CN114467002A - 集管-箱组件 - Google Patents
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Abstract
一种集管‑箱组件(100a),包括箱(10a)、垫圈(20a)和集管(30a)。箱(10a)包括构造在其上的多个第一接合元件(12a)。垫圈(20a)包括构造在其上的多个第二接合元件(22a)。第二接合元件(22a)与第一接合元件(12a)互补并接合,以沿着箱的足部(14a)的外围安装垫圈(20a)。集管(30a)被压接到所述箱(10a)的足部(14a),所述垫圈(20a)设置在所述集管(30a)和所述箱(10a)的足部(14a)之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种热交换器,更具体地,本发明涉及一种用于热交换器的集管-箱组件。
背景技术
参照附图中的图1a-1c,现有技术的热交换器,例如用于车辆中的热交换器01,包括一对间隔开的集管02a和02b,它们连接到热交换器芯部03的两个远离且相对的端部。热交换器芯部03构造有多个热交换元件,特别是第一热交换流体流过的热交换管03a和容纳在相邻热交换管03a之间的多个翅片元件03b。更具体地,热交换器01是散热器,并且风扇系统引导空气越过热交换器芯部03。这种构造有利于在热交换管03a内部流动的第一热交换流体和在热交换管03a外部流动的空气之间的热交换。
热交换器01还包括一对热交换器箱06a和06b,以下称为对应于一对集管02a、02b的箱,其中在箱06a、06b和对应的集管02a、02b之间形成压接连接,用于构造集管-箱组件09a、09b。箱06a、06b能够接收第一热交换流体,通常是加压的热交换流体,并且箱06a、06b结合相应的集管02a、02b相应地有助于将第一热交换流体分配到热交换芯部03的热交换管和从热交换芯部03的热交换管收集第一热交换流体。具体地,第一热交换流体经由入口5a进入箱06a,穿过热交换管03a,到达箱06b,并经由出口05b流出箱06b。在第一热交换流体通过集管02a、02b和相应的箱06a、06b之间的连接泄漏的情况下,热交换器01的效率和性能受到不利影响。因此,在箱06a、06b和相应的集管02a、02b之间需要气密和密封的连接。
为了实现箱06a、06b和相应的集管02a、02b之间的密封连接,垫圈设置在箱06a、06b和相应的集管02、02b之间。具体地,传统的集管-箱组件09a、09b及其组装过程因此包括在集管02a、02b中接收垫圈08。此后,在集管02a、02b和相应的箱06a、06b之间构造压接连接。具体地,构造在集管02a、02b上的凸片02c、02d折叠在相应的箱06a、06b的足部07a、07b上,以构造集管02a、02b和相应的箱06a、06b之间的压接连接,垫圈08a、08b设置在它们之间。然而,在压接过程中,施加在垫圈08a、08b上的位移和压缩力可能导致垫圈08a、08b从其在箱06a、06b的足部和相应的集管02a、02b之间的期望位置发生位移,并且垫圈08a、08b的挤压是常见的。此外,垫圈08a、08b通常尺寸不合适,并且需要根据箱06a、06b和相应的集管02a、02b的尺寸进行调整,以防止垫圈08被挤压。因此,在传统的集管-箱组件09a、09b及其组装过程的情况下,垫圈08a、08b被挤压的可能性相对较高。垫圈08a、08b的挤压具有几个缺点,例如,垫圈08a、08b的挤压可能导致垫圈08a、08b损坏,并且可能通过损坏的垫圈发生泄漏,从而不利地影响热交换器01的效率和性能。此外,传统的集管-箱组件01及其组装过程需要更多的组装步骤,并且复杂。
发明内容
因此,需要一种集管-箱组件及其组装方法,通过消除在集管上压接或组装箱的过程中或者由于选择不合适尺寸的垫圈而导致垫圈移位的可能性,来防止垫圈夹在箱和其相应的集管之间。此外,需要一种集管-箱组件及其组装方法,以防止挤压垫圈,从而防止与挤压垫圈相关的所有缺点。具体而言,需要一种集管-箱组件,该集管-箱组件解决以下问题,例如垫圈损坏、由于垫圈挤压而导致的与垫圈相关的使用寿命降低和可靠性问题、由于热交换流体通过损坏的垫圈泄漏而导致的热交换器的低效运行和性能问题。此外,需要一种集管-箱组件及其组装方法,其减少了将箱组装到热交换器的相应集管上所涉及的组装步骤和组装时间,垫圈设置在箱的足部和集管之间。
本发明的一个目的是提供一种集管-箱组件及其组装方法,该方法防止由于在组装过程中垫圈的位移或选择不合适尺寸的垫圈而挤压垫圈,从而防止与垫圈挤压相关的缺陷。
本发明的另一个目的是提供一种集管-箱组件及其组装方法,该方法易于组装,减少了组装时间和组装步骤。
本发明的又一个目的是提供一种集管-箱组件,该集管-箱组件在箱和相应的集管之间构造可靠的密封连接,从而通过防止热交换流体通过集管和相应的箱之间的连接发生泄漏来提高热交换器的效率和性能。
本发明的又一个目的是提供一种集管-箱组件,其提高了垫圈的使用寿命和可靠性,从而提高了热交换器的使用寿命和可靠性。
本发明的另一个目的是提供一种集管-箱组件,该集管-箱组件包括较少的部件,因此便宜、可靠且便于组装。
在本说明书中,一些元件或参数可以被编号,例如第一元件和第二元件。在这种情况下,除非另有说明,否则此编号仅用于区分和命名相似但不相同的元件。不应从这样的编号中推断出优先级的概念,因为可以在不背离本发明的情况下切换这些术语。另外,该编号并不意味着安装或使用本发明的元件的任何顺序。
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、垫圈和集管。该箱包括构造在其上的多个第一接合元件。垫圈包括构造在其上的多个第二接合元件。第二接合元件与第一接合元件互补并接合,以沿着箱的足部的外围安装垫圈。集管被压接到箱的足部,垫圈设置在集管和箱的足部之间。
根据本发明的优选实施例,第二接合元件形成在从垫圈向外延伸的连接元件上。
具体地,连接元件被构造在垫圈的拐角处,并且在构造第一和第二接合元件之间的连接时,不干涉集管在箱的足部上的压接。
特别地,连接元件和形成在连接元件上的第二接合元件与垫圈一体形成,并且由与垫圈相同的材料构造。
通常,连接元件的横截面尺寸小于垫圈的横截面尺寸。
特别地,第一接合元件和相应的互补的第二接合元件从包括卡扣配合接合元件、环-杆型接合元件等的组中选择。
根据本发明的实施例,箱还包括在其拐角处构造的切口部分,用于引导连接元件,使得构造在连接元件上的第二接合元件被引导至第一接合元件。
根据本发明的实施例公开了一种热交换器箱。热交换器箱包括多个第一接合元件,所述第一接合元件与构造在垫圈上的多个第二接合元件接合,以沿着热交换器箱的足部的外围安装垫圈。
通常,第一接合元件相对于垫圈和集管基本上位于箱的相对侧。
根据本发明的实施例,第一接合元件基本上位于箱的一侧,该侧与容纳垫圈和集管的一侧相邻并正交。
具体地,第一接合元件和相应的互补的第二接合元件之间的连接是可释放的接合。
附图说明
本发明的其他特征,细节和优点可以从下面的发明描述中得出。当结合附图考虑以下详细描述时,通过参考以下详细描述,将容易获得对本发明及其许多附带优点的更完整的理解,且将本发明及其许多附带优点将被更好地理解,在附图中:
图1a示出了根据现有技术的热交换器的示意图;
图1b示出了图1a的热交换器的传统集管-箱组件的分解剖视图;
图1c示出了图1b的传统集管-箱组件的另一分解图;
图2a示出了根据本发明实施例的集管-箱组件的示意图;
图2b示出了根据本发明的另一个实施例的集管-箱组件的示意图,其中其上形成有第二接合元件的连接元件设置在垫圈的拐角处;
图2c示出了图2b的集管-箱组件的示意图,其中第二接合元件被描绘成与构造在箱上的第一接合元件接合;
图3示出了集管-箱组件的示意图,其中根据另一实施例的第一和第二接合元件被描绘成彼此接合;和
图4示出了根据本发明又一实施例的集管-箱组件的箱的示意图,其中箱的拐角构造有用于引导连接元件的切口部分。
具体实施方式
必须注意的是,附图以足够详细的方式来公开本发明以实现本发明,如果需要,这些附图有助于更好地定义本发明。然而,本发明不应限于说明书中公开的实施例。
本发明公开了一种集管-箱组件和一种组装方法,用于在集管上压接或组装箱的过程中,通过在箱和集管之间牢固地保持垫圈,在箱和相应的集管之间形成气密连接。该集管-箱组件包括多个夹持元件,特别是其上构造有接合元件的连接元件。连接元件形成在垫圈上,特别是在垫圈的拐角处。构造在连接元件上的接合元件与构造在箱上的互补接合元件接合,以将垫圈牢固地安装到位。特别地,构造在箱上的互补接合元件和垫圈之间的接合沿着箱的足部的外围牢固地安装垫圈,从而将垫圈保持在箱的足部和集管之间的期望位置。这种构造即使在压接和组装过程中存在施加在垫圈上的位移和压缩力的情况下也能防止垫圈的位移,并且还能根据集管和箱的尺寸调节垫圈以防止垫圈被挤压。尽管本发明的集管-箱组件用于构造车辆中使用的热交换器的集管和箱之间的密封连接。然而,本发明也适用于任何其它应用,其中需要垫圈来构造接合部件之间的牢固密封连接,并且需要防止垫圈的挤压,从而防止与垫圈挤压相关的缺点。
图1a示出了热交换器01的示意图,该热交换器01构造有传统的集管-箱组件09a、09b。图1b和图1c示出了传统的集管-箱组件09a、09b,其中垫圈08a、08b设置在相应箱06a、06b的集管02a、02b和足部07a、07b之间。在传统的集管-箱组件09a、09b中,由于在集管02a、02b压接在箱06a、06b上的过程中垫圈08a、08b的移位或者选择了尺寸不合适的垫圈08a、08b,垫圈08a、08b的挤压是常见的。垫圈08a、08b的挤压可能会损坏垫圈08a、08b,并降低垫圈08a、08b的使用寿命和可靠性。此外,热交换流体通过损坏的垫圈的泄漏可能不利地影响热交换器01的性能和效率。
本发明设想了具有一对集管-箱组件100a、100b的集管-箱组件,用于热交换器,例如散热器。更具体地,热交换器通常包括第一集管-箱组件和第二集管-箱组件,其中第一集管-箱组件100a和第二集管-箱组件100b分别构造在热交换器的热交换器芯部的末端部分。由于第一和第二集管-箱组件是相同的,因此此后公开的用于第一集管-箱组件100a和构成第一集管-箱组件100a的元件的每个实施例也可适用于第二集管-箱组件100b和构造集管-箱组件100b的元件。为了本文件的简洁起见,在附图中示出了仅描绘第一集管-箱组件100a的细节的放大视图,并在接下来的描述中进行了描述。
如图2a-图4所示,集管-箱组件100a包括箱10a、垫圈20a和集管30a(如图4所示)。箱10a包括构造在其上的多个第一接合元件12a。具体地,第一接合元件12a相对于垫圈20a和集管30a基本上位于箱10a的相对侧。更具体地,第一接合元件12a基本上位于箱10a的一侧,该侧与容纳垫圈20a和集管30a的一侧相邻并正交。垫圈20a包括构造在其上的多个第二接合元件22a。第二接合元件22a与第一接合元件12a互补并接合,以沿着箱10a的足部14a的外围安装垫圈20a,从而将垫圈20a保持在期望的位置,特别是在箱10a的足部14a和相应的集管30a之间的期望位置,即使在集管30a压接在箱10a上的过程中。第一接合元件12a和相应的互补的第二接合元件22a之间的连接是可释放的接合。图2a示出了集管-箱组件100a,描绘了构造在垫圈20a上的第二接合元件22a与构造在集管-箱组件100a的箱上的第一接合元件12a直接接合。集管30a被压接到箱10a的足部14a,垫圈20a被牢固地保持在箱10a的足部14a和相应的集管30a之间。利用这种构造,垫圈20a被保持在箱10a的足部14a和相应的集管30a之间的期望位置,而不管在集管30a压接在箱10a的足部14a上的过程中作用在垫圈20a上的各种位移和压缩力。利用这种构造,消除了垫圈20a的移位以及因此垫圈20a在箱10a和集管30a之间的挤压。这样,消除了与挤压垫圈20a相关的缺点,例如对垫圈20a的损坏,并且提高了垫圈20a的使用寿命。此外,通过损坏的垫圈20a泄漏的热交换流体的泄漏被消除,并且由于垫圈20a的挤压被消除,构造有本发明的集管-箱组件100a的热交换器的性能和效率不会受到不利影响。
根据如图2b、图2c和图3所示的本发明的优选实施例,该集管-箱组件100a包括从垫圈20a向外延伸的多个连接元件24a。特别地,连接元件24a被构造在垫圈20a的拐角处,并且每个连接元件24a包括形成在其上的至少一个第二接合元件22a。连接元件24a使得第二接合元件22a能够到达并接合形成在箱10a上的第一接合元件12a,以沿着箱10a的足部14a的外围牢固地安装垫圈20a,从而将垫圈20a保持在期望的位置,特别是在箱10a的足部14a和相应的集管30a之间的期望位置。图2b是集管-箱组件100a的示意图,其中形成在连接元件24a上的第二接合元件22a与第一接合元件12a脱离。图2c是集管-箱组件100a的示意图,其中构造在连接元件24a上的第二接合元件22a与构造在箱10上的第一接合元件12a接合。根据一个实施例,连接元件24a中的至少一个具有单件构造,或者连接元件24a中的至少一个通过接合多个元件来构造。
根据本发明的实施例,第二接合元件22a形成在连接元件24a的末端。连接元件24a和构造在其上的第二接合元件22a与垫圈20a一体形成,并且同样由与垫圈20a相同的材料制成。根据一个实施例,连接元件24a的横截面尺寸小于垫圈20a的横截面尺寸。根据本发明的另一个实施例,连接元件24a固定到垫圈20a上,并且由与垫圈20a不同的材料构成。由于连接元件24a被构造在垫圈20a的拐角处,因此在构造第一和第二接合元件12a、22a之间的连接时,连接元件24a不会妨碍集管30a在箱10a的足部14a上的压接。然而,本发明不限于连接元件24a的任何特定构造和材料、连接元件24a的数量和布置,只要连接元件24a能够使第二接合元件22a到达并接合第一接合元件12a接合,并且将垫圈20a牢固地安装在期望的位置,而不干扰集管30a在箱10a的足部14a上的压接。集管30a将热交换管32a容纳在集管30a上构造的孔中。第一接合元件12a和第二接合元件22a之间的接合可以用作将垫圈20a临时定位在期望位置的布置,特别是在箱10a的足部14a和相应的集管30a之间的期望位置,直到集管30a被压接到相应的箱10a。在一个示例中,一旦集管30a被压接到相应的箱10a,第一接合元件12a和第二接合元件22a可以彼此脱离。在另一个例子中,连接元件24a可以在集管30a被压接到相应的箱10a之后被切断。
第二接合元件22a与构造在箱12上的互补的第一接合元件12a接合,并将垫圈20牢固地安装就位。特别地,分别构造在箱10a和垫圈20a上的第一接合元件12a和互补的第二接合元件22a之间的接合,将垫圈20a沿着箱10a的足部14a的外围牢固地安装在期望位置,特别是在箱10a的足部14a和集管30a之间的期望位置,并将垫圈20a保持在期望位置。第一接合元件12a和相应的互补的第二接合元件22a选自包括卡扣配合接合元件、环-杆型接合元件等的组。图3示出了根据另一个实施例的集管3箱组件100a的示意图,其中第一接合元件12a和第二接合元件22a具有另一种构造并且彼此接合。然而,本发明不限于第一接合元件12a和第二接合元件22a的任何特定构造和布置,只要第一接合元件12a和第二接合元件22a彼此接合以将垫圈20a安装就位,而不干扰集管30a在箱10a的足部14a上的压接边。根据如图2a所示的实施例,第一接合元件12a可以被构造成靠近箱10a的足部14a或者在箱10a的足部14a上,并且构造在垫圈20a上的第二接合元件22a直接与第一接合元件12a接合。替代地,如图2c所示,第一接合元件12a被构造成远离箱10a的足部14a,并且被构造在垫圈20a的拐角处的连接元件24a使得实现形成在连接元件24a的自由端处的第二接合元件22a和被构造成远离箱10a的足部14a的第一接合元件12a之间的接合。
箱10a还包括构造在其拐角处的切口部分16a,用于引导连接元件24a,使得构造在连接元件24a上的第二接合元件22a被引导到达第一接合元件12a。图4示出了集管-箱组件100a的箱10a的示意图,其中箱10a的拐角构造有切口部分16a,用于引导构造在垫圈10a的拐角处的连接元件24a,以便构造在连接元件24a上构造的第二接合元件22a和第一接合元件12a之间的接合。
根据本发明的实施例,当第一接合元件12a和第二接合元件22a彼此接合时,垫圈20a以及连接元件24a可以伸展。这种构造不仅将垫圈20a牢固地安装在箱10a的足部14a上的期望位置处和防止垫圈20a从期望位置移位,而且根据集管30a和箱10a的尺寸来调节垫圈20a,从而防止由于垫圈20a的尺寸选择不当而导致的垫圈20a的挤压。在一个实施例中,垫圈20a可以预组装在箱10a的足部14a上,并且这种预组装的箱和垫圈组件以及保持在位的垫圈20a通过压接操作安装在集管30a上。利用这种构造,消除了将垫圈20a相对于箱10a和集管30a对准的步骤,因此,减少了组装时间并且组装方便。
根据本发明的实施例公开了热交换器箱10a。热交换器箱10a包括多个第一接合元件12a,该第一接合元件12a与构造在垫圈20a上的多个第二接合元件22a接合,以将垫圈20a安装就位,特别是沿着热交换器箱10a的足部14a的外围,以将垫圈20a保持在热交换器箱10a的足部14a和相应的集管30a之间。
本领域的技术人员可以对如上所述的集管-箱组件100a、100b进行一些修改和改进,并且这些修改和改进仍然被认为在本发明的范围内,只要它包括箱、垫圈和集管。该箱包括构造在其上的多个第一接合元件。垫圈包括构造在其上的多个第二接合元件。第二接合元件与第一接合元件互补并接合,以沿着箱的足部的外围安装垫圈。集管被压接到箱的足部,垫圈设置在集管和箱的足部之间。
显然,根据上述教导,本发明的许多修改和变化是可能的。因此,应当理解,本发明可以以不同于这里具体描述的方式实施。
无论如何,由于可能存在其他实施例,因此本发明不能也不应该限于本文中具体描述的实施例。本发明应扩展到任何等同的手段和手段的任何技术操作的组合。
Claims (10)
1.一种集管-箱组件(100a),包括:
箱(10a),包括构造在所述箱上的多个第一接合元件(12a);
垫圈(20a),包括构造在所述垫圈上的多个第二接合元件(22a),其中所述多个第二接合元件(22a)适于与所述第一接合元件(12a)接合,以沿着所述箱(10a)的足部(14a)的外围安装所述垫圈(20a);和
集管(30a),适于被压接到所述箱(10a)的足部(14a),其中所述垫圈(20a)设置在所述集管(30a)和所述箱(10a)的足部(14a)之间。
2.根据权利要求1所述的集管-箱组件(100a),其中,所述第二接合元件(22a)形成在从所述垫圈(20a)向外延伸的连接元件(24a)上。
3.根据权利要求2所述的集管-箱组件(100a),其中,所述连接元件(24a)被构造在所述垫圈(20a)的拐角处,且在构造所述第一接合元件(12a)和所述第二接合元件之间的连接时,所述连接元件(24a)不妨碍所述集管(30a)在所述箱(10a)的足部(14a)上的压接。
4.根据权利要求2所述的集管-箱组件(100a),其中,所述连接元件(24a)和形成在所述连接元件上的第二接合元件(22a)与所述垫圈(20a)一体形成,且由与所述垫圈(20a)相同的材料构造成。
5.根据权利要求2所述的集管-箱组件(100a),其中,所述连接元件(24a)的横截面尺寸小于所述垫圈(20a)的横截面尺寸。
6.根据前述权利要求中任一项所述的集管-箱组件(100a),其中,所述第一接合元件(12a)和相应的互补的第二接合元件(22a)选自包括卡扣配合接合元件、环-杆型接合元件等的组。
7.根据权利要求2所述的集管-箱组件(100a),其中,所述箱(10a,10b)还包括构造在所述箱的拐角处的切口部分(16a),用于引导所述连接元件(24a),使得构造在所述连接元件(24a)上的所述第二接合元件(22a)被所述切口部分引导到达所述第一接合元件(12a)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的集管-箱组件(100a),其中,所述第一接合元件(12a)相对于所述垫圈(20a)和所述集管(30a)大体位于所述箱(10a)的相对侧上。
9.根据前述权利要求中任一项所述的集管-箱组件(100a),其中,所述第一接合元件(12a)大体位于所述箱(10a)的一侧,该侧与容纳所述垫圈(20a)和所述集管(30a)的一侧相邻并正交。
10.根据前述权利要求中任一项所述的集管-箱组件(100a),其中,所述第一接合元件(12a)和相应的互补的第二接合元件(22a)之间的连接是可释放的接合。
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