CN113544459A - 多端口挤压件(mpe)与集管的连接件 - Google Patents

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Abstract

铝或铝合金的多端口挤压(MPE)管(1)的一端与一个集管(2)之间的连接件，该连接件包含适配器(3)，在MPE管与集管之间固定有密封环(4)。本发明还涉及用于连接所述部件的方法。

Description

多端口挤压件(MPE)与集管的连接件
技术领域
本发明涉及多端口挤压管与集管之间的连接件的设计，以及将这种多端口挤压管连接到集管的方法。特别地，本发明涉及MPE和集管之间的适配器。
背景技术
基于铝或铝合金的多端口挤压型材(MPE)的微通道或微端口热交换器是已知的，其中热交换器的入口和出口设置有集管或歧管以分别分配、收集流过多端口挤压件的制冷剂。
MPE型材主要应用于在一次钎焊过程中处理许多连接件的钎焊解决方案。对于连接件数量减少的应用，不再首选“一次性”钎焊工艺，而需要其他连接方法。
从FR 2504667已知多端口管和细长型材主体之间的连接，该细长型材主体具有用于固定管的一端的凹槽。多端口管进入凹槽，该凹槽具有的弹性壁保持对管的夹持力。在凹槽的相对侧设置有细长的开口，该开口可由相应的盖子关闭，该盖子也具有一个出口/入口开口。这些部件可以由塑料材料制成，并通过基于超声波的方法连接在一起。
DE 10 2016 125 859 A1公开了将挤压金属管与塑料材料连接体连接，其中挤压金属管进入到连接体的接收部件中。所述接收部件具有一个与所述管的外部尺寸相对应的第一开口和一个略大于所述第一开口的第二开口，其中应用了一种粘合化合物来将所述部件固定在一起。
US 2017343144 A1涉及多端口平整管与集管/连接器主体之间的连接件。适配器58固定在所述多端口平整管和连接器主体32之间。适配器优选地由单个整体塑料件通过注塑成型工艺制成，并与连接器主体32的细长壁38粘合以建立适配器和连接器主体之间的永久(不可拆卸)连接。固定可以通过胶合或粘合剂来完成。平整管可以设置有锁定片，该锁定片通过粘合剂固定到平整管上。锁定片具有布置在适配器中的相应锁定元件，以将平整管锁定到适配器。
US 2008110608 A1涉及多通道管与集管之间的连接件，在多通道管和集管之间采用过渡连接器，其中热交换器包括在分开的集管之间延伸的多个平整的多通道热交换管。每个热交换管都有入口端，所述入口端通过过渡连接器与入口集管实现流体流动连通。过渡连接器具有主体和管状接头，所述主体限定了从其入口端内的入口开口延伸至其出口端内的出口开口的发散流动路径，所述管状接头从发散流动路径的入口端向外延伸通过入口集管的壁。管状接头限定了在过渡连接器的发散流动路径的入口端和入口集管的流体室之间延伸的流体流动路径。入口集管的侧向尺寸小于热交换管的侧向尺寸。这些部件可以通过焊接、钎焊或其他结合技术连接起来。
本发明提供了在现场进行简单连接的可能性，而无需任何与钎焊相关的热处理。钎焊通常会对被连接部件(尤其是金属合金)的力学性能产生负面影响。
此外，本发明可以对涂有不能耐受高温的材料的MPE型材进行简单的连接。这种涂层材料可用于保护金属不受腐蚀性流体的侵蚀。在不需要这种涂层的情况下，本发明也可应用于未涂层的MPE型材。
本发明适于在使用水/乙二醇的冷却系统中的应用，尤其是涉及电池热管理的系统。
发明内容
本发明涉及由多端口挤压件(MPE)制成的多端口挤压管(MPE管)。更具体地，本发明涉及这种MPE管的至少一端和对应的集管之间的接合，其中在MPE管的端部和集管之间布置有适配器。
根据本发明，还描述了一种用于制备MPE管并将其接合到集管的方法，其中该方法将确保部件之间具有预定固定位置和机械固定的接合，机械固定可以确保在现场轻松组装而无需任何特殊工具或流程。
由于连接是在不通过钎焊或焊接加热部件的情况下进行的，因此可以将带涂层的MPE管应用于集管，否则所述集管无法承受钎焊期间的温度。本发明适用于可在现场组装的用于电池冷却的预涂层宽MPE型材的应用，并且优选地应用于在组装线上的车辆中。本发明的原理也可应用于无涂层的MPE管。
本发明涉及多端口挤压(MPE)管1的一端与一个集管2之间的连接件，所述多端口挤压管优选为铝或铝合金制成，其中该连接件包含固定在MPE管1和集管2之间的适配器3。根据本发明的一个方面，MPE管1的一端与适配器第一端中的空腔1'配合。根据本发明的第二方面，适配器3的一端包括突出部7，该突出部7进入集管2的空腔7'中。本发明的另一方面涉及布置在适配器3和集管2之间的密封环4。本发明的再另一方面是，在MPE管1与适配器3和/或适配器3与集管2之间的固定是通过机械固定方式建立的，例如类似于卡扣式连接的凸起(notch)与开口/凹槽。根据本发明的一方面，MPE管1和适配器3之间的固定是这样建立的：MPE管1具有至少一个靠近其端部的凹口5、5'，该凹口与适配器中相应的预成型凸起12、12'互补。本发明的另一方面在于，至少一个凸起12、12'在对应凹口5、5'中的配合被可靠地锁定，因为集管2在配合区域包围适配器3并设置在所述适配器的外表面上。本发明的另一方面是密封环布置在集管2的内部凸缘和适配器的互补凸缘或座之间。在又一方面，适配器3和集管2之间的固定是通过以下方式建立的：适配器3的第二端具有至少一个凸起10、10'，该凸起与集管2的壁中的对应开口11、11'互补。在本发明的一方面中，适配器(3)由柔性材料制成，优选由塑料或类似材料制成，而集管(2)由铝或铝合金或塑料材料制成。
在本发明的另一方面中，提出了用于连接多端口挤压(MPE)管1的一端和一个集管2的方法，其中MPE管1的一端进入适配器3的第一端并且由机械固定方式固定，其中适配器3的第二端设置有密封环4，且该适配器的第二端进一步进入集管2中的相应凹槽中并通过机械固定方式固定。
根据所附权利要求书，本发明可以实现这些和进一步的优点。
附图说明
下面通过示例并参考附图对本发明作进一步详细说明，附图中：
图1示出了MPE管和集管之间的连接件的透视图，
图2以透视图和进一步以分解图的形式示出了图1的连接件，包含MPE管、适配器、密封件和集管，
图3示出了图2的连接件的上视图，包含MPE管、适配器、密封件和集管，
图4示出了适配器的透视图，
图5示出了图4的适配器的左视图，
图6示出了图4的适配器的侧视图，
图7示出了图2的集管的透视图，
图8示出了图7的集管的左视图，
图9分步骤示出了MPE管和一个适配器之间的连接过程，
图10示出了固定在适配器上的MPE管与密封环的连接过程，
图11示出了带有适配器的MPE管与密封环的连接过程，以及进一步连接到集管的连接过程的透视图，
图12以横截面图示出了支持将适配器固定到MPE管的集管的细节，
图13以侧视图示出了MPE管和集管的完整组件，
图14示出了图13中组件的横截面图，
图15示出了图13中组件的横截面透视图。
具体实施方式
图1以透视图的形式示出了带有端口8的多端口挤压管(MPE管)和带有流体连接件6的集管2之间的连接件。部分地示出了适配器3。MPE管可以由铝或铝合金制成并且可以具有各种形状或设计。其他材料也可以在本发明的范围内起作用，例如其他金属材料以及塑料材料。集管可以是金属的，例如铝或铝合金，或任何合适的塑料材料，并且具有替代设计。这同样适用于流体连接件6，流体连接件6可以具有替代设计，例如包含多于一个流体连接件。
图2示出了图1的连接件，并且进一步示出了包含MPE管、适配器3、密封件4和集管2的分解图。密封件可以是标准的、柔性的O形环，其由适当材料例如橡胶基材料制成，并具有环形横截面。组装后，O形环将呈椭圆形。适配器3设置有与集管顶侧中的开口11配合的凸起10。类似的凸起(未示出)和开口11'设置在部件的底侧。当部件连接在一起时，所述凸起和开口将适配器牢固地锁定到集管上。MPE管设置有一个凹口5，该凹口5对应于适配器空腔1'中的凸起。适配器可以是任何弹性或柔性材料。
图3示出了图2的连接件的上视图，包含带有两个凹口5、5'的MPE管1，带有凸起10的适配器3，密封件4以及带有流体连接件6和开口11的集管2。凸起和开口之间的锁定功能确保了密封件上的预定压力。凹口5、5'可以具有不同的形状和设计。这些凹口的一个重要特征是它们可以在生产线中预制，在该生产线上，管端的凹口位置及凹口的形状可以具有非常高的精度。这将有助于并确保管道与其余部件的组装准确。
图4示出了适配器3的透视图，包含一个上凸起10、一个下凸起10'和用于接收MPE管的接收空间，该接收空间具有凸起12'、12(见图5)，凸起12'、12与MPE管的凹口5、5'配合，以将MPE管牢固地锁定到适配器上。此外，适配器具有用作密封件4的座的突出部7。适配器可以具有各种形状。
图5示出了图4的适配器3的左视图，图中包含空腔1'、上下凸起10、10'以及与MPE管的相应凹口5、5'配合的凸起12、12'。适配器的侧壁优选地设置有两个狭缝9、9'，在布置有凸起的部分13、13'的每一侧各一个。这将为这些部分提供弹性运动，在组装过程的最后部分中运动受限。
图6示出了图4的适配器3的侧视图，图中包含上下凸起10、10'和突出部7。示出了两个狭缝9、9'和这些狭缝之间的部分13。
图7示出了图2的集管2的透视图，图中包含流体连接件6的上部开口11和下部开口11'。
图8示出了图7的集管2的左视图，图中包含流体连接件6、密封件4和用于接收适配器3的突出部7的接收空腔7'。
图9分步示出了MPE管和一个适配器之间的连接过程，其中，在步骤a中，MPE管1和适配器3对齐以进行组装，在步骤b和c中，MPE管进入适配器并且凸起10、10'的柔性卡扣功能被激活，在步骤d中，适配器3的凸起12、12'已经进入MPE管1的相应凹口5、5'，在步骤e中，MPE管和适配器被组装。
图10公开了固定到适配器3的MPE管1和密封件4之间的连接过程，如步骤f、g、h所示。在步骤f中，带有MPE管1的适配器3相对于密封件4定位。在步骤g中，密封件4进入MPE管的端部上，这也可以从步骤h的透视图中看到。
图11公开了带有适配器3的MPE管1和密封环的连接过程，以及进一步连接到集管2的过程，其中，各部件在步骤i中对齐，并且各部件在该适配器的突出部7进入集管2的空腔7'时被连接在一起并在步骤j中被锁定。
图12公开了集管2的细节，该集管2支持将适配器3固定到MPE管1。此处，适配器3的凸起12、12'被集管2牢固地固定在凹口5、5'中，集管将适配器的这部分完全包围，并限制适配器3的弹性部分13、13'，在弹性部分13、13'处凸起布置成在箭头A和箭头A'的区域中向外移动。集管2在该区域具有壁厚和强度，以提供对凸起12、12'的可靠锁定，从而即使施加高压，MPE管也能保持在原位。
图13公开了MPE管1和集管2的完整组件的侧视图，当部件的卡扣功能被激活时，如果不使用特殊工具就不能再将部件分离。
图14公开了图13中的组件的横截面图，其中适配器3布置在MPE管1和集管之间。密封件4布置在适配器的一端凸缘和集管的内部凸缘之间。此外，MPE管邻接集管2的一个内部台阶。图中还示出了凸起10、10'。
图15公开了图14所示组件的横截面透视图。

Claims (15)

1.多端口挤压(MPE)管(1)的一端与一个集管(2)之间的连接件，所述多端口挤压管优选为铝或铝合金的，
其特征在于
所述连接件包含固定在MPE管(1)和集管(2)之间的适配器(3)。
2.根据权利要求1所述的连接件，
其特征在于
MPE管(1)的一端与适配器(3)的第一端中的空腔(1')配合。
3.根据权利要求1所述的连接件，
其特征在于
适配器(3)的第二端包含进入集管(2)的空腔(7')的突出部(7)。
4.根据权利要求1所述的连接件，
其特征在于
在适配器(3)和集管(2)之间布置有密封环(4)。
5.根据权利要求1所述的连接件，
其特征在于
在MPE管(1)与适配器(3)和/或适配器(3)与集管(2)之间的固定是通过机械固定方式建立的。
6.根据权利要求1所述的连接件，
其特征在于
在MPE管(1)与适配器(3)和/或适配器(3)与集管(2)之间的固定是通过配合卡扣元件建立的。
7.根据权利要求1所述的连接件，
其特征在于
在MPE管(1)与适配器(3)和/或适配器(3)与集管(2)之间的固定是通过胶合或冷硬化化合物建立的。
8.根据权利要求1所述的连接件，
其特征在于
在MPE管(1)与适配器(3)之间的固定是这样建立的：MPE管(1)具有至少一个靠近其端部的凹口(5，5')，所述凹口与适配器(3)中相应的预成型凸起(12,12')互补。
9.根据权利要求8所述的连接件，
其特征在于
所述至少一个凸起(12，12')在对应凹口(5，5')中的配合被牢固地锁定，因为集管(2)在配合区域包围适配器(3)并设置在所述适配器的外表面上。
10.根据权利要求4所述的连接件，
其特征在于
密封环设置在集管(2)的内部凸缘和适配器(3)的互补凸缘之间。
11.根据权利要求1所述的连接件，
其特征在于
在适配器(3)与集管(2)之间的固定通过如下方式建立：适配器(3)的第二端具有至少一个凸起(10，10')，所述凸起与集管(2)的壁中的相应开口(11，11')互补。
12.根据权利要求1所述的连接件，
其特征在于
适配器(3)由柔性材料制成，优选由塑料或类似材料制成。
13.根据权利要求1所述的连接件，
其特征在于
集管(2)由铝或铝合金或塑料材料制成。
14.根据权利要求1所述的连接件，
其特征在于
MPE管具有保护涂层。
15.用于连接多端口挤压(MPE)管(1)的一端和一个集管(2)的方法，
其特征在于
MPE管(1)的所述一端进入适配器(3)的第一端并通过机械固定方式固定，适配器(3)的一个第二端设有密封环(4)，所述第二端进一步进入集管(2)中的相应凹槽并通过机械固定方式固定。
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