CN114270130A - 集管箱组件 - Google Patents

Abstract

一种集管箱组件包括箱、集管和密封元件。箱包括配置在其至少一对相对侧上的底部。集管包括配置在至少一对相对侧上的凸片。凸片沿着配置在其上的折叠线压接，以接收箱的相应底部，并配置集管和箱之间的连接。密封元件设置在箱的底部和集管之间。凹口配置在每个凸片的外壁上，其中凹口沿着折叠线延伸，以便于将凸片压接在相应的底部上，并且在压接操作之后是可见的。

Description

集管箱组件

技术领域

本发明涉及一种热交换器，更具体地说，涉及一种用于热交换器的集管箱组件。

背景技术

热交换器通常包括一对间隔开的集管，所述集管连接到接收在壳体内的热交换器芯的两个远离且相对的端部。具体而言，每个间隔开的集管配置有用于接收热交换管的端部的槽，该热交换管与翅片一起配置热交换器芯。此外，该对间隔开的集管(下文称为集管)还通过焊接或钎焊或任何其他结合过程连接到壳体的端部。热交换器还包括一对热交换器箱(以下称为箱)，其中每个箱结合到相应的集管，用于在集管和相应的箱之间配置密封连接，从而配置集管箱组件。通常，集管通过压接连接到相应的箱。箱接收第一热交换流体，通常是来自第一入口的加压热交换流体，热交换流体穿过热交换管并被接收在箱中。箱通过第一出口输送出第一热交换流体。箱通过压接连接至集管。箱连同相应集管有助于将第一热交换流体分配到热交换芯和从热交换芯收集第一热交换流体。集管和相应箱之间的压接用于配置不同热交换器(例如水增压空气冷却器、散热器、冷凝器和蒸发器)的集管箱组件。在水增压空气冷却器的情况下，壳体通过至少一个第二入口将第二热交换介质(例如冷却剂)接收在其中和热交换管周围。在冷却剂已经从流过热交换管的第一热交换流体提取热量之后，第二热交换介质或冷却剂通过至少一个第二出口被输送出壳体。

通常，集管箱组件的集管设置有沿着折叠线折叠的凸片，以便于将集管的凸片压接在箱的相应底部上，其中密封元件设置在集管和箱的相应底部之间。为了在集管和相应箱之间配置防漏连接，要求集管和相应箱之间的压接是牢固的。通常，集管由铝形成。在集管的凸片是厚截面的情况下，与凸片是薄截面时相比，将凸片压接在箱的相应底部上需要相对更大的压接力。较高的压接力可能会损坏凸片或用于将凸片压接在箱的相应底部上的压接工具。较高的压接力也可能损坏箱，特别是在箱是塑料材料的情况下。由于凸片压接在相应的底部上，所以可能在凸片上形成裂纹和缺陷，然而，这些裂纹和缺陷可能不被注意到，并且随着时间的推移而加剧，导致机械故障，从而降低热交换器的可靠性和使用寿命。

因此，需要一种集管箱组件，其集管设置成用于沿着折叠线弱化凸片，以便于将集管的厚截面凸片压接在相应箱的底部上。此外，需要一种这样的集管箱组件，其集管需要相对较小的力来将集管的凸片压接在相应箱的底部上，从而减少损坏凸片或用于压接的压接工具或者损坏箱的机会。此外，需要一种这样的集管箱组件，其集管不仅防止因集管的凸片压接在相应箱的底部上而导致形成裂纹或缺陷，而且确保在形成裂纹或缺陷的情况下仅通过视觉检查就能快速地检测裂纹或缺陷。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种具有集管的集管箱组件，所述集管消除了与传统集管相关的缺点，传统集管不具有任何这样的设置：用于沿着折叠线弱化凸片以便于将集管压接在相应的箱上，因此凸片由于在压接过程中受到高压接力而易于损坏、裂纹和缺陷。

本发明的另一个目的是提供一种这样的集管箱组件，其集管的配置需要相对较小的力来将配置在集管上的凸片压接在相应箱的底部上。

此外，本发明的一个目的是提供一种这样的集管箱组件，其集管的配置基本减小了用于将配置在集管上的凸片压接在相应箱的底部上所需的力，从而防止对用于压接的压接工具的损坏并延长压接工具的使用寿命。

本发明的另一个目的是提供一种这样的集管箱组件，其集管的配置防止对箱的损坏，特别是塑料材料的箱。

本发明的又一个目的是提供一种这样的集管箱组件，其集管的配置防止因将配置在集管上的凸片压接在相应箱的底部上而导致形成裂纹或缺陷。

本发明的又一个目的是提供一种这样的集管箱组件，其集管的配置有助于在形成任何裂纹或缺陷的情况下仅通过视觉检查就快速且容易地检测在集管上形成的裂纹或缺陷。

在本说明书中，一些元件或参数可被索引，比如第一元件和第二元件。在这种情况下，除非另有说明，否则这种索引只是为了区分和命名相似但不相同的元件。不应从这种索引推断出优先级的概念，因为这些术语可以在不违背本发明的情况下切换。此外，这种索引并不意味着安装或使用本发明元件的任何顺序。

根据本发明的实施例公开了一种集管箱组件。该集管箱组件包括箱、集管和密封元件。箱包括配置在其至少一对相对侧上的底部。集管包括配置在至少一对相对侧上的凸片。凸片沿着配置在其上的折叠线压接以接收箱的相应底部，并配置集管和箱之间的连接。密封元件设置在箱的底部和集管之间。凹口配置在每个凸片的外壁上，其中，凹口沿着折叠线延伸，以便于将凸片压接在相应的底部上，并且在压接操作之后是可见的。

通常，至少一个凸片配置在集管的至少一对相对侧的每一侧上。

特别地，配置在集管的至少一对相对侧的每一侧上的凸片彼此间隔开。

具体地，凸片沿着沿箱的接收在相应集管中的底部的顶部边缘延伸的凹口和折叠线折叠，以限定凸片的压接配置。

更具体地，处于其压接配置的凸片接收箱的相应底部，使得凸片的沿着凹口连接的第一部分和第二部分抵靠箱的底部的边缘。

通常，沿着凹口的每个凸片的厚度与凸片的其余部分的厚度相比减少了10-35％。

根据本发明的实施例公开了一种热交换器。该热交换器包括由多个热交换器元件连接的一对间隔开的集管箱组件，其中第一集管箱组件有助于将热交换流体分配至热交换器元件，而与第一集管箱组件相对并间隔远离布置的第二集管箱组件有助于从热交换器元件收集热交换流体。该对集管箱组件中的至少一个集管箱组件包括箱、集管和密封元件。箱包括配置在其至少一对相对侧上的底部。集管包括配置在其至少一对相对侧上的凸片。凸片沿着配置在其上的折叠线压接以接收箱的相应底部，并配置集管和箱之间的连接。密封元件设置在箱的底部和集管之间。凹口配置在每个凸片的外壁上，其中，凹口沿着折叠线延伸，以便于将凸片压接在相应的底部上，并且甚至在压接操作之后是可见的。

附图说明

本发明的其他特征、细节和优点可以从下面对本发明的描述中推断出来。当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述，随着对本发明的更好理解，将容易获得对本发明及其许多伴随优点的更完整的理解，其中：

图1a示出了根据现有技术的热交换器；

图1b示出了图1a的热交换器的集管箱组件，其中集管箱组件的集管的凸片以未压接配置示出，还示出了集管箱组件沿着截面X的放大剖视图；

图1c示出了图1a的热交换器的集管箱组件，其中集管箱组件的集管的凸片以压接配置示出，还示出了集管箱组件沿着截面X的放大剖视图；

图2a示出了根据本发明的热交换器；

图2b示出了图2a的热交换器的集管箱组件，其中集管箱组件的集管的凸片以未压接配置示出，还示出了集管箱组件沿着截面Y的放大剖视图；

图2c示出了图2a的热交换器的集管箱组件，其中集管箱组件的集管的凸片以压接配置示出，还示出了集管箱组件沿着截面Y的放大剖视图；

必须注意的是，附图以足够详细的方式公开了本发明以供实施，如果需要，所述附图帮助更好地定义本发明。然而，本发明不应局限于说明书中公开的实施例。

具体实施方式

尽管如此，本发明涉及一种用在汽车中的热交换器的集管，该集管配置有凸片，所述凸片具有这样的构造：其有助于将箱压接在集管上，而不需要太多的努力并且不损坏压接工具，而且还减少了因集管在压接期间受到高压接力而对集管造成的损坏、裂纹和缺陷的机会。此外，热交换器的集管具有这样的配置：即使在集管上形成损坏、裂纹和缺陷的情况下，这些从外部也是可见的，并且仅通过视觉检查就可以检测到。然而，本发明适用于任何应用中使用的并且通过将一个部件压接在另一个部件上来配置的任何组件。

图1a示出了传统的热交换器01。热交换器01通常包括一对间隔开的集管02a和02b，简称为集管02a和02b，其连接到被接收在壳体06内的热交换器芯的两个远离且相对的端部。具体地，每个间隔开的集管02a和02b配置有用于接收热交换管的端部的槽，该热交换管与翅片一起配置热交换器芯。此外，集管02a和02b还通过焊接或钎焊或者任何其他结合过程连接到壳体06的端部。热交换器01还包括一对热交换器箱04a和04b，以下称为箱，其中每个箱04a、04b结合到相应的集管02a、02b，用于在集管02a、02b和相应箱04a、04b之间配置密封连接，从而形成集管箱组件09a、09b。通常，集管02a和02b通过压接连接到相应的箱04a和04b。箱04a接收第一热交换流体，通常是来自第一入口07a的加压热交换流体，另一箱04b通过第一出口07b输送出第一热交换流体。箱04a和04b连同相应的集管02a和02b一起有助于将第一热交换流体分配至热交换芯03和从热交换芯03收集第一热交换流体。壳体06通过至少一个第二入口将第二热交换介质(特别是冷却剂)接收在其中和热交换管周围。在冷却剂已经从流过热交换管的第一热交换流体提取热量之后，第二热交换介质或冷却剂通过至少一个第二出口而被输送出壳体06。

通常，集管箱组件09a、09b的集管02a、02b分别设置有凸片03a、03b。凸片03a、03b沿着折叠线08a、08b折叠，以便于将集管02a、02b压接在箱04a、04b的相应底部05a、05b上，其中密封元件11a、11b设置在集管02a、02b和箱04a、04b的相应底部05a、05b之间。图1b示出了热交换器01的集管箱组件09a、09b，其中凸片03a、03b以未压接配置示出，还示出了集管箱组件09a、09b沿着截面X的放大剖视图，其中凸片03a、03b处于未压接配置。图1c示出了热交换器01的集管箱组件09a、09b，其中凸片03a、03b以压接配置示出，还示出了集管箱组件09a、09b沿着截面X的放大剖视图，其中凸片03a、03b处于压接配置。集管02a、02b和相应箱04a、04b之间的压接需要是牢固的，以便在集管02a、02b和相应箱04a、04b之间配置防漏连接。密封元件11a、11b在集管02a、02b和相应箱04a、04b之间提供密封连接。通常，集管02a、02b由铝形成。在集管02a、02b的凸片03a、03b是厚截面的情况下，将凸片03a、03b压接在箱04a、04b的相应底部05a、05b上需要相对更大的压接力。较高的压接力可能会损坏凸片03a、03b或用于将配置在集管02a、02b上的凸片03a、03b压接在箱04a、04b的相应底部05a、05b上的压接工具。

为了便于将配置在集管02a、02b上的凸片03a、03b容易地压接在箱04a、04b的相应底部05a、05b上，凸片03a、03b可以通过沿着凸片03a、03b的内壁设置凹口而沿着折叠线08a、08b弱化，如图1b所示。由于空间限制，沿着其内壁具有凹口的凸片03a、03b相对更容易出现裂纹、缺陷和损坏。此外，如果由于压接而沿着凹口形成裂纹或缺陷，一旦凸片03a、03b压接在箱04a、04b的相应底部05a、05b上，这些裂纹或缺陷就不可见。因此，这种裂纹和缺陷可能不被注意到，并随着时间的推移而加剧，导致机械故障，从而降低热交换器01的可靠性和使用寿命。因此，需要一种具有这种配置的集管02a、02b的热交换器，该配置允许仅通过视觉检查来检测集管02a、02b的损坏、裂纹和缺陷，从而避免由于损坏、裂纹和缺陷的加剧而导致的热交换器01的严重机械故障，因为这些损坏、裂纹和缺陷保持隐藏且未被注意到。

图2a示出了根据本发明实施例的热交换器200。热交换器200包括由多个热交换器元件40a连接的一对间隔开的集管箱组件100a和100b，热交换器元件40a与设置在热交换器元件40a之间的翅片元件一起形成热交换器芯40的一部分。该对集管箱组件100a和100b中的第一集管箱组件100a有助于将热交换流体分配至热交换器元件40a，特别是热交换器管。该对集管箱组件100a和100b中的设置成与第一集管箱组件100a相对并且间隔远离的第二集管箱组件100b有助于从热交换器元件40a(特别是热交换器管)收集热交换流体。

根据本发明的实施例公开了集管箱组件100a。由于第一和第二集管箱组件100a和100b在结构上是相同的，因此此后公开的用于集管箱组件100a和配置集管箱组件100a的元件的每个实施例也可以适用于集管箱组件100b和配置集管箱组件100b的元件。为了本文件的简洁，在下面的描述中仅详细描述第一集管箱组件100a。

第一集管箱组件100a包括箱10a、集管20a和密封元件30a。箱10a包括配置在箱10a的至少一对相对侧上的底部12a。集管20a包括配置在其至少一对相对侧上的凸片22a。更具体地，凸片22a配置在集管20a的相对侧上，该相对侧与箱10a的配置有底部12a的相对侧互补。凸片22a沿着配置在其上的折叠线24a压接以接收箱10a的相应底部12a，并配置集管20a和箱10a之间的连接。根据本发明的实施例，至少一个凸片22a配置在集管20的至少一对相对侧的每一侧上。在一示例中，集管20a的每一侧包括配置在其上的三个凸片，如图2b所示。在集管20a的至少一对相对侧的每一侧上有一个以上凸片22a的情况下，则凸片22a通过相邻凸片22a之间的间隔23a而彼此间隔开，如图2b和图2c所示。然而，本发明不限于任何特定数量的凸片22a、凸片22a的放置及凸片22a之间的间隔，只要凸片22a能够接收箱10a的相应底部12a以配置集管20a和箱10a之间的连接。密封元件30a设置在箱10a的底部12a和集管20a之间，并且配置集管20a和箱10a之间的密封连接。根据本发明的实施例，密封元件30a是连续闭环的形式。然而，本发明不限于任何特定数量的密封元件30a、密封元件30a的放置和配置，只要密封元件30a配置集管20a和箱10a之间的密封连接。

凹口26a配置于在集管20a上配置的每个凸片22a的外壁上，其中凹口26a沿着折叠线24a延伸，以便于将凸片22a压接在箱10a的相应底部12a上，同时即使在压接操作之后仍是可见的。具体地，配置在凸片22a上的凹口26a有助于沿着折叠线弱化凸片22a，以便于沿着折叠线24a将集管20a的甚至厚截面凸片22a压接在相应箱10a的底部12a上。更具体地，与凸片22a的其余部分的厚度相比，凸片22a的沿着凹口26a的厚度减少了10-35％。通过这种配置和沿着折叠线24a的凸片22a的弱化，将集管20a的凸片22a压接在相应箱10a的底部12a上所需的力相对较小，从而减少了损坏凸片22a或损坏用于压接的压接工具的机会。此外，凹口26a的这种配置不仅防止由于集管20a的凸片22a压接在相应箱10a的底部12a上而导致形成裂纹或缺陷，而且确保在当裂纹或缺陷形成于凹口附近和集管20a的外壁处时形成裂纹或缺陷的情况下仅通过视觉检查就快速检测裂纹或缺陷。凸片22a沿着相应的折叠线24a和凹口26a折叠，凹口26a沿着箱10a的接收在相应集管20a中的底部12a的顶部边缘延伸，以限定凸片22a的压接配置。如图2c所示，处于其压接配置的凸片22a因此接收箱10a的相应底部12a，使得凸片22a的沿着凹口26a连接的第一部分27a和第二部分28a抵靠箱10a的底部12a的边缘。根据一实施例，箱10a的底部12a的边缘彼此正交，因此，抵靠箱的底部12a的正交边缘的凸片22a的第一部分27a和第二部分28a也正交。在另一实施例中，箱10a的底部12a的边缘可以相对于彼此成任何角度，因此，抵靠箱10a的底部12a的边缘的、凸片22a的第一部分27a和第二部分28a与所述边缘互补。根据本发明一实施例，凹口26a沿着每个凸片22a的长度并沿着折叠线24a延伸，以便于将凸片22a压接在相应的底部12a上。

类似的集管箱组件100b(也称为第二集管箱组件100b)配置在热交换器芯40的相对端部处，其中集管箱组件100b的第二箱10b压接到相应的集管20b。集管箱组件100b包括箱10b、集管20b和密封元件30b。在集管20b的单侧存在多个凸片22b的情况下，集管20b包括由间隔23b分开的凸片22b。凹口26b配置在每个凸片22b的外壁上，凹口26b沿着折叠线24b延伸，以便于将凸片22b压接在相应的底部12b上，同时甚至在压接操作之后仍是可见的。为了本文件的简洁，在本文件中没有详细公开集管箱组件100b的元件和功能。

本领域技术人员可以对如上所公开的热交换器及其集管箱组件进行多种修改和改进，且这些修改和改进仍将被认为在本发明的范围内，只要热交换器包括一对由多个热交换器元件连接的间隔开的集管箱组件，其中集管箱组件包括箱、集管和密封元件。箱包括配置在其至少一对相对侧上的底部。集管包括配置在至少一对相对侧上的凸片。凸片沿着配置在其上的折叠线压接以接收箱的相应底部，并配置集管和箱之间的连接。密封元件设置在箱的底部和集管之间。凹口配置在每个凸片的外壁上，其中凹口沿着折叠线延伸，以便于将凸片压接在相应的底部上，并且在压接操作之后是可见的。

在任何情况下，本发明不能也不应局限于本文件中具体描述的实施例，因为可能存在其他实施例。本发明应扩展到任何等同手段和任何技术上可操作的手段组合。

Claims (7)

1.一种集管箱组件(100a、100b)，包括：

·箱(10a、10b)，包括配置在其至少一对相对侧上的底部(12a、12b)；

·集管(20a、20b)，包括配置在其至少一对相对侧上的凸片(22a、22b)，所述凸片(22a、22b)适于沿着配置在其上的折叠线(24a、24b)压接以接收所述箱(10a、10b)的相应底部(12a、12b)，并配置所述集管(20a、20b)和所述箱(10a、10b)之间的连接；

·密封元件(30a、30b)，其设置在所述箱(10a、10b)的底部(12a、12b)和所述集管(20a、20b)之间，

其特征在于，凹口(26a、26b)配置在每个凸片(22a、22b)的外壁上，所述凹口(26a、26b)沿着折叠线(24a、24b)延伸，以便于将凸片(22a、22b)压接在相应的底部(12a、12b)上。

2.如权利要求1所述的集管箱组件(100a、100b)，其中，至少一个凸片(22a、22b)配置在所述集管(20)的至少一对相对侧的每一侧上。

3.如权利要求1所述的集管箱组件(100a、100b)，其中，配置在所述集管(20)的至少一对相对侧的每一侧上的凸片(22a、22b)彼此间隔开。

4.如权利要求1所述的集管箱组件(100a、100b)，其中，所述凸片(22a、22b)适于沿着沿所述箱(10a、10b)的被接收在相应集管(20a、20b)中的底部(12a、12b)的顶部边缘延伸的所述凹口(26a、26b)和相应的折叠线(24a、24b)折叠，以限定所述集管(20a、20b)的凸片(22a、22b)的压接配置。

5.如权利要求4所述的集管箱组件(100a、100b)，其中，处于其压接配置的凸片(22a、22b)适于接收箱(10a、10b)的相应底部(12a、12b)，使得凸片(22a、22b)的沿着所述凹口(26a、26b)连接的第一部分(27a、27b)和第二部分(28a、28b)抵靠所述箱(10a、10b)的底部(12a、12b)的边缘。

6.如前述权利要求中任一项所述的集管箱组件(100a、100b)，其中，沿着所述凹口(26a、26b)的每个凸片(22a、22b)的厚度与所述凸片(22a、22b)的其余部分相比减少了10-35％。

7.一种热交换器(200)，包括由多个热交换器元件(40a)连接的一对间隔开的集管箱组件(100a)和(100b)，其中第一集管箱组件(100a)适于促进将热交换流体分配至热交换器元件(40a)，而与所述第一集管箱组件(100a)相对并间隔远离布置的第二集管箱组件(100b)适于促进从热交换器元件(40a)收集热交换流体，其特征在于，所述对集管箱组件(100a、100b)中的至少一个集管箱组件是根据前述权利要求中任一项所述的集管箱组件。

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