CN103597310A - 热交换器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热交换器，其中，将散热器、油冷却器、冷暖空调用冷凝器、辅助水箱使用合成树脂材料来制作成拼合式本体，从而进行（热、振动）焊接固定，并且能够提高热交换效率以及将散热性进行最大化，并且可提高制造上的方便性。话句话说，本发明的热交换器本体构成为使用合成树脂材料，并且将上部本体和下部本体划分为上下，并且上述本体由散热器、油冷却器、冷凝器划分而形成，并且通过形成于上述上部本体的第二本体的结合孔和形成于下部本体的第一本体的结合孔对热交换管进行插入组装，并且插入组装于上述结合孔的热交换管相互焊接固定，并且在上部本体的第二本体上部相互焊接固定第一本体以及在下部本体的第一本体下部相互焊接固定第二本体相互，并且在热交换管之间插入组装散热片，并且在上述散热器、油冷却器、冷凝器中，上部流入口与热交换管的流体通道及下部流出口进行贯通。

Description

热交换器

技术领域

本发明涉及热交换器，更详细地涉及将散热器（radiator）和油冷却器、冷暖空调用冷凝器、辅助水箱使用轻量化合成树脂材料来制作成拼合式（split type）本体，从而进行（热、振动）焊接固定，并且能够提高热交换效率及将散热性进行最大化，并且提高制造上的便利性，上述散热器和油冷却器、冷暖空调用冷凝器、辅助水箱使用于汽车及拖拉机、挖掘机、叉车等，从而进行冷却。

背景技术

通常，在汽车、拖拉机、挖掘机、叉车等中，为了对从发动机部所产生的高温的热及动力转向油等进行冷却，对冷却水和油进行循环，从而通过如散热器和油冷却器等一样的热交换器进行散热。

在另外对上述散热器和油冷却器等进行制作后，安装于汽车等的发动机室内部，因此需要更多制作成本，并且在组装以及设置过程中需要更多时间，从而降低操作性，并且占用大量的空间占有率，从而切实需要能够解决上述问题的方案。

另外，在冷暖用空调的情况下，通过冷凝器来执行制冷剂的热交换，但是通常所使用的冷暖空调用室外机的非金属管道在温度达到零下5度以下时，则制冷剂会结冰，从而存在压缩发动机无法运转的弊端。

为了解决上述问题，本发明的发明人申请了经过结构改进的热交换器专利。

换句话说，国内专利申请号10-2010-0019125中，在构成热交换器方面，将散热器和油冷却器、辅助水箱及冷暖空调等冷凝器使用轻量化合成树脂材料来制作成两分的本体，从而进行焊接固定，并且可使得散热片（radiation fin）牢牢地组装于本体的散热片结合部，从而能够排出低碳，简化制造工艺，降低成本，易于安装，将空间占有率进行最小化，并且提出了散热性优良的热交换器，但是上述先申请的专利发明中，由流体所经过的流体通道单纯地制作成管体，从而在增大用于热交换的表面积时存在局限，由此热交换效率的提高也受到限制。

并且，将本体整体形成为前后两分体后进行焊接，因此焊接面宽，在进行焊接操作时，合成树脂液会流下，从而在对本体进行焊接固定后，必需进行后加工处理，因此存在如下问题：制造工艺非常繁琐，并且降低生产效率。

此外，焊接面宽，从而准确地焊接固定于金属模型时存在很多困难，并且不能对焊接面进行准确地焊接固定，从而在焊接部位产生漏水等产品的废品率高。

发明内容

本发明中所提供的热交换器中，解决将散热器、油冷却器和冷凝器、辅助水箱等制作成一体的本发明者的先专利申请中所具有的诸多问题。

换句话说，本发明提供热交换器，其中，将焊接部位进行最小化，从而可对焊接操作时所产生的繁琐的后加工处理及产品的废品率进行最小化。

另外，本发明提供热交换器，其中，对用于热交换的表面积进行最大化，从而能够提高更优良的热交换效率及散热性。

由此，在本发明中，为了解决上述课题，提供如下热交换器。

换句话说，在本发明中，将热交换器本体使用合成树脂材料，并且构成为将上部本体和下部本体划分为上下，上述本体由散热器、油冷却器、冷凝器划分而形成，并且通过形成于上部本体的第二本体的结合孔和形成于下部本体的第一本体的结合孔，对热交换管进行插入组装，并且插入组装于上述结合孔的热交换管相互焊接固定，并且在上述上部本体的第二本体上部相互焊接固定第一本体以及在下部本体的第一本体下部相互焊接固定第二本体，并且在热交换管之间插入组装散热片，并且在上述散热器、油冷却器、冷凝器中，上部流入口与热交换管的流体通道及下部流出口进行贯通。

此外，本发明中，上述热交换器本体使用合成树脂材料，并且构成为将上部本体和下部本体划分为上下，上述本体由散热器、油冷却器、冷凝器划分而形成，上述上部本体的第二本体及下部本体的第一本体在热交换管组装散热片后，在将支柱帽（supportercap）插入结合于热交换管的流体通道后，嵌入至注射成型机中，从而在嵌件注射成型时与热交换管构成为一体，并且在上述上部本体的第二本体上部相互焊接固定第一本体以及在下部本体的第一本体下部相互焊接固定第二本体，并且在上述散热器、油冷却器，冷凝器中，上部流入口与热交换管的液体通道及下部流出口进行贯通。

此外，本发明中，在上述热交换管的流体通道内部形成有多个突起，其用于增加导热表面积。

此外，在上述热交换管形成有如铝（Al）、铜（Cu）一样的金属皮膜层。

本发明的热交换器中，将散热器和油冷却器、辅助水箱以及冷暖空调等的冷凝器使用轻量化合成树脂材料来制作，并且将本体的上下部制作成拼合式本体，并且可制作成对热交换管的导热表面积进行最大化，从而在本体插入组装后，进行（热、振动）焊接固定或者进行嵌件注射成型，并且可将散热片牢牢地组装于本体的散热片结合部，从而将产品废品率进行最小化，并且不需要后加工处理，可更加对热交换效率进行最大化，上述散热器和油冷却器、辅助水箱以及冷暖空调使用于汽车及拖拉机、挖掘机、叉车等，从而进行冷却。

此外，本发明具有如下效果：在制作热交换器时减少二氧化碳的排出，同时，由于不使用铅，从而减少水质污染，并且大大有助于产品的轻量化等。

附图说明

图1是表示本发明中所提供的散热器的优选的一个实施例的一部分分解状态的正面构成图。

图2是表示本发明中所提供的热交换器中上部本体和热交换管的组装前状态的部分透视图。

图3是表示本发明中所提供的热交换器中上部本体和热交换管的另一个实施例的组装前状态的部分透视图。

图4是表示本发明中所提供的热交换器中上部本体和热交换管的另一个实施例的组装前状态的部分透视图。

图5是表示本发明中所提供的热交换器中用于将热交换管插入组装于本体的一部分另一个实施例的部分透视图。

图6是表示将本发明的热交换器本体向前后方向划分为三等分后制作的情况下的透视图。

图7是表示本发明中所提供的热交换器中结合于热交换管的散热片的另一个实施例的正面构成图。

图8是表示本发明中所提供的的热交换器中，在热交换管上结合支柱帽后将要进行嵌件注射成型时的分离状态截面构成图。

图9是表示本发明中所提供的热交换器中，在热交换管上结合支柱帽后进行嵌件注射成型的状态的截面构成图。

图10是表示本发明中所提供的热交换器中，在热交换管上结合支柱帽并进行嵌件注射成型后完成产品的状态的截面构成图。

图11是表示本发明中所提供的热交换器中，在热交换管上结合支柱帽后将要进行嵌件注射成型时的主要部分的部分透视图。

图12是表示本发明中所提供的热交换器中，将热交换管向前后方向设置为2段以上的情况下，将要进行注射成型时的主要部分的部分透视图。

图13是本发明中所提供的热交换器中，将热交换管向前后方向设置为2段以上的情况下的平面构成图。

具体实施方式

以下，结合本发明的优选实施例和附图进行详细说明。

图1是表示本发明中所提供的热交换器的优选的一个实施例的透视图。

换句话说，本发明的热交换器1使用如尼龙树脂一样散热性比作为非金属的铝优良的材料等，对本体进行注射成型。

上述热交换器1本体包括：上部本体8，其注射成型为上下拼合式（split type）；下部本体9，其另外进行注射成型；多个热交换管6，其通过另外挤压成型等方法进行制作，以便设置于上部本体8和下部本体9之间；多个散热片7，其组装于上述热交换管6之间。

上述上部本体8构成有散热器2、油冷却器3、冷凝器4、辅助水箱5，其注射成型为上下拼合式。

换句话说，上部本体8中，将上部第一本体8a和下部第二本体8b构成为上下拼合式，并且其用于将热交换管6上部与第二本体8b进行焊接固定。

将热交换管6按照所需的长度进行切断后，插入组装于结合孔10，之后进行焊接固定，上述热交换管6使用另外合成树脂材料并主要通过挤压成型等方法来制作，上述结合孔10形成于上部本体8的第二本体8b。

上述热交换管6和散热片7中，将如具有优良导热性的铝（Al）、铜（Cu）一样的皮膜层形成为一定厚度，从而可对散热片7和热传导率进行最大化。

在热交换管6和散热片7上形成金属皮膜层的方法为广为人知的普通方法，首先，在热交换管6上结合散热片7的状态下，为了镀金而进行药物处理后，在外面部上覆盖金属皮膜后进行电镀，从而形成一定厚度的铝（Al）或者铜（Cu）等金属皮膜层。如上所述，在形成金属皮膜层的情况下，在将热交换管6和散热片7插入结合时，在两部件之间所产生的间隙利用金属皮膜层来进行填充，由此也加倍提高热传导性。

如图2至4所示，上述热交换管6的形状可构成为截面大的矩形、小的矩形、长椭圆形等，并且为了将导热表面积进行最大化，在内部的流体通道11按照规定的间距形成多个突起12。

上述热交换管6的上部与第二本体8b的结合孔10进行插入组装后焊接，并且下部与形成于第一本体9a的结合孔13进行插入组装后焊接固定，上述第一本体9a形成下部本体9的上部。

上述热交换管6的焊接固定方法可使用热焊接、振动焊接、粘合剂等来进行操作，作为一个例子，可使用如下方法：使用加热板对上下的结合孔10、13周围进行加压，则使用合成树脂材料来制作的第二本体8b和第一本体9a的结合孔10、13的周边进行溶融的同时，在溶融状态下与热交换管6进行硬化，则会进行热焊接固定的方法，或者对结合孔10、13周围边缘进行溶融后，向热交换管6侧进行加压，则结合孔10、13内侧部位溶融至中央部位的同时进行热焊接固定的方法，或者振动焊接等现有广为人知的各种焊接方法。

图5是表示本发明的一部分另一个实施例的主要部分的放大透射图。

换句话说，将热交换管6插入组装于上部本体8和下部本体9的结合孔10、13时，为了提高便利性，将上部本体8的第二本体8b的前面和下部本体9的第一本体9a的前面可使用另外制作的平板(panel)进行封闭，并且将上述结合孔10、13的前面构成为开放型，从而可使得热交换管在前面进行插入组装。

换句话说，对结合孔10、13的前面进行开放，因此首先在前面对热交换管6进行插入组装后，将平板14通过热焊接等方法固定于上部本体8的第二本体8b和下部本体9的第一本体9a上，并且通过热焊接等方法对结合于结合孔10、13的热交换管6进行固定。

图6是表示本发明的另一个实施例的透视图。

话句话说，示出了如下情况：在将热交换器1的前后的厚度要制作成厚时，也可将本体向前后方向划分为三等分而制作。

图7是表示本发明的一部分的另一个实施例的示意图，其中，将散热片7向各个的上下方向按次序结合于热交换管6，上述散热片7具有如热交换管6的截面形状一样的结合孔，其中，在将热交换管6和散热片7另外制作后，当注射成型本体时，在金属模具上更易于执行嵌入操作，从而在通过嵌件成型方法来成型时，可对操作的迅速性及便利性进行最大化。

另外，本发明中，将通过结合孔10、13相互结合的热交换管6和散热片7另外制作后，当注射成型本体时嵌入于金属模具后，通过嵌件注射成型（Insert InjectionMolding）方法来进行成型，从而将制作性更加最大化。

如上所述，在热交换管6组装散热片7后，在注射成型机中进行嵌件注射成型时，由于注射机的高压和高温，导致使用合成树脂来已制作的热交换管6产生变形或者向变形的间隙流入将要注射的溶融状态的树脂，从而无法进行嵌件注射成型，或者产生不良产品的可能性也会很高。

如图8至图11所示，为了解决上述问题，在热交换管6的流体通道11两端部插入结合有支柱帽（support cap）18。

上述支柱帽18利用具有耐热性和耐压性的材料来制作，从而在进行嵌件注射成型时进行保护并支撑，以便在注射成型机中所产生的高温、高压下热交换管6也不产生变形。

在完成嵌件注射成型后，将上述支柱帽18从热交换管6的流体通道11进行分离。

图12、13是表示本发明的又另一个实施例的截面图及平面图。

换句话说，由于存在将热交换器1的热交换管6的宽度构成为窄、将高度构成为高的局限，从而将热交换管6构成为前后2段以上，进而可将热交换器1的厚度构成为厚，在此情况下，将上部本体8的第二本体8b使用另外合成树脂材料来注射成型后，插入结合于热交换管6上部，并且将另外的支撑本体19插入组装于第二本体8b下部，以便具有一定间距，之后投入于金属模具，如前所述的实施例所示，进行嵌件注射成型，从而在第二本体8b和支撑本体19之间使用合成树脂材料进行填充的同时，可将第二本体8b和支撑本体19在向前后结合2段以上的状态下进行固定。

附图中的标号15为支架，16为流入口，17为流出口，20为金属模具。

如上所示，可进行各种实施的本发明的热交换器具有如下优点：在安装于汽车等各种设备等时，首先将散热器2、油冷却器3、冷凝器4、辅助水箱5等制作成一体，从而不仅能够运送，而且使用支架15来可易于安装于安装位置，并且也可将空间占有率进行最小化。

此外，热交换器1的本体使用合成树脂材料来进行注射成型，并且在上部本体8和下部本体9上插入组装热交换管6后，为了通过热焊接方法进行固定，由第一本体8a、9a和第二本体8b、9b划分而构成，从而将热焊接部位进行最小化，进而在产品完成时可对废品率进行最小化，并且对热交换管6和散热片7进行组装后，嵌入于注射成型机，从而可使用嵌件注射成型方法来制作热交换器1。

并且，在热交换管6的流体通道11内部形成有多个突起12，并且在热交换管6和散热片7上形成如热传导率优良的铝、铜等一样的金属皮膜层，从而将导热表面积进行最大化，从而可提高热交换效率。

此外，在热交换管6之间插入组装散热片7，因此非常易于使用轻量化材料来进行操作，并且在流入口16和流出口17只连接管线，则完成安装操作，因此大幅减少组装时间。

并且，冷却液、冷却油、制冷剂等流体和气体等通过流体通道11自然降落的同时，通过流体通道11外部的散热片7实现热交换，并且可根据自然降落方式将压力进行最小化，上述冷却液、冷却油、制冷剂等流体和气体等分别通过流入口16流入至散热器2及油冷却器3、冷凝器4。

并且，将构成热交换器1本体的合成树脂材料使用如尼龙树脂一样的合成树脂材料，因此在常温下散热性比铝（Al）、铜（Cu）等材料优良，从而可将散热效果与散热片7一起进行最大化，并且如果通过流体通道10，则从流出口17流出的流体连续循环至发动机的冷却线和空调等，从而有效地执行热交换操作。

上述说明只是对本发明的技术思想进行了示例性地说明,本发明所属的技术领域中具有一般知识的技术人员在不脱离本发明的本质特性的范围内可进行各种各样的修改、变更及置换。

由此，本发明中所提出的实施例及附图，不是为了对本发明的技术思想进行限制，而是为了说明，并且不会根据上述实施例及附图对本发明的技术思想的范围进行限制。

本发明的保护范围应当根据以下的请求范围进行理解，并且理解为在与其同等范围内的所有技术思想均包括于本发明的权利范围。

本发明涉及热交换器，更详细地将散热器和油冷却器、冷暖空调用冷凝器、辅助水箱使用轻量化合成树脂材料来制作成拼合式本体，从而进行（热、振动）焊接固定，并且能够提高热交换效率及将散热性进行最大化，并且可提高制造上的便利性的热交换器领域中所利用。

Claims (4)

1.一种热交换器，在构成热交换器方面，其特征在于：

上述热交换器本体构成为使用合成树脂材料，并且将上述本体和下部本体划分为上下，

上述本体由散热器、油冷却器、冷凝器划分而形成，通过形成于上述上部本体的第二本体的结合孔和形成于下部本体的第一本体的结合孔对热交换管进行插入组装，并且插入组装于上述结合孔的热交换管相互进行焊接固定，并且在上部本体的第二本体上部相互焊接固定第一本体以及在下部本体的第一本体下部相互焊接固定第二本体，

在上述热交换管之间插入组装散热片，并且在上述散热器、油冷却器、冷凝器中，上部流入口与热交换管的流体通道及下部流出口进行贯通。

2.一种热交换器，在构成热交换器方面，其特征在于：

上述热交换器本体构成为使用合成树脂材料，并且将上部本体和下部本体划分为上下，

上述本体由散热器、油冷却器、冷凝器划分而形成，上述上部本体的第二本体及下部本体的第一本体在热交换管组装散热片后，在热交换管的流体通道插入结合支柱帽后，嵌入于注射成型机中，从而在进行嵌件注射成型时与热交换管构成为一体，

在上述上部本体的第二本体上部相互焊接固定第一本体以及在下部本体的第一本体下部相互焊接固定第二本体，

在上述散热器、油冷却器、冷凝器中，上部流入口与热交换管的流体通道及下部流出口进行贯通。

3.一种热交换器，在构成热交换器方面，其特征在于：

上述热交换器本体构成为使用合成树脂材料，并且将上部本体和下部本体划分为上下，

上述本体由散热器、油冷却器、冷凝器划分而形成，上述上部本体的第二本体和下部本体的第一本体中，将合成树脂材料另外进行注射成型，从而在前后2段以上的的热交换管上组装散热片后，将支撑本体使用另外合成树脂材料来注射成型于上述第二本体的下部，从而结合于热交换管，

在上述热交换管的流体通道插入结合支柱帽后，嵌入于注射成型机中，从而在进行嵌件注射成型时，在第二本体和支撑本体之间使用合成树脂材料进行填充的同时，与热交换管构成为一体，

在上述上部本体的第二本体上部相互焊接固定第一本体以及在下部本体的第一本体下部相互焊接固定第二本体，

在上述散热器、油冷却器、冷凝器中，上部流入口与热交换管的流体通道及下部流出口进行贯通。

4.根据权利要求1至3中任何一项所述的热交换器，其特征在于：

在上述热交换管和散热片形成如铝（Al）、铜（Cu）一样的金属皮膜层。

Images