CN1147623A - 换热器的u形循环管及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及换热器的U形循环管。将金属板材毛坯(10)，沿折叠线(L)折叠，形成两部分(18)，通过毛坯内表面一侧的焊接把两部分(18)连为一体，从而得到该管，所述两部分已从毛坯内表面冲压成两个U形冲压凹槽(16)，以共同限定一个U形管道，该U形管道的两个出口(34)通向折叠毛坯的一边(14)。本发明用于汽车换热器。

Description

换热器的U形循环管及其制造方法
本发明涉及一种换热器的U形循环管及其制造方法。
本发明还涉及一种装有多个这种U形循环管的换热器。
人们对换热器，特别是汽车换热器已有所了解，这种换热器包括一束U形循环管，称为“U形管”，换热器中每个管子的末端以密封的方式通向一流体盒中。通常，这些管子还穿过一些散热片，以增加经过管束的载热流体和扫过管束的空气流之间的换热面积。
在大多数已知的换热器中，这些U形管是经过轧制，然后弯曲，使其成为所谓的“发卡形”而得到的，然后把管子的末端与一流体盒的集流盘密封连接。
这种已知换热器的缺点之一在于它们的制造需要大量的操作。
另外，人们知道可通过焊接两块冲压金属板得到有两个平行支管的平管，称为“双道管”。
这种管的缺点在于这些管必须用于有两个相对流体盒的换热器，这仍需要大量的制造作业。
本发明的目的就是克服上述的缺点。
本发明的目的特别是得到一种能通过一次唯一的焊接作业即可制成换热器的U形循环管。
为此，本发明提出一种换热器的U形循环管，这种管是将一金属板材毛坯沿一折叠线折叠，形成两部分，再从毛坯内表面把两部分焊接在一起而得到的，毛坯的这两部分经过从内表面冲压，形成两个大致形状为U形的冲压凹槽，这两个U形冲压凹槽共同确定了一个U形管道，该管道的两个出口在折叠毛坯的一边敞开。
这样就用简单的方法，通过板材毛坯的冲压、折叠，然后经过焊接得到U形循环管。
这种焊接作业可以在管子本身上面进行，或者最好在将管子整体与换热器的其它组件即流体盒和散热片进行连接的同时进行。
在本发明的一个实施例中，每个U形冲压槽由两个大致平行的分支和一个连接两个分支的弯道组成。
有利的是，在板材毛坯被看作是平面的情况下，两个U形冲压槽各自的弯道对称地位于折叠线的两侧。
为了实现本发明，最好特别使用内表面有焊接合金的铝制板材毛坯，便于以后的焊接作业。
有利的是，板材毛坯在U形管道的两个出口之间有一个切口，使两个出口分开并提供两个管脚，便于以后与换热器的流体盒的连接。
根据本发明的另一个特征，折叠后的板材毛坯另外还包括一个基本为直角的折叠末端，以形成一个分隔部件。
该分隔部件有利地位于管道出口的对面，这样可以使同一换热器流体盒相对的区域内的管子得到加固。
另一方面，本发明还涉及上述的U形循环管的制造方法，该方法包括以下操作：
-准备金属板材毛坯；
-从板材毛坯的内表面冲压毛坯，以形成两个形状大致呈U形的冲压凹槽，这两个冲压槽对称排列在一条把毛坯分为两部分的对称线的两侧；
-沿对称线将板材毛坯的两部分对折，使板材毛坯的两部分互相靠近，并使这两部分从内表面互相接触；
-焊接板材毛坯的两部分，这样可以得到一个由两个U形冲压槽共同确定的U形管道，管道的两个出口在已折叠毛坯的一边敞开；
每个U形冲压槽由一个弯道连接的两个基本平行的分支所组成。
有利的是，两个U形冲压槽各自的弯道对称地位于对称线的两侧。
板材毛坯用铝板，并在内表面有焊接合金涂层。
另外，本发明的方法还可包括切割板材毛坯的操作，在板材毛坯两部分的每一部分的厚度内切割毛坯，以分开U形管的两个出口。
同样，本发明的方法还可包括一个附加操作，把已折叠的板材毛坯末端的一部分大致折叠成直角，以形成一个分隔件。
下面仅作为实例，参照附图进行描述，附图如下：
-图1为预先冲压、切割并准备折叠的板材毛坯的正视图；
-图2为从图1的板材毛坯得到的U形循环管的立体图；
-图3为包括多个图2所示U形循环管的换热器的局部侧视图；
-图4为沿图3中IV-IV线的剖视图。
首先参照图1，该图表示以两条长边12和两条短边14为界的矩形金属板材毛坯10，板材毛坯10已从其内表面F冲压形成两个U形冲压凹槽16，这两个U形冲压凹槽16相对于把毛坯分成两部分18的对称线L对称地排列，对称线L与两条短边14平行，并与两条短边等距。
两个冲压槽16均大致呈U形，由两个互相平行、并且与长边12平行的分支20组成，另外这两个分支通过弯道22而互相连接。两个弯道对称分布在对称线L的两侧。
冲压槽16的两个分支20的末端为出口24，出口24一直通到形成板材毛坯自由边的短边14。
正如下面将看到的，这些出口24将形成管脚。
为了便于管脚后来的装配，毛坯在每对出口24之间还有一个从自由边14形成的切口26。
众所周知，冲压槽16是凹形的，并且这些冲压槽以外的毛坯是共面的。因此，每个冲压槽16被外缘28和内缘30所包围，这些边缘都在板材冲压前的初始平面内。
然后把图1的毛坯从对称线L的两边对折(如箭头F所示)，使板材毛坯的两部分18互相接近，并使这两部分从内表面互相接触。结果各自的边缘28互相接触，边缘30也是如此。在这样得到的状态下，两个冲压槽16共同限定了一个U形管道，其两个出口通向已折叠毛坯的一边，如图2所示。
另外，在图2的特殊情况下，折叠后的板材毛坯还包括一个大致折成直角的末端部分32，它是通过沿与对称线L平行的折叠线P折叠而得到的。正如在图3中看到的，这个末端部分用于形成一个分隔件。
有利的是板材毛坯用内表面F为焊接合金涂层的铝材。这样，板材毛坯折叠后就能在一适当的炉中经过烧制形成U形管。
这种焊接作业可在U形管本身上进行，或者更好是在组成换热器的管子组件上进行。
需要指出的是，切口26可以或者在折叠前的毛坯上制成，或者在折叠后的毛坯上进行。
由于有了切口26，U形管有了两个互相分开的管脚34(图2)。
现在参看图3、图4，这两个图示出包括多个从前面所述的毛坯10得到的U形管的换热器36。
这些管子平行排列，每个管的两个管脚34接至集流盘40上的孔38中，集流盘40包括一个折叠边42(图4)。集流盘40罩住一流体盒44，流体盒的断面为U形，并包括一个腹部46和两个嵌入边42的叶片48。另外，一纵向隔板50安放在集流盘40和流体盒36之间，在流体盒内划分出两个相邻的腔，分别与同一个管子的两个分开的出口24连通。这样，载热流体可以进入流体盒的其中一个腔，在不同的管中循环，并达到另一个腔中，如图4中箭头所示。
两个相邻的管子之间分别装有波状夹层52，形成冷却散热片。另外，两块板54(图3上只可看到其中的一个)分别装在管束的两端。
需要指出的是，不仅板材毛坯10，还有集流盘40、流体盒34、隔板50及散热片52都有利地由金属材料制成，一般是有焊接层的铝。
这样，在安排好换热器的不同组成元件后，可把这些元件放入一焊接炉内，一次作业完成焊接和不同元件的连接。
需要指出的是管子的折叠部分32形成分隔件，它同样有助于整体的机械坚固性。
当然，本发明不局限于实现上述实施例的形式，也可以考虑其它变型。
因此，板材毛坯的折叠也可沿与U形冲压槽的分支平行的对称线而进行。
本发明专门用于汽车的换热器。

Claims (13)

1.换热器的U形循环管，其特征是，它是将一金属板材毛坯(10)沿一折叠线(L)对折，使其构成两部分(18)，并从毛坯内表面(F)使两部分焊接为一体而得到的，该两部分(18)已从内表面(F)冲压，形成U形冲压凹槽(16)，两个冲压凹槽(16)共同限定一个U形管道，管道具有两个出口(24，34)，在折叠的毛坯的一边敞开。
2.根据权利要求1所述的管，其特征是，每个U形冲压槽由两个平行分支(20)所组成，一个弯道(22)把两个分支连在一起。
3.根据权利要求2所述的管，其特征是，在板材毛坯是平面的情况下，两个U形冲压槽(16)各自的弯道(22)对称地位于折叠线(L)的两侧。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的管，其特征是，板材毛坯(10)为铝制的，并且其内表面(F)复盖有焊接合金涂层。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的管，其特征是，板材毛坯(10)在U形管道的两个出口(24)之间有一个切口(26)，以把两个出口分开。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的管，其特征是，折叠后的板材毛坯(10)另外还包括一个基本垂直折叠的端部(32)，以形成一个分隔部件。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的换热器U形循环管的制造方法，其特征是，它包括以下步骤：
-准备金属板材毛坯(10)；
-从金属板材毛坯(10)的内表面(F)对其进行冲压，形成两个形状通常呈U形的冲压凹槽(16)，这两个U形冲压凹槽(16)对称排列在把毛坯(10)分为两部分(18)的对称线(L)的两侧；
-沿该对称线(L)使毛坯(10)对折，使板材毛坯的两部分(18)互相靠近，以使这两部分从内表面(F)互相接触；
-焊接板材毛坯(10)的两部分(18)，从而得到一个由两个U形冲压槽(16)共同限定的U形管道，该U形管道有两个通向折叠毛坯的一个边(14)的两个出口(34)。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征是，每个U形冲压槽(16)由两个由一弯道(22)连接在一起的平行分支(20)所组成。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征是，两个U形冲压槽(16)各自的弯道(22)对称地位于对称线(L)的两侧。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征是，板材毛坯(10)是铝，并且其内表面(F)复盖有焊接合金。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其特征是，它还包括一个操作，即在板材毛坯(10)的两部分(18)的每个厚度上切割板材毛坯(10)，以把U形管的两个出口(24)分开。
12.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其特征是，它还包括一个附加操作，即把折叠后毛坯的端部(32)大致折叠成直角，以形成一个分隔部件。
13.一种换热器，它包括多个根据权利要求1至6中任一项所述的或者通过实施权利要求7至12中任一项所述的方法所得到的U形管。
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