CN1098498A - 汽车空调用的热交换器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种通过挤压加工来形 成无接缝的截面呈D字形的集水管，其制造过程简 化，能防止集水管可能的破损和变形，同时能防止制 冷剂泄漏的热交换器。通过挤压加工铝材而制成的 无接缝端面呈D字形的集水管与支管相接合，把硬 钎焊金属板放在接合部分之间，安装好热交换器后， 把该热交换器放在硬钎焊加热炉内，通过加热到580 -620℃，接合部位处的上述硬钎焊金属板熔化而形 成焊道。

Description

本发明涉及用于汽车空调器上的汽车空调（以下称为空调）用的热交换器及其制造方法。

美国No.4945635号（公告日90.8.7）公开了这种汽车空调器用的热交换器。公开的这种汽车空调用的热交换器的制作方式是，首先弯卷至少一面覆盖了熔接物的铝板，然后形成圆筒形管，再在上述圆筒形管上沿管的纵向等间距地开设承插支管两端的支管插入孔，从而加工出了管形集水管。

为在如此形成一对管形集水管上分别连接支管，要把上述支管的两端插入到各集水管上，在两根相邻的支管之间插入波纹形翅片后，在该波纹形翅片的最外部的两端上设置上下支持部件，由盖等物塞住管形集水管开口的两端，然后在一对管形集水管上安装出入管。

通过把这样安装完毕之后的热交换器放在硬钎焊加热炉内，使其在高温下加热熔接，各个部件永久性地熔接在一起，做成了一个完整的热交换器。

由此，上述的管形集水管是以下述的方式制成的：把至少一个表面上覆盖了熔接物的铝板的纵向两端对接而卷成圆筒形的管子，电焊上述两端部对接的部分后，消除因电焊而生成的接缝，通过加压加工，开设供多根管插入用的管插入孔。

因此，由上述方法在管形集水管上加工出插管孔的情况下，冲孔压力就会施加在管形集水管上，又因为集水管上焊接而成的接缝，则会发生破裂或变形这样的现象，进一步地，集水管的接颖的破裂和变形，为了进行冲压作业，插管孔必须冲压在偏离焊接接缝处。

另外，应该确认应该冲压插入孔的地方是否确切地偏离了接缝，为此在测量作业上，就要花费更多的时间。

为避免该问题，虽然通过碾磨也能够加工出管的插入孔，不过，碾磨会在管插入孔的周围产生毛刺，同时，还要有一工序来除去集水管内侧形成的毛刺。

而且，根据上述公报公开的技术，要预备好至少一面由熔接物覆盖的铝板，为了把该铝板制成圆筒状的管，要进行轧制（滚压加工），并使板材的两端接触长度变长，同时，形成了与卷起来的圆筒壁面相同厚度的部分重叠而成的接缝，沿板材纵向，通过冲压加工在端面上形成半圆形部分，同时在该突出部分上等间隔地加工出若干必要的外插管孔。

其次，在对应于上述的突出部分，左右水平部分相互相对地垂直设置，因为形成在集水管上，板的斜的两端相互重合，通过滚压制成圆筒状后，再将上述板的重合部分焊接。

因此，由于上述的制造方法要经过冲压模具的几道工序，不但要花费时间和制作模具的费用，而且在突出部分上加工出插管孔后，要经过滚压成圆筒形的过程，这样上述插管孔就会出现变形，同时，通过滚压而重合的两端部分在硬钎焊加热炉内，各部件同时熔接在一起，从接缝处会出现制冷剂的泄漏现象。

而且，现有的热交换器的制造方法，为了制作作为热交换器中心部件的集水管，不便需要好几个过程并需要很多时间以及模型的制作费用，而且，具有一熔接物层的冲压出了管插入孔的集水管因为其上有焊接的接缝，仍有泄漏、破损和变形的危险，而且存在由于破损和变形，而使制冷剂从焊接部分处漏出的缺点。

因此，本发明是要消除上述的缺点，本发明的目的是提供一种通过挤压成型制作无接缝的D字型集水管，使其制造过程简单化，并能防止集水管的破损和变形，同时还能防止制冷剂泄漏的汽车用的热交换器及其制造方法，另外，本发明的其它目的是提供一种使A1质硬钎焊金属薄板介于集水管和多根支管之间，在硬钎焊加热炉内的一定温度下加热，同时降低所需的作业时间和制造成本的汽车用的热交换器及其制造方法。

为完成上述目的，根据本发明，该热交换器具有用以引导制冷剂的并排设置的多根支管，为扩大热交换面积而设置在上述各支管之间并被设计成波纹形的波纹形翅片，连接上述多根支管的两端的第1、2管形集水管和焊接在上述的上、下波纹形翅片上的同时又焊接在上述的第1、2集水管上的一对支承部件。上述集水管是由挤压加工而成，其截面呈D字型，并由较厚的平面部分和一个较薄的弯曲部分构成，在平面部分上按一定的间隔设置了承插支管的支管插入孔。上述多根支管的两端通过硬钎焊金属板插入到上述的第1、2集水管的平面部分上，在硬钎焊加热炉内加热而使硬钎焊金属板熔化形成的焊道将它们焊接在一起。

另外，根据本发明的汽车用的热交换器的制造方法，把多根支管的端部穿过硬钎焊接金属板插入到端面为D字型的集水管上形成的支管插入孔内，同时，把上下支承部件的端部穿过上述的硬钎焊金属板面而固定到上述集水管上之后，放在硬钎焊加热炉内加热到高温状态，通过使上述的硬钎焊金属板熔化来形成熔道，使上述多根支管和连接在集水管上的上下支承部件通过熔道而焊接在集水管的平面部分上。

下面根据附图对本发明的一个实施例作详细的描述。

图1表示了本发明的一个实施例的热交换器的分解视图;

图2表示图1的重要部件的放大的分解斜视图，

图3表示图1的A-A线的截面图;

图4表示硬钎焊金属板的放大斜图;

图5表示本发明的硬钎焊金属板插在支管和集水管之间熔化前状态的放大截面图，

图6表示同上的熔接状态的重要部件的放大截面图，

图7是上述的集水管的另一个实施例的放大截面图。

如第1和第2图所示，在本发明的汽车用的热交换器中，并排地设置了引导制冷剂流动的多根扁平状支管31，而在上述各支管31之间，焊接着波纹形翅片33，该翅片的目的是通过在支管31内流动的制冷剂的温度和外部温度（大气温度）的温度差使制冷剂进行热交换而降低其温度。

进一步说，在上波纹形翅片33的上部及下波纹形翅片33的下部固定着支承部件35a、35b，在该支承部件35a和35b的两端介于硬钎焊金属板之间，并被安装到第1、第2集水管39、49的平面部分39a、49b上。

另外，上述多根扁平支管31的第1集水管侧，通过硬钎焊金属板37的平面部分37b上加工出的通孔37d（参照图4），把其插入到集水管39的平面部分39a上加工出的多个管插入孔39b内而予以固定的。

与上述方式相同，上述多根扁平支管31的第2集水管侧，通过硬钎焊金属板37的平面部分37d上加工出的通孔37a（参照图4），把其插入到集水管49的平面部分49a上加工出的多个管插入孔49b内而予以固定的。

一方面，如图3所示，上述集水管39、49是由铝板挤压加工而成，无接缝，平坦面39a、49a以及弯曲部分39c、49c成一体构成的端面为D字形的管，这些集水管的纵向两端上，用上下盖43a、43b、51a、51b气密性地封闭，分别在弯曲部分39c、49c上加工出了通孔39d、49d。在通孔39d、49d上，气密性地固定了导入制冷剂的入口管45和排出制冷剂的排出管55，在平面部分39a、49a上，形成了按一定的间隔设置的多根支管31的两端插入一定深度的管插入孔39b、49b。

在集水管39、49中，成一体的平面部分39a、49a的厚度D比弯曲部分39c、49c的厚度D′要厚。这是为了在多根支管31的端部插入到管插入孔39b、49b时，防止因与焊接的支管31接触的接触面积扩大而引起的内压使集水管39、49变形。

如图5所示，介于支管31和第1、2集水管39、49之间的硬钎焊金属板37在硬钎焊加热炉内的高温（580-620℃）下熔化而形成焊道70，如图6所示，集水管39、49以及支承部件35a、35b的两端应该成气密性地焊接着，用厚度为0.1-1.0mm的A1薄板制作。

而且，对于上述的匚形硬钎焊金属板37，如图4所示，支管31的一端应该贯穿平坦面37d，在平面部分上按照配置支管31的间隔宽度设置了相应的通孔37a，该通孔37a的周围，分别设置了与管插入孔39b、49b的内周面的厚度相同或稍高的突起37b。另外，突起37b的高度H，如图5所示，至少要与集水管39、49的平面部分39a、49a的厚度相同或高其厚度。

另外，在硬钎焊金属板的纵向的两侧附近，如图5所示，设置了在与平面部分39a、49a相结合的情况下，从外侧包围集水管39、49的弯曲部分39e、49e，并相对于平面部分37d几乎垂直地弯折的凸缘37c。适用于本发明的集水管80的其它的实施例示于图7中，为防止因制冷剂的压力而使集水管80产生变形，集水管80用一个弓形面代替图1-3中所示的集水管39、49的平面部分39a、49a。该弓形面80a上按一定的间隔加工出了承插支管31的两个端部的管插入孔80b。支管31和第1、2的集水管39、49的焊接面积要扩大，同时，应该防止因内部压力而使集水管39、49产生的变形，因此，对于图7所示的集水管80而言，上述弓形面的厚度应该比弯曲部分80c的厚度厚。

下面，描述上述的本发明的汽车用的热交换器的制造方法。

首先，通过通常的挤压成型方法，在把铝材加工成端面呈D字形的集水管后，以一定的长度切断，在集水管39、49的平面部分上，按一定的间隔，通过冲压加工出承插管31的端部的多个管插入孔39b、49b，在集水管39、49的弯曲部分39c、49c的一侧端部附近，分别加工出用以固定接管45、55的通孔39d、49d。具体地说，在第1集水管39上端加工出用以固定引入制冷剂的入口管45的通孔39d，而在第2集水管的下部设置了用以固定排出制冷剂用的排出管55的通孔49d。

其次，把上、下盖（43a，43b）（51a、51b）气密性地固定在第1、2集水管39、49的两端所形成的开口上，同时，在把引入制冷剂用的和排出制冷剂用的管插入到各自的通孔中后通过硬钎焊进行气密性地固定。另外，把通过冲压加工而成的硬钎焊金属板37的突起37b插入到集水管39、49的平面部分上形成的管插入孔39b、49b内，分别把硬钎焊金属板固定在第1、2集水管39、49上。这样，如图5所示，硬钎焊金属板37的凸缘37c保持着包围集水管39、49的弯曲部分39e、49e的外周面的状态。

之后，按一定间隔并排地设置引导制冷剂流体的支管31，之后，在这些支管31之间，分别设置波纹翅片33，在设置的上下波纹形翅片33上固定上、下支承部件35a、35b，制成了用以安装的热交换器的芯部。

然后，如图5所示，把多根支管31的两个端部插入到与第1、2集水管39、49相结合的硬钎焊金属板37的通孔37a内，使结合部分熔焊，制成了一个完整的热交换器。

把如此制成的热交换器放到硬钎焊加热炉内加热到580-620℃，如图6所示，位于集水管39、49和多根支管31及上、下支承部件35a、35b之间的硬钎焊金属板37，熔化而形成熔道70，多根支管31及上，下支承部件35a、35b和第1、2集水管39、49成气密性焊接着。

如上面所述，支管31和上、下支承部件35a、35b的两端通过硬钎焊金属板37熔焊在第1、2集水管39、49（又名80）上，尽管如此，本发明并不限于此，例如，把支管31和上，下支承部件35a，35b熔焊在第1、2集水管上之际，在集水管39、49的两端上熔焊上、下盖（43a，43b）（51a，51b），同时在集水管39、49的通孔39d、49d上熔焊出入管45、55也完全可以。

下面，描述其作用及效果。

本发明中，在第1、2集水管39、49的平面部分上按一定的间隔设置承插支管31的管插入孔39b、49b，把支管31的两端穿过硬钎焊金属板37插入该管插入孔39b、49b内而固定之后，在硬钎焊加热炉内高温（580-620℃）加热，使铝制的硬钎焊金属板37熔化，而形成焊道70，因为支管31和上，下支承部件35a、35b的两端熔焊着，制冷剂就不会从第1、2集水管39、49和支管31之间泄漏出来。

而且，本发明将支管31，支承部件35a、35b和位于管31之间的支管31和支承部件35a、35b之间的波纹形翅片33以及支管31，支承部件35a、35b的两端安装在集水管39、49之间组装好，放在硬钎焊加热炉内加热一次使硬钎焊金属板37熔化焊接好，从而缩短了制造时间，而且降低了制造成本。

如上所述，根据本发明的汽车用的空调热交换器及其制造方法具有如下的效果：通过挤压加工铝材而制成的无接缝端面呈D字形的集水管与支管相接合，把硬钎焊金属板放在接合部分之间安装好热交换器后，把该热交换器放在硬钎焊加热炉内，通过加热到580-620℃，接合部位处的上述的硬钎焊金属板熔化而形成焊道，因为是在短时间内将支管、支承部件及集水管气密性地焊接在一起，制冷剂就不会从集水管、支管和上、下支承部件的结合部位处泄漏出，因为在集水管的平面部分上加工了支管的插入孔，就能防止集水管可能出现的破损和变形，能够缩短组装工程所需要的时间，而且，由于制造工程单一，就可降低制造该热交换器的制造成本。

Claims (11)

1、一种热交换器，其特征在于该热交换器具有用以引导制冷剂的并排设置的多根支管，为扩大热交换面积而设置在上述各支管之间并被设计成波纹形的波纹形翅片，连接上述多根支管的两端的第1、2管形集水管和焊接在上述上、下波纹形翅片上的同时又焊接在上述第1、2集水管上的一对支承部件，上述集水管是由挤压加工而成，其截面呈D字型，并由一个较厚的平面部分和一个较薄的弯曲部分构成，在平面部分上按一定的间隔设置了承插支管的支管插入孔，上述多根支管的两端通过硬钎焊金属板插入到上述第1、2集水管的平面部分上，在硬钎焊加热炉内加热而使硬钎焊金属板熔化形成的焊道将它们焊接在一起。

2、根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于上述焊道是由硬钎焊金属板熔化而形成在多根支管和第1、2集水管之间。

3、根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于上述焊道是由硬钎焊金属板熔化而形成在上述一对支承部件和集水管之间。

4、根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于上述集水管由设置了支管插入孔的弓形面和要比上述弓形面的厚度要薄的弯曲部分构成，上述弓形面和弯曲面通过挤压加工铝材而无接缝地形成一体。

5、根据权利要求2所述的热交换器，其特征在于上述硬钎焊金属板是厚度为0.1-1.0mm的薄铝板，该铝板在580-620℃的温度下熔化。

6、根据权利要求5所述的热交换器，其特征在于上述硬钎焊金属板由平坦面和纵向两侧的相对于上述平面部分成垂直弯折的凸缘构成，在上述平面部分上形成用以插上述支管端部的通孔，在上述通孔的内周面上形成的厚度与上述集水管的平面部分的厚度相同或大于其厚度的突起。

7、根据权利要求6所述的热交换器，其特征在于上述硬钎焊金属板的凸缘是这样形成的：在上述集水管和上述硬钎焊金属板相结合时，其能从外侧包围集水管的弯曲部分。

8、一种汽车用的热交换器的制造方法，其特征在于把多根支管的端部穿过硬钎焊金属板插入到端面为D字型的集水管上形成的支管插入孔内，同时，把上下支承部件的端部穿过上述的硬钎焊金属板面而固定到上述的集水管上之后，放在硬钎焊加热炉内加热到高温状态，通过使上述的硬钎焊金属板熔化来形成熔道，使上述的多根支管和连接在集水管上的上下支承部件通过熔道而焊接在集水管的平坦面上。

9、根据权利要求8所述的热交换器的制造方法，其特征在于上述的集水管由铝挤压加工，形成无接缝的一个整体。

10、根据权利要求8所述的热交换器制造方法，其特征在于上述的硬钎焊金属板在580-620℃下熔化而在上述的集水管和多根支管及上下支承部件之间形成焊道。

11、根据权利要求8所述的热交换器制造方法，其特征在于上述的硬钎焊金属板是厚度为0.1-1.0mm的薄铝板。

Images