)使得扁平管道的外表面保持就可能平滑。此外，在其中插入件由单独的材料片界定的那些实施例中，此单独的材料片的两个纵向边缘可以被制圆或以其他方式成型为收纳在扁平管道的窄侧内(例如，见图46的图示实施例)。
还如以上更详细描述的，在其中扁平管道由两个单独部件构造(具有或不具有插入件)的那些实施例中，两个单独部件可以构造为相同，在此情况下，每个部件的一个纵向边缘可以具有包围另一个部件的相邻纵向边缘的更小弯曲的弯曲。这两个单独部件可以因此相对彼此颠倒以形成扁平管道。在其他实施例中，两个单独部件不彼此相同，并具有以本文所述的任意方式接合在一起的相对纵向边缘(包括但不限于嵌套拱形纵向边缘)。
此外，本文所述和/或所示的管道实施例中任一者的大体平面宽侧可以用于提供用于安装鳍片的改善的硬钎焊连接，由此带来了热交换器4963、5053、5163、5263的提高的热交换效率。
此外在可以用于图85-89的热交换器的两件式和三件式扁平管道构造的任一者中，内插入件可以是波纹形的或其他形状以界定通过扁平管道的两个或更多流动通道。内插入件可以具有位于沿着插入件宽度的不同位置处的不同形状和/或尺寸的波纹，以界定具有不同形状和/或尺寸的流动通道的两个或更多横向布置的区域(例如，见图85-89)。更宽泛而言，内插入件可以成型为界定位于沿着两件式或三件式扁平管道的宽度的不同位置处的具有不同形状和/或尺寸的流动通道的区域。在一些实施例中，流动通道的不同区域可以彼此隔离，而在其他实施例中，不同区域彼此流体连通(例如，在沿着一个或多个流动通道的长度的一个或多个位置处)。此外，在一些实施例中，在一个区域中的流动通道每个都与相同区域的另一个流动通道沿着扁平管道的长度彼此隔离，而在其他实施例中，相同区域内的流动通道彼此流体连通(例如，经由相邻流动通道之间的开口)，但是与其他区域中的其他流动通道隔离。
应该理解，利用在图85-98的图示实施例中的根据本发明的扁平管道4910、5010、5110、5210的许多优点涉及以低成本、减少的材料量和/或提高的热交换性能来制造这种扁平管道。这些优点通过使用如上所述用于形成扁平管道和插入件的具有相对较小厚度的片材料来实现。用于形成图示实施例中的扁平管道的壁的片材料具有不大于约0.15mm(0.0059055英寸)的厚度。此外，此片材料具有不小于约0.03mm(0.0011811英寸)的厚度。考虑到插入件可以硬钎焊到扁平管道的宽侧壁的事实，这些类型的壁厚度可以用于承受压缩负荷，并可以在许多实施例中实现相对良好的内压稳定性。类似地，虽然上述插入件的材料厚度中的任一者可以用于图85-89的实施例，但是用于形成图示实施例中插入件的片材料具有不大于约0.09mm(0.003543英寸)。此外，此片材料具有不小于约0.03mm(0.0011811英寸)的厚度。
通过利用用于图示热交换器4963、5053、5163、5263和用于其他热交换器设计的各种扁平管道构造，可以实现提高生产速度和/或降低材料和组装成本的优点。例如，基于为形成上述根据本发明的一件式或两件式扁平管道所需的相对较小的片变形量，可以在管道车间(例如，制造生产线3701和1900)使用无末端材料片甚至以较高的操作速度了更经济地职责扁平管道。此外，利用相对较低的修改支出，可以使用相同的扁平管路源(例如，如上所述制造的连续或无末端管路和具有鳍片的管路)来制造具有几乎任意深度的热交换器。
如图85-90所示的热交换器4963、5063、5163、5264不仅用于图示在许多应用中提供了良好的性能结果的热交换器实施例，而且还用于图示在能够单独或与根据本发明其他实施例的热交换器中的特征结合使用的许多热交换器特征。这些特征包括但不限于，被内部划分以将分离的流动导引通过相同扁平管道的不同内部区域的集管箱，以及通过热交换器的可能流动布置。
现在参考如图85所示的热交换器4963，热交换器4963具有单排具有深度T(大体类似于每个扁平管道4910的大直径D)扁平管道4910。虽然上述其他的大直径D和小直径d中的任一者可以用于扁平管道4910，但是如图85所示的扁平管道4910的大直径D不大于约300mm(11.811英寸)。在一些实施例中，不小于约10mm(0.3937英寸)的大直径D用于提供良好的性能结果。此外，如图85所示的扁平管道4910的小直径d不大于约15mm(0.59055英寸)。在一些实施例中，使用不小于约0.7mm(0.2756英寸)的小直径d以提供良好的性能结果。在图85的图示实施例中的扁平管道4910的这些尺度特别适用于机动车辆中的热交换器4963。但是，其他应用是可以的，并落在本发明的精神和范围内。
如图85所示的热交换器4963适于通过在扁平管道4910之间行进的共同的冷却流体(例如，空气)的流动来冷却两种或三种流体。在图86中冷却空气被示出为双向框形箭头，其流动通过扁平管道4910之间的鳍片(未示出)。
根据图86的图示实施例，冷却空气可以从左向右或与之相反流动通过由管道-鳍片块体4965界定的冷却网路。扁平管道4910每个都包括位于沿着扁平管道4910的宽度的不同位置处的四个内部区域4975a、4975b、4975c、4975d。四个图示的内部区域4975a、4975b、4975c、4975d具有相同或大体相同宽度，但是在其他实施例中不同宽度的内部区域4975a、4975b、4975c、4975d是可能的。此外，每个图示的内部区域4975a、4975b、4975c、4975d具有许多流动通道4916a、4916b、4916c、4916d，其每个都具有与其他内部区域4975a、4975b、4975c、4975d的流动通道4916a、4916b、4916c、4916d具有不同形状和/或尺寸。在每个内部区域4975a、4975b、4975c、4975d中的流动通道4916a、4916b、4916c、4916d的形状和尺寸至少部分地由在该内部区域4975a、4975b、4975c、4975d中的插入件4934的形状界定。虽然在图示实施例中插入件的形状随着内部区域4975a、4975b、4975c、4975d的不同而不同，但是每个扁平管道4410与热交换器4963中的其他扁平管道大体相同。
虽然在图85所示的热交换器4963中采用四个内部区域4975a、4975b、4975c、4975d，但是在其他实施例中可以由一个或多个扁平管道4910界定任意数量的内部区域4975a、4975b、4975c、4975d。此外，虽然在如图85所示的扁平管道4910的每个内部区域4975a、4975b、4975c、4975d中的插入件4934的各个部分具有与其他内部区域4975a、4975b、4975c、4975d中的该部分不同的形状(由此界定了在每个内部区域4975a、4975b、4975c、4975d中不同的流动通道4916a、4916b、4916c、4916d)，在其他实施例中，内部区域4975a、4975b、4975c、4975d中的两个或更多可以具有相同或大体相同的流动通道4916a、4916b、4916c、4916d。
继续参考图85，在一些实施例中，热交换器4963或热交换器4963的部分中的每个扁平管道4410具有相同数量的内部区域4975a、4975b、4975c、4975d，并且流动通道4916a、4916b、4916c、4916d具有相同或大体相同的形状和尺寸。但是，这在其他实施例中不是必要的情况。在每个扁平管道4910内和在扁平管道4910的组中的区域的尺寸和形状可以至少部分地基于应用的要求来确定。
图85的热交换器4963包括两个集管箱4967a和4967b。一个集管箱4967a包括三个划分壁4973a、4973b和4973c，其沿着与热交换器4963的深度T大体垂直的方向延伸，并相对于集管箱4967a和4967b的长度方向展开。另一个集管箱4967b包括两个划分壁4973d和4973e。
图85图示了表示流动通过热交换器4963的方向的许多箭头。在左侧(相对于图85)，介质流动到第一集管箱4967a中并经过每个扁平管道4910的第一内部区域4975a。第二介质在第一集管箱4967a中流动并经过每个扁平管道4910的第二内部区域4975b，并通过其中的第一划分壁4973a与通过第一内部区域4975a的第一介质的流动相分离。第二介质还在第二集管箱4967b处通过其中的第一划分壁4973d与第一介质分离，并在第二集管箱4967b处通过其中的第二划分壁4973e与通过热交换器4963的第三介质(其在一些实施例中可以是第一介质第二次经过热交换器4963，或在其他实施例中为另一种介质)分离。第一集管箱4967a的中间划分壁4973b将进入热交换器4963的第二介质的流动与在经过每个扁平管道4910的第三内部空间4975c之后离开热交换器4963的第二介质的回流相分离。第三介质通过流动经过每个扁平管道4910的第四内部区域4975d而经过热交换器4963，并在第一集管箱4967a中通过其中的第三划分壁4973与第二介质分离。
在刚刚描述的热交换器4963的一些应用中，热交换器4963的左侧部分(参考图85的立体图)可以是用于进气的高温区域。在经过每个扁平管道4910的第一内部区域4975a之后离开热交换器4963的这个部分的进气在一些实施例可以回流到热交换器4963中，其经过热交换器4963的右侧部分中每个扁平管道4910的第四内部区域4975b。因此，此回流可以接着是用于进气的低温区域。在这些实施例中，在扁平管道4910之间经过的冷却流体在图85的图示实施例中可以从右向左流动。在热交换器4963的中间部分，高温冷却流体可以进入第一集管箱4967a，经过每个扁平管道4910的第二内部区域4975b，并经由第二集管箱4967b且通过每个扁平管道4910的第三内部区域4975c返回以离开热交换器4963。此流体的回程(在第一程的上游，参考相对于在扁平管道4910之间经过的冷却流体的流动方向)因此界定了低温冷却剂区域。在一些实施例中，经过第二和第三内部区域4975b、4975c的此流体的10％可以再次流动经过这些区域，以进一步降低温度，不过在其他实施例中，其他百分比(包括0)是可能的。此外，在其他实施例中，具有任意数量的流体入口和出口的任意数量的集管器4967a、4967b中的任意数量的划分壁4973a、4973b、4973c、4973d、4973e可以以其他方式布置以提供其他的热交换器设计和功能。
图86图示了根据本发明另一个实施例的热交换器5063，其中使用了具有如图87所示的特征的扁平管道5010。图示热交换器5063适用于车载冷却流体散热器，不过对于热交换器5063的其他应用也是可能的。此热交换器5063包括内部区域5075a，基于其中冷却流体的温度相对较高的事实，内部区域5075a在一些实施例中可以是高温区域。内部区域5075a还可以包括低温内部区域5075b，其中离开第一内部区域5075a的冷却流体的至少一部分的温度可以被进一步降低。
与如图86所示的扁平管道5010相关的更多细节可以在图87中看到，图87示出了根据本发明实施例的能够在图86的热交换器5063中的使用的扁平管道5010。虽然如图87所示的扁平管道5010提供了独特的性能结果，但是应该注意，可以替代地使用本文所揭示的其他扁平管道实施例中的任一者。如图87所示的扁平管道5010由两个单独的材料片形成，其各个形成了两件式扁平管道5010的第一和第二部分5012、5014。第三材料片用于形成插入件5034。图示实施例中的第一和第二部分5012、5014是相同或大体相同的，但是相对于彼此倒转。在制造处理中，界定了较大拱形部分的较大弯曲形成在每个部分5012、5014的一个边缘上，并包围形成在另一个部分5014、5012的相应纵向边缘上的较小拱形部分，使得扁平管道5010的窄侧5018、5020每个都具有两倍壁厚。此外，插入件5034的相对纵向边缘5038、5040成型为装配在扁平管道5010的窄侧5018、5020内侧内。在此具体构造中，在一个窄侧5018上界定了三层厚度。在其中插入件5034的材料厚度与用于第一和第二部分5012、5014的材料厚度相同的那些实施例中，前述的三层厚度可以是用于形成第一和第二部分5012、5014的材料厚度的三倍，不过在其他实施例中，插入件5034可以由更薄的材料制成。应当注意，图87中所示的特征可以被应用至这里描述及/或示出的其他任何扁平管道的实施例。
在图86的热交换器中，扁平管道5010的两个内部区域5075a、5075b至少部分地由插入件5034在每个内部区域5075a、5075b内的部分界定。利用由第一内部区域5075a中插入件5034的波纹之间的更窄空间界定相对较窄的流动通道5016，第一内部区域5075a可以在一些实施例中用于支持壁第二内部区域5075b中的流体更高的压力。此外，与第二内部区域5075b相对应的第二窄侧5020壁相对的(第一)窄侧5018具有更大的加强作用。由插入件5034在第二窄侧5020处的具有两个额外折叠的纵向边缘5040来形成此加强，由此提供了具有五层材料的第二窄侧5020。此设计提供了根据本发明的扁平管道5010在由于扁平管道5010的选择区域中的预期应力在需要加强的情况下如何得到加强的示例，并且其可以在预期应力相对较低的其他区域中设置有更薄壁区域(例如，在一些实施例中0.03mm-0.15mm(0.0011811-0.0059055)。用于构造扁平管道5010的材料重量和热交换器5010的制造损耗可以因此得到显著减小。
图88图示了根据本发明另一个实施例的热交换器，其利用了如图89所示的扁平管道5110。在图88和89的图示实施例中，每个扁平管道5110的内侧区域5175具有至少部分地由沿着插入件5134的宽度而均匀或大体均匀地形成的插入件5134界定的许多流动通道5116。但是，热交换器5163设置有两组不同的扁平管道5110的组G1、G2，其具有彼此不同的流动通道5116。在其他实施例中，任意数量的这种组是可能的。流入或流出扁平管道5110的每组G1、G2的流体通过沿着热交换器5163的深度方向延伸的集管箱5167中的横向划分壁5173而与另一组G2、G1中的流体相分离。不同的流体可以在扁平管道5110的各组G1、G2中流动。例如，第一介质(例如，油)可以在一组G1中流动，而第二介质(例如，冷却流体)可以在另一组G2中流动。从组G2的扁平管道5110中更窄的流动通道5116的使用和插入件5134的壁之间更小的距离，以及组G2的扁平管道5110中窄侧5118、5120的用于相对更稳定的更大程度的加强可以看出，组G2的扁平管道5110通常适用于处于比组G1的扁平管道5110的压力更高的压力。在一些应用中，组G2的扁平管道5110可以界定热交换器5163的低温冷却流体散热器部分，而组G1的扁平管道5110可以界定热交换器5163的高温冷却流体散热器部分。
假定组G2的扁平管道5110中的介质相比组G1的扁平管道5110中的介质处于更高压力下，则由其中使用的插入件5134的设计来对组G2的扁平管道5110的宽侧5122、5124和窄侧5118、5120进行加强。具体而言，组G2的扁平管道5110中插入件5134的波纹显著地窄于组G1中的扁平管道5110中插入件的波纹。此外，组G2中扁平管道5110的窄侧5118、5120具有五层材料(通过将第一和第二管道部分5112、5124在窄侧5118、5120处的叠置纵向边缘界定的两层，以及由插入件5134的每个纵向边缘5138、5140上的桑个折叠界定的三层)，而仅在组G1中的扁平管道5110的窄侧5118、5120处由于缺少这种插入件折叠而仅布置了三层材料。应该注意，两组G1、G2内的扁平管道5110可以是相同或大体相同的，并如图89所示可以都等同地适用于的不同类型的插入件5134。因此，通过界定了用于热交换器5163的不同组的扁平管道5110的不同插入件5134，而在此具体实施例中产生了扁平管道5110中两个不同的内部区域5175。
图90图示了根据本发明另一个实施例的热交换器，其利用了与图53相似的扁平管道5210。在此具体实施例中，内部区域5275a、5275b的相对尺寸在热交换器5263的多个扁平管道5210之间变化。在一些实施例(包括例如图90的图示实施例)中，内部区域5275a、5275b的相对尺寸沿着热交换器5263的至少一部分而随着扁平管道5210逐渐变化。因此，紧固到扁平管道5210的集管箱5267可以具有相对于扁平管道5210的端部倾斜延伸的划分壁5273a。此划分壁5273a的位置可以对应于扁平管道5210中内部区域5275a、5275b的尺寸改变。如果需要，一个或多个额外的划分壁(例如图90所示的划分壁5273b)可以被包括在集管箱5267中以根据需要提供对经过热交换器5263的流动的进一步分离。
可以用于上述热交换器实施例中任一者的一件式扁平管道5310的示例在图91中作为示例示出。除了图91的实施例中大体矩形的插入件波纹5252(与图54的实施例中大体三角形的波纹4352相对照)之外，并除了图54中具有相同尺寸而在图91中具有不同尺寸的流动通道4316、5316之外，图91中的一件式扁平管道5310与前述如图54所示的扁平管道大体相同。因此，这里对于与如图91所示的扁平管道相关的更多信息，对伴随图54的描述进行参考。
图54和91中的扁平管道4310、5310可以由单个材料片制造，并可以替代以上结合图85-90所述的实施例中的任一扁平管道来使用。还应该注意，本文所揭示的其他一件式和两件式扁平管道中的任一者可以替代以上结合图85-90所述的实施例中的任一扁平管道来使用。如图54和91所示的扁平管道4310、5310两者的窄侧4318、4320、5318、5320包括用于形成扁平管道4310、5310的材料片的两倍厚度。材料片可以在将要被弯曲以形成扁平管道4310、5310的窄侧4318、4320、5318、5320的两个区域(集，与材料片的被成型为界定一体插入件4334、5334的那部分相邻并从侧面相接的区域)中折叠两次，由此将窄侧区域的厚度增大了材料厚度的三倍。此外，材料片的每个纵向边缘能够以如图54和91所示的方式弯曲并移动，以包围各个被加强部分。这些被加强部分两者都可以设置有台阶部4358、4360(图91中不可见，但图54中可见)来以凹入的方式收纳相应的纵向边缘。为了对扁平管道4310、5310的窄侧4318、4320、5318、5320进行进一步加强，可以将额外的折叠结合到如图54和91所示的被加强部分中。在图91所示的扁平管道5310中，界定了两组流动通道5316，其每个流动通道都具有与另一组中的那些流动通道不同的尺寸。相反，在图54的图示实施例中全部流动通道4316在尺寸上大体相同。
图19-23示出了能够由单个材料片制造的许多不同的扁平管道。类似于本文所示的其他一件式扁平管道，如图19-23所示的实施例中的每个都尤其适用于结合图85-90讨论的热交换器4963、5063、5163、5263。具体而言，以上结合图19-23所述的扁平管道包括由竖直或水平折叠的设置而被加强的窄侧。此外，图46图示了能够由单件片材料制造的扁平管道3710，其具有能够由另一件单独的材料片制造的插入件3734。此具体扁平管道3710还可以用于替代以上针对图85-90所述的扁平管道4910、5010、5110、5210中的任一者。如以上更详细描述的，在图46的实施例中，通过将具有额外折叠的材料片的一部分折叠来形成一个被加强的窄侧3718。由材料片的一个纵向边缘包围相同材料片的相对纵向边缘，来形成另一个被加强的窄侧3720。材料片的纵向边缘中的任一个或两个可以折叠以提供进一步加强来突出此另一个窄侧3720。第二材料片可以如上所述设置有许多波纹，并还可以在纵向边缘3738、3740的任一个或两个处设置有弯曲或折叠以提供对窄侧3718、3720的任一侧或两侧的进一步内加强。
图92-95图示了用于连接材料片以形成热交换器或热交换器的一部分(例如，热交换器芯体、热交换器芯体的一部分、管道插入件、热交换器管道、热交换器的肋片或鳍片、热交换器的头箱等)的示例性热交换器结构和方法。例如，在图93-95的图示实施例中，鳍片8313被硬钎焊到热交换器管道8310。在这些图示实施例中，热交换器管道8310由大体平面的第一材料片8317形成，并且鳍片8313由具有波纹形状的第二材料片8333形成。在其他实施例中，被硬钎焊的材料片是相同材料片的不同部分。在其他实施例中，并如下更详细解释的，热交换器管道8310和/或鳍片8313具有不同的形状。
虽然本文所述的方法涉及本专利申请中具体热交换器实施例的制造，但是这仅作为示例。因此，应该理解，参考图92-95所述的处理可以应用于本申请所述的全部热交换器和热交换器的部分的制造。
如上所解释的，热交换器管道8310和/或鳍片8313的相对较小的片材料厚度可以提供与热交换器的整体性能、可制造性以及使用更厚壁材料不能得到的可能壁构造(如本文所揭示的)相关的显著优点。此外，通过利用本文所述的扁平管道特征中的一个或多个，本发明人已经发现，具有适用于各种应用的特性的许多不同的扁平管道可以利用显著减少的材料来构造，同时保持肋更重的传统扁平管道的强度和热交换属性。此外，虽然在本文涉及扁平热交换器管道，但是本发明也可以应用于或可选地应用于具有不同横截面形状的热交换器管道，包括但不限于圆形、矩形、三角形或其他多边形、不规则形状等。
在一些实施例中，热交换器管道8310、热交换器鳍片8313和/或热交换器的其他部分可以由具有相同或大体相同厚度材料片形成。可选地，在其他实施例中，热交换器的两个或更多部分可以由具有不同厚度的材料片形成。在这些其他实施例中，热交换器管道8310可以由具有第一厚度材料片8317形成，并且热交换器鳍片8313可以布置在相邻的管道8310之间并可以由具有不同厚度的材料片8333形成。在这些实施例中，热交换器的第一部分(例如，头箱)可以由具有第一厚度的材料片形成，热交换器的第二部分(例如，管道中的至少一者)可以由具有第二厚度的材料片形成，而热交换器的第三部分(例如，鳍片8333)可以由具有第三厚度的材料片形成。
例如，在本发明的一些实施例中，扁平管道8310可以由具有不大于约0.20mm(0.007874英寸)厚度的材料片8317形成。但是，在其他实施例中，并如上所述，本发明人已经发现由具有不大于约0.15mm(0.0059055英寸)厚度的材料片形成的热交换器管道提供了与由这种材料制成的扁平管道和热交换器的总体性能、可制造性以及使用更后的壁材料不能得到的可能壁构造(如本文所述的)相关的显著优点。可选地或附加地，鳍片8313可以由具有不大于约0.20mm(0.007874英寸)厚度的材料片8333形成。在其他实施例中，鳍片8313可以由具有在约0.03-0.15mm(0.0011811-0.0059055英寸)或略微更大范围内的厚度的材料片8333形成。在其他实施例中，热交换器鳍片8313可以由具有不大于约0.03-0.03mm(0.0011811-0.0035433英寸)的材料片8333形成。
如图92-95所示，根据本发明的一些实施例制造的第一材料片8317可以包括设置于第一材料片83137的外表面X1的至少一部分的硬钎焊层8335，布置在硬钎焊层8335或硬钎焊层8335的一部分以下的内牺牲层或防腐蚀层8337，以及布置在牺牲层8337以下的芯体8315(如图92和94所示的单层，并如图93和95中具有两层或多层)。如本文以及所附权利要求中使用的，诸如“以下”、“下方”、“以上”和“上方”仅用于简化描述，并不仅表示或意味着所指的结构必须在任意结构中采用或采取的任意特定方位。
在图92-95的图示实施例中的芯体8315例如包括例如铝合金。铝合金可以具有合适量的一种或多种其他材料，例如锰、镁、钛、铜等，用于提高芯体8315的强度和/或抗腐蚀性，或者用于根据期望改变芯体8315的一个或多个其他特性。
在一些实施例种，芯体8315被改变为产生具有一个或多个与其余芯体8315不同的层8339(本文有时称为芯体8315的副层)。例如，通过例如在硬钎焊处理期间以升高的温度将硅扩散在芯体8315的上部内，上部中铝合金的结构和/或成分可以改变为界定了硅扩散在其中的层8339(见图93，其图示了在图92的结构上进行的这种处理)。在一些实施例中，可以通过产生包括硅的金属间化合物(例如硅锰铝金属间化合物)来进行此改变。通过这样处理，层8339中铝合金的一种或多种成分(例如，仅作为示例，锰)可以蓄积(在材料片8317被充分加热以允许这种蓄积的情况下)，导致芯体8315的改良层8339，其中在整个改良层8339的位置中蓄积了金属间化合物。在一些实施例中，硅可以帮助此蓄积，其例如通过将合金成分中的一种或多种拉出固溶物，或以其他方式帮助此蓄积。
改良层8339的厚度可以取决于以上涉及的扩散发生时的温度以及允许这种扩散发生的时间(例如，硬钎焊循环的时段)。在一些实施例中，改良层8339是相对于芯体8315的其余部分的阳极。例如，在其中作为硅扩散到芯体8315中的结果，锰被垃出固溶物并作为金属间物质蓄积的那些实施例中，得到的改良层8339可以是相对于芯体8315的其余部分的阳极。
继续参考图91-95，并如上所述，图示的材料片8317包括一个或多个牺牲层8337(在图92和93中为一个，在图94和95中为两个)。每个牺牲层8337可以包括金属材料，并可以是相对较纯或非合金的金属材料。在一些实施例中，牺牲层8337包括铝合金，硅以比通过下层的芯体材料8315更慢的速率通过所述铝合金扩散，并具有如本文所述的腐蚀能力。例如，在一些实施例中，牺牲层8337包括铝合金，硅以不超过通过下层的芯体材料8315的速率的50％通过所述铝合金扩散。在其他实施例中，牺牲层8337包括铝合金，硅以不超过通过下层的芯体材料8315的速率的70％通过所述铝合金扩散。关于这一点，牺牲层8337可以具有痕量(traceamount)的一种或多种额外材料(例如，铁、铜、锌、镁等金属以及这些金属的混合物)。在一些实施例中，牺牲层8337具有腐蚀能力，其与硬钎焊处理之后硬钎焊层硬钎焊层8335的相邻残余硬钎焊材料的腐蚀能力大体相似。关于这一点，应该注意，在硬钎焊处理之后，残余量的硬钎焊材料可以保留在材料片8317的任意部分或全部上。此外，在一些实施例中，牺牲层8337的材料是对于芯体8315的材料(例如，对于改良层8339和/或对于芯体8315的其余部分)的阳极。
在一些实施例中，硬钎焊层8335包括铝硅合金硬钎焊材料。在其他实施例中，也可以使用或可选地使用其他硬钎焊材料，其中一些包括硅。硬钎焊层8335可以延伸过材料片8317的整个外表面，或可以替代地延伸过少于材料片8317的整个外表面(例如，仅延伸过期望的硬钎焊位置)。硬钎焊层8335可以是硬钎焊操作中使用的材料片8317的一部分，或可以在硬钎焊操作期间沉积在材料片8317的一部分上或由材料片8317的一部分形成。在任一情况下，硬钎焊层8335的残余硬钎焊材料可以是对于牺牲层8337的阳极。
此处所述和/或图92-95中所示的材料片8317的层和/或副层中的任一者可以通过辊压接合而紧固在一起。仅作为示例，可以通过将具有副层属性的材料层辊扎接合到另一层材料上来制造芯体8315的副层8339，从而制造如图93所示的芯体8317。
如现在将解释的，根据本发明形成的材料片8317可以减少和/或防止腐蚀(例如，点腐蚀)。在一些实施例中，材料片8317的层和副层中的一个或多个(例如，硬钎焊层8335、牺牲层8337、副层8339和/或芯体8315的其余部分)可以由这样一种材料形成或与这样一种材料构成合金，使得其是对于材料片8317的位于其下方的层或副层的阳极。例如，在一些实施例中，材料片8317的层和副层中的每个(即，在硬钎焊处理之后硬钎焊层8335的残余硬钎焊材料、牺牲层8337、副层8339和/或芯体8315的其余部分)可以由这样一种材料形成或与这样一种材料构成合金，使得其在硬钎焊之后是对于材料片8317的位于其下方的层或副层的阳极，并是对于其上层或副层是阴极。
在一些实施例中，材料片8317的一个或多个层和副层(即，硬钎焊层8335、牺牲层8337、副层8339和/或芯体8315的其余部分)由这样一种材料形成或与这样一种材料构成合金，使得在位于其下方的层或副层中的一个或多个之间存在至少约30毫伏的差。例如，在一些实施例中，材料片8317的层和副层中的每个(例如，硬钎焊层8335、牺牲层8337、副层8339和/或芯体8315的其余部分)可以由这样一种材料形成或与这样一种材料构成合金，使得在每个相邻层之间或在彼此分离的层或副层之间存在至少约30毫伏的差。
如上所述，在一些实施例中，芯体8315包括钛。在足够量的情况下，钛可以在芯体8315的铸造期间形成树枝状晶体，导致分布于芯体8315的富钛铝的层。至少部分地取决于界定芯体8315的材料片所制造的方式，富钛铝可以主要位于牺牲层8337，主要位于芯体8315的其余部分，或完全分布于芯体8315。在一些实施例中，富钛铝可以形成芯体8315中的副层，并可以用作抵抗芯体材料腐蚀的另一种手段。这种副层也可以对于相邻的芯体8315的部分是阴极的，以进一步抵抗腐蚀。
在其中如刚刚所述富钛铝成在芯体的副层中的那些实施例中，富钛铝可以通过迫使腐蚀沿着与芯体8315平行或大体平行的方向或沿着与富钛铝副层平行或大体平行的方向传播，以帮助减慢或减少点腐蚀，从而帮助增大抗腐蚀性。在一些实施例中，芯体8315的材料包括约0.05-0.30wt％的钛。在其他实施例中，具有约0.10-0.25wt％的钛的芯体8315的材料提供了良好的强度和抗腐蚀性能。但是，在许多实施例中，包括具有约0.20wt％或略微更多的钛的芯体层8315的材料片8317提供了改善的总体性能。
在一些实施例中，材料片8317具有不大于约0.15mm的厚度(注意，可以使用本文揭示的相对较薄的管道壁和插入件材料厚度中的任一者)。例如，图92和93的图示实施例中的材料片具有约100μm(3.3937密耳)的厚度。如上所述，本发明的一些实施例具有能够由其中硅的扩散产生的改良芯体副层8339。在这些实施例中，硅可以从牺牲层8337或从硬钎焊材料硬钎焊层8335扩散到芯体8315中。考虑到扩散到芯体8315中的速率可以至少部分地确定所得到的改良芯体副层8339的深度，所以可以由牺牲层8337进行这种扩散的控制。关于这一点，牺牲层8337可以用于阻碍(但不是停止)这种硅扩散，并可以包括这样的材料(例如，如上所述对硅扩散具有更大抵抗并具有腐蚀能力的铝合金)，在该材料中硅以比芯体8315的材料中更慢的速率扩散。通过利用这种牺牲层8337，硅扩散可以限制为50μm(1.969密耳)的深度，同时仍允许以足够高的硬钎焊温度进行的足够的硬钎焊时间以将鳍片8313硬钎焊到材料片8317。在一些实施例中，本文所述的制造处理可以防止或显著减少超过30μm(1.181密耳)深度的扩散。
在其中热交换器的两个或更多部分紧固在一起的实施例中，热交换器的第二部分(例如，鳍片8313)也可以包括或可选地包括形成在外表面上或施加于外表面的硬钎焊层，布置在硬钎焊层或硬钎焊层的一部分以下的内牺牲层，以及布置在牺牲层以下的芯体。可选地或附加地，用于形成热交换器的第二部分(例如，鳍片8313)的材料片的芯体可以包括如上所述改良芯体材料的外部或外层。此外，用于形成热交换器的第二部分(例如，鳍片8313)的材料片的层或副层的每个都可以是对于一个或多个位于其下方的层或副层是阳极。在一些这种实施例中，用于形成热交换器的第二部分(例如，鳍片8313)的材料片的层和副层中的每个都这样的材料形成或与这样的材料成为合金，使得在热交换器的第二部分的相邻层之间存在至少约30毫伏的差。
在其中热交换器的两个或多个部分紧固在一起的一些实施例中，热交换器的第一部分可以由具有相对于热交换器的第二部分的外层或外部是大体阳极的外部或外层的材料片形成。例如，如图92-95所示，在一些这种实施例中，鳍片8313的外部或外层可以由对于用于形成热交换器管道8310的材料片8317是阳极的材料片形成。
可选地或附加地，鳍片8313的外部或外层可以由对于残余阿尔法相层8341是阳极的材料片8333形成，残余阿尔法相层8341是热交换器管道8310的外表面和鳍片8313之间的硬钎焊材料形成的。在一些这种实施例中，残余阿尔法相层8341对于形成热交换器管道8310的材料片8317的牺牲层8337是阳极。
在本发明的一些实施例中，热交换器的第一和第二部分可以连接到热交换器的第三部分的相对联测。例如，在图94和95的图示实施例中，具有第一和第二外表面X1、X2的热交换器8310由第一材料片8317形成。如图94和95所示，材料片8317的每侧都可以包括硬钎焊层8335(其提供了第一材料片8317的外表面X1、X2的至少一部分)、布置在硬钎焊层8335或硬钎焊层8335的一部分以下的内牺牲层或防腐蚀层8337，布置在牺牲层8337之间的芯体8315。在一些实施例中，芯体8315的两个外侧都可以包括改良芯体材料的副层8339。
本发明人已经发现，如果硬钎焊时间(即，当热交换器或热交换器的部分通过硬钎焊炉被硬钎焊的时间)缩短，则对于具有相对较小壁厚(例如，小于约0.20mm(0.007874英寸)的壁厚)的热交换或热交换器的部分的防腐蚀性能可以得到提高。本发明人已经确定在硬钎焊时间中约10％的缩短示出了理想的结果并可以在许多其他优点之外还提供了良好的强度和抗腐蚀性。此外，如果硬钎焊时间进一步缩短约一半，则可以改善其结果。
更具体而言，本发明人已经发现提高硬钎焊速度可以减少硅从硬钎焊层8335扩散到材料片8317的位于其下方的层或副层中。硅的扩散在图93和95中由虚线箭头示出。硅的扩散深度可以小于约50μm(1.969密耳)，或在一些实施例中可以显著地更小。图96以图线方式示出了此关系。图96中的虚曲线表示硅的扩散过程，而实曲线表示根据传统材料和硬钎焊技术进行的扩散过程。
在本发明的一些实施例中，被硬钎焊的热交换器或热交换器的部分被防止在传输器或类似的传输设备上，其通过CAB硬钎焊炉的不同温度区域。在一些这种实施例中，硬钎焊炉的温度可以在约577-610℃(1070-1130℉)的范围内。
用于特定热交换器或热交换器的特定部分的优化硬钎焊时间至少部分地取决于被硬钎焊的热交换器或热交换器的部分的总质量、被一个年前韩的材料片的回火条件、被硬钎焊的材料片的厚度、以及被硬钎焊的材料片的成分。例如，在一些实施例中，在CAB硬钎焊炉中用于对具有0.20mm(0.007874英寸)或更大壁厚的热交换器或热交换器的部分进行硬钎焊的传输速度是约0.5-1.5米/分(19.69-59.055英寸/分)。
在对热交换器或热交换器的部分进行硬钎焊之前，本发明人已经发现，具有与被硬钎焊的热交换器或热交换器的部分大体相似或相同的材料属性的材料样本可以用于以实验方式确定对于被硬钎焊的热交换器或热交换器的部分的优化温度分布。本发明人还已经发现，通过确定优化温度分布，可以将热交换器或热交换器的部分的传输速度提高到约1.5-4.0米/分(4.92-13.12英尺/分)，从而缩短硬钎焊时间。
在一些实施例中，可以在硬钎焊之前将无腐蚀性焊剂施加到铝材料片8317、8333一者或两者的外表面X1。在一些实施例中，可以不需要将焊剂材料施加到施加到铝材料片8317、8333一者或两者的外表面X1来实现高质量的硬钎焊连接。此外，在一些实施例(包括其中不在硬钎焊之前将焊剂材料施加到材料片8317、8333的表面的实施例)中，本发明人已经确定可以通过将一种或多种合金(例如，镁和/或锂)增加到材料片8317、8333中在受控的气氛中产生高质量的硬钎焊连接。
本发明的各种特征和优点在所附权利要求书中阐明。

Claims (24)

1.一种热交换器，包括：
管道体，其界定了流动通道，并具有至少一个壁，所述壁具有每一者都包括铝合金的第一层、第二层和第三层，所述第二层位于所述第一层和所述第三层之间，所述第三层的铝合金相对于所述第二层的铝合金是阳极，并且所述第二层的铝合金相对于所述第一层的铝合金是阳极，其中所述第三层比所述第二层更能抵抗硅的扩散；以及
通过包括硬钎焊材料的第四层被硬钎焊到所述管道体的壁的物体，其中所述第三层位于所述第二层和所述第四层之间，并且其中所述壁与硬钎焊材料的层具有不大于0.15mm的组合厚度。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其中所述物体包括相对于所述壁与所述物体之间的所述硬钎焊材料的至少一部分是阳极的铝合金。
3.根据权利要求1所述的热交换器，其中利用相对于所述第二层是阳极的所述第三层来保护所述第二层以避免腐蚀。
4.根据权利要求1所述的热交换器，其中所述物体包括相对于所述第四层的所述硬钎焊材料和所述第三层中的至少一者是阳极的金属。
5.根据权利要求1所述的热交换器，其中所述第一层和所述第二层中的至少一者包括富钛铝的副层。
6.根据权利要求1所述的热交换器，其中所述第二层所包括的金属间化合物的聚集物包括锰，而所述第一层包括非聚集的形式均匀地分配于整个所述第一层的锰、镁和铜中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的热交换器，其中所述硬钎焊材料包括硅。
8.根据权利要求1所述的热交换器，其中所述硬钎焊材料是铝硅合金。
9.根据权利要求1所述的热交换器，其中所述第三层包括其具有的非铝成分少于所述第二层的非铝成分的铝合金。
10.根据权利要求1所述的热交换器，其中所述第二层具有不大于50μm的厚度。 
11.根据权利要求1所述的热交换器，其中所述第一层和所述第二层包括不大于0.1％wt的锌。
12.根据权利要求1所述的热交换器，其中所述第三层和所述第四层中的至少一者相对于所述第一层和所述第二层中的至少一者是充分的阳极，以界定在其两者之间至少30mV的电化学电压差。
13.根据权利要求1所述的热交换器，其中所述壁与包括硬钎焊材料的层具有不大于0.10mm的组合厚度。
14.一种形成热交换器管道的方法，所述方法包括：
由至少一个铝合金片形成管道；
形成鳍片；
利用硬钎焊材料将所述鳍片硬钎焊到所述铝合金片，其中所述铝合金片和所述硬钎焊材料界定了具有不大于0.15mm厚度的壁；
将硅扩散通过与所述硬钎焊材料相邻的壁的第一层并扩散到相邻的铝合金芯体中以达到所述芯体的小于所述芯体的整体厚度的深度，其中所述第一层位于所述硬钎焊材料和相邻的所述芯体之间；以及
在仅在由与所述第一层相邻的所述芯体的所述深度界定的所述壁的第二层中而不在由所述芯体的其余部分界定的第三层中形成包括硅的金属间化合物的聚集物的同时，控制硬钎焊时间和硬钎焊温度中的至少一者以硬钎焊所述鳍片。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述铝合金片具有小于0.10mm的厚度。
16.根据权利要求14所述的方法，还包括将所述第一层辊扎接合在所述芯体上。
17.根据权利要求14所述的方法，还包括通过形成所述金属间化合物，改变所述壁的所述第二层的电势，使得所述第二层相对于所述第三层是阳极。
18.根据权利要求14所述的方法，其中所述鳍片包括相对于所述壁与所述鳍片之间的所述硬钎焊材料的至少一部分是阳极的铝合金。
19.根据权利要求14所述的方法，其中所述第二层和所述第三层中的 至少一者包括富钛铝的副层。
20.根据权利要求14所述的方法，其中所述金属间化合物的聚集物包括锰。
21.根据权利要求14所述的方法，其中所述硬钎焊材料包括硅。
22.根据权利要求14所述的方法，其中所述硬钎焊材料是铝硅合金。
23.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一层包括比所述芯体的铝合金更能抵抗硅的扩散的铝合金。
24.根据权利要求14所述的方法，其中所述第二层和所述第三层包括不大于0.1％wt的锌。 
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