CN1225719A - 具有在管底板的凸缘上的扁平管的汽车扁平管式热交换器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一用于汽车的扁平管式热交换器,其中,具有内部突出长度(66)的扁平管插入用于内部热交换流体的收集箱的管底板的狭槽的在上面卷起的凸缘部(64),而收集箱至少有一彼此隔开收集箱的不同的室的分隔壁(32),它与扁平管交叉,其中,分隔壁在扁平管的旁边或在向内伸出的凸缘部的旁边至少到达管底板的底部,并且在收集箱中在扁平管的自由端的范围内有一包围自由端的凹座,而且,扁平管的自由端(66)同时在收集箱(18)中相对于向上做成卷起的凸缘部(64)具有侧切,该侧切阻止扁平管从管底板中被拔出。按照本发明规定,扁平管的自由端(66)在调整公差的情况下如此压入各自放置的凹座的底部,以致扁平管的壁的材料挤出(82)形成侧切。

Description

具有在管底板的凸缘上的 扁平管的汽车扁平管式热交换器
本发明涉及一用于汽车的、具有权利要求1的前序部分的特征的扁平管式热交换器。从EP-A1-0656517中已经知道有一种这种扁平管式热交换器。
在已知的扁平管式热交换器中，在扁平管的端部，翼缘借助单独的加压工具包围用于扁平管的管底板的插入狭缝的四周的卷起的凸缘部。虽然这能产生可靠的夹持，但是，所属的安装方式是费钱的并且需要两个步骤。在第一步骤中，将管底板放在管-薄板-组上，此时，在管端部上的翼缘同时借助单独的加压工具包围四周的卷起的凸缘。在第二步骤中，则必须将盖子放在管底板上。
本发明的目的在于，即在扁平管在管底板中有可比较的抗拉可靠性的情况下有可能做到一步性的安装。此时，要注意，抗拉可靠性主要只在钎焊整个热交换器之前才需要，因此，可以允许较低程度的抗拉可靠性。
这种安装方式可在具有权利要求1的前序部分的特征的扁平管式热交换器中通过其特征而实现。
在按照本发明的扁平管式热交换器中，在一个加工步骤中将已经从管底板和盖子预安装在一起的收集箱压在扁平管的端部上说已经足够，此时，在此端部上产生壁材料变形，壁材料向外移动，而此壁材料则产生一形成侧切的抗拉可靠性，防止扁平管从管底板中被拔出。
一般都知道，通过单独的工具的扩张舌可进行可比较的材料变形(参看例如DE-A1-2448332，DE-A1-4112431和DE-A1-19501337)。按照本发明，不需要这类具有扩张舌的单独的工具，因为所要求的产生侧切的扩张可以通过收集箱中分隔壁(的安装)同时产生。
从属权利要求2至5涉及此思想的优选的其它方案，用此方案可以更强地压印出形成侧切的材料挤出并且在必要时可按环形进行。按照权利要求2或3，此时在分隔壁上同时形成一扩张舌结构，这是有利的，但是按照本发明的一般教导就权利要求1而言，这并不是绝对必需的。
按照权利要求6，谈到一按照本发明的扁平管式热交换器的优选的最终安装方法，而按照权利要求7，则谈到一作为蒸发器的优选的结构类型。
下面将根据若干实施例的示意图更详细地说明本发明，在图中：
图1示出了由一管底板和一盖子组成的两流道扁平管式热交换器的收集器的俯视图，其盖子部分地剖去；
图2示出了通过设有如图1的收集器的两流道扁平管式热交换器的横截面图，从收集器的外部连接处看去，它沿纵向通过扁平管的室分隔件；
图3以放大的图示出了在一第一实施例中，沿收集器的盖子中的纵向壁通过它的与扁平管的连接区的局部剖视图；
图4示出了同图3一样的在一第二实施例中的图，其盖子中的纵向壁与扁平管中的一个室交叉；
图5示出了更放大的其剖面通过扁平管的局部剖视图，和盖子中的纵向分隔壁在如图4的装配好了的扁平管式热交换器的安装前的俯视图；以及
图6示出了扁平管的端部侧在盖子中的按图5形成的纵向分隔壁不是与在图4中一样有一个室，而是与扁平管的加强腹板共同作用的情况下的透视局部剖视图。
在图1和2中所示出的扁平管式热交换器做成两流道的并且特别用作汽车空调装置的冷媒循环的蒸发器。
但是这并不排除，所示的特征也可相应地转移到具有不同的流道数的热交换器中，必要时也可转移到不作为蒸发器使用的这类热交换器中。
扁平管式热交换器具有下列共性的结构：
很多的通常为20至30根的扁平管2，它们布置成具有恒定的相对的间距和互相齐平的端部侧4。在扁平管的平面侧之间各自三明治式地夹入之字形薄板9。同样在位于外侧的扁平管的两个外表面上还各设有之字形薄板9。每个扁平管有一内加强腹板10，它在扁平管中分割出作为连续的沟道起作用的室12。根据结构深度不同，室12的数目通常是10至30。
所给出的扁平管及其室的数目的典型范围此处只能看作是优选的而不是限制性的。
在一汽车空调装置中，在成品状态，用扁平管2和之字形薄板9做成的块体结构将在结构深度方向通过沿图2所示的箭头6的方向的外部空气作为外部热交换媒体流过。
在蒸发器中，用冷媒例如特别是氟代烃作为内部的热交换媒体，它通过输入导管14进入扁平管式热交换器并通过输出导管16又从热交换器中出来。输入导管14在冷媒循环中从其冷凝器出来。输出导管16通至冷媒循环的压缩机。
在扁平管式热交换器中，在流道为偶数时，冷媒在输入侧从输入导管14至各个扁平管的分配通过所谓的分配器进行。在输出侧将收集到的冷媒送至输出导管16。虽然也可将分配与收集分派给分开的箱子，但是在所示的两流道实施例中都将两个功能结合在一个共同的收集器18中，它用作输入侧和输出侧的收集箱。
此收集器18此时设置在扁平管2的一个端部侧上，而在扁平管2的另一端部侧4上在流道之间各自只产生一个流动转向，此处举例来说通过在图2中用图示出的单个盘20或通过将这种单个盘20的偏转功能结合在一个未示出的共同的偏转收集器22中产生。按照图2的单个盘20可在需要时通过未示出的连接元件结合成一个结构单元。
在具有大于一的非偶数的流道的扁平管式热交换器中，盘20或偏转收集器的功能可通过输出收集器的功能来完善。
多流道性意味着，在每个扁平管2中在由室12形成的单个的沟道范围内至少有一次的流动转向。在所示的两流道结构中，盘20或偏转室22不需要其它的中间室分隔件，而是只要必须保证一次的偏转功能。在多次偏转的情况下，常常要求至少在盘20或在偏转收集器中至少有一中间壁，由此在四流道性的情况下在各自的盘20或在各自的偏转收集器中至少有一中间壁，以使在四流道性的情况下在各自的盘20或在各自的偏转收集器中进行一双重的简单的偏转。在还要多的流道数时，必要时必须进一步提高中间壁的数目。
收集器18主要由一管底板26和一盖子28组成，其中在必要时可设置其它部分以构成收集器18。
扁平管2的背离盘20或偏转收集器的自由端与收集器18的内部空间在管底板26中连通并紧密地接合，该管底板相应地设有接合槽62和所属的内接合接套64以及在必要时设有未示出外接合接套。
由于在两流道收集器18中将冷媒的输入功能与输出功能结合在一起，故收集器18需要至少一个两室的构形，它将输入室与输出室隔开。为此目的，室分隔件至少有一在构形上为纵腹板32的平腹板，它将收集器18中的与输入导管14连通的输入室36与沿收集室18连续的输出室34分开，该输出室与输出导管16连通。
在蒸发器中，还进一步需要将输入侧的冷媒尽可能均匀地送至所有扁平管2，在极端情况下，可以通过一个所谓的分配器将要输送的冷媒分别送至各单个的扁平管2中。但是，多数都是送至相邻的扁平管组，在该处，至少一个组有一大于一的扁平管数，其中，每个组的扁平管数还可以变化。每个扁平管组此时都配设有自己的未示出的输入室，该输入室直接与有关的扁平管2的组连通。这种本身的输入室在室分隔件中通过作为平腹板形成的横腹板彼此隔开。
在所示的两流道蒸发器中，横腹板常常只成直角地从纵腹板32的一侧离开。
在四流道蒸发器中，可能除去与输出室34相邻的纵腹板32外，还设有另一与其平行的纵腹板。后者从将扁平管组的各自的输入室分隔的横腹板开始到与纵腹板32连接都成直角地交叉。在横腹板的延线上，在两个纵腹板之间，常常在此纵腹板之间分割出与各自的位于外面的各自的输入室相邻的偏转室，以用于在收集器18中将第二流道偏转至第三流道。
当通过具有偏转功能导向的收集器18的流道数更多时，要相应地加大其它纵腹板的数目和内偏转室的数目，它们常常沿收集器的横向位于里面并且还在各自的输入室与输出室34之间并排地设置入。
输入导管14常常通过在收集器18中通过的本身的输入导管与各个输入室连通。
在成品热交换器中，由扁平管2和之字形薄板9组成的块体在侧面常常每边通过与各自的外之字形薄板9相邻的侧板封闭，以使侧板形成一用于流入热交换器块体的如图2的箭头6的外部空气的框架。
扁平管2、之字形薄板9、收集器的管底板26和盖子28和在必要时设置的室分隔件以及热交换器的侧板，最好如同输入导管14和输出导管16，都用铝和/或铝合金组成，并且包括管接头的与扁平管式热交换器相邻的段在内，都用硬钎焊焊接，成为成品蒸发器。
本发明不仅仅限于此，在实践中，在用于汽车空调装置的冷媒蒸发器中，必要时可将可以通过收集器18中的相应的连接支管流过的输入导管14与输出导管16接在一个可以热静力学地调节的截流阀(Blockventil)的两个相应的连接支管上。该截流阀在相对侧有两个另外的输入导管侧和输出导管侧的连接支管。
在所述的结构形式中，管底板26与盖子28都用具有钎焊料涂层的板形成。盖28的自由边缘此时至少以一侧的搭接与管底板26接合(在图2中所示为两侧的搭接52)。由管底板26的板形成作为狭槽62的向内的朝上卷起的漏斗形凸缘部的接合接套64。
如同特别从图3至图5清楚地看出的那样，并且在安装时可从图5得知，从外部插在管底板26中的扁平管2通过位于收集器18内部的管底板的接合接套64以一内突出长度66突出。
在盖28中形成的并将输入室36与输出室34隔开的纵腹板32与扁平管2交叉。为了借助纵腹板32密封地将输入室与输出室隔开，在接合接套64外侧，纵腹板32以其下面的接合边缘68通过垂直于狭缝62走向的狭缝70接合在管底板28中，或者以未示出的方式伸进管底板26的内槽中。通过狭缝70接合的区域72可在图3和4中看出。
在纵腹板32各自与扁平管交叉的地方，在纵腹板32的自由边缘各自保留一个成阶梯形的切口74(参看特别是图5)，它的与纵腹板32的自由边缘相邻的其它部段76包围接合接套64，而它的在其它部段76的底部向内连接的较狭的段78则在扁平管2的内突出长度66中包围接合接套64。此时，这种相对的结构可如此布置成互补的，即在互相硬钎焊扁平管热交换器的各部分时，不论在纵腹板32与各自的扁平管2在其内部的突出长度66的范围内的交叉区，还是纵腹板32与各自所属的内接合接套64的交叉区，都能实现良好的钎焊。
纵腹板32与各自的扁平管2的交叉可以在扁平管2的将两个相邻扁平管2的室彼此隔开的加强腹板10的范围内实现(参看特别是图1和图6)，或是在平腹板2的一个室12的范围内实现(参看图3至5)。
虽然做成阶梯形的切口74的较狭的段78可至少差不多成直角，但是它最好还是如同在图5中特别清楚地示出的那样，以锥形扩张部80延伸至狭段78的底部，但是在图3和4中至少未直接示出。
为了使收集器18中的扁平管2的位于各自的内突出长度66上的自由端在相对于接合接套的向上卷起的凸缘部具有侧切(该侧切阻止从管底板26上拉出扁平管2)，将如下面的解决方案所述，在其中将上述扁平管2的自由端在调整公差的情况下如此压入由做成阶梯形的切口74形成的凹座的各自相配的狭段78的底部，以使扁平管2的壁的材料挤出(Materialverdraengung)在其自由端上形成侧切。
图3示出了只通过各自的扁平管2的突出长度66经过内接合接套64与做成阶梯形的切口74的狭段78的相互作用而产生的上述相互挤压的两侧的局部材料挤出82。
在图4中示出，从纵腹板32的做成阶梯形的切口74的较狭的内段78的底部还伸出一伸入做成阶梯形的切口74的扩张舌(Aufweitdorn)84，它根据图5中的下面的表示与相关的扁平管2的一个室12接合，并且如同按照图4在做成阶梯形的切口74的较狭的段78的锥形扩张80的同时的共同作用下所得到的那样，还可以实现相当明显的压印式的材料挤出86。
当扩张舌84只沿纵腹板32延伸时，如同图3中的情况那样，各自只在扁平管2的两侧有一局部的材料挤出，但是它按照图4作为压印式的材料挤出86能得到较大的拉伸可靠性。
当扩张舌84做成带圆弧时，可使材料挤出86进一步沿纵腹板32按环形分布。
图6示出一变型，此时，当扩张舌84不与扁平管的一个室12接合，而是在两个相邻的室之间靠在扁平管的加强腹板10上时，则在同图5一样同样形成做成阶梯形切口74的情况下，用扩张舌84形成材料挤出。于是，按照图5，在扩张舌84接合的地方，加强腹板在自由的突出长度66的自由端处设有一缺口88。这将如此导致材料挤出，使在用作位于扁平管的中间壁的加强腹板10的范围内的扁平管的被挤出的侧壁88形成侧切。

Claims (7)

1．用于汽车的扁平管式热交换器，其中，具有内部突出长度(66)的扁平管(2)插入特别是向内插入用于内部热交换流体的收集箱(18)的管底板(26)的狭槽(62)的在上面做出卷起的凸缘部(64)，而收集箱至少有一彼此隔开收集箱的不同的室(34、36)的分隔壁(32)，它与扁平管交叉，其中，分隔壁在扁平管的旁边或在向内伸出的凸缘部的旁边至少到达管底板的底部，特别是与管底板中的槽接合或通过狭槽(70)在管底板中接合，而且在收集箱中在扁平管的自由端的范围内，有包围自由端的切口(78)，而且扁平管(2)的自由端(66)同时在收集箱(18)中相对于向上卷起的凸缘部(64)设置成具有侧切部，该侧切阻止扁平管(2)从管底部(26)中被拔出，
其特征为，扁平管(2)的自由端(66)在调整公差的情况下如此压入各自相配的凹座(78)的底部，以致扁平管(2)的壁的材料挤出(82、86)在其自由端形成侧切。
2．如权利要求1的扁平管式热交换器，其特征为，分隔壁(32)在各自的切口(78)的底部形成用公差调整的扩张舌(84)，该舌与扁平管(2)的位于分隔壁(32)与扁平管(2)的交叉点上的沟道(12)接合。
3．如权利要求1的扁平管式热交换器，其特征为，分隔壁(32)在各自的切口(78)的底部形成用公差调整的扩张舌(84)，该舌如此压入位于分隔壁(32)与扁平管(2)的交叉点上，在扁平管(2)的相邻沟道(12)之间的中间壁(10)上，以使在此中间壁(10)的范围内向外挤出的扁平管(2)的侧壁在此自由端(66)上形成侧切(88)。
4．如权利要求1至3的任一项的扁平管式热交换器，其特征为，在分隔壁(32)中的切口(78)形成自己的侧切(80)。
5．如权利要求4的扁平管式热交换器，其特征为，带锥形扩张部(80)的侧切延伸至切口(78)的底部。
6．如权利要求1至5的任一项的扁平管式热交换器，其特征为，扁平管(2)、管底板(26)、各自的分隔壁(32)和必要时的在扁平管(2)之间的之字形薄板(9)都由铝或铝合金组成，它们通过至少一侧的硬钎焊料涂层彼此钎焊在一起。
7．如权利要求1至6的任一项的扁平管式热交换器，其特征为，它是汽车空调装置的蒸发器。
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