CN1781010A - 用于热交换器的侧板、热交换器以及用于制造该热交换器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于冷凝器(1)的侧板(5)，该冷凝器包括一对彼此间隔开的集管(2、3)、多个彼此间隔开地平行布置在所述集管(2、3)之间并且其两端均连接在相应集管上的扁平制冷剂管(4)以及设置在相邻制冷剂管(4)之间的波纹状翅片(6)。该侧板(5)设置在该管装置的两端中的每一端的制冷剂管(4)之外并与该制冷剂管相距一定距离。在侧板(5)和与其相邻的端部制冷剂管(4)之间设有波纹状翅片(6)。侧板(5)在其与波纹状翅片(6)相接触的表面的相对表面的两端中的每一端都具有突出部(13)。侧板(5)用于防止翅片(6)在制造冷凝器(1)时从制冷剂管(4)和侧板(5)之间滑脱。

Description

用于热交换器的侧板、热交换器以及用于制造该热交换器的方法

相关申请的交叉参考

本申请是根据35U.S.C.§111(a)提交的申请，并根据35U.S.C.§119(e)(1)要求根据35U.S.C.§111(b)于2003年6月12日提交的临时申请No.60/477,775的优先申请日。

技术领域

本发明涉及用于热交换器的侧板、热交换器以及一种用于制造该热交换器的方法。

背景技术

这样的热交换器是众所周知的：即该热交换器包括一对相互间隔开的集管、多个相互间隔开地平行布置在所述集管之间且其两端连接在相应集管上的扁平热交换管、设置在该管装置两端的扁平热交换管之外并与相应扁平热交换管相距一定距离的侧板、以及设置在相邻热交换管之间以及每个侧板和与其相邻的端部热交换管之间的波纹状翅片。

这种热交换器是由下述方法制造的。该方法包括：相互间隔开地平行布置多个扁平热交换管一其中在热交换器两端的相应扁平热交换管之外并与所述热交换管相距一定距离地设置两个侧板，将波纹状翅片设置在相邻热交换管之间以及每个侧板和与其相邻的端部热交换管之间，将热交换管的两端放入一对集管上的相应插孔内，在各侧板的外部设置沿该侧板的纵向延伸的压力板，利用紧固件将压力件、侧板、热交换管和波纹状翅片捆束在一起，将集管钎焊在热交换管上，以及将波纹状翅片钎焊在相邻的热交换管上和侧板上。

当使用上述方法制造热交换器时，在用紧固件捆束所述组件之后，波纹状翅片可能会在钎焊完成前从相邻热交换管之间的空间或从端部热交换管和与其相邻的侧板之间的空间滑出。

已知一种可防止波纹状翅片从相邻热交换管之间的空间滑出的热交换器。该热交换器在热交换管和波纹状翅片之一上或在热交换管和波纹状翅片之间沿管的整个长度设有突出部。该突出部局部地在波纹状翅片的弯曲部中引起牺牲变形，而波纹状翅片在这种状态下钎焊到热交换管上(例如，见JP-A No.1995-55379的权利要求)。

位于每个端部热交换管和与其相邻的侧板之间的波纹状翅片还存在翅片的每个端部都易于滑脱的问题，而目前还没有发现解决此问题的方法。即使将上述公开文献的技术应用于侧板和波纹状翅片，翅片也会局部变形，从而使热交换器外观不雅。

考虑到上述情况，本发明的一个目的是提供一种用于上述类型的热交换器的侧板，该侧板适于防止翅片在制造热交换器时从侧板和与其相邻的热交换管之间滑脱，本发明还提供了热交换器以及一种用于制造该热交换器的方法。

发明内容

为了实现上述目的，本发明包括以下模式。

1)一种用于热交换器的侧板，该热交换器包括一对彼此间隔开的集管、多个彼此间隔开地平行布置在所述集管之间并且其两端均连接到相应集管上的扁平热交换管、设置在该管装置两端中每一端的扁平热交换管之外并与该热交换管相距一定距离的侧板、设置在相邻热交换管之间以及侧板和与其相邻的端部热交换管之间的波纹状翅片，

所述用于热交换器的侧板在其与波纹状翅片相接触的表面的相对表面的两端中的每一端都具有突出部。

2)上述段落1)中所述的用于热交换器的侧板，其中当该侧板结合进热交换器时，所述突出部离集管的距离在135mm以内。

3)上述段落1)中所述的用于热交换器的侧板，其中在每个端部都设置有至少两个在侧板的宽度方向上间隔开的突出部。

4)上述段落1)中所述的用于热交换器的侧板，其中所述突出部的高度为0.3mm至1mm。

5)上述段落1)中所述的用于热交换器的侧板，其中所述突出部为圆形，其直径为1mm到4mm。

6)上述段落1)中所述的用于热交换器的侧板，其中在离所述每个端部处的突出部一定距离并相对于所述侧板的纵向方向在所述突出部之内的位置设有第二突出部。

7)上述段落6)中所述的用于热交换器的侧板，其中在每个端部，所述第二突出部与所述突出部的距离在30mm以内。

8)上述段落6)中所述的用于热交换器的侧板，其中在每个端部处设置有至少两个在侧板的宽度方向上间隔开的第二突出部。

9)上述段落6)中所述的用于热交换器的侧板，其中所述第二突出部的高度为0.3mm到1mm。

10)上述段落6)中所述的用于热交换器的侧板，其中所述第二突出部为圆形，其直径为1mm到4mm。

11)一种热交换器，该热交换器包括一对彼此间隔开的集管、多个彼此间隔开地平行布置在所述集管之间并且其两端均连接在相应集管上的扁平热交换管、设置在该管装置的两端中每一端的扁平热交换管之外并与该热交换管相距一定距离的侧板、设置在相邻热交换管之间以及侧板和与其相邻的端部热交换管之间的波纹状翅片，该侧板是根据上述段落1)到10)中的任一个所述的侧板。

12)一种包含压缩机、冷凝器和蒸发器的制冷循环，该冷凝器包含上述段落11)中所述的热交换器。

13)一种包含压缩机、冷凝器和蒸发器的制冷循环，该蒸发器包含上述段落11)中所述的热交换器。

14)一种其内安装有上述段落12)或13)中所述的制冷循环以作为空调设备的车辆。

15)一种用于制造上述段落11)中所述的热交换器的方法，其包括：

彼此间隔开地平行布置多个扁平热交换管，将根据权利要求1到10中任何一个所述的侧板在突出部朝外的情况下设置在该管装置的两端中每一端的扁平热交换管之外并与该热交换管相距一定距离，将波纹状翅片设置在相邻热交换管之间以及该侧板和与其相邻的端部热交换管之间，

将热交换管的两端插入形成在一对集管上的各个对应的插孔内，

在每个侧板之外布置其长度大于该侧板两端的突出部之间的距离的压力板，使压力板与所述两端的突出部相接触，

使用紧固件在侧板宽度方向的两侧将压力件、侧板、热交换管和波纹状翅片捆束在一起，以及

将集管钎焊在热交换管上，并将波纹状翅片钎焊在相邻的热交换管上以及侧板上。

16)上述段落15)中所述的用于制造热交换器的方法，其中所使用的侧板是段落6)到10)中任何一个所述的侧板，并且在比各端部处的突出部更靠近相应集管的位置以及在相对于侧板的纵向方向在相应第二突出部之内的位置利用紧固件捆束所述组件。

上述段落1)中所述的用于热交换器的侧板可防止波纹状翅片的两端在制造热交换器时从侧板和翅片装置的每个端部处的热交换管之间滑脱。更具体地说，如果在通过段落15)中所述的方法制造热交换器时用紧固件将压力件、侧板、热交换管和波纹状翅片捆束在一起，则侧板因挤压在突出部上的压力件而朝热交换管偏斜，从而该侧板5的两端朝制冷剂管4偏斜。因此，波纹状翅片6的两端被很大的力保持在侧板5和管4之间，从而避免滑脱。

当用紧固件将压力件、侧板、热交换管和波纹状翅片捆束在一起，并且每个侧板均是段落2)中所述的侧板时，所述侧板的偏斜使得翅片被以增大的力保持，从而可靠地防止波纹状翅片的两端从侧板和制冷剂管之间滑脱。

保持在段落3)所述的侧板和制冷剂管之间的波纹状翅片的两端可被增大的力夹持，从而能可靠地避免滑脱。

当用紧固件将压力件、侧板、热交换管和波纹状翅片捆束在一起，并且每个侧板均是段落4)中所述的侧板时，能可靠地防止波纹状翅片的两端从侧板和热交换管之间滑脱，而又不会使翅片塑性变形。

当使用段落5)中所述的侧板时，能可靠地防止波纹状翅片的两端从侧板和制冷剂管之间滑脱。

当用紧固件将压力件、侧板、热交换管和波纹状翅片捆束在一起，并且每个侧板均是段落6)中所述的侧板时，该侧板可在更大的长度上偏斜，从而能可靠地防止波纹状翅片的两端从侧板和制冷剂管之间滑脱。

当使用段落7)或8)中所述的侧板时，能可靠地防止波纹状翅片从第一所述突出部和第二突出部之间滑脱。

段落9)中所述的侧板的优点与段落4)中所述的侧板相同。

段落10)中所述的侧板的优点与段落5)中所述的侧板相同。

在制造段落11)中所述的热交换器时，可利用与段落1)到10)中所述的热交换器相同的优点，因此，能可靠地防止波纹状翅片的两端从侧板和热交换管之间滑脱。

段落15)中所述的用于制造热交换器的方法具有与段落1)到10)中相同的优点，因此能可靠地防止波纹状翅片的两端从侧板和热交换管之间滑脱。

段落16)中所述的用于制造热交换器的方法可靠地防止了波纹状翅片的两端从侧板和热交换管之间滑脱。

附图说明

图1是示出具有本发明的侧板的冷凝器的整体透视图；

图2是冷凝器的部分去除的局部正视图；

图3是示出本发明的侧板的透视图，其中省去了该侧板的中间部分；

图4是示出用于制造图1的冷凝器的方法的透视图，其中压力件、侧板、制冷剂管和波纹状翅片被紧固件捆束在一起；

图5是示出与图4的情况相同的部件的部分去除的局部正视图。

具体实施方式

下面将结合附图说明本发明的实施例。

在下面的说明中，术语“铝”除了纯铝之外还包括铝合金。另外，在下面的说明中，图1的上部和下部、左手侧和右手侧将分别称为“上”、“下”、“左”和“右”，而通过冷凝器的空气的流动方向的下游侧(即图1中箭头X所示的方向)称为“前部”，其相反侧称为“后部”。

图1和2示出适于用在机动车空调设备中并且其中使用了本发明的侧板的冷凝器。图3示出该侧板。图4和5示出用于制造该冷凝器的方法。

参照图1和2，用于机动车空调设备的冷凝器1(热交换器)包括一对垂直延伸且相互间隔开地沿横向平行布置的铝制集管2、3；多个沿垂直方向彼此间隔开并且其两端均连接到相应集管2、3的平行的铝制扁平制冷剂管4(热交换管)；设置在位于冷凝器两端的各制冷剂管4之外并与该制冷剂管相距一定距离—即在热交换器上端部的制冷剂管4之上以及在热交换器下端部的制冷剂管4之下—的铝制侧板5；铝制波纹状翅片6，所述翅片6设置在相邻制冷剂管4之间的各空气流通间隙中以及每个侧板和与其相邻的端部制冷剂管之间的空气流通间隙中，并且钎焊在相邻管以及侧板和端部管上；焊接到第一集管2的周向壁上端部的铝制入口管7；焊接到第二集管3的周向壁下端部的铝制出口管8；在第一集管2的中部之上的位置设置于该第一集管内的第一隔板9；以及在第二集管3的中部之下的位置设置于该第二集管内的第二隔板10。待使用的制冷剂管4包括挤出的管、电阻焊的管等。待使用的制冷剂管4可以是由金属板制成的管，该金属板包括两个通过连接部互连的平坦壁形成部、以及两个均在平坦壁形成部的与连接部相对的侧边缘处与该平坦壁形成部成一体地从该平坦壁形成部突出的侧壁形成部，该制冷剂管是通过在所述连接部将该金属板弯曲成U字形并将所述侧壁形成部相互钎焊在一起而制成的。

入口管7和第一隔板9之间的制冷剂管4的数量、第一隔板9和第二隔板10之间的制冷剂管4的数量以及第二隔板10和出口管8之间的制冷剂管4的数量从上向下逐渐减小以提供通道组。在通过入口管7以蒸汽相流入冷凝器的制冷剂以液相从出口管8流出之前，所述制冷剂经由通道组单元曲折地流过冷凝器1。

每个制冷剂管4的两端都放置在形成于集管2、3中的相应插孔11内，并钎焊在相应集管2、3上。每个侧板5的两端也都放置在形成于集管2、3中的相应插孔12内，并钎焊在相应集管2、3上。

如图3所示，上侧板5在其两端中的每一端都具有多个一即两个—第一突出部13，所述第一突出部从该侧板的上侧部突出并朝前或朝后—即在侧板的宽度方向上间隔开。当将侧板5组装进冷凝器1中时，从每个第一突出部13到离其最近的集管2或3的距离A(见图2)优选在135mm以内。上侧板5还在其上侧部具有多个—即两个—第二突出部14，所述第二突出部14向上突出、在该侧板的宽度方向上间隔开、并相对于横向方向—即侧板5的纵向处在每对第一突出部13之内。处在侧板5每端的第一突出部13和第二突出部14之间的距离B(见图2)优选在30mm以内。两个第一突出部13以及对应的第二突出部14中的每一个都相对于板15的宽度方向处在相同位置。第一突出部13和第二突出部14的高度均优选地为0.3-1mm。当从上方看去时，第一突出部13和第二突出部14均为圆形，其直径优选地为1-4mm。

上侧板5在其前侧边缘和后侧边缘均具有与其成一体的垂直壁5a。上侧板5在其左端和右端均具有与其成一体地从其主要部分横向向外延伸并且比主要部分的高度稍低的突出部5c，并且在该突出部5c和上侧板5的主要部分之间形成有阶梯状部分5b。该突出部5c具有用于放入集管2或3的插孔12中的插入部5d。

下侧板5和上侧板5关于冷凝器1的水平中心线对称。这些侧板5均是通过压力加工而由铝板制成的一体件。

上述冷凝器可用于例如机动车空调设备，以便与压缩机和蒸发器一起提供制冷循环。

冷凝器1是由下面将参照图4和5说明的方法制造的。

首先，彼此间隔开地平行布置多个制冷剂管4，将两个侧板5在突出部13、14朝外的情况下设置于该装置两端处的相应制冷剂管4之外且与所述制冷剂管相距一定距离，将波纹状翅片6设置在相邻制冷剂管4之间以及每个侧板5和与其相邻的端部热交换管4之间。

然后，将制冷剂管4的两端放入两个集管2、3上的各对应插孔11内，将侧板5两端的插入部5d放入集管2、3上的各对应插孔12内。将第一隔板19放入第一集管2内，将第二隔板10放入第二集管3内。

然后，将一沿侧板5的纵向延伸的压力件20放置在每个侧板5的在其垂直壁5a之间的外表面上，以便与侧板5的所有突出部13、14相接触。压力件20由例如不锈钢制成，其长度大约等于侧板5的两个阶梯状部分5b之间的距离并大于侧板5的左、右端部处的第一突出部13之间的间隔。

随后，使用形式均为带子的紧固件21将压力件20、侧板5、制冷剂管4和波纹状翅片6捆束在一起。这样，在比侧板各端部的第一突出部13更靠近相应集管2、3的位置，以及在相对于侧板5的纵向处于第二突出部14之内的位置捆束该组件。因此，由于源自此捆束的力，第一突出部13和第二突出部14就被压力件20挤压(见图4和5中的箭头)，从而侧板5的两端朝制冷剂管4偏斜(见图5)。因此，波纹状翅片6的两端被很大的力保持在侧板5和制冷剂管4之间，从而避免滑脱。如果波纹状翅片6的长度不小于500mm，则其两端特别容易从侧板5和制冷剂管4之间滑脱，而如果第一突出部13与各端的集管2或3之间的距离A在135mm以内，则波纹状翅片6就被因侧板5的偏斜而增加的力夹持，从而能可靠地防止波纹状翅片6的两端从侧板5和制冷剂管4之间滑脱。如果距离A超过135mm，则波纹状翅片6的两端可能会从侧板5和制冷剂管4之间滑脱。此外，由于第一突出部13和第二突出部14之间的距离在30mm以内，所以可防止波纹状翅片6从突出部13、14之间滑脱。如果该距离超过30mm，则翅片6可能会从这些突出部13、14之间滑脱。第一突出部13和第二突出部14的高度为0.3-1mm，从而能可靠地防止翅片6的两端从侧板5和制冷剂管4之间滑脱而又不会出现塑性变形。如果突出部的高度小于0.3mm，则侧板5的偏斜量小，使得侧板5和制冷剂管4夹持波纹状翅片6的力小，从而使翅片6的两端易于滑脱。如果突出部的高度超过1mm，则侧板5将过度偏斜，使得波纹状翅片6发生塑性变形，从而削弱了所制造的冷凝器1的热交换性能。第一突出部13和第二突出部14在从上向下看时为圆形，其直径为1-4mm。因此，能可靠地防止波纹状翅片6的两端从侧板5和制冷剂管4之间滑脱，而又不会使翅片6塑性变形。

随后，同时将两个集管2、3钎焊在制冷剂管4上，将两个集管2、3钎焊在侧板5上，将波纹状翅片6钎焊在相邻的制冷剂管4或侧板5上，并将集管2、3钎焊在相应隔板9、10上。最后，将入口管7焊接在第一集管2上，将出口管8焊接在第二集管3上。这样，就制造出了冷凝器1。

根据上述实施例，设置于侧板5两端的插入部5d放置在形成于相应集管2、3上的对应插孔12内，但这种结构不是限定性的；侧板5的端部不总是需要插入集管。当然，在此情况下不形成插孔。

尽管上述实施例是用于机动车空调设备的冷凝器，但是包含本发明的侧板的热交换器也可作为蒸发器以便与压缩机和冷凝器一起为机动车空调设备提供制冷循环。该热交换器还可用作机动车的加热器。

工业实用性

本发明提供了一种用于热交换器的侧板，该热交换器包括一对彼此间隔开的集管、多个彼此间隔开地平行布置在所述集管之间并且其两端均连接到相应集管上的扁平热交换管、两个设置在该管装置两端的相应扁平热交换管之外并与该热交换管相距一定距离的侧板、设置在相邻热交换管之间以及每个侧板和与其相邻的端部热交换管之间的波纹状翅片。该侧板适于防止波纹状翅片在制造热交换器期间滑脱。

Claims (16)

1.一种用于热交换器的侧板，该热交换器包括一对彼此间隔开的集管、多个彼此间隔开地平行布置在所述集管之间并且其两端均连接到相应集管上的扁平热交换管、设置在该管装置的两端中每一端的扁平热交换管之外并与该热交换管相距一定距离的侧板、设置在相邻热交换管之间以及侧板和与其相邻的端部热交换管之间的波纹状翅片，

所述用于热交换器的侧板在其与波纹状翅片相接触的表面的相对表面的两端中的每一端都具有突出部。

2.根据权利要求1所述的用于热交换器的侧板，其特征在于，当该侧板结合进热交换器时，所述突出部离集管的距离在135mm以内。

3.根据权利要求1所述的用于热交换器的侧板，其特征在于，在每个端部都设置有至少两个在所述侧板的宽度方向上间隔开的突出部。

4.根据权利要求1所述的用于热交换器的侧板，其特征在于，所述突出部的高度为0.3mm到1mm。

5.根据权利要求1所述的用于热交换器的侧板，其特征在于，所述突出部为圆形，其直径为1mm到4mm。

6.根据权利要求1所述的用于热交换器的侧板，其特征在于，在离所述每个端部处的突出部一定距离并相对于所述侧板的纵向方向在所述突出部之内的位置设有第二突出部。

7.根据权利要求6所述的用于热交换器的侧板，其特征在于，在每个端部，所述第二突出部与所述突出部的距离在30mm以内。

8.根据权利要求6所述的用于热交换器的侧板，其特征在于，在每个端部都设置有至少两个在侧板的宽度方向上间隔开的第二突出部。

9.根据权利要求6所述的用于热交换器的侧板，其特征在于，所述第二突出部的高度为0.3mm到1mm。

10.根据权利要求6所述的用于热交换器的侧板，其特征在于，所述第二突出部为圆形，其直径为1mm到4mm。

11.一种热交换器，该热交换器包括一对彼此间隔开的集管、多个彼此间隔开地平行布置在所述集管之间并且其两端均连接在相应集管上的扁平热交换管、设置在该管装置的两端中每一端的扁平热交换管之外并与该热交换管相距一定距离的侧板、设置在相邻热交换管之间以及侧板和与其相邻的端部热交换管之间的波纹状翅片，该侧板是根据权利要求1至10中任一项所述的侧板。

12.一种包含压缩机、冷凝器和蒸发器的制冷循环，该冷凝器包含根据权利要求11所述的热交换器。

13.一种包含压缩机、冷凝器和蒸发器的制冷循环，该蒸发器包含根据权利要求11所述的热交换器。

14.一种其内安装有根据权利要求12或13所述的制冷循环以作为空调设备的车辆。

15.一种用于制造根据权利要求11所述的热交换器的方法，其包括：

彼此间隔开地平行布置多个扁平热交换管，将根据权利要求1至10中任一项所述的侧板在突出部朝外的情况下设置在该管装置的两端中每一端的扁平热交换管之外并与该热交换管相距一定距离，将波纹状翅片设置在相邻热交换管之间以及该侧板和与其相邻的端部热交换管之间，

将热交换管的两端插入形成在一对集管上的各个对应的插孔内，

在每个侧板的之外布置其长度大于该侧板两端的突出部之间的距离的压力板，使压力板与所述两端的突出部相接触，

使用紧固件在侧板宽度方向的两侧将压力件、侧板、热交换管和波纹状翅片捆束在一起，以及

将集管钎焊在热交换管上，并将波纹状翅片钎焊在相邻的热交换管上以及侧板上。

16.根据权利要求15所述的用于制造热交换器的方法，其特征在于，所使用的侧板是根据权利要求6至10中任一项所述的侧板，并且在比各端部处的突出部更靠近相应集管的位置以及在相对于侧板的纵向方向在相应第二突出部之内的位置利用紧固件捆束所述组件。

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