CN1228158A - 汽车的多于两流道的扁平管热交换器及其制法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一用于汽车的两流道或多流道扁平管式热交换器，它具有用于偏转扁平管的相邻的流道的偏转底板。按照本发明的规定，偏转底板被分解为设置在每个扁平管中的偏转盘(20)，它们只通过其接头处相互连接在各自有关的扁平管上。本发明还涉及用于制造这种扁平管式热交换器的方法，该方法通过用卷材做成的扁平管的拉拔、矫直和定尺切断，通过用其结构元件包括扁平管机械地预装配扁平管式热交换器以及钎焊进行。此时还规定，偏转盘(20)与扁平管在其定尺切断后并在扁平管式热交换预装配前与扁平管机械地预装配在一起。

Description

汽车的多于两流道的 扁平管热交换器及其制法

本发明涉及具有权利要求1的前序部分的特征的、用于汽车的多于两流道的扁平管式热交换器，特别是蒸发器，它具有用于偏转扁平管的相邻的流道的偏转底板。这类具有偏转底板的扁平管式热交换器已从DE195 155 28 A1知道。在这类扁平管式热交换器中，迄今为止，或是采用总体上一开始就连接在一起的偏转底板，或是根据现有技术或从本发明出发采用总体上又形成一结构单元的相互交联的单个的偏转底板。过去设置这一结构都是出于稳定性的原因，并且通常还在扁平管的另一端接合将扁平管结合在一起的共同的收集器，以使此收集器与本身连接在一起的偏转底板共同形成一用于整个扁平管式热交换器结构的框架形安装支架。这特别适合于在钎焊前的预安装，以便可能防止之字形薄板在钎焊前滑出。

收集器一般应当理解为不仅是中间收集器或输出侧的收集器，而是还应理解为输入侧的分配器。

本发明的目的在于，即就费用和制造而言能进一步简化上述类型的多于两流道的扁平管式蒸发器。

此目的在一个具有权利要求1的前序部分的特征的多于两流道的扁平管式热交换器中通过其特征而得以解决。

如同在按照DE-A1-195 36 117特别是其图5中的两流道扁平管式热交换器中一样，本发明表明它背离了这样一个思想，即偏转常常在一个整体地连接在一起的偏转底板中进行。代替它的是，同样如同在此已知的两流道扁平管式热交换器中一样，采用一个类似的，可预制的深冲压的偏转盘。

在本发明所涉及的多于两流道的扁平管式热交换器中，必须在偏转盘内采用一个用于这些相邻的流道的分隔件，这些流道不能直接地在相关的偏转盘中相互偏转。在本发明的范围内，以及在如权利要求6的优选的改进中，将用一种新的方式在偏转盘中做出所要求的分隔腹板，以作为偏转盘的局部的壁构形，它可以在深冲压偏转盘时同时完成，而且不需要必须单独密封地插入一个这种分隔腹板或是更多的分隔腹板。

单个的偏转盘可在制造扁平管式热交换器特别是按照权利要求10的制造方法时特别简单地纳入预安装，并可以较有利的、大于整体的偏转底板的偏转部分的深度在同样的分段距离下做成，并且具有常常是至少一个已经形成的分隔腹板。此外，在一个尽可能紧凑的扁平管式热交换器的结构，其扁平管的相对间距越来越小的观点下，它的应用特别有利。本发明一般优选地涉及扁平管式热交换器，它本身由铝或铝合金制成。相应地，偏转盘也由铝或铝合金制成。此时，扁平管式热交换器本身应当尽可能用一种材料做成，该材料在钎焊时同样与偏转盘的材料相容。

权利要求2指出了一种由于其简单而在制造上适合的第一优选方案，此时，各自的扁平管的整个功能仍然以优选的方式被保持。但是同样还有按照权利要求3的第二个有意义的方案可以考虑，也就是，允许不直接在底板上连通的流道的相邻的沟道之间的中间壁由扁平管的一个符合流动而设置的沟道形成。除去在权利要求4和5中所提到的具体的改进以外，还可以特别简单而有利地如此实施权利要求3的原则，即在其中，将偏转盘中的分隔腹板以其相同的间距压入符合流动而放置的沟道中，并在这些沟道的端部通过材料挤入保持密封。

按照权利要求7的本发明的改进有利于安装和扁平管的强度。此时，分隔腹板还有一个辅助的中央止挡支承功能，权利要求8在从外部施加焊剂时有利于在分隔腹板的特别重要的区域与扁平管可靠地钎焊在一起。

在深冲至少有一个分隔壁构形的偏转盘时，在冲压部分常常有均匀地形成边缘的问题，这是因为，在深冲压过程中，它一般都不均匀地出现。这就要求对这些边缘进行修边。这种修边可根据权利要求9的几何形状以最简单的方式实现，即，修边过程按与深冲压过程相同的方向进行。此外，在此非传统的做成上漏斗形的技术中，还顺便有利的是，在按照DE-A1-195 36117的图5的偏转盘中不存在的用于扁平管的引入斜面或相应的入口半径，以用于辅助安装。

下面将根据若干实施例的示意图更详细地说明本发明。

图1示出了四流道扁平管式蒸发器的透视图，其流道用箭头明显地示出；

图2示出了一块板在深冲压成偏转盘之前的料坯；

图3与图3a分别示出偏转盘在偏平管上的连接区的纵截面与横截面；

图3b示出了图3的一种变型；

图4示出了通过按照图3a的偏转盘的分隔区的横截面；以及

图5、图5a和图6示出了偏转盘的连接方式，其中，图5和5a分别示出了在扁平管的平面侧的连接区的垂直于扁平管(图5)和沿着扁平管的截面(图5a)，而图6则示出了扁平管的狭的端面侧区中沿偏转盘的局部剖视。

在图中示出的扁平管式热交换器在所有示出的实施例中都做成四流道的并设计为冷媒循环的蒸发器。

但是这并不排除，所示的特点也可相应地转移到具有不同流道数的多于两个流道的扁平管式热交换器中，在必要时也可转移到不作为蒸发器使用的这类扁平管式热交换器中。

扁平管式热交换器有下列共性的结构：

很多的通常为20至30根的扁平管2，它们布置成以恒定的距离相互隔开并且端部侧4相互对齐。在扁平管的平面侧6之间各自三明治式的夹入之字形薄板8。同样在位于外侧的扁平管的两个外表面4处也各设有之字形薄板8。每个扁平管有多个内加强腹板10，它在扁平管中分割出作为连续的沟道作用的室12。根据结构深度不同，室12的数目通常为10至30。

所给出的扁平管与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8做成的块体结构在结构深度方向流有外界空气作为外部的热交换媒体。

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进入蒸发器并通过输出导管16又从热交换器中出来。输出导管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。

在蒸发器中，冷媒在输入侧的从输入导管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管16。虽然可将分配与收集分派给分开的箱子，但是在所有实施例中，都将两个功能结合在一个共同的收集器18中。

此收集器18此时设置在扁平管2的一个端部侧4上，而在扁平管2的另一端部侧4上只是在流道之间才产生一个流动的反向，也就是说，此处通过单个的附接在各个扁平管2上的偏转盘20来产生流动的反向，该偏转盘20在某些情况下可按需要通过未示出的紧固元件做成一整体，成为一个结构单元。

在单流道热交换器的极端情况下，当在偏转盘20上连接一个公用的输出导管时，它可以承担输出收集器的接头的功能。

流道数目多于两个意味着，在每个扁平管2中在由室12形成的单个的沟道的范围内至少有一个两次的流动反向。它与有两流道的可能性的情况不同，它在多于两个流道的转向的情况下，每次都需要有至少在有四流道的可能性的情况下所描述的中间壁24，以使在此有四流道的可能性的情况下在各自的偏转盘20中实现一双重的简单的转向，而在有两流道的可能性的情况下，偏转盘20如同在其作为输出收集器的接头的功能时一样，并不需要其它的中间室分隔，而是只要必须保证一次的转向功能。在还要多的流道数的情况下，在必要时必须提高中间壁24的数目。

在所述实施例中，收集器18在不限制通用性的情况下基本由一个管底板26和一盖子28组合而成，此时必要时还可以在收集器18的结构上设置其它部分，它们至少还要部分地在下面指出。

扁平管2的背离偏转盘20的自由端与收集器18内部空间连通地紧密地接合在管底板26上，该管底板相应地设有接合槽和必要时设有内和/或外连接支管。

由于在收集器18中将冷媒的输入功能与输出功能结合在一起，收集器18需要至少一个两室的构形，它将输入侧与输出侧隔开。为此目的，室分隔件至少有一个在构形上为纵腹板的平腹板，它将收集器18中的与输入导管14连通的输入区与沿收集器18连续的输出室分开，该输出室与输出导管16连通。

在蒸发器中，还进一步需要尽可能将输入侧的冷媒均匀地送至所有扁平管2中。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。但是多数都是送至相邻的扁平管组，在该处，至少一个组有一个大于一的扁平管数，其中，每个组的扁平管的数还可以变化。每个扁平管组此时在收集器18中都配属有自己的输入室。该输入室直接与有关的扁平管组连通。输入室在室分隔时通过作为平腹板形成的横腹板彼此隔开。

在所述四流道蒸发器中，除去连接至输出导管16上并界定沿着收集器18连续的输出室的纵腹板外，还设有与其平行的其它纵腹板。后者从将各自的输入室分隔的横腹板开始到与纵腹板连接都成直角的交叉。在两个纵腹板之间横腹板的延线上，在分别在此纵腹板之间分割出一与各自的位于外面的各自的进入扁平管2组中的输入室相邻的内偏转室，以在收集器18中将第二流道偏转至第三流道。

当通过具有偏转功能的收集器18导向的流道数多时，要相应地加大纵腹板数以及内偏转室数，它们常常沿收集器的横向位于里面并且还在各自的偏平管2组的输入室之间以及输出室之间并排地设置。

输入导管14常常通过在收集器18中通过的各自的输入导管与扁平管组的各个输入室连通，该在收集器中的输入导管做成不同的构形并可集中在一个管子中，该管子可与在下面还要进一步提到的截流阀50上的输入导管14的弯曲的外部管接头一起从收集器18的狭端部侧越过盖子28引出，这样，在截流阀50之后和在输入导管14的弯曲部分的起点之前，所通入的冷媒在通至扁平管2组的各自的输入室的各自的输入导管上的分配就可以均匀地进行。

在成品热换器中，由扁平管2和之字形薄板8组成的块体多数在侧面用常常是与外之字形薄板相邻的侧板46封闭，以使侧板46形成一用于流入热交换器块体的外部空气的外框架。

扁平管2、之字形薄板8、收集器的管底板26与盖子28和在必要时设置的室分隔以及热交换器的侧板46，最好如同输入导管14和输出导管16一样，都用铝和/或铝合金制造，并且包括管接头的与热交换器相邻的段，都用硬钎焊成为成品蒸发器，此时，管底板26和盖子28都可用有钎焊料涂层的板形成。

本发明并不限制于上述内容，在实际中，对于用于按照图1的汽车空调设备的冷媒蒸发器，将可以通过在收集器18中的相应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地调节的截流阀50的两个相应的连接支管48上。该截流阀在看不见的相对侧有两个另外的输入侧和输出侧的连接支管。

单个的偏转盘20在所示的实施例中基本上有一平的盘底62，从底上突起具有端侧的壁段66和纵向侧的壁段68的环绕的盘壁。盘底62的平的走向此处仅仅是作为示例来理解。纵向侧的壁段68从盘底62基本成直角地如此升起，以致它在形成钎焊料间隙的情况下包住所属的各个扁平管的两个平面侧6。如同在图3中进一步特别清楚地看出的那样，端面侧的壁段66还形成一个直立的凸缘70，它同样在形成钎焊料间隙的情况下包围扁平管的狭的端面侧4，由此，不但在端面侧段而且在纵向侧段都成环状围绕扁平管形成唯一的钎焊料间隙。

从直立的、具有只略大于扁平管2的宽度的凸缘70的底部开始它通过一个圆弧形的或如图中所示的例如具有约45°的倾斜角的直线形的斜面72各自过渡到平的盘底62。此时，这两个端面侧的斜面72相对于在偏转盘中在偏转流体的流动方向的扁平管的最前面的例如三个沟道12和最后的例如两个沟道12放置。

偏转盘用铝或铝合金做的板深冲压而成，它最好在形成的偏转盘的内表面上形成的表面上做出硬钎焊料涂层。此时，对于每个偏转盘20，将按照图2从一还是平的板以节距T(Teilung)冲裁成一板段20并在使用冲头2的情况下深冲压，该节距T大于扁平管2在扁平管式热交换器中的布置的节距，该冲头2具有扁平管2的轮廓形状，其中，板段20的边缘段66和68成形为偏转盘的端部侧的壁段66和纵向侧的壁段68。

在所述的用于四流道的扁平管式热交换器的偏转盘20中，每个偏转盘形成两个偏转室74，它们分别通过在偏转盘中的中间壁24隔开。第一偏转室74沿流道的流动方向通过相关的扁平管2将第一流道偏转至第二流道，而另一偏转室74则将第三流道偏转至第四流道。于是，在有多流道的可能性时，要以未示出的方式在偏转盘20中至少设置两个中间壁24。

在各实施例中，示出了制造中间壁的三种方式。

图3说明了一般规则，它将分隔腹板24作为偏转盘20的整体的部分在其本身上形成。此时，图3a和4描述了一体形成中间壁24的一种方式，它在用深冲压的板制造偏转盘时在图2的意义上特别适合。此时，各自的纵向侧的壁段68常常形成一其走向与盘底62成直角或垂直的内加强瓦垅84。此时，两个同样的内加强瓦垅84都在其拱顶68上相靠，在室74之间形成封闭的中间壁24或相应的分隔腹板。

不同的实施例进一步代表了偏转盘20的各自的中间壁24在扁平管2上的不同的连接方式。

在图3的实施例中，相关的中间壁24在扁平管2的端面侧4上常常相对于扁平管2的单个的加强腹板10a以密封的连接设置，该加强腹板在所示的四流道扁平管式热交换器的情况下在其中将第二流道与第三流道隔开。此时，加强腹板10a或是从一开始就向后放置，或是在接合时利用中间壁24来形成加强腹板10a，在前一情况，在与中间壁24连接以前在制备连接时，已经将扁平管2的相应的端面侧4整修完毕。除去未示出的将中间壁24对接(stumpfen Anschluβ)在加强腹板10a上以外，特别合适的还有按照图3的通过中间腹板24的做成圆角形的端面侧的连接。应当理解，所谈到的所有连接方式在所有其扁平管2中的单个的分隔腹板10a与偏转盘20中的中间壁24相互作用的实施例中是可以互换的。

图3b示出了偏转盘20的中间壁24在扁平管2上的连接的另一种方案。此处在中间壁的连接范围内放置一扁平管2的完整的沟道12a。此时，偏转盘20的中间壁24与插入件86密封地相互作用，该插入件在以其净截面充满的情况下像塞子一样接合在所放置的沟道12a中。插入件86在此处有一与中间壁24直接相互作用的头状块87，它在后侧与在两侧限制所放置的沟道12a的加强腹板10搭接(uebergreifen)，并在加强所放置的沟道12a的结构的情况下密封地支承在限制沟道12a的加强腹板10上。

偏转盘20在其所属的扁平管2上的连接最后将根据如图5的优选的连接可能性用图5a和6详细地说明。

按照图6，在端面侧的连接范围内，在从直立的凸缘70至斜面72的过渡处常常形成一个用于各自的扁平管2的自由的端面侧的支承座87。

一般地说，各自的偏转盘20及其作为分隔腹板作用的中间壁24最终都用硬钎焊工艺与扁平管2同样与整个扁管式热交换器钎焊在一起。

此时，在将用于硬钎焊的焊剂送入中间壁24要与扁平管2钎焊在一起的区域时，要产生特别的困难。这在用于特殊情况的图5和5a中可清楚地看出，在该处未示出的中间壁24与扁平管的唯一的加强腹板10a钎焊在一起。在按照图3b的意义上放置一整个的沟道12a时，其布置这时是相应的。

按照图5和5a，偏转盘20在其两个纵向侧的壁段68的内表面上常常局部地在加强膜板10a的两侧或相应地在一放置好的沟道12a的两侧有每边一个开出来的例如深入到里面的引入槽89，以便在与中间壁24的分隔腹板硬钎焊在一起时用于送入所用的熔剂。这种引入槽对89在偏转盘的四周的盘壁64的两个纵向侧的壁段68上形成。它在偏转盘20的各自的自由边缘进入此边缘设在该处的漏斗形的外部上漏斗90上，并如图5差不多沿扁平管的自由端向外延伸，以便在该处保持通向中间壁24的边缘区的熔剂供应通道的自由进入横截面92的敞通。

按照图5和6，偏转盘的四周的自由边缘在形成接纳扁平管的自由端的上漏斗90的情况下通常向外翻，也就是说，这些自由边缘的自由端两侧94的走向为沿扁平管2的延伸方向。

Claims (10)

1.一种用于汽车的多于两个流道的扁平管式热交换器特别是蒸发器，它具有用于偏转扁平管(2)的相邻流道的偏转底板，其中，在偏转底板中，在不直接在底板中相互连通的流道之间设置一分隔腹板(24)，设分隔腹板密封地与位于这些在底板中不直接连通的流道的相邻沟道之间的中间壁的端部相互作用，

其特征为，偏转底板单个配置于每个扁平管(2)，并且分解成由铝或铝合金深冲压而成的偏转盘(20)，该偏转盘只通其接头处互相连接在各自有关的扁平管(2)上，以及

分隔腹板(24)是偏转盘(20)的局部的壁结构(84)。

2.如权利要求1的扁平管式热交换器，其特征为，局部壁结构只与各扁平管(2)的相邻的沟道(12)的一个中间壁(10a)密封地相互作用。

3.如权利要求1的扁平管式热交换器，其特征为，在底板中不直接连通流道的各扁平管(2)的相邻的沟道(12)之间的中间壁由扁平管(2)的适合于流动而放置的沟道(12a)的流道形成。

4.如权利要求3的扁平管式热交换器，其特征为，此放置的沟道(12a)的壁厚用一插入的插入件(86)加强。

5.如权利要求4的扁平管式热交换器，其特征为，分隔腹板(24)密封地放置在插入件(86)上。

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，分隔腹板(24)由偏转盘(20)的纵向侧的壁段(68)的两侧的局部互相挤压形成。

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，偏转盘(20)在其两个狭的一侧的内表面上常常形成一用于各自的扁平管(2)的端面侧的自由端的支承座(87)。

8.如权利要求1至7的任一项的扁平管式热交换器，其特征为，偏转盘(20)在其两个纵向侧(68)的内表面上在分隔腹板的范围内常常局部地形成用于硬钎焊的熔剂引入槽(89)。

9.如权利要求1至8的任一项的扁平管式热交换器，其特征为，偏转盘(20)的四周的自由边缘在形成一接纳该扁平管(2)的自由端的上漏斗(90)的情况下向外翻并且以其端面侧(94)沿扁平管的延伸方向走向。

10.一种用于制造如权利要求1至9的任一项的扁平管式热交换器的方法，该方法通过用卷材做成的偏平管的拉拔(Abziehen)、矫直和定尺切断，通过用其结构元件包括扁平管机械地预装配扁平管式热交换器，以及通过在使用至少一侧的钎焊料涂层的情况下的钎焊尤其是硬钎焊进行，其特征为，偏转盘与扁平管在其定尺切断后并在扁平管式热交换器预装配前与扁平管机械地预装配在一起。

Images