專利名稱：扁平管道、扁平管道熱交換器及其制造方法
扁平管道、扁平管道熱交換器及其制造方法
本申請在此要求享受以下申請的優(yōu)先權(quán)2006年1月19日遞交的德 國專利申請No. DE 10 2006 002 627.6、 2006年1月20日遞交的德國專利 申請No. DE 10 2006 002 789.2、 2006年l月21日遞交的德國專利申請No. DE 10 2006 002 932.1、 2006年2月14日遞交的德國專利申請No. DE 10 2006 006 670.7、 2006年4月8日遞交的德國專利申請No. DE 10 2006 016 711.2、 2006年6月27日遞交的德國專利申請No. DE 10 2006 029 378.9、 2006年7月13日遞交的德國專利申請No. DE 10 2006 032 406.4、 2006年 7月20日遞交的德國專利申請No. DE 10 2006 033 568.6、 2006年7月29 日遞交的德國專利申請No. DE 10 2006 035 210.6、 2006年9月2日遞交的 德國專利申請No. DE 10 2006 041 270.2、以及2006年9月9日遞交的德 國專利申請No. DE 10 2006 042 427.1，這些申請的全部內(nèi)容通過引用而被 包含于此。

發(fā)明內(nèi)容
在一些實施例中，本發(fā)明提供了一種熱交換器，包括管道體，其界 定了流動通道，并具有至少一個壁，其中所述壁具有第一層、第二層和第 三層，所述第一層包括鋁合金，所述第二層包括具有金屬間化合物的聚集 物的鋁合金，所述金屬間化合物包括硅，所述第三層包括相對于所述第二 層是陽極并且比所述第二層更能抵抗硅的擴散的金屬材料，所述第二層位 于所述第一層和所述第三層之間；以及通過包括硬釬焊材料的第四層被硬 釬焊到所述管道體的壁的鰭片，其中所述第三層位于所述第二層和所述第 四層之間，并且其中所述壁和所述硬釬焊材料層具有不大于約0.15mm的 組合厚度。
本發(fā)明還提供了一種熱交換器，包括管道體，其界定了流動通道， 并具有至少一個壁，所述壁具有每一者都包括鋁合金的第一層、第二層和
7第三層，所述第二層位于所述第一層和所述第三層之間，所述第三層的鋁 合金相對于所述第二層的鋁合金是陽極，并且所述第二層的鋁合金相對于 所述第一層的鋁合金是陽極，其中所述第三層比所述第二層更能抵抗硅的 擴散；以及通過包括硬釬焊材料的第四層被硬釬焊到所述管道體的壁的物 體，其中所述第三層位于所述第二層和所述第四層之間，并且其中所述壁
和所述硬釬焊材料層具有不大于約0.15mm的組合厚度。。
此外，本發(fā)明提供了一種形成熱交換器管道的方法，所述方法包括如
下步驟由至少一個鋁合金片形成管道；形成鰭片；利用硬釬焊材料將所 述鰭片硬釬焊到所述鋁合金片，其中所述鋁合金片和所述硬釬焊材料界定
了具有不大于約0.15mm厚度的壁；將硅擴散通過與所述硬釬焊材料相鄰
的壁的第一層并擴散到相鄰的鋁合金芯體中以達(dá)到所述芯體的小于所述芯 體的整體厚度的深度，其中所述第一層位于所述硬釬焊材料和相鄰的所述
芯體之間；以及在僅在由與所述第一層相鄰的所述芯體的所述深度界定的 所述壁的第二層中而不在由所述芯體的其余部分界定的第三層中形成包括 硅的金屬間化合物的聚集物的同時，控制硬釬焊時間和硬釬焊溫度中的至 少一者以硬釬焊所述鰭片。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一些實施例的管道的側(cè)視圖。 圖2是圖l所示的管道的端部的放大視圖。
圖3示意性地圖示了可以用于形成圖1所示的管道的一組示例性制造 步驟。
圖4是圖1所示的管道的窄側(cè)的放大視圖。
圖5是圖1所示的窄側(cè)的另一個放大視圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的管道的窄側(cè)的放大視圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的管道的窄側(cè)的放大視圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的管道的窄側(cè)的放大視圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明另 一個實施例的管道的窄側(cè)的放大視圖。
圖IO是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的管道的窄側(cè)的放大視圖。圖11是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的管道的窄側(cè)。
圖12是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的包括內(nèi)折疊的管道的一部分的放 大視圖。
圖13是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的包括內(nèi)折疊的管道的一部分的放
大視圖。
圖14是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的包括插入件的管道的一部分的放 大視圖。
圖15是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的包括插入件的管道的一部分的放 大視圖。
圖16示意性地圖示了可以用于形成包括由共同的折疊材料件形成的 第一和第二部分的管道的一組示例性制造步驟。
圖17是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的包括由共同的折疊材料件形成的 第一和第二部分的管道的放大視圖。
圖18是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的包括由共同的折疊材料件形成的 第一和第二部分的管道的放大視圖。
圖19是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的包括由共同的折疊材料件形成的 第一和第二部分的管道的側(cè)視圖。
圖20是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的包括由共同的折疊材料件形成的 第一和第二部分的管道的側(cè)視圖。
圖21是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的包括由共同的折疊材料件形成的 第一和第二部分的管道的側(cè)視圖。
圖22是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的包括由共同的折疊材料件形成的 第一和第二部分的管道的側(cè)視圖。
圖23是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的包括由共同的折疊材料件形成的 第一和第二部分的管道的側(cè)視圖。
圖24是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的包括由共同的折疊材料件形成的 第一和第二部分的管道的側(cè)視圖。
圖25是根據(jù)本發(fā)明一些實施例的包括第一和第二部分以及位于第一 和第二部分之間的插入件的管道的分解視圖。圖26是圖25所示的管道的分解視圖。
圖27是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的包括第一和第二部分以及位于第 一和第二部分之間的插入件的管道的分解視圖。
圖28是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的包括第一和第二部分以及位于第 一和第二部分之間的插入件的管道的側(cè)視圖。
圖29是圖28所示的管道的一部分的放大視圖。
圖30是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的包括第一和第二部分以及位于第 一和第二部分之間的插入件的管道的側(cè)視圖。
圖31是圖30所示的管道的一部分的放大視圖。
圖32A是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的包括第一和第二部分以及位于第 一和第二部分之間的插入件的管道的側(cè)視圖。
圖32B是圖32A所示的管道的一部分的放大視圖。
圖33是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的包括第一和第二部分以及位于第 一和第二部分之間的插入件的管道的一部分的側(cè)視圖。
圖34圖示了根據(jù)本發(fā)明一些實施例的管道的十個實施例。
圖35是根據(jù)本發(fā)明一些實施例的管道的側(cè)視圖。
圖36是用于圖35所示的管道的內(nèi)插入件的側(cè)視圖。
圖37是圖36所示的內(nèi)插入件的俯視圖。
圖38是圖35所示的內(nèi)插入件的一部分的立體圖。
圖39是根據(jù)本發(fā)明一些實施例的管道的側(cè)視圖。
圖40是用于圖39所示的管道的內(nèi)插入件的放大立體圖。
圖41是圖40所示的內(nèi)插入件的一部分的立體圖。
圖42是圖40所示的內(nèi)插入件的放大立體圖。
圖43是用于根據(jù)本發(fā)明一些實施例的管道的內(nèi)插入件的一部分的俯 視圖。
圖44是在虛線扁平管道內(nèi)示出的根據(jù)本發(fā)明實施例的插入件的側(cè)圖。
圖45是在虛線扁平管道內(nèi)示出的根據(jù)本發(fā)明實施例的另一個插入件 的側(cè)視圖。圖46示意性地圖示了可以用于形成根據(jù)本發(fā)明一些實施例的管道的 一組示例性制造步驟。
圖47圖46所示的管道的部分分解側(cè)視圖。
圖48示意性地圖示了可以用于制造根據(jù)本發(fā)明一些實施例的管道的 一組示例性制造步驟。
圖49是可以用于制造根據(jù)本發(fā)明一些實施例的管道的輥壓制造生產(chǎn)線。
圖50示意性地圖示了可以用于形成根據(jù)本發(fā)明一些實施例的管道的 一組示例性制造步驟。
圖51示意性地圖示了可以用于形成根據(jù)本發(fā)明其他實施例的管道的 一組示例性制造步驟。
圖52示意性地圖示了可以用于形成根據(jù)本發(fā)明其他實施例的管道的 一組示例性制造步驟。
圖53示意性地圖示了可以用于形成根據(jù)本發(fā)明其他實施例的管道的 一組示例性制造步驟。
圖54示意性地圖示了可以用于形成根據(jù)本發(fā)明其他實施例的管道的 一組示例性制造步驟。
圖55圖示了可以用于制造根據(jù)本發(fā)明其他實施例的管道的一組示例 性制造步驟。
圖55A是示出圖55所示的制造生產(chǎn)線的打口臺的剖視圖。
圖55B是示出圖55A所示的打口臺的側(cè)視圖。
圖55C是示出圖55所示的制造生產(chǎn)線的中斷輥和桿的剖視圖。
圖55D是示出圖55所示的制造生產(chǎn)線的中斷輥和桿的側(cè)視圖。
圖56是圖55A所示的打口臺的一部分的側(cè)視圖。
圖57A是示出行進(jìn)通過圖55A所示的打口臺的一部分的材料片的側(cè)視圖。
圖57B是示出行進(jìn)通過圖55A所示的打口臺的一部分的材料片的俯視圖。
圖58是示出圖55所示的制造生產(chǎn)線的中斷輥和桿的側(cè)視59是圖55所示的制造生產(chǎn)線的一系列示意性的端視圖，其示出了 形成具有插入件的扁平管道的不同階段。
圖60是圖55所示的制造生產(chǎn)線的折疊輥部分的示意性俯視圖。 圖60A是圖60所示的折疊輥部分的端視圖。
圖61是根據(jù)本發(fā)明實施例的具有鰭片的扁平管道制造生產(chǎn)線的示意 性端視圖。
圖62是根據(jù)本發(fā)明實施例的包括具有鰭片的扁平管道的熱交換器的 分解視圖。
圖63A-C是根據(jù)本發(fā)明不同實施例的鰭片組的局部視圖。
圖64是根據(jù)本發(fā)明實施例的具有鰭片的扁平管道制造處理的示意圖。
圖65是圖64所示的制造處理的一部分的立體側(cè)視圖。 圖66是根據(jù)本發(fā)明實施例的包括具有鰭片的扁平管道的熱交換器的 詳細(xì)視圖。
圖67是扁平管道的詳細(xì)視圖，該扁平管道可以用于制造根據(jù)本發(fā)明 實施例的具有鰭片的扁平管道。
圖68是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的包括具有鰭片的扁平管道的熱交 換器的詳細(xì)側(cè)視圖。
圖69是圖68所示的熱交換器的一部分的詳細(xì)立體圖。
圖70是根據(jù)本發(fā)明實施例的集管箱的側(cè)視圖。
圖70A是圖70所示的集管箱的端視圖。
圖71是具有圖70和70A所示的集管箱的熱交換器的詳細(xì)視圖。
圖72是根據(jù)本發(fā)明實施例的集管箱的立體圖。
圖73是圖72所示的具有集管箱的熱交換器的詳細(xì)立體圖。
圖74是圖73所示的熱交換器的另一個詳細(xì)立體圖。
圖75是圖72所示的集管箱的詳細(xì)立體圖。
圖76是圖70-71所示的具有集管箱的熱交換器的另一個詳細(xì)立體圖。 圖77是圖71和76所示的熱交換器的正視圖。
圖78是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的具有集管箱的熱交換器的詳細(xì)側(cè)
12視圖。
圖79是圖78所示的熱交換器的詳細(xì)端視圖。
圖80是圖78和79所示的熱交換器的集管箱的詳細(xì)側(cè)視圖。
圖80A是圖78-80所示的集管箱的端視圖。
圖81是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的具有集管箱的熱交換器的詳細(xì)側(cè) 視圖。
圖82是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的具有集管箱的熱交換器的詳細(xì)端 視圖。
圖83是圖81所示的熱交換器的集管箱的詳細(xì)側(cè)視圖。 圖84是根據(jù)本發(fā)明實施例的熱交換器制造處理的流程圖。 圖84A是根據(jù)圖84的流程圖制造的熱交換器的示意圖。 圖85是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的熱交換器的分解立體圖。 圖86是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的熱交換器的分解立體圖。 圖87是圖86所示的熱交換器的扁平管道的端視圖。 圖88是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的熱交換器的分解立體圖。 圖89圖示了根據(jù)本發(fā)明的可選扁平管道的端視圖。 圖90是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的熱交換器的分解立體圖。 圖91是在不同的形成階段示出的根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的扁平管 道的視圖。
圖92-95圖示了根據(jù)本發(fā)明的實施例將熱交換器的部分連接的方法。 圖96是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實施例對于連接的熱交換器的硅擴散 深度的圖。
具體實施例方式
在詳細(xì)解釋本發(fā)明的任何實施例之前，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明在其應(yīng) 用方面不限于在以下描述中闡述或以下附圖中圖示的構(gòu)造細(xì)節(jié)和部件布 置。本發(fā)明能夠具有其他實施例并能夠以各種方式實現(xiàn)或?qū)嵤?。此外，?yīng) 該理解的是，本文使用的措辭和術(shù)語是用于說明的目的，而不應(yīng)視為限 制。本文中"包括"、"包含"或"具有"及其等同措辭的使用表示包容
13有此后所列的項目及其等同項目，并還包容有額外項目。除非以其他方式 指明或限定，術(shù)語"安裝"、"連接"、"支撐"和"耦合"及其各種變 化術(shù)語是以廣義方式使用的，并包容有直接和間接安裝、連接、支撐和耦 合的含義。此外"連接"和"耦合"不限于物理或機械的連接或耦合。
如以下更詳細(xì)描述的，本發(fā)明的許多實施例涉及或基于如下管道的使 用在沿著與該管道的縱向軸線垂直的平面截取的情況下具有大體扁平的 橫截面形狀。具體而言，每個這種管道能夠具有主尺度和與主尺度垂直的 更小的副尺度。這些尺度在本文中有時被稱為"直徑"，不過術(shù)語"直 徑"的使用并不意在僅指示或意味圓形、近圓形或具有其他特定形狀的特 征。相反，術(shù)語"直徑"僅用于表示管道在所指示的方向和位置上的最大 尺度。每個這種管道可以具有界定了管道的面的兩個相對壁(本文稱作管 道的"寬側(cè)")，以及將寬側(cè)連接的兩個更短但更穩(wěn)定的壁(本文稱作管 道的"窄側(cè)")。管道的寬側(cè)和窄側(cè)共同界定了流體能夠以任何狀態(tài)(包 括但不限于任意壓力或真空(包括無壓力或真空)的氣體、液體、蒸汽及 其任意組合)流動所通過的內(nèi)部空間。
在本發(fā)明的許多實施例中扁平管道的另一個特征(以下更詳細(xì)描述) 是用于構(gòu)造扁平管道的壁中的至少一些的相對較小厚度的材料。在一些實
施例中，扁平管道的壁材料具有不大于約0.20mm (0.007874英寸)的厚 度。在另一個實施例中，扁平管道的壁材料具有不大于約0.15mm
(0.00590055英寸)的厚度。此外，通過利用本文所述的扁平管道特征中 的一個或多個，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在保持更重的傳統(tǒng)扁平管道所具有的 強度和熱交換性能的同時，能夠使用顯著減少的材料來構(gòu)造適用于各種應(yīng) 用的具有各種特性的大量不同的扁平管道。在一些實施例中，不小于約 0.050mm (即，不小于約0.0019685英寸)的扁平管道的壁材料厚度提供 了良好的強度和抗腐蝕性，而在其他實施例中，可以使用不小于0.030mm
(0.00118英寸)的扁平管道的壁材料厚度。
如以下更詳細(xì)描述的，本文所述的熱交換器管道和熱交換器的其他部 分可以使用大量制造技術(shù)和處理來制造，并可以包括防腐蝕特征，例如以 下所述并在圖92 — 95中圖示的那些技術(shù)和處理。此后涉及的大量制造處
14理和技術(shù)以及防腐蝕特征在應(yīng)用于具有顯著減小的材料厚度的熱交換器管 道和熱交換器的部分時是特別有利的。此外，這些技術(shù)、處理和防腐蝕特 征提供了與由這種材料制成的扁平管道和熱交換器的總體性能相關(guān)的顯著 優(yōu)點。
本發(fā)明的許多實施例利用了如上所述具有主尺度和副尺度(在以下文 本中分別表示為D和d)的扁平管道，其在許多應(yīng)用中提供了獨特的優(yōu) 點。例如，在與剛剛所述的材料厚度結(jié)合并與以下各種實施例中所述的扁 平管道的其他特征結(jié)合使用時，可以制造適用于大量不同應(yīng)用的扁平管 道。此外，通過使用上述相對較薄的壁材料，可以有助于本文所述的具有 主尺度D和副尺度d的扁平管道的產(chǎn)能。
例如，在本發(fā)明的一些實施例中，主尺度D (即，本文所示實施例中 扁平管道的寬度)不小于約10mm (0.39370英寸)。此外，在一些實施例 中，此主尺度D不大于約300mm (3.9370英寸)。在其他實施例中，主 尺度D不大于約200mm (7.87402英寸)。作為另一個示例，在本發(fā)明的 一些實施例中，副尺度d (即，本文所示實施例中扁平管道的厚度)不小 于約0.7mm (0.02756英寸)。此外，在一些實施例中，此副尺度d不大 于約10mm (0.39370英寸)。在其他實施例中，副尺度d大于約7mm
(0.2756英寸)。這些主尺度和副尺度應(yīng)用于本文所述和/或所圖示的扁平 管道實施例中的任一者。
在許多實施例中，在扁平管道的應(yīng)用時，主尺度D和副尺度d至少部 分地獨立。例如，在冷凝器應(yīng)用中，在一些實施例蹤扁平管道的主直徑D 不小于約10mm (0.39370英寸)。此外，在一些冷凝器應(yīng)用中扁平管道的 主直徑D不大于約20mm (0.78740英寸)。此外，在一些冷凝器應(yīng)用中 扁平管道的副直徑d不大于約2.0mm (0.078740英寸)。作為另一個示 例，在散熱器應(yīng)用中，扁平管道的主直徑D不小于約10mm (0.39370英 寸)。此外，在一些散熱器應(yīng)用中扁平管道的主直徑D不大于約200mm
(7.8740英寸)。用于扁平管道的一些散熱器應(yīng)用的副直徑d不小于約 0.7mm (0.027559英寸)。此外，在一些散熱器應(yīng)用中扁平管道的副直徑 d不大于約2.0mm (0.078740英寸)。作為另一個示例，在進(jìn)氣冷卻器(charge air cooler)應(yīng)用中，扁平管道的主直徑D不小于約20mm (0.78740英寸)。此外，在一些進(jìn)氣冷卻器應(yīng)用中扁平管道的主直徑D 不大于約160mm (6.29921英寸)。用于扁平管道的一些進(jìn)氣冷卻器應(yīng)用 的副直徑d不小于約4.0mm (0.15748英寸)。此外，在一些進(jìn)氣冷卻器 應(yīng)用中扁平管道的副直徑d不大于約10.0mm (0.39370英寸)。
根據(jù)本文所述的實施例的任一者的扁平管道的其他應(yīng)用包括油冷卻 器。在油冷卻器應(yīng)用中，扁平管道的主直徑D不小于約10mm (0.49470 英寸)。此外，在一些油冷卻器應(yīng)用中扁平管道的主直徑D不大于約 150mm (5.90551英寸)。用于扁平管道的一些油冷卻器應(yīng)用的副直徑d 不小于約1.5mm (0.05906英寸)。此外，在一些油冷卻器應(yīng)用中扁平管 道的副直徑d不大于約4.0mm (0.15748英寸)。作為另一個示例，在蒸 發(fā)器應(yīng)用中，扁平管道的主直徑D不小于約30mm (1.18110英寸)。此 外，在一些蒸發(fā)器應(yīng)用中扁平管道的主直徑D不大于約75mm (2.95276 英寸)。用于扁平管道的一些蒸發(fā)器應(yīng)用的副直徑d不小于約1.0mm (0.039370英寸)。此外，在一些蒸發(fā)器應(yīng)用中扁平管道的副直徑d不大 于約2.0mm (0.078740英寸)。應(yīng)該理解，本發(fā)明所述和/或所圖示的扁平 管道的其他應(yīng)用(例如，氣體冷卻器)也是可能的，并且落在本發(fā)明的精 神和范圍內(nèi)。
以下所述的扁平管道實施例中的許多由包括鋁(例如，鋁或鋁合金) 的金屬構(gòu)成。但是，可以代替使用許多其他類型的金屬而仍提供為在熱交 換器設(shè)備中使用所期望的強度、熱傳遞和制造特性。在一些實施例中，扁 平管道的金屬材料設(shè)置有硬釬焊(brazing)材料涂層。硬釬焊材料涂層可 以具有許多不同的可能厚度，并在一些實施例中不小于扁平管道壁材料的 厚度的約10%，以得到良好的性能結(jié)果。此外，在一些實施例中，硬釬焊 材料涂層不大于扁平管道壁材料的厚度的約30%。在扁平管道將被軟釬焊
(soldering)而不是硬釬焊的其他實施例中，扁平管道的金屬材料可以設(shè) 置有焊接材料涂層?？梢允褂迷S多不同的緊固操作(硬釬焊、焊接
(welding)和軟釬焊等)來構(gòu)造本文所述和/或所圖示的各種扁平管道和
熱交換器組件中的任一者。但是，以下文本的一些部分僅涉及硬釬焊，不過應(yīng)該理解的是，在這些實施例中可以等同地應(yīng)用其他類型的緊固操作 (包括焊接和軟釬焊)。
上述許多扁平管道特征涉及使用相對較薄的片材料來構(gòu)造管道壁。在 一些實施例中，通過使穩(wěn)定的窄側(cè)中的任一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置有與扁平管道的 寬側(cè)大體垂直或大體平行的折疊(fold)，來產(chǎn)生對薄壁扁平管道性能的 增強。例如，可以通過將片金屬的相鄰的縱向邊緣輥扎或折疊到彼此上或 彼此內(nèi)，來形成這種折疊。在其中扁平管道的窄側(cè)中的任一側(cè)或兩側(cè)具有 大體平行于扁平管道的寬側(cè)的折疊的本發(fā)明的那些實施例中，這種折疊可 以具有相對于彼此相同或不同的長度。如以下更詳細(xì)描述的，在扁平管道
的窄側(cè)處的折疊可以成型為勾體或彼此配合--個在扁平管和/或采用該
扁平管的熱交換器的制造中有利的特征。
在以下實施例中，所公開的扁平管具有折疊的窄側(cè)，還具有形成在扁 平管內(nèi)的其他折疊和/或變形部。在制造處理中，可以在這種其他折疊和/ 或變形部制造之后制造形成窄側(cè)的折疊，不過其他制造可選方案也是可能 的。此外，應(yīng)該注意，形成在扁平管道內(nèi)的折疊可以是多個折疊，并在一 些實施例中彼此緊閉抵靠或倚靠地布置。
圖1-5中圖示了根據(jù)本發(fā)明的扁平管道10的第一實施例。扁平管道
IO構(gòu)造有被成型以界定內(nèi)部流動通道16的兩個片金屬部分12、 14。兩個 部分12、 14每個都可以由經(jīng)過具有材料切割設(shè)備(例如，激光器、鋸、 噴水器、刀具等)的生產(chǎn)線的一個無末端材料帶或巻盤形成，材料切割設(shè) 備用于生產(chǎn)兩個材料帶，這兩個材料帶接著將如下所述被接合在一起?；?者，兩個部分12、 14可以由經(jīng)過生產(chǎn)線的兩個無末端材料帶或巻盤形 成。在任一種情況下，生產(chǎn)線都可以配備有扎輥(如以下作為示例所解釋 的)或其他片形成元件以使帶成型，如以下更詳細(xì)描述的。如本文和所附 權(quán)利要求所使用的，術(shù)語"無末端"并非如字面那樣表示具有無限供應(yīng)的 元件或產(chǎn)品。相反，術(shù)語"無末端"僅表示從某個上游批量形式的相當(dāng)大 量的連續(xù)材料供應(yīng)體(例如，材料的盤巻的供應(yīng)體)接收元件或產(chǎn)品。
雖然部分12、 14可以具有落在上述范圍中的任一個范圍內(nèi)的厚度， 但是圖l-5所示的實施例中的部分12、 14具有例如約0.10mm (0.0039369
17英寸)的厚度。在一些實施例中，部分12、 14包括由鋁或鋁合金形成的 材料。但是，在其他實施例中可以代替地使用其他部分材料(如上所
述)。部分12、 14的任一側(cè)或兩側(cè)可以涂覆有硬釬焊材料涂層，例如為 該部分厚度的約10-30%的硬釬焊涂覆層。
如圖2所示，圖示實施例的扁平管道10界定了小直徑d。使用先前所 述的壁厚，本發(fā)明人己經(jīng)發(fā)現(xiàn)至少約0.8mm (0.031496英寸)的小直徑d 在許多應(yīng)用中提供了良好的性能結(jié)果。此外，使用先前所述的壁厚，本發(fā) 明人己經(jīng)發(fā)現(xiàn)不大于約2.0mm (0.78740英寸)的小直徑d在許多應(yīng)用中 提供了良好的性能結(jié)果。但是，在一些實施例中，使用不大于約1.5mm
(0.059055英寸)的最大小管道直徑d。如圖1所示，圖示實施例的扁平 管道10還界定了大直徑D。使用先前所述的壁厚，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)至 少約40mm (1.5748英寸)的大直徑D在許多應(yīng)用中提供了良好的性能結(jié) 果。此外，使用先前所述的壁厚，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)不大于約45mm
(1.7717英寸)的大直徑D在許多應(yīng)用中提供了良好的性能結(jié)果。但是， 可以至少部分地基于所使用的制造處理、所意圖的管道應(yīng)用和/或更厚或更 薄壁材料的使用，使扁平管道10界定具有其他尺寸的大直徑D和小直徑 d，包括以上參照本文公開的全部扁平管道所述的那些尺寸。為此，具有 特定寬度的部分12、 14是可能的，并且可以根據(jù)所期望的直徑D和d來 調(diào)節(jié)生產(chǎn)線的安裝。
圖1-5的圖示實施例中的扁平管道IO包括第一窄側(cè)18、第二窄側(cè) 20、第一寬側(cè)22和第二寬側(cè)24。第一寬側(cè)22和第二寬側(cè)24分別對應(yīng)于 部分12和14。具體參考圖1，第一寬側(cè)22和第二寬側(cè)24界定了許多折疊 28。折疊28從第一寬側(cè)22和第二寬側(cè)24延伸以界定了四個流動通道 16。在其他實施例中，扁平管道IO可以包括界定在折疊28之間的更多或 更少流動通道16。雖然折疊28能夠以沿著扁平管道10的整個長度不間斷 和連續(xù)的方式延伸，以將相鄰的流動通道16彼此隔開。但是，在其他實 施例中，折疊28可以在沿著其長度的一個或多個位置上間斷或開口，以 允許流動通道16之間的流動。無論折疊28是不間斷的還是間斷的，折疊 28都能夠在抵抗壓縮方面加強扁平管道10，并在其中折疊28的末端以硬
18釬焊或任意其他合適方式安裝到扁平管道10的寬側(cè)24的那些實施例中能 夠在抵抗伸展方面加強扁平管道10。折疊28還可以提供硬化功能以抵抗 扁平管道10的彎曲。
現(xiàn)在參考圖1和2，第一寬側(cè)22和第二寬側(cè)24還界定了許多突起 26。在其他實施例中，側(cè)22， 24均不具有上述突起26。所示突起通常是 延伸到扁平管道10的流動通道16內(nèi)的凸塊，并能夠具有任意期望的印 跡，例如圓形印跡，方形、三角形或其他多邊形印跡，任何長形印跡(例 如，沿著任意期望的流動通道的長度行進(jìn)、與流動通道成橫向行進(jìn)的長形 肋等)，不規(guī)則形印跡，或任何其他形狀(例如，蜿蜒形、鋸齒形、人字 形等)的印跡。在被使用處，26可以用于在扁平管道10中引起或抑制紊 流，從而增強在這些位置處的熱傳遞。此外，類似于上述折疊28，突起 26可以提供硬化功能以幫助使扁平管道10的寬側(cè)22、 24強硬。突起26 能夠以任意圖案或無圖案的方式位于扁平管道10中，并在一些實施例中 僅位于流動通道16的特定區(qū)域以產(chǎn)生所期望的流動和熱傳遞效果。
圖3示意性地圖示了能夠用于形成如圖1、 2、 4和5所示的扁平管道 10的一組示例性制造步驟。從將界定有寬度W的第一材料部分12和界定 有較小寬度w的第二材料部分14開始，形成所期望數(shù)量的折疊折疊28， 并將有助于界定流動通道16。在圖示實施例中折疊28形成在部分12、 14 兩者上。在其他實施例中，折疊28僅形成在部分12、 14中的一者上。類 似地，在圖示實施例中突起26形成在部分12、 14兩者上，不過在其他實 施例中突起26僅形成在部分12、 14中的一者上。折疊28和突起26位于 界定了部分12、 14的材料的縱向邊緣(例如，界定了部分12、 14的片材 料的縱向邊緣)之間。
在圖1-5的圖示實施例中第一部分12的寬度W和第二部分14的寬度 w在折疊28和突起26的形成期間減小。應(yīng)該理解，其他變形部可以根據(jù) 需要包括在圖3的示例性制造步驟中，以產(chǎn)生扁平管道10的其他特征。 繼續(xù)參考圖3的制造示例，在成了所需要的折疊28和突起26之后，在部 分12、 14的縱向邊緣的每個處都形成額外的一組折疊30，從而界定了扁 平管道IO的窄側(cè)18和20。盡管圖3所示的處理基于生產(chǎn)線設(shè)定和操作可以提供顯著的制造優(yōu)點，但是在其他實施例中，額外的那幾組折疊30中
的任一者或兩者都可以在相比形成折疊28和突起26的時間更早或相同的 時間來產(chǎn)生。如圖4和5最佳示出的，部分12、 14每個的額外折疊30彼 此配合以分布界定了管道的第一窄側(cè)18和第二窄側(cè)20。利用兩件式扁平 管道10的部分12、 14的縱向邊緣之間的這種配合，即使在部分12、 14上 進(jìn)行硬釬焊或其他緊固操作，部分12、 14也可以保持在一起。更具體而 言，圖4和5圖示了一個部分14的折疊30界定了比另一個部分12的30 更大的長度的情況。因此， 一個部分12的30可以繞了一個部分14的折疊 進(jìn)行折疊，其也示出在圖2中。
如圖l-5的圖示實施例所示出的，在一些實施例中， 一個部分12足夠 長以繞另一個部分14的縱向邊緣包裹并將其容納(例如，由此一個部分 14的縱向邊緣嵌套在另一個部分12的折疊縱向邊緣內(nèi))。在其他實施例 中，替代地使一個部分12僅足夠長以與另一個部分的縱向邊緣疊置。但 是，與圖l-5相關(guān)的上述實施例可以提供與扁平管道IO的組裝和制造相關(guān) 的顯著優(yōu)點，包括如上所述部分12、 14的保持、以及基于在窄側(cè)18、 20 處更厚的材料的更大程度的窄側(cè)的加強和強度。在圖1-5的圖示實施例 中，窄側(cè)18、 20兩者都設(shè)置有如圖2-5最佳示出的折疊結(jié)構(gòu)。但是，在其 他實施例中，扁平管道IO的兩個窄側(cè)18、 20中的僅一者具有上述折疊結(jié) 構(gòu)中的任一種。在這種實施例中，能夠以任何其他期望方式進(jìn)行在另一個 窄側(cè)18、 20處兩個部分12、 14之間的連接。
圖6-11圖示了根據(jù)本發(fā)明的其他實施例的管道的可選構(gòu)造。相比上述 結(jié)合圖1-5所述的扁平管道的實施例，這些實施例采用了大部分相同構(gòu)造 并具有許多相同屬性。因此，以下描述主要針對與以上結(jié)合圖1-5所述的 實施例不同的結(jié)構(gòu)和特征。對于與圖6-ll所示的扁平管道的實施例的結(jié)構(gòu) 和特征以及與這些結(jié)構(gòu)和特征的可選方案相關(guān)的額外信息，應(yīng)該對以上結(jié) 合圖1-5所進(jìn)行的描述進(jìn)行參考。此后如圖6-11所示的實施例的與圖1-5 的實施例的結(jié)構(gòu)和特征相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)和特征被分配以各個百系列的附圖標(biāo) 記(例如，112、 212、 312等)。
圖6-11圖示了窄側(cè)118、 218、 318、 418、 518、 618和/或120、 220、320、 420、 520、 620的其他構(gòu)造。為了簡化描述，此處僅涉及各個管道 110、 210、 310、 410、 510、 610的窄側(cè)118、 218、 318、 418、 518、 618 中的一者，應(yīng)該理解，其他窄側(cè)118、 218、 318、 418、 518、 618可以根 據(jù)需要具有相同或不同的結(jié)構(gòu)。如圖6-11所示的窄側(cè)118、 218、 318、 418、 518、 618能夠以與以上參考圖3所述的那些步驟相似的步驟來制 造。此外，考慮到在一些實施例中用于構(gòu)造管道壁的材料的相對較小厚 度如上所述在一些實施例約0.050-0.15mm (0.0019685-0.0059055英 寸)，在其他實施例中約0.030-0.15mm (0.00118-0.0059055英寸)，以及 在本文所述的其他材料厚度范圍，與傳統(tǒng)扁平管道設(shè)計相比，與如圖6-11 所示的窄側(cè)118、 218、 318、 418、 518、 618每個都對管道110、 210、 310、 410、 510、 610提供了強度和/或穩(wěn)定性。
如圖6、 7和9所示的扁平管道110、 210、 310的窄側(cè)118、 218、 418 可以通過將兩個管道部分112、 212、 412和114、 214、 414的相鄰縱向邊 緣折疊或輥扎在一起從而界定數(shù)個折疊130、 230、 330、 430、 530、 630 來形成。應(yīng)該注意，本文和所附權(quán)利要求被稱為"折疊"的形式是無論其 是通過輥扎或折疊操作形成的，并且無論其得到的形狀是近圓形的(例如 圖6)、堆疊的(例如圖7-9)還是成角度的(例如圖10和11)。繼續(xù)參 考圖6、 7和9，每個窄側(cè)118、 218、 418提供了獨特的熱傳遞、強度和穩(wěn) 定特性，并能夠使用不同技術(shù)來形成。折疊或輥扎的縱向邊緣的至少一部 分(在圖7和9所示的窄側(cè)218、 418的情況下，折疊或輥扎縱向邊緣的大 部分)被形成為與扁平管道110、 210、 410的寬側(cè)122、 222、 422和 124、 224、 424近似垂直。
參考如圖10和11所示的扁平管道510、 610的窄側(cè)518、 618，也可 以通過將兩個管道部分512、 612和514、 614的相鄰縱向邊緣折疊或輥扎 在一起來形成部分512、 612和514、 614的縱向邊緣。同樣，扁平管道 510、 610的窄側(cè)518、 618每個都提供了獨特的熱傳遞、強度和穩(wěn)定特 性，并能夠使用不同的技術(shù)來形成。在兩者的情況下，部分512、 612和 514、 614的縱向邊緣可以在其自身上折疊以界定扁平管道510、 610的蜿 蜒邊緣。雖然在一些實施例中，此蜿蜒邊緣的折疊530、 630可以在相鄰的折疊530、 630之間具有甚微的空間或不具有空間的情況下彼此抵靠， 但是在一些實施例中(見圖10和11)，在每個折疊的相鄰部分之間存在 空間。在這些實施例中，可以基于折疊530、 630的方位(例如，大體垂 直于寬側(cè)522、 622和524、 624，或者相對于寬側(cè)522、 622禾口 524、 624 成小于90度的顯著角度)來根據(jù)需要選擇扁平管道510、 610的熱傳遞、 穩(wěn)固性、強度和/或尺寸。
圖8的圖示實施例提供了窄側(cè)318的折疊330中的至少一部分(在一 些情況下，折疊330的大部分)是如何平行于或大體平行于扁平管道310 的寬側(cè)322、 324的示例。這些折疊330的一些或全部可以抵靠彼此地平 展以提高其間的熱傳遞。在一些實施例中，窄側(cè)318的折疊330可以具有 大體相同的長度L，例如在期望與扁平管道310的窄側(cè)318相鄰具有特定 的流動通道形狀的情況下。但是，在其他實施例中(例如如圖8所示的實 施例)，與寬側(cè)322、 324平行的窄側(cè)折疊330中的至少一些具有與其他 折疊不同的長度。例如，不同尺寸的折疊可以界定相鄰流動通道316的大 體凹側(cè)(圖8)或凸側(cè)，例如界定所期望的與窄側(cè)318相鄰的流動通道形 狀。參考圖8的圖示實施例，每個折疊330的長度L從扁平管道310的外 側(cè)朝向扁平管道310的內(nèi)惻變小(g口，抵靠寬側(cè)322平展的第一折疊330 具有比相繼的折疊330更大的長度L，并且抵靠另一個寬側(cè)324平展的最 后折疊330具有比先前折疊330更大的長度)。在這些實施例中，窄側(cè) 310的這些形狀可以幫助避免沿著扁平管道310的突然的溫度變化，否則 將在許多應(yīng)用中導(dǎo)致管道故障。作為另一個示例，不同尺寸的折疊可以界 定楔形窄側(cè)318，其能夠提供沿著寬側(cè)322、 324之間的距離非對稱的熱傳 遞路徑。由平行于寬側(cè)322、 324的不同尺寸的折疊330界定的窄側(cè)318的 其他形狀是可能的，并且落在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
在其中窄側(cè)318的折疊330平行或基本平行于兩件式扁平管道310的 寬側(cè)322、 324的那些實施例中，由第一部分312形成的折疊330可以與由 第二部分314形成的折疊勾在一起或互相配合(例如，見圖8)。結(jié)果， 所形成的扁平管道310可以在部分312、 314上進(jìn)行硬釬焊或其他緊固操 作之前保持在一起，這可以幫助將扁平管道310組裝成管道組并/或幫助具有這種扁平管道310的熱交換器的組裝，其將在以下進(jìn)一步解釋。應(yīng)該理
解，在以上參考圖6、 7和9-11所述的其他窄側(cè)實施例中存在相似的優(yōu)占。
"、、o
在其中如上所述窄側(cè)18、 118、 218、 318、 418、 518、 618、 20、 120、 220、 320、 420、 520、 620中的任一側(cè)或兩側(cè)具有折疊30、 130、 230、 330、 430、 530、 630的本發(fā)明的那些實施例中，盡管前述扁平管道 10、 110、 210、 310、 410、 510、 610的相對較小的壁厚，但這些折疊 30、 130、 230、 330、 430、 530、 630大體可以對窄側(cè)18、 118、 218、 318、 418、 518、 618、 20、 120、 220、 320、 420、 520、 620提供增強的穩(wěn) 定性。窄側(cè)18、 118、 218、 318、 418、 518、 618、 20、 120、 220、 320、 420、 520、 620處更大量的折疊30、 130、 230、 330、 430、 530、 630也可 以對扁平管道10、 110、 210、 310、 410、 510、 610提供抵抗由于例如高 內(nèi)壓、來自物體的沖擊、腐蝕等引起的損傷的更好保護(hù)。這在這些扁平管 道10、 110、 210、 310、 410、 510、 610用于機動車輛的熱交換器中時是 相當(dāng)重要的。
雖然在上述扁平管道實施例中不需要，但是第一和/或第二部分12、 112、 212、 312、 412、 512、 612和14、 114、 214、 314、 414、 514、 614 可以具有位于扁平管道10、 110、 210、 310、 410、 510、 610的窄側(cè)18、 118、 218、 318、 418、 518、 618與20、 120、 220、 320、 420、 520、 620 之間的一個或多個折疊折疊28。關(guān)于這一點，在圖l-5的圖示實施例中的 這些折疊28的描述可等同地應(yīng)用于上述其他實施例。為了簡化描述，現(xiàn) 在將使用圖1-5的實施例的附圖標(biāo)記，參考圖12和13的圖示實施例，給 出與折疊28相關(guān)的進(jìn)一步的信息。
在一些實施例中，本發(fā)明人已經(jīng)揭示了可以選擇內(nèi)折疊28的位置以 界定不同尺寸的流動通道16，而能夠在相同扁平管道10的不同位置上具 有不同的流體和/或流動特性(例如，流率和/或方向、壓力、多個流體類 型等)，并能夠在不同位置具有不同的熱傳遞方式。參考圖12的圖示實 施例，內(nèi)折疊28之間的寬度或距離"a"被界定為大體平行于扁平管道10 的第一和第二寬側(cè)22、 24，并基于對沿著扁平管道10的寬度的溫度改變
23的期望抵抗程度而改變。
在一些實施例中，諸如圖12所示的實施例，內(nèi)折疊28之間的距離
"a"可以從扁平管道10的窄側(cè)18和20中的任一側(cè)或兩側(cè)起朝向扁平管 道IO的中心變大。因此，在一些實施例中，距離"a"從一個窄側(cè)18、 20 起沿著朝向扁平管道10的中間的方向從內(nèi)折疊28到內(nèi)折疊28增大，并隨 后沿著朝向另一個窄側(cè)20、 18的方向再次減小。在這些實施例中，由折 疊28形成的各個流動通道16的橫截面面積分別增大和減小。在一些實施 例中，"a"在窄側(cè)18、 20中的任一側(cè)或兩側(cè)處以約0.5mm (0.19685英 寸)的大小開始，并增大到數(shù)毫米。
例如，在這種情況下，具有約42mm (約1.6634英寸)的寬度的扁平 管道IO可以包括較大數(shù)量的內(nèi)折疊28和流動通道16。可以構(gòu)思的是，扁 平管道IO可以包括大致與窄側(cè)18、 20中的任一側(cè)或兩側(cè)相鄰的相對較寬 的流動通道16，以及在扁平管道10的中心附近較窄的流動通道16。此 外，雖然在許多實施例中的流動通道16具有上述尺寸的寬度"a"，但是 在其他實施例中這些寬度可以顯著更大，包括至少lcm (0.39370英寸) 的范圍。
在一些實施例中，扁平管道10可以包括彼此緊接著相鄰的內(nèi)折疊 28，其中這樣的內(nèi)折疊緊接著形成折疊28或在部分12、 14上硬釬焊或其 他緊固操作之后彼此抵靠或緊密接觸。例如，多個內(nèi)折疊28可以彼此緊 密抵靠地布置。在這些情況的任一者中，兩個或更多折疊28可以界定內(nèi) 折疊28組32。扁平管道10可以具有任意數(shù)量的這種折疊28的組32，諸 如圖13所示的那些，并且可以僅具有這樣的組或者與任何數(shù)量的單折疊 28結(jié)合。如圖13所示的每個內(nèi)折疊28的組32包括三個單獨的內(nèi)折疊 28。但是，在其他實施例中，兩個內(nèi)折疊28可以足夠形成組32，并/或四 個或更多內(nèi)折疊28可以形成組32。因此，可以基于扁平管道IO的期望應(yīng) 用和其他因素來自由選擇形成組32的內(nèi)折疊28的數(shù)量。關(guān)于這一點，扁 平管道10的部分12、 14中的任一者或兩者可以具有包括任意數(shù)量的內(nèi)折 疊28的折疊組32，以及組32與不同數(shù)量的內(nèi)折疊28的結(jié)合。
單內(nèi)折疊28和/或內(nèi)折疊28的組32可以任意期望的布置全部位于同一部分12或14上，或者在扁平管道10的部分12、 14兩者上。例如，多 個內(nèi)折疊28的組32可以關(guān)于扁平管道10的中心位置對稱地布置(例如如 圖13所示的內(nèi)折疊組32的布置)，其中再中心位置的相對聯(lián)測上的相應(yīng) 組32從同一部分12、 14或從不同部分12、 14 (例如，圖13)延伸。此 外，在一些實施例中，扁平管道IO的一個部分12、 14上的一個或多個單 內(nèi)折疊28和/或一個或多個內(nèi)折疊28的組32可以嵌套在扁平管道10的另 一個部分14、 12上的內(nèi)折疊28的組32內(nèi)。
可以利用如上所述內(nèi)折疊28的組32來提供對壓力具有更高抵抗并具 有更搭的承載能力的扁平管道10，并還可以用于改變流動通道16的橫截 面。應(yīng)該注意，與具有各種的流動通道的各種扁平管道10相關(guān)的上述特 征可以等同地應(yīng)用于其中利用內(nèi)折疊28的組32的實施例。此外，在其中 利用硬釬焊形成扁平管道10的那些實施例中， 一個寬側(cè)22、 24上的內(nèi)折 疊28 (無論是單個形式或組32的形式)可以形成與另一個寬側(cè)24、 22的 硬釬焊接合，從而提高扁平管道10內(nèi)的接合。
圖14和15圖示了根據(jù)本發(fā)明其他實施例的扁平管道的其他構(gòu)造。這 些實施例采用了與以上結(jié)合圖l-13所述的扁平管道的實施例相同的許多結(jié) 構(gòu)并具有許多相同屬性。因此，以下描述主要針對與以上結(jié)合圖1-13所述 的實施例不同的結(jié)構(gòu)和特征。對于與圖14和15所示的扁平管道的結(jié)構(gòu)和 特征相關(guān)的額外信息、以及這些結(jié)構(gòu)和特征的可選方案，將對以上結(jié)合圖 l-13的描述進(jìn)行參考。此后，如圖14和15所示的實施例的與圖1-13的實 施例的結(jié)構(gòu)和特征相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)和特征將被分別分配有700和800系列的 附圖標(biāo)記。
以上如圖1-13所示的扁平管道10、 110、 210、 310、 410、 510、 610 每個都具有由第一和/或第二部分12、 112、 212、 312、 412、 512、 612、 14、 114、 214、 314、 414、 514、 614的內(nèi)折疊28界定的內(nèi)壁。但是，至 少部分地界定了流動通道16、 116、 216、 316、 416、 516、 616的這些壁 可以由連接到第一和第二部分12、 112、 212、 312、 412、 512、 612、 14、 114、 214、 314、 414、 514、 614中的任一個部分或兩個部分的單獨材料部 分來界定。雖然這樣與上述的扁平管道10、 110、 210、 310、 410、 510、610不同，但是這樣的可選扁平管道能夠具有以上結(jié)合圖l-13所述的任一 構(gòu)造特征(例如，外壁厚度和材料、管道直徑、內(nèi)壁形狀、位置、間距、 和組，以及窄側(cè)構(gòu)造)。
例如，如圖14和15所示的扁平管道710、 810每個都使用分別使用兩 個部分712、 714和821、 814，在這兩個部分之間布置有由另一個材料部 分界定的插入件734、 834。在這兩個情況下，插入件734、 834都具有波 紋形狀，由此插入件734、 834的波紋可以在扁平管道710、 810內(nèi)形成流 動通道716、 816。扁平管道710、 810的窄側(cè)718、 720和818、 820中的 任一側(cè)或兩側(cè)(圖14和15每個都僅示出了其中一側(cè))可以通過將第一和 第二部分712、 714和821、 814的邊緣與插入件734、 834的邊緣共同折疊 而與插入件734、 834的一部分相結(jié)合。例如，在一些實施例中，扁平管 道710具有如圖14所示的蜿蜓窄側(cè)718、 720,其中插入件734的邊緣與 第一和第二部分712、 714的縱側(cè)折疊在一起，并折疊在第一和第二部分 712、 714的縱側(cè)內(nèi)。在其他實施例中，扁平管道810的窄側(cè)818、 820如 圖15所示彼此緊閉抵靠地折疊，其中插入件834的邊緣也與第一和第二 部分812、 814的縱側(cè)折疊在一起，并折疊在第一和第二部分812、 814的 縱側(cè)內(nèi)。在其他實施例中，插入件的縱向邊緣可以如圖6-扁平管道10所 示的窄側(cè)結(jié)構(gòu)的任一種來輥軋到第一和第二部分的這些部分中。
上述本發(fā)明實施例每個都利用了兩個單獨的材料體來界定扁平管道 10、 110、 210、 310、 410、 510、 610、 710、 810的第一和第二部分12、 112、 212、 312、 412、 512、 612、 712、 812和14、 114、 214、 314、 514、 614、 714、 814。雖然這種管道構(gòu)造具有獨特的有點，包括部分與部 分間配合特征和制造有點，但是本發(fā)明的扁平管道也可以由一個部件形 成，例如由單個或未劃分的無末端片金屬帶來形成。通過使單個部件變 形，可以將無縱向邊緣的單個部件放置在一起并通過硬釬焊、焊接或其他 緊固操作來接合。換言之，根據(jù)本發(fā)明的扁平管道的一些實施例可以在仍
然界定了兩個穩(wěn)定的窄側(cè)的情況下由一個部件(例如，片金屬帶)形成。 以下詳細(xì)描述這種一個部件式的扁平管道的各種實施例。除了下述一個部 件式的扁平管道的與以上參考圖1-15的兩件式實施例所述的管道特征不同
26或不兼容的那些特征之外，下述一個部件式的管道可以具有以上結(jié)合圖1-15所述的任意構(gòu)造特征(例如，外壁厚度和材料、管道材料、內(nèi)壁形狀、 位置、間距、和組，以及窄側(cè)構(gòu)造)。
下述一件式管道至少基于能夠采用相對較薄的管道壁材料而比傳統(tǒng)扁 平管道具有提高的熱性能。此外，可以簡化在熱交換器內(nèi)扁平管道的組 裝。
與上述兩件式扁平管道相似，形成在下述一件式扁平管道的窄側(cè)處的 折疊可以與寬側(cè)大體垂直或大體平行。例如，扁平管道的第一窄側(cè)可以由 單個金屬片的連續(xù)部分形成，并可以包括多個折疊的組。在一些實施例
中，這些折疊可以界定多個長度(例如，與以上結(jié)合圖8描述的那些實施 例相似)，這可以幫助避免由于熱疲勞引起裂紋的形成。扁平管道的第二 窄側(cè)可以由無縱向邊緣的單個材料片形成，并還可以具有多個折疊。盡管 片金屬厚度在一些實施例中為0.05-0.15mm (0.0019685-0.00591英寸)， 并在其他實施例中為0.03-0.15mm (0.00118-0.00591英寸)，但是形成第 二窄側(cè)的單片材料的縱向邊緣可以通過硬釬焊、焊接或其他緊固操作來連 接。同樣類似于上述兩件式的扁平管道， 一件式的扁平管道的寬側(cè)中的任 一側(cè)或兩側(cè)可以包括內(nèi)折疊和其他變形部(例如，指向內(nèi)的凸緣、肋、或 不需要跨越扁平管道的內(nèi)部的其他突起)。內(nèi)折疊可以在扁平管道內(nèi)形成 流動通道，并能夠以以上參考兩件式扁平管道所述的任意方式來布置。僅 作為示例，內(nèi)折疊可以成為組，可以處于沿著扁平管道的寬度可變或不可 變的特定間距，并可以在從窄側(cè)中的任一側(cè)或兩側(cè)朝向扁平管道的中部的 方向上增大。作為這種內(nèi)折疊和內(nèi)折疊布置的結(jié)果，可以顯著提高一件式 扁平管道抵抗較高的溫度變化負(fù)荷的能力。 、
在圖16-24中示出了具有這些特征中的一些的一件式扁平管道的示 例，其每個都具有由被折疊為所示形狀的共同的材料體形成的第一和第二 部分912、 914、 1012、 1014、 1112、 1114、 1212、 1214、 1312、 1314、 1412、 1414、 1512、 1514、 1612、 1614、 1712、 1714。雖然可以如結(jié)合兩 件式扁平管道所更詳細(xì)描述的那樣，采用其他材料和材料厚度，但是所示 的第一和第二部分912、 914、 1012、 1014、 1112、 1114、 1212、 1214、
271312、 1314、 1412、 1414、 1512、 1514、 1612、 1614、 1712、 1714由具有 約0.10mm (0.003937英寸)的鋁或鋁合金片金屬帶形成。扁平管道910、 1010、 1110、 1210、 1310、 1410、 1510、 1610、 1710中的任一者都可以具 有在任一側(cè)或兩側(cè)上的硬釬焊材料涂層，其中每層硬釬焊材料涂層可以具 有片金屬帶厚度的約10-20%的厚度。
利用前述壁厚，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對于所示扁平管道910、 1010、 1110、 1210、 1310、 1410、 1510、 1610、 1710的至少0.8mm (0.031496英 寸)的小直徑d在許多應(yīng)用中提供了良好的性能結(jié)果。還利用前述壁厚， 本發(fā)明已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對于所示扁平管道910、 1010、 1110、 1210、 1310、 1410、 1510、 1610、 1710的不大于約2.0mm (0.07874英寸)的小直徑d 在許多實施例中提供了良好的性能結(jié)果。但是，在一些實施例中，使用對 于所示扁平管道910、 1010、 1110、 1210、 1310、 1410、 1510、 1610、 1710的不大于約1.5mm (0.059055英寸)的最大小直徑d。此外，對于扁 平管道910、 1010、 1110、 1210、 1310、 1410、 1510、 1610、 1710中任一 者的大直徑D通常可在某個制造限制內(nèi)自由選擇。在一些實施例中，作為 一個示例，大直徑D是約50mm (1.969英寸)。但是，也可以制造具有 更大或更小的直徑D、 d (包括以上針對本文揭示的全部扁平管道實施例 所述的那些)的一件式扁平管道910、 1010、 1210、 1310、 1410、 1510、 1610、 1710，在這些情況下，用于形成扁平管道910、 1010、 1210、 1310、 1410、 1510、 1610、 1710的材料的初始寬度W (例如，見圖16) 可在生產(chǎn)線上可獲取。
如上所述，可以在本文所述的一件式管道中采用結(jié)合圖1-15的實施例 描述的各種類型的窄側(cè)折疊和內(nèi)折疊。在一些一件式管道實施例中，例如 圖19-24所示的那些，扁平管道910、 1010、 1110、 1210、 1310、 1410、 1510、 1610、 1710的窄側(cè)1218、 1220、 1318、 1320、 1418、 1420、 1518、 1520、 1618、 1620、 1718、 1720可以包括多個折疊1230、 1330、 1430、 1530、 1630、 1730，其能夠提供相對更穩(wěn)定和更大強度的管道窄側(cè) 1218、 1220、 1318、 1320、 1418、 1420、 1518、 1520、 1618、 1620、 1718、 1720。結(jié)果，相對更穩(wěn)定的窄側(cè)1218、 1220、 1318、 1320、 1418、
281420、 1518、 1520、 1618、 1620、 1718、 1720可以對扁平管道910、 1010、 1110、 1210、 1310、 1410、 1510、 1610、 1710提供抵抗由于溫度和 /或壓力疲勞、來自物體的沖擊和腐蝕等引起的損傷的充分保護(hù)，從而蕩在 用于(例如)機動車輛的熱交換器中時提供更好的性能。
現(xiàn)在參考圖16，示出了可以制造一件式管道910的方式的示例。具體 而言，圖16圖示了形成一件式扁平管道910的制造處理的至少一部分。 在初始材料片中制成單個和/或多個折疊，其將至少部分地界定扁平管道 910的內(nèi)折疊928以及扁平管道910內(nèi)的流動通道916。在一些實施例中， 初始材料片是無末端片，例如從位于用于產(chǎn)生折疊的制造元件的上游的材 料盤巻供應(yīng)的材料片。在相同或不同的時刻，產(chǎn)生額外的折疊，其將至少 部分地界定扁平管道910的窄側(cè)920處的折疊。例如，在如圖16所示的一 件式金屬帶的中部處或附近產(chǎn)生多個折疊930的組932，以通過沿著在多 個折疊930的組932大體相鄰處的箭頭所示的方向折疊該金屬帶來界定窄 側(cè)920。作為由箭頭表示的此折疊的結(jié)果，界定了扁平管道910的第一和 第二寬側(cè)912、 914。另一個窄側(cè)918以及另一個窄側(cè)918的折疊930可以 采取如圖19-23所示的形式或者以上結(jié)合兩件式扁平管道10、 110、 210、 310、 410、 510、 610、 710、 810的窄側(cè)所述和/或所示的形式中的任意形
式。圖n和第一窄側(cè)18圖示了能夠采用的可選一件式扁平管道構(gòu)造(未
示出窄側(cè))的特征。更具體而言，圖17提供了在相同的一件式扁平管道 IOIO中如何利用寬側(cè)1022、 1024中的任一側(cè)或兩側(cè)上的單個內(nèi)折疊1028 和多個內(nèi)折疊1028的組1032來界定相同或不同尺寸的流動通道1016的示 例。圖第一窄側(cè)18提供了如何在寬側(cè)1122、 1124中的任一側(cè)或兩側(cè)上的 特定位置產(chǎn)生多個的單個內(nèi)折疊1128以界定橫截面尺寸變化(例如橫截 面尺寸沿著一件式扁平管道1110的寬度方向逐漸增大)的流動通道1116 的示例。
圖19-24示出了根據(jù)本發(fā)明其他實施例的一件式扁平管道1210、 1310、 1410、 1510、 1610的其他示例。類似于如圖16-第一窄側(cè)18所示的 一件式管道實施例，如圖19-24所示的一件式扁平管道1210、 1310、 1410、 1510、 1610每個都具有單獨和/或成組布置的內(nèi)折疊1228、 1328、1428、 1528、 1628、 1728以界定流動通道1216、 1316、 1416、 1516、 1616、 1716。在一些情況下，基于一個或多個因素(例如，通過管道 1210、 1310、 1410、 1510、 1610、 1710的單種或多種流體、預(yù)期溫度、熱 應(yīng)力以及管道寬度和/或長度的不同部分所暴露的熱循環(huán)、內(nèi)部流體壓力 等)來確定單獨的內(nèi)折疊1228、 1328、 1428、 1528、 1628、 1728和/或這 種內(nèi)折疊1228、 1328、 1428、 1528的組1232、 1332、 1532的布置。
具體參考圖19，扁平管道1210的中心附近的多個內(nèi)折疊1228界定了 未折疊管道材料厚度四倍的材料厚度(即，彼此緊密或緊接著相鄰(例如 以抵靠方式)布置的兩個單折疊1228)。如圖19所示的一件式扁平管道 1210具有兩個這種內(nèi)折疊1218的組1232，其各組形成在扁平管道1210的 不同的寬側(cè)1222、 1224中。在圖20的實施例中，四組的多個內(nèi)折疊1328 的組1332每個都界定了未折疊管道材料厚度六倍的材料厚度(即，彼此 緊密或緊接著相鄰(例如以抵靠方式)布置的三個單折疊1228)。在圖 20的實施例中的內(nèi)折疊1228被定位為界定了尺寸變化的流動通道1316， 這與具有大體相同尺寸的圖19的那些流動通道不同。應(yīng)該理解，在具有 或不具有額外的單獨內(nèi)折疊1228、 1328 (即，也如圖19和20所示的不在 組1232、 1332中的內(nèi)折疊1228、 1328)的情況下，任何其他數(shù)量的內(nèi)折 疊組1232、 1332可以設(shè)置在如圖19和20所示的一件式扁平管道1210、 1310的寬側(cè)1222、 1224、 1322、 1324中的任一側(cè)或兩側(cè)上。
圖21、 22和23的實施例提供了一件式扁平管道1410、 1510、 1610的 示例，其中僅使用單折疊1428、 1528、 1628來形成流動通道1416、 1516、 1616。例如，如圖21和22所示的一件式扁平管道1410、 1510的內(nèi) 折疊1428、 1528被定位為界定尺寸變化的流動通道1416、 1516 (朝向各 個扁平管道1410、 1510、 1610的中心增大)，這與具有大體相同尺寸的 圖23的那些流動通道(除了與窄側(cè)1618、 1620中的任一側(cè)或兩側(cè)緊接著 相鄰的略微更大的流動通道1616之外)不同。應(yīng)該注意，在圖19-第二寬 側(cè)24所示的一件式扁平管道1210、 1310、 1410、 1510、 1610、 1710中的 任一者的內(nèi)折疊1228、 1328、 1428、 1528、 1628、 1728可以被定位為界 定相同或不同尺寸的流動通道1216、 1316、 1416、 1516、 1616、 1716，并且流動通道1216、 1316、 1416、 1516、 1616、 1716的寬度可以在沿著管 道寬度的大部分或全部的同一方向上朝向扁平管道1210、 1310、 1410、 1510、 1610、 1710的中心逐漸增大或減小，或者可以是任何其他方式。此 外，扁平管道1210、 1310、 1410、 1510、 1610、 1710的其他構(gòu)造可以根 據(jù)需要包括不同數(shù)量的單折疊1228、 1328、 1428、 1528、 1628、 1728和 多個內(nèi)折疊1228、 1328、 1428、 1528、 1628、 1728的組。
繼續(xù)參考如圖19-24所示的一件式扁平管道實施例，各個扁平管道 1210、 1310、 1410、 1510、 1610、 1710都具有由用于構(gòu)造扁平管道 1210、 1310、 1410、 1510、 1610、 1710的材料片的連續(xù)折疊部分界定的一 個窄側(cè)1220、 1320、 1420、 1520、 1620、 1720，以及材料片的兩個自由縱 向邊緣被結(jié)合在一起并折疊以使扁平管道1210、 1310、 1410、 1510、 1610、 1710封閉處的相對窄側(cè)1218、 1318、 1418、 1518、 1618、 1718。 此相對窄側(cè)1218、 1318、 1418、 1518、 1618、 1718和相對窄側(cè)1218、 1318、 1418、 1518、 1618、 1718的折疊1230、 1330、 1430、 1530、 1630、 1730可以采取如圖19-24所示的形式或者以上結(jié)合兩件式扁平管道 10、 110、 210、 310、 410、 510、 610、 710、 810的窄側(cè)所述和/或所示的 形式中的任意形式。
對于如上所述由連續(xù)折疊部分形成的窄側(cè)1220、 1320、 1420、 1520、 1620、 1720，該窄側(cè)可以采取如圖19-24所示的任意形狀。但是，該同一 窄側(cè)1220、 1320、 1420、 1520、 1620、 1720也可以采取以上結(jié)合兩件式 扁平管道10、 110、 210、 310、 410、 510、 610、 710、 810的窄側(cè)所述和/ 或所示的形狀中的任一者，在這些情況下，扁平管道10、 110、 210、 310、 410、 510、 610、 710、 810的第一和第二部分12、 14、 112、 114、 212、 214、 312、 314、 412、 414、 512、 514、 612、 614、 712、 714、 812、 814在窄側(cè)18、 218、 318、 418、 518、 618、 718處的末端將被接合 為同一連續(xù)片材料的一部分。因此，以上接合圖1-11、 14和15所述的每 個窄側(cè)形式的獨特優(yōu)點對于如圖19-24所示的實施例的窄側(cè)1218、 1318、 1418、 1518、 1618、 1718和相對窄側(cè)1218、 1318、 1418、 1518、 1618、 1718中的任一側(cè)或兩側(cè)都成立。具體參考圖19的圖示實施例，其中所示的一件式扁平管道1210具有
窄側(cè)1218、 1220，其具有大體垂直于扁平管道1210的寬側(cè)1222、 1224布 置的折疊1230。形成窄側(cè)1218、 1220的多個折疊1230彼此不同之處在 于，形成第二窄側(cè)1220的折疊1230由用于產(chǎn)生扁平管道1210的一件式材 料帶的連續(xù)部分形成，而形成第一窄側(cè)1218的折疊1230由該一件式材料 帶的兩個縱向邊緣形成。但是，在其他實施例中，扁平管道1210可以替 代地具有其折疊1230大體平行于扁平管道1210的寬側(cè)1222、 1224的第一 和第二窄側(cè)1218、 1220。
如圖20所示的一件式扁平管道1310也具有其多個折疊大體垂直于扁 平管道1310的寬側(cè)1322、 1324的第二窄側(cè)1320，而第二窄側(cè)1318具有 被不知為大體平行于扁平管道1310的寬側(cè)1322、 1324的多個折疊1330。 但是，在其他實施例中，1310可以替代地具有其折疊1330大體垂直于寬 側(cè)1322、 1324的第一窄側(cè)1318，以及其折疊1330大體平行于寬側(cè) 1322、 1324的窄側(cè)1320。
如圖21所示的一件式扁平管道1410具有其多個折疊1430大體平行于 扁平管道1410的寬側(cè)1422、 1420的第一和第二窄側(cè)1418、 1420。在其他 實施例中，窄側(cè)1418、 1420中的任一側(cè)或兩側(cè)的多個折疊1430替代地大 體垂直于扁平管道1410的寬側(cè)1422、 1424。雖然在如圖21所示的窄側(cè) 1418、 1420兩側(cè)處的多個折疊1430的每個都具有大體相同的長度，但是 窄側(cè)1418、 1420中的任一側(cè)或兩側(cè)的這些折疊可以具有不同的長度L (例 如，見圖22和23)。在這些實施例中，窄側(cè)1518、 1520、 1618的變化的 長度可以采取以上結(jié)合圖8的實施例所述的形式中的任一者，并因此可以 具有其中所述的優(yōu)點的任一者。參考圖22和23的實施例，所圖示的窄側(cè) 1518、 1520、 1630的變化長度的折疊1530、 1630 (即，較短折疊1530、 1630兩側(cè)是較長折疊1530、 1630)通?？梢栽谥螠囟茸兓?fù)荷的情況 下是有效的。此外，可以利用這種布置來避免從窄側(cè)1518、 1520、 1618 到寬側(cè)1522、 1524、 1622、 1624的壓力的突然變化。此外，對于本發(fā)明 所述的其他一件式扁平管道實施例，可以利用一組或多組的多個折疊1528 的組(例如同圖23所示的單個組)和/或相對大量的流動通道1616 (例如圖23所示的那些)來幫助支撐溫度變化負(fù)荷，并幫助承受壓力的突然變 化。針對提高對溫度變化負(fù)荷的抵抗的其他手段是改變折疊之間的距離
"a"來界定朝向扁平管道1510的中心變寬的流動通道1516。
圖24示出了如圖6-11、 14和15的兩件式扁平管道所示的窄側(cè)結(jié)構(gòu)中 的任一者可以在如上所述具有連續(xù)材料片的一件式扁平管道的窄側(cè)中采用
的方式的示例。除了抵靠相鄰的折疊1730和界定了折疊1730的單個連續(xù) 材料片而非兩個疊置的材料片(或者相同材料片的兩個疊置部分)之外， 如圖24所示的窄側(cè)1718在許多方面類似于如上所述圖11的窄側(cè)。在此 具體示例中，折疊1730與第一內(nèi)折疊1728之間、以及其他內(nèi)折疊1728之 間的的距離"a"相對較小，并在一些實施例中能夠在從0.5mm (0.019685 英寸)到2mm (0.07874英寸)或更大(甚至大至lcm (2.54英寸))的 范圍內(nèi)。此外，在一些實施例中，此扁平管道1610具有允許多個折疊 1728和流動通道1716的約42mm (0.16535英寸)的寬度。
根據(jù)本發(fā)明一些實施例的扁平管道可以包括內(nèi)插入件，其對扁平管道 的窄側(cè)中的至少一側(cè)提供加強，同時還可以實現(xiàn)一個或多個其他功能(例 如，對管道的寬側(cè)進(jìn)行加強，界定彼此流體連通或不連通的多個流動通 道，界定流動擾亂器等)。該插入件可以在扁平管道的制造時由連接到界 定外管道壁的一個或多個材料片的單獨材料部分來界定，并可以用作如許 多以上實施例中所述的內(nèi)折疊的補充或代替內(nèi)折疊。已經(jīng)結(jié)合圖14和15 的圖示實施例提供了該插入件的示例。
雖然對于根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一件式扁平管道可以采用插入件 (以下更詳細(xì)描述)，但是通過在兩件式扁平管道中使用插入件可以獲得 許多獨特的優(yōu)點。在一些實施例中，在被由具有相對較小厚度的片材料構(gòu) 成的兩件式扁平管道中使用插入件獲得了這些優(yōu)點。在一些實施例中，扁 平管道的壁材料具有不大于0.20mm (0.007874英寸)的厚度。但是在其 他實施例中，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，具有不大于約)0.15mm (0.0059055英 寸)厚度的扁平管道的壁材料提供了與熱交換器的整體性能、制造性和在 不能使用更厚壁材料的可能壁構(gòu)造(如此處所揭示的)相關(guān)的顯著性能結(jié) 果。相對較小的壁材料厚度可以導(dǎo)致具有插入件的兩件式扁平管道的良好
33熱屬性。在一些實施例中，這種不小于約0.050mm (即，不小于約 0.0019685英寸)的扁平管道的壁材料厚度提供了良好的強度和耐腐蝕性 能，而在其他實施例中，可以使用這種不小于約0.030mm (即，不小于約 0.00118英寸)的扁平管道的壁材料厚度。此外，如下所述具有插入件的 兩件式扁平管道具有與以上結(jié)合圖1-15所述的兩件式扁平管道相似的尺 度。
如以下更詳細(xì)解釋的，本文所述的熱交換器管道和熱交換器的其他部 分可以使用許多制造技術(shù)和處理來制造，并可以包括腐蝕保護(hù)特征，例如 以下所述和圖92-95中所示的那些技術(shù)和處理。此后涉及的許多制造處理 和技術(shù)以及腐蝕保護(hù)特征在應(yīng)用于熱交換器管道和熱交換器的具有相對減 小的材料厚度的部分時是特別有利的。此外，這些技術(shù)、處理和腐蝕保護(hù) 特征提供了與扁平管道的整體性能和由這些材料支撐的熱交換器相關(guān)的顯 著優(yōu)點。
圖25-34圖示了各種兩件式扁平管道1810、 1810A、 1910、 2010、 2110、 2210、 2310、 2410、 2510、 2610、 2710、 2810、 2910、 3010、 3110、 3210，其每個都包括第一部分1812、 1812A、 1912、 2012、 2112、 2212、 2312、 2412、 2512、 2612、 2712、 2812、 2912、 3012、 3112、 3212，第二部分1814、 1814A、 1914、 2014、 2114、 2214、 2314、 2414、 2514、 2614、 2714、 2814、 2914、 3014、 3114、 3214，以及插入件1834、 1834A、 1934、 2034、 2134、 2234、 2334、 2434、 2534、 2634、 2734、 2834、 2934、 3034、 3134、 3234，其全部都可以由諸如金屬帶或其他材料 之類的材料片構(gòu)成。為了簡化描述，以下描述僅涉及圖25和26的圖示實 施例，可以理解，以下描述可以等同地應(yīng)用于如圖25-34所示的全部實施 例(不包括不同或不兼容的描述)。
在如圖25和26所示的兩件式扁平管道1810的一些實施例中，第一和 第二部分1812、 1814以及插入件1834可以由具有相對較小片厚度材料 (例如，鋁、鋁合金或本文所述的其他材料)構(gòu)成。例如，本發(fā)明人已經(jīng) 發(fā)現(xiàn)，不大于約0.15mm (0.0098245英寸)的用于這些元件的材料厚度在 許多應(yīng)用中提供了良好的性能結(jié)果。在一些實施例中，用于這些元件的材料也可以具有不小于約0.03mm (0.0011811英寸)的厚度。在許多實施例 中，優(yōu)選地，相比兩件式扁平管道1810的第一和第二部分1812、 1814， 對于插入件1834使用相對更小的片厚度。盡管具有相對較小的片厚度， 但是兩件式扁平管道1810的窄側(cè)1818、 1820可以具有相對提高的穩(wěn)定 性，尤其是在與以下所述的兩件式扁平管道1710的特征結(jié)合時。
在圖25和26的圖示實施例中，扁平管道1810的每個寬側(cè)1822、 1824由單獨的材料部分(例如單獨的帶)形成。材料部分在兩個位置疊置 以界定兩個縱向咬邊1844、 1846。與其中縱向咬邊從扁平管道1810的各 個窄側(cè)1818、 1820延伸到同一個寬側(cè)的其他圖示實施例(例如，見以下 更詳細(xì)描述的圖27)不同，兩件式扁平管道1810的這些縱向咬邊1844、 1846從扁平管道1810的各個窄側(cè)1818、 1820延伸到相對的寬側(cè)1822、 1824。在圖25和26的圖示實施例中，縱向咬邊1844、 1846兩者都位于扁 平管道1810的各個窄側(cè)1818、 1820處并從各個窄側(cè)1818、 1820延伸到扁 平管道1810的寬側(cè)1822、 1824中。更具體而言，縱向咬邊1844、 1846， 即扁平管道1810的其中扁平管道1810的片材料疊置處的那些部分延伸了 窄側(cè)1818、 1820的至少一部分(并在一些實施例中為大部分或全部)， 并部分地延伸到扁平管道1810的相應(yīng)寬側(cè)1822、 1824。咬邊1844、 1846 的寬度可以根據(jù)期望的制造目的來確定。
在一些實施例中，扁平管道1810的縱向咬邊1844、 1846呈現(xiàn)了扁平 管道1810的平直或大體平直的外表面(例如，提供了扁平管道1810的大 體平坦的寬側(cè)1822、 1824)。為此，每個咬邊1844、 1846的縱向邊緣 (其與另一個縱向邊緣疊置)可以通過使重疊的邊緣形成有偏移1848、 1850而凹入。因此， 一個管道部分1812、 1814的縱向邊緣可以被另一個 管道部分1814、 1812的相應(yīng)縱向邊緣包圍并收納在凹部1848、 1850中， 以界定縱向咬邊1844、 1846。于是，對于咬邊1844、 1846兩者，兩個疊 置的部分1812、 1814的內(nèi)層縱向邊緣可以終止在扁平管道1810的內(nèi)部， 并可以在硬釬焊、焊接或其他緊固技術(shù)之前是自由的。作為此構(gòu)造的結(jié) 果，盡管對于各個管道部分1812、 1814初始材料的寬度保持的寬松的公 差(這是因為疊置的縱向咬邊1844、 1846允許第一和第二管道部分1812、 1814在組裝狀態(tài)下的相對橫向定位置調(diào)節(jié))，仍可以將扁平管道 1810制造為具有精確的寬度(在一些實施例中，即使在不進(jìn)行切割或其他 機械加工操作的情況下)。具體而言，在一些實施例中，每個管道部分 1812、 1814的末端縱向邊緣1854、 1856不會抵靠另一個管道部分1812、 1814，從而允許這種調(diào)節(jié)。
諸如圖25和26的實施例所示的疊置縱向咬邊的使用提供了在第一和 第二窄側(cè)1818、 1820處對扁平管道1810的加強，這在傳統(tǒng)扁平管道中熱 應(yīng)力、溫度變化負(fù)荷以及由于壓力負(fù)荷和碎屑沖擊引起的故障較常見的情 況下的許多應(yīng)用中具有重要意義。在一些實施例中，通過第一和/或第二管 道部分1812、 18114在窄側(cè)1818、 1820處(例如，這些部分1812、 1814 的縱向邊緣處)的一個或多個折疊來提供對第一和/或第二窄側(cè)1818、 1820的進(jìn)一步加強。通常，將第一和/或第二管道部分1812、 1814的縱向 邊緣折疊可以增大扁平管道1810的強度和扁平管道1810對損傷的抵抗。 在其中通過將第一和第二管道部分1812、 1814的縱向邊緣疊置(一者繞 另一者延伸、收納另一者、或圍繞另一者)來至少部分地界定窄側(cè)1818、 1820的那些實施例中，疊置縱向邊緣(例如，被圍繞和進(jìn)行圍繞的邊緣) 中的一者或兩者可以返回地折疊來增大在窄側(cè)1818、 1820處該邊緣的厚 度。
例如，構(gòu)思管道部分1812、 1814在窄側(cè)1818、 1820中的任一側(cè)或兩 側(cè)處的疊置縱向邊緣的任一者或兩者可以包括與相應(yīng)的臺階部1858、 1860 (以下更詳細(xì)描述)相鄰的折疊。例如，在一些實施例中，在疊置縱向邊 緣中的任一者或兩者具有至少一個折疊以使窄側(cè)1818、 1820加厚并且插 入件1834的材料厚度是約0.10mm (0.003937mm)或更小的情況下，第一 和第二管道部分1818、 1820的厚度和可以是約0.25mm (0.0098425英 寸)或在一些實施例中更小。在這些實施例中，第一和第二管道部分 1818、 1820的厚度每個可以在0.05-0.15mm (0.0019685-0.0059055英寸) 的范圍內(nèi)，并在其他實施例中可以在0.03-0.15mm (0.0019685-0.0059055 英寸)的范圍內(nèi)。
還應(yīng)該注意，在不具有內(nèi)插入件的扁平管道實施例中也可以采用如圖
3625和26所示的兩件式扁平管道的疊置縱向咬邊構(gòu)造。例如，可以在具有 例如以上結(jié)合圖1-13和16-24的實施例所述的那些內(nèi)折疊的兩件式扁平管 道中，或在其他兩件式扁平管道中采用這種縱向咬邊構(gòu)造。
雖然不必要，但是在許多實施例中，管道部分(例如，圖25和26中 的管道部分1812、 1814)具有大體相同的形狀，并甚至可以是一致的。在 如上所述組裝時，管道部分1812、 1814在其縱向邊緣相對于彼此反轉(zhuǎn)的 情況下布置。例如，兩個管道部分1812、 1814之一的一個縱向邊緣包括 如上所述界定了凹部48、 50的臺階部1856、 1860，并隨后接著界定了拱 形1862、 1864的部分，而另一個管道部分1814、 1812的相應(yīng)縱向邊緣包 括具有較大拱形1866、 1868的部分，較大拱形1866、 1868收納較小拱形 1862、 1864。因此，在圖25和26的圖示實施例中，作為兩件式扁平管道 1810的制造處理的一部分， 一個較小的互相部分1862、 1864和一個較大 的拱形部分1866、 1868形成了窄側(cè)1818、 1820之一。應(yīng)該理解，如本文 和所附權(quán)利要求中使用的術(shù)語"拱形"并部限于半圓形。此外，如本文和 所附權(quán)利要求中使用的術(shù)語"拱形"包括用于形成窄側(cè)1818、 1820的任 意合適的幾何形狀，其可以包括方形、三角形或其他開口的多邊形、波形 和其他形式。
通過采用具有大體相同形狀或一致的管道部分，可以使用較少的部件 類型(并在一些情況下，單個部件類型)來構(gòu)造兩件式扁平管道1810，其 帶來了庫存減小、更簡單的組裝以及顯著的成本降低。
圖25中部分示出并且圖26中完全示出的內(nèi)插入件1834由第三片材料 形成，并且通常包括兩個縱向邊緣1838、 1840，其任一個邊緣或兩個邊緣 可以大體位于扁平管道1810的各個窄側(cè)1818、 1820內(nèi)。在一些實施例 中，縱向邊緣1838、 1840形成有用于此目的的形狀，使得縱向邊緣 1838、 1840可以被收納在窄側(cè)1818、 1820的內(nèi)部形狀內(nèi)。而且在一些實 施例中，縱向邊緣1838、 1840中的任一者或兩者的至少一部分具有與窄 側(cè)1818、 1820的形狀相對應(yīng)的形狀。例如，縱向邊緣1838、 1840中的任 一者或兩者可以形成為環(huán)1842的形狀，使得環(huán)1842的至少一部分與扁平 管道1810的相應(yīng)窄側(cè)1818、 1820的形狀相匹配。在一些實施例中，此形狀的相對應(yīng)可以導(dǎo)致扁平管道在窄側(cè)1818、 1820處的加強?？梢酝ㄟ^經(jīng) 由例如硬釬焊、焊接或以任意其他合適方式將縱向邊緣1838、 1840中的 任一者或兩者與窄側(cè)1818、 1820連接，來獲得進(jìn)一步的加強。
參考圖26，其圖示了兩件式扁平管道1810能夠組裝的方式，在組裝 期間將第一和第二管道部分1812、 1814置于一起時，內(nèi)插入件1834示出 為收納在第一和第二管道部分1812、 1814的拱形部分1862、 1864內(nèi)。更 具體而言，內(nèi)插入件1834的縱向邊緣1838、 1840由第一和第二管道部分 1812、 1814的拱形部分1862、 1864支撐，并處于扁平管道1810的此后界 定的窄側(cè)1818、 1820內(nèi)，從而一旦在組裝完成后對窄側(cè)1818、 1820提供 加強。得到的兩件式扁平管道1810由于延伸經(jīng)過并超出窄側(cè)1818、 1820 的疊置縱向咬邊1844、 1846而使得窄側(cè)1818、 1820具有雙倍壁厚，并且 還具有由內(nèi)插入件1834的被嵌套的縱向邊緣1838、 1840的厚度所界定的 額外厚度。例如，在一些情況下，兩件式扁平管道1810包括第一和第二 管道部分1812、 1814，其共同界定了約0.20mm (0.007874英寸)的壁厚 以幫助防止腐蝕或劣化，并/或提供了對碎屑沖擊、壓力和溫度變換負(fù)荷的 抵抗。
如以下更詳細(xì)解釋的，本文描述的熱交換器管道和熱交換器管道的其 他部分可以使用大量制造技術(shù)和處理來制造，并可以包括防腐蝕特征，例 如以下如圖92-95所述和所示的那些制造處理和技術(shù)。本文涉及的許多制 造處理和技術(shù)以及防腐蝕特征在應(yīng)用于具有減小的材料厚度的熱交換器管 道和熱交換器的部件時是特別有利的。此外，這些技術(shù)、處理和防腐蝕特 征提供了與由這些材料制成的扁平管道和熱交換器的總體性能相關(guān)的顯著 優(yōu)點。
在圖25和26的實施例中圖示的內(nèi)插入件1834在扁平管道1810的寬 度上具有許多波紋1852。這些波紋1852可以連接道第一和第二管道部分 1812、 1814的寬側(cè)1822、 1824的內(nèi)部，以形成在扁平管道1810的縱向上 延伸的流動通道1816。通過利用此布置，能夠以具有成本效益的方式在扁 平管道1810內(nèi)界定流動通道1816。盡管內(nèi)插入件1834的壁厚較小(其可 以是與第一和第二管道部分1812、 1814的上述壁厚相同或更小)，形成在兩件式扁平管道1810內(nèi)的流動通道1816可以對扁平管道1810的內(nèi)壓提 供提高的穩(wěn)定性。
流動通道1816的液力直徑1816可以通過上述波紋1852的合適設(shè)計來 確定。例如，在一些實施例中，考慮到兩件式扁平管道1810的小直徑d 可以是約0.8mm (0.31496英寸)并且波紋1852的數(shù)量相對較大，流動通 道1816的液力直徑相對較小。
在一些實施例中，波紋1852中的至少一些被成型為具有垂直于或大 體垂直于兩件式扁平管道1810的寬側(cè)1822、 1824的一個波紋側(cè)部，以及 相對于寬側(cè)1822、 1824傾斜的相鄰波紋側(cè)部(例如，見如圖25所示的中 心波紋1852)。在其他實施例中，波紋1852中的至少一些被成型為每個 都具有相對于寬側(cè)1822、 1824大體傾斜的兩個波紋側(cè)部(例如，見如圖 25所示的左波紋1852)。在其他實施例中，波紋1852的至少一部分被成 型為具有垂直于或大體垂直于兩件式扁平管道1810的寬側(cè)1822、 1824的 兩個波紋側(cè)部。
這種實施例的示例在圖33中示出，圖33圖示了除了插入件形狀之外 與圖25和26的扁平管道大體相同的兩件式扁平管道2210。類似于圖25 和26的實施例，如圖33所示的插入件2234通過在窄側(cè)2218、 2220處襯 在每個管道部分2212、 2214的內(nèi)表面的至少一部分處的插入件2234的縱 向邊緣2238、 2240，來對窄側(cè)2218、 2220提供加強。在其他實施例中， 插入件2234的縱向邊緣2238、 2240中的僅一者延伸成為相應(yīng)的窄側(cè) 2218、 2220。應(yīng)該注意，如圖33所示的兩件式扁平管道可以具有本文結(jié) 合圖25和26的實施例所述的相同特征中的任一者。在其他實施例中，波 紋1852中的至少一些可以界定曲線波形(例如，正弦波)或其中在兩件 式扁平管道1810的寬度上相同或不同的任何其他成型表面。
在一些實施例中，插入件1834界定了在扁平管道1810的寬度上的許 多具有相同形狀和尺寸的流動通道1816。在其他實施例中，插入件1834 可以成型為使得流動通道1816的形狀和/或尺寸在兩件式扁平管道1810的 寬度上變化(例如，通過使用在兩件式扁平管道1810的寬度上的不同位 置處具有不同類型的波紋1852的插入件1834)。圖25中示出了此示例，其中對于所示插入件1834使用上述兩種類型的波紋。在其他實施例中，
可以在兩件式扁平管道1810的寬度上使用任意數(shù)量的不同波紋形狀和尺 寸。這種在寬度上的變化通過將扁平管道1810的不同部分用于不同的流 動和/或環(huán)境條件(例如，通過相同扁平管道1810的不同區(qū)域的不同流體 或流動方向，在扁平管道1810的寬度上的不同位置處的不同內(nèi)或外流 率、溫度和/或壓力等)，可以提供優(yōu)于傳統(tǒng)扁平管道的顯著優(yōu)點。
如圖25和26所示的內(nèi)插入件1834由單片材料形成。但是，應(yīng)該注 意，在其他實施例中，內(nèi)插入件1834可以替代地由多于一個部件形成 (在此情況下，如圖25和26所示的扁平管道組件可以包括四個或更多部 件)。
繼續(xù)參考圖25和26，至少一個窄側(cè)1818、 1820的厚度大體對應(yīng)于兩 個寬側(cè)1822、 1824 (并且，更具體而言，第一和第二部分1812、 1814的 縱向邊緣)和插入件1834的厚度之和。例如，在一些實施例中，第一和 第二部分1812、 1814的疊置縱向邊緣和插入件1834的結(jié)合厚度可以是約 0.25mm (0.0098425英寸)或更小。應(yīng)該注意，在一些情況下，第一和第 二管道部分1812、 1814和插入件1834的每個可以具有大體相同厚度(在 上述厚度范圍的任一范圍內(nèi))，例如其中使用相同的片材料來構(gòu)造全部三 個零件的情況。在這些情況下，窄側(cè)1818、 1820中的任一側(cè)或兩側(cè)可以 由大約是第一和第二管道部分1812、 1814的任一者的材料厚度的三倍的 厚度來界定(即，當(dāng)如上所述，插入件1834的縱向邊緣中的任一者或兩 者上的環(huán)1842被收納在相應(yīng)窄側(cè)1818、 1820內(nèi)一增大其厚度時)。在一 些實施例中，插入件1834的縱向邊緣中的任一者或兩者可以折疊于自身 并接著設(shè)置有環(huán)1842或另外成型為至少部分地與窄側(cè)1818、 1820的內(nèi)部 相對于，從而在窄側(cè)1818、 1820處對第一和第二部分1812、 1814的壁材 料提供加強?？梢灾圃烊魏螖?shù)量的用于插入件1834的這種縱向邊緣折疊 以實現(xiàn)窄側(cè)1818、 1820的期望厚度、加強和穩(wěn)定性。
在具有如上所述窄側(cè)加強插入件1834的一些實施例中，第一和第二 管道部分1812、 1814每個都可以具有小于0.15mm (0.00591英寸)的厚 度，并且插入件1834的厚度可以不大于約O.lOmm (0.003937英寸)，例如如下所述的扁平管道兩件式扁平管道1810:其中第一和第二管道部分
1812、 1814每個都具有約0.12mm (0.0047224英寸)的厚度，并且其中插 入件1834具有不大于約0.10mm (0.0039370英寸)的厚度。在一些實施 例中，第一和第二管道部分1812、 1814和插入件1834每個的厚度可以不 小于約0.05mm (0.0019685英寸)并且不大于約0.15mm (0.0059055)以
提供具有良好熱傳輸和強度屬性并相對具成本效益的熱交換器。在其他實 施例中，第一和第二管道部分1812、 1814和插入件1834每個的厚度可以 不小于約0.03mm (0.00118英寸)。
第一和第二部分1812、 1914和插入件1834中的至少一者可以在其任 一側(cè)或兩側(cè)上具有硬釬焊材料，以允許所示管道組件的這些部件通過硬釬 焊連接。僅作為示例，在圖25和26的圖示實施例中，扁平管道1810的第 一和第二部分1812、 1814和插入件1834由在至少一側(cè)涂覆有硬釬焊材料 的無末端材料帶中可獲取的鋁或鋁合金片。
如圖25和26所示，圖示實施例的兩件式扁平管道1810界定了小直徑 d和大直徑D。利用前述壁厚，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，至少以約0.7mm (0.027559英寸)的小直徑d在許多應(yīng)用中(例如在散熱器中)提供了良 好的性能結(jié)果。此外，利用前述壁厚，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，以不大于約 1.5mm (0.059055英寸)的小直徑d在許多應(yīng)用中(例如在散熱器中)提 供了良好的性能結(jié)果。在進(jìn)氣冷卻器和其他應(yīng)用中，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)， 小直徑d可以大于約lcm (0.3937英寸)以提供良好的性能結(jié)果。雖然這 種小直徑尺度可以用于各種實施例，但是，可以使用以上針對本文所揭示 的全部扁平管道實施例所述的小直徑尺度中的任一者。至少部分地根據(jù)用 于構(gòu)造扁平管道1810的初始材料的寬度，如圖25和26所示的兩件式扁平 管道1810的大直徑D可以具有任意期望尺寸(包括以上針對本文所揭示 的全部扁平管道實施例所述的那些)。
如上所述，在一些實施例中，插入件1834的縱向邊緣中的任一者或 兩者可以設(shè)置有任何數(shù)量的折疊，以實現(xiàn)期望厚度來用于第一和第二部分 1812、 1814在窄側(cè)1818、 1820處增強的加強和穩(wěn)定性。圖28和29中示 出了這種實施例的示例。如圖28和29所示的兩件式扁平管道1910除了插
41入件形狀之外與圖25和26的扁平管道大體相同。
圖28圖示了在較大拱形部分1968尚未完全制成的階段，具有窄側(cè) 1918的扁平管道1910。換言之，第二管道部分1914的一個縱向邊緣未繞 已經(jīng)成型的較小拱形部分1962 (其由第一管道部分1912的相應(yīng)縱向邊緣 形成)包圍。第二管道部分1914的此縱向邊緣繞較小弧形部分1962發(fā)生 位移或移動以完成窄側(cè)1918。結(jié)果，得到的縱向咬邊1944延伸到一個寬 側(cè)1922中，而兩個縱向咬邊1946中的另一個延伸到另一個寬側(cè)1924中。 如先前實施例所述，這些縱向咬邊1944、 1946位于兩件式扁平管道1910 的窄側(cè)1918、 1920處。
在圖28和29的圖示實施例中，插入件1934的縱向邊緣1938、 1940 已經(jīng)折疊了數(shù)次，如圖29所最佳示出的。具有這些折疊1970的縱向邊緣 1938被收納在兩件式扁平管道1910的窄側(cè)1918、 1920內(nèi)，并可以提供在 窄側(cè)1918、 1920處提供對第一和第二管道部分1912、 1914的疊置縱向邊 緣的顯著加強。在其他實施例中，插入件1934的縱向邊緣1938、 1940中 的僅一者具有這種折疊1970。
縱向邊緣1938、 1940的折疊1970的數(shù)量可以至少部分地取決于扁平 管道1910的尺度。僅作為示例，在一些實施例中，兩件式扁平管道1910 具有約l.Omm (0.03739英寸)的小直徑d，第一和第二管道部分1912、 1914每個具有約0.15mm (0.00595055英寸)的材料厚度，并且插入件 1934的材料厚度是約0.05mm (0.0019685英寸)，其中在插入件1934的 每個縱向邊緣1938、 1940上產(chǎn)生約IO個折疊。雖然這些多個折疊1970可 以具有不同的長度，但是在一些實施例中，這些折疊的最大長度L是約 l.Omm (0.03937英寸)。此外，這些多個折疊1970在一些實施例中可以 沿著與兩件式扁平管道1910的寬側(cè)1922、 1924平行或大體平行的方向延 伸(見圖28和29)，并在其他實施例中沿著其他方向(例如，與寬側(cè) 1922、 1924垂直)延伸。應(yīng)該理解，第一和第二管道部分1912、 1914以 及插入件1934的壁厚可以基于兩件式扁平管道1910的期望規(guī)格而不同， 如同距離d和L那樣。
應(yīng)該注意，如圖28和29所示的兩件式扁平管道組件可以具有本文結(jié)合圖25和26所述的任一相同特征。
圖27圖示了根據(jù)本發(fā)明其他實施例的兩件式扁平管道。此實施例采 用與以上結(jié)合圖25、 26、 28、 29和33所述的扁平管道的實施例的許多相 同結(jié)構(gòu)并具有許多相同屬性。因此，以下描述主要針對與以上結(jié)合圖25、 26、 28、 29和33所述的扁平管道的實施例的不同之處。對于以下如圖27 所示和所述的兩件式扁平管道的結(jié)構(gòu)和特征的可選方案，以及與結(jié)構(gòu)和特 征相關(guān)的額外信息，可以對以上結(jié)合圖25、 26、 28、 29和33的描述進(jìn)行 參考。此后，如圖27所示的與圖25、 26、 28、 29和33的實施例的結(jié)構(gòu)和 特征相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)和特征被分配以1800系列的附圖標(biāo)記。
類似于結(jié)合圖25和26所述的本發(fā)明的實施例，圖27所示的管道組件 具有第一和第二部分1812A、 1814A以及插入件1834A。插入件1834A的 相對縱向邊緣1838A、 1840A對第一和第二管道部分1812A、 1814A的兩 對疊置縱向側(cè)部的內(nèi)表面提供了內(nèi)襯，從而對扁平管道1810A的窄側(cè) 1818A、 1820A進(jìn)行加強。
如圖27所示的兩件式扁平管道1810A是將扁平管道1810A的第一和 第二部分1812A、 1814A接合的兩個縱向咬邊1844A、 1846A延伸到扁平 管道1810A的同一個寬側(cè)1822A、 1824A并在其上延伸的方式的示例。在 圖27的圖示實施例中，兩個縱向咬邊1844A、 1846A延伸到扁平管道 1810A的第二寬側(cè)1824A，并在第二寬側(cè)1824A上延伸?？蛇x地，縱向咬 邊1844A、 1846A可以根據(jù)需要形成到第一寬側(cè)1822A中。在圖示實施例 中，主要由第二管道部分1814A界定的第二寬側(cè)1824A能夠吸收在其相對 縱向邊緣處相對較松的公差(即，能夠平衡公差)。但是，在一些實施例 中，主要由第一管道部分1812A界定的第一寬側(cè)1822A不具有相同的能力 或相同程度的能力，這是因為其縱向邊緣不能抵靠第二管道部分1814A的 臺階部1858A、 1860A或與其緊密相鄰。
繼續(xù)參考圖27的圖示實施例，縱向咬邊1844A、 1846A從各個窄側(cè) 1818A、 1820A沿著朝向扁平管道1810A的中心的方向延伸。但是，每個 縱向咬邊1818A、 1820A的主要部分(即，臺階部1858A、 1860A)位于 同一個寬側(cè)1824A中，其中可以根據(jù)用于制造管道部分1812A、 1814A的期望制造處理來確定每個臺階部1858A、 1860A的直到窄側(cè)1818A、 1820A的末端邊緣的橫截面長度e。在圖27的圖示實施例中，當(dāng)兩件式扁 平管道1810A結(jié)合在散熱器中時，兩件式扁平管道1810A的小直徑d在約 0.7-1.5mm (0.027559-0.059055英寸)的范圍內(nèi)，不過對于相同和不同的 應(yīng)用，也可以使用其他的小直徑d，包括以上結(jié)合圖25和26的實施例所 述的直徑d，以及以上結(jié)合本文所揭示的本發(fā)明的全部扁平管道的小直徑 和大直徑所述的那些。例如，在其他構(gòu)造中，扁平管道1810A的小直徑d 可以大于1.0cm (約0.39370英寸)。
對于本文所述的其他兩件式扁平管道實施，構(gòu)思了扁平管道1910的 制造處理至少包括根據(jù)各個片材料的帶來部分地形成兩個管道部分1912、 1914，以及接著如本文所述通過生產(chǎn)線將至少部分形成的帶彼此接合。
圖30-32圖示了根據(jù)本發(fā)明其他實施例的扁平管道的兩個其他構(gòu)造。 這些實施例采用了與以上結(jié)合圖25-29和33所述的扁平管道的實施例相同 的大量結(jié)構(gòu)并具有許多相同的屬性。因此，以下描述主要針對與以上結(jié)合 圖25-29和33所述的實施例不同的結(jié)構(gòu)和特征。對于與圖30-32所示和以 下所述的扁平管道的實施例的結(jié)構(gòu)和特征以及與這些結(jié)構(gòu)和特征相關(guān)的額 外信息，應(yīng)該對以上結(jié)合圖25-29所進(jìn)行的描述進(jìn)行參考。此后，與屈25-29和33的實施例的結(jié)構(gòu)和特征相對應(yīng)的如圖30-31和32所示的實施例的 結(jié)構(gòu)和特征分別被分配以2000和2100系列的附圖標(biāo)記。
如圖30和31所示的管道組件與如圖27所示的管道組件除了插入件形 狀之外大體相同。具體而言，如圖30和31所示的管道組件是插入件2034 可以采用不同的形狀以界定不同形狀和尺寸的流動通道2016的方式的示 例。例如，所示的內(nèi)插入件2034包括具有與兩件式扁平管道2010的寬側(cè) 2022、 2024大體垂直的側(cè)部的波紋2052。波紋側(cè)部通過大體平坦的部分 連接在一起，大體平坦的部分可以硬釬焊、焊接或以任何合適方式緊固到 第一和第二管道部分2012、 2014的寬側(cè)2022、 2024的內(nèi)表面。這種頁片 或內(nèi)插入件2034的特定構(gòu)造通常稱為平頂頁片。
繼續(xù)參考圖30和31，內(nèi)插入件2034的縱向邊緣2038、 2042成型為 每個都包括臺階部2072和大體容納在兩件式扁平管道2010的窄側(cè)2018、2020內(nèi)并對窄側(cè)2018、 2020進(jìn)行加強的連接拱形2074。在其他實施例 中，縱向邊緣2038、 2042的僅一個設(shè)置有這些特征。
在本文所述的插入件實施例的任一者中，插入件可以設(shè)置有增大或維 持至少部分地由這些插入件界定的流動通道內(nèi)的紊流。圖32A和32B中示 出了這些特征的示例。在此實施例中，在所示插入件2134中的波紋2152 的側(cè)部和平坦部分包括被定位為增大或維持流動通道2116內(nèi)的流動紊流 的翼片2176 (圖32A中未示出)。翼片2176能夠以任意有圖案或無圖案 的方式沿著扁平管道2110的長度間隔地布置或分布，并能夠位于波紋 2152的任意特征或特征組合中。此外，應(yīng)該注意，翼片2176可以包括除 了如圖32A和32B所示的那些之外的形狀。
圖32A和32B所示的扁平管道組件還提供了在本文實施例的任一者中 的插入件縱向邊緣中的任一者或兩者不一定被收納或以其他方式位于第一 和第二管道部分的疊置縱向邊緣內(nèi)并且不一定是扁平管道的窄側(cè)的一部分 或延伸到扁平管道的窄側(cè)的方式的示例。作為示例，在如圖32A和32B所 示的特定構(gòu)造中，內(nèi)插入件2134包括在窄側(cè)2120之前終止的至少一個縱 向邊緣2140?；蛘?，縱向邊緣2140與寬側(cè)2124之一相鄰。插入件2124 的其他構(gòu)造可以包括縱向邊緣2138、 2140中的任一者或兩者與扁平管道 2110的另一個寬側(cè)2124相鄰，輥壓的縱向邊緣2138、 2140中的任一者或 兩者不在扁平管道2110的相應(yīng)窄側(cè)2118、 2120內(nèi)或嵌套在其中等。
圖34圖示了根據(jù)本發(fā)明其他實施例的扁平管道的十個構(gòu)造。這些實 施例采用了與以上結(jié)合圖25-33所述的扁平管道的實施例相同的大量結(jié)構(gòu) 并具有許多相同的屬性。因此，以下描述主要針對與以上結(jié)合圖25-33所 述的實施例不同的結(jié)構(gòu)和特征。對于與圖34所示和以下所述的扁平管道 的實施例的結(jié)構(gòu)和特征以及與這些結(jié)構(gòu)和特征相關(guān)的額外信息，應(yīng)該對以 上結(jié)合圖25-33所進(jìn)行的描述進(jìn)行參考。此后，與圖25-33的實施例的結(jié) 構(gòu)和特征相對應(yīng)的如圖34所示的實施例的結(jié)構(gòu)和特征被分配以2300系列 的附圖標(biāo)記。
如以上結(jié)合圖25和26所述，能夠由第一和/或第二管道部分在窄側(cè)處 (即，在這些部分的縱向邊緣處)的一個或多個折疊來提供扁平管道的第一和/或第二窄側(cè)的進(jìn)一步加強。通常，使第一和/或第二管道部分的縱向 邊緣折疊可以增大扁平管道的強度和扁平管道對損傷的抵抗。此特征可以
用于結(jié)合圖25-33所述的實施例的任一者中。具有縱向折疊邊緣的扁平管 道的示例在圖34中示出，其中界定了大體矩形的流動通道并且不延伸或 折疊到管道窄側(cè)內(nèi)的插入件僅作為示例示出。本文所述的其他類型的插入 件(或根本不具有插入件)或縱向插入件構(gòu)造和位置中的任一者可以根據(jù) 需要來替代地應(yīng)用。
如圖34所示的扁平管道2310、 2410、 2510、 2610、 2710、 2810、 2910、 3010、 3110、 3210每個包括具有折疊2330、 2430、 2530、 2630、 2730、 2830、 2930、 3030、 3130、 3230的第一和第二管道部分2312、 2412、 2512、 2612、 2712、 2812、 2912、 3012、 3112、 3212和2314、 2414、 2514、 2614、 2714、 2814、 2914、 3014、 3114、 3214中至少一者的 至少一個縱向邊緣。如圖34所示的構(gòu)造每個都包括具有至少個折疊 2930、 3030、 3130、 3230的被包圍邊緣2380、 2382...3280、 3282 (即， 至少部分地由另一個管道部分2312、 2314...3212、 3214的縱向邊緣 2378、 2384圍繞的縱向邊緣2380、 2382...3280、 3282)。圖34所示的構(gòu) 造中的一些示出了具有至少一個折疊2930, 3030, 3130, 3230的包圍邊緣 2978、 2984、 3078、 3074、 3178、 、 3174、 3278、 3274 (即，至少部分包 圍其他管道部分2912, 2914, 3012, 3014, 3112, 3114， 3212, 3214的縱向邊緣 2980， 2982， 3080， 3082, 3180， 3182, 3280, 3282的縱向邊緣2978, 2984, 3078, 3074, 3178， 3174， 3278, 3274)。雖然如圖34所示的每個兩件式扁平管道 的相對窄端采用相同的折疊構(gòu)造，但是在其他實施例(具有或不具有插入
件)中，兩個窄端中的僅一個具有這種構(gòu)造，在此情況下，另一個窄端可 以具有本文所述的任意其他折疊構(gòu)造或者根本不具有縱向折疊管道邊緣部
分。在其他實施例中，兩件式扁平管道(具有或不具有插入件)的窄端中 的至少一者的縱向邊緣每個都具有至少一個折疊。
在一些實施例中，如圖34所示的扁平管道中的任一者的窄端中的一 個可以具有如本文所述和/或所示的縱向折疊邊緣構(gòu)造中的任一者，而另一 個窄端可以具有以上結(jié)合如圖l-24所示的實施例(具有或不具有插入件)
46中任一者所述或所示的折疊構(gòu)造中的任一者。在這種情況下，另一個窄端
可以由如以上結(jié)合圖流動通道16-22的一件式管道實施例詳細(xì)所述的連續(xù)
材料片來界定，從而形成一件式管道。
本文所述的第一和第二管道部分的縱向折疊構(gòu)造與能夠在一些實施例 種采用的材料的相對小厚度(如上所述)的結(jié)合能夠產(chǎn)生具有顯著減小的 重量而不會在強度和穩(wěn)定性方面折衷的扁平管道。
為了方便描述，如圖34所示的扁平管道2310...3210的構(gòu)造針對第一 和第二部分2312、 2314. ..3212、 3214的方位方面包括與如圖25和26所示 的扁平管道1810相似的構(gòu)造，并且分類為三組B、 C和D。組B、 C和 D每個都示出了扁平管道2310...3210的可選特性。如上所述，應(yīng)該理解的 是，如圖34所示的特征也可應(yīng)用于本文所述和/或所示的兩件式和一件式 扁平管道的其他構(gòu)造，并可以在具有或不具有插入件的情況下使用。組B 和C的扁平管道2310、 2410、 2510、 2610、 2710、 2810每個分別包括第 一和第二管道部分2312、 2314、 2412、 2414、 2512、 2514、 2612、 2614、 2712、 2714、 2812、 2814的非折疊包圍邊緣2378、 2384、 2478、 2484、 2578、 2584、 2678、 2684、 2778、 2784、 2878、 2884。更具體而言，包圍 邊緣2378、 2384、 2478、 2484、 2578、 2584、 2678、 2684、 2778、 2784、 2878、 2884至少部分地包圍具有至少一個折疊2330、 2430、 2530、 2630、 2730、 2830的被包圍邊緣2382、 2380、 2482、 2480、 2582、 2580、 2682、 2680、 2782、 2780、 2882、 2880。被包圍邊緣2382、 2380、 2482、 2480、 2582、 2580、 2682、 2680、 2782、 2780、 2882、 2880的折疊 2330、 2430、 2530、 2630、 2730、 2830可以大體平行于寬側(cè)2322、 2324、 2422、 2424、 2522、 2524、 2622、 2624、 2722、 2724、 2822、 2824 (例如，組B禾n C)。此外，折疊2330、 2430、 2530可以包括平行于被 包圍邊緣2378、 2384、 2478、 2484、 2578、 2584的部分(例如，組B)。
組D的扁平管道2910、 3010、 3110包括窄側(cè)2918、 2920、 3018、 3020、 3118、 3120，其中第一者第二管道部分2912、 2914、 3012、 3014、 3112、 3114的包圍邊緣2978、 2984、 3078、 3084、 3178、 3184和被包圍 邊緣2982、 2980、 3082、 3080、 3182、 3180兩者都具有折疊2930、3030、 3130。結(jié)果，相對于組B和C中的扁平管道2310、 2410、 2510、 2610、 2710、 2810的窄側(cè)2318、 2320、 2418、 2420、 2518、 2520、 2618、 2620、 2718、 2720、 2818、 2820，窄側(cè)2918、 2920、 3018、 3020、 3118、 3120的穩(wěn)定性得到增強。此外，組D中的扁平管道2910、 3010、 3110每個的被包圍和包圍邊緣2982、 2980、 3082、 3080、 3182、 3180和 2978、 2984、 3078、 3084、 3178、 3184界定了僅一個折疊2930、 3030、 3130 (不過在其他實施例中可以具有更多折疊)，而組B和C的扁平管道 2310、 2410、 2510、 2610、 2710、 2810、的被包圍邊緣2382、 2380、 2482、 2480、 2582、 2580、 2682、 2680、 2782、 2780、 2882、 2880界定超 過一個折疊2330、 2430、 2530、 2630、 2730、 2830。此外，對于組D的 扁平管道2910、 3010、 3110，每個包圍邊緣2978、 2984、 3078、 3084、 3178、 3184的一個折疊2910、 3010、 3110大體平行于扁平管道2910、 3010、 3110的最外側(cè)部分，并且每個被包圍邊緣2982、 2980、 3082、 3080、 3182、 3180的折疊2930、 3030、 3130的一部分大體平行于扁平管 道2910、 3010、 3110的寬側(cè)2922、 2924、 3022、 3024、 3122、 3124。
繼續(xù)參考如圖34所示的各種扁平管道實施例，應(yīng)該理解，在包圍和 被包圍邊緣2382、 2380...3282、 3280和2378、 2384...3278、 3284處折疊 2330...3230的數(shù)量，以及折疊2330...3230的設(shè)計或形狀可以根據(jù)期望的 參數(shù)組來調(diào)節(jié)。此外，雖然如圖34所示的扁平管道實施例的內(nèi)插入件 2334、 3234并不用于對窄側(cè)2318、 2320、 ...3218、 3220進(jìn)行加強，但是 在其他實施例中，插入件2334、 3234的縱向邊緣2338、 2340...3238、 3240中的任一者或兩者都與第一和第二管道部分2312、 2314...3212、 3214的縱向邊緣2382、 2380...3282、 3280和2378、 2384...3278、 3284折 疊在一起和折疊在其內(nèi)。扁平管道的其他構(gòu)造可以包括如上所述對于一件 式的縱向邊緣形成折疊。
在結(jié)合圖25-34所述的兩件式扁平管道實施例的任一者中，構(gòu)思了在 扁平管道1710...3210的制造處理期間，可以對于不同的管道1710...3210 調(diào)節(jié)縱向咬邊1744、 1746...3244、 3246或臺階部1716...3216的寬度。結(jié) 果，可以對寬側(cè)1722、 1724...3222、 3224的突然厚度改變進(jìn)行補償、減小或甚至避免。為了圖示，可以觀察到如圖31和32B所示的距離e (表示 從縱向邊緣2156、 2256末端到相應(yīng)管道窄側(cè)2120、 2220的末端的距離) 在圖31的實施例中顯著大于其在圖32A和32B的實施例中的情況。此距 離e可以根據(jù)需要在任意實施例中改變。
圖35-45圖示了根據(jù)本發(fā)明各個實施例的數(shù)個扁平管道，其任一個都 可以用于本文所述和/或所示的任一扁平管道實施例中。在許多實施例中， 可以將插入件描述為具有沿著扁平管道至少部分地界定了流動通道的許多 峰和谷。
如圖35-45所示的扁平管道3310、 3410、 3510、 3610每個都包括內(nèi)插 入件3334、 3434、 3534、 3634，其具有通常界定在插入件3334、 3434、 3534、 3634的峰3388、 3488、 3588、 3688和/或谷3390、 3490、 3590、 3690中的長開口 3386、 3486、 3586、 3686。長開口 3386、 3486、 3586、 3686沿著插入件3334、 3434、 3534、 3634在大體縱向上(即，在沿著扁 平管道3310、 3410、 3510、 3610的內(nèi)側(cè)、插入件3334、 3434、 3534、 3634將安裝所沿的大體縱向延伸的方向)延伸。在扁平管道3310、 3410、 3510、 3610的一些構(gòu)造中，長開口 3386、 3486、 3586、 3686可以 由橋部3392、 3492、 3592、 3692中斷。橋部3392、 3492、 3592、 3692可 以定向為大體平行于扁平管道3310、 3410、 3510、 3610的寬側(cè)3312、 3314、 3412、 3414、 3512、 3514、 3612、 3614，并能夠以沿著插入件 3334、 3434、 3534、 3634的縱向的任意期望的規(guī)則或不規(guī)則的間隔隔開。
通過如上所述在插入件3334、 3434、 3534、 3634中設(shè)置長幵口 3386、 3486、 3586、 3686，插入件3334、 3434、 3534、 3634的重量(因 此配備有包含這種插入件3334、 3434、 3534、 3634的扁平管道3310、 3410、 3510、 3610的熱交換器的重量)可以相比不包含這種長開口 3386、 3486、 3586、 3686的插入件3334、 3434、 3534、 3634而顯著減 小?；趦?nèi)插入件3334、 3434、 3534、 3634的設(shè)計，與相似尺寸的連續(xù) 波紋內(nèi)插入件3334、 3434、 3534、 3634相比，包含長開口 3386、 3486、 3586、 3686的內(nèi)插入件3334、 3434、 3534、 3634的重量可以減小高達(dá)50 %。
49在一些實施例中，通過切割材料片(例如，無末端或離散長度的鋁、 鋁合金、銅、黃銅或其他金屬，或者其他材料)，并將所切割片的一部分
彎曲離開相對于初始片的平面，來制造以上如圖35-45所述和所示的插入 件3334、 3434、 3534、 3634。例如，在如圖35-45所示的插入件3334、 3434、 3534、 3634的構(gòu)造中，內(nèi)插入件3334、 3434、 3534、 3634可以由 約0.03mm (0.0011811英寸)的相對較薄的片金屬厚度制造。彎曲部分可 以包括長狹縫，通過將與狹縫相鄰的片材料彎曲離開相對于初始片的平面 來使得狹縫開口。可以在離開初始片的平面的兩個方向上，或者在離開該 平面的僅一個方向上進(jìn)行這些彎曲，從而制造具有不同形狀的插入件 3334、 3434、 3534、 3634。可以進(jìn)行不同的切割來幫助此彎曲，例如與剛 剛所述的長狹縫垂直并連接的狹縫。在一些實施例中，如圖35-45的實施 例所示，例如彎曲部分包括拱形邊緣3394、 3494、 3594、 3694。在一些實 施例中，在材料片和得到的長開口 3386、 3486、 3586、 3686和橋部 3392、 3492、 3592、 3692界定雙T形狀。
本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以在包括如圖35-45所示的插入件3334、 3434、 3534、 3634的扁平管道內(nèi)實現(xiàn)期望的內(nèi)壓穩(wěn)定。更具體而言，如圖 35-45所示的插入件3334、 3434、 3534、 3634的硬釬焊表面(由拱形邊緣 3394、 3494、 3594、 3694的上部界定)足夠大以提供插入件3334、 3434、 3534、 3634與扁平管道3310、 3410、 3510、 3610的寬側(cè)3322、 3324、 3422、 3424、 3522、 3524的較強接合。也可以通過將拱形邊緣 3394、 3494、 3594、 3694硬釬焊到扁平管道3310、 3410、 3510、 3610的 相應(yīng)寬側(cè)3322、 3324、 3422、 3424、 3522、 3524、 3622、 3624來將拱形 邊緣3394、 3494、 3594、 3694的側(cè)部的側(cè)部連接在一起。這種頁片或內(nèi) 插入件3334、 3434、 3534、 3634的構(gòu)造通常稱為平頂頁片。
以上結(jié)合如圖35-45所示的扁平管道所述以及在本文別處所述的插入 件3334、 3434、 3534、 3634的使用提供了良好的結(jié)果。例如，剛剛所述 的接合向由具有前述尺度的相對較薄的片材料構(gòu)造的本發(fā)明的那些扁平管 道提供了進(jìn)一步的強度。還發(fā)現(xiàn)了與當(dāng)使用這些內(nèi)插入件3334、 3434、 3534、 3634時經(jīng)歷的壓力損失相關(guān)的優(yōu)點。此外，如上所述具有長開口3386、 3486、 3586、 3686和橋部3392、 3492、 3592、 3692的內(nèi)插入件 3334、 3434、 3534、 3634可以幫助防止扁平管道3310、 3410、 3510、 3610的第一和第二部分3312、 3314、 3412、 3414、 3512、 3514、 3612、 3614被容易地橫向偏移離開彼此。例如，此結(jié)構(gòu)可以幫助防止在執(zhí)行以產(chǎn) 生成品扁平管道組件的制造處理期間，第一和第二管道部分3312、 3412、 3512、 3612相對于另一個管道部分3314、 3414、 3514、 3614沿著扁平管 道3310、 3410、 3510、 3610的縱向偏移。 一個原因在于上述具有長開口 3386、 3486、 3586、 3686的縫3388、 3488、 3588、 3688和谷3390、 3490、 3590、 3690可以施加從扁平管道3310、 3410、 3510、 3610的內(nèi)側(cè) 到寬側(cè)3322、 3324、 3422、 3424、 3522、 3524、 3622、 3624的彈性力， 從而將寬側(cè)3322、 3324、 3422、 3424、 3522、 3524、 3622、 3624至于張 力情況狹以防止或減小這種偏移。
在如圖35-45所示的實施例的每個中，插入件3334、 3434、 3534、 3634收納在兩件式扁平管道3310、 3410、 3510、 3610 (其中將扁平管道 3310、 3410、 3510、 3610的兩個部分連接的縱向咬邊3344、 3346、 3444、 3446、 3544、 3546、 3644、 3646延伸到并至少部分地位于不同部分 3312、 3314、 3412、 3414、 3512、 3514、 3612、 3614)內(nèi)。在每個實施例 中，兩個部分3312、 3314、 3412、 3414、 3512、 3514、 3612、 3614大體 彼此相同。但是，在其他實施例中，插入件3334、 3434、 3534、 3634可 以用于本文所述本發(fā)明的其他一件式或兩件式扁平管道的任一者中。例 如，兩個部分3312、 3314、 3412、 3414、 3512、 3514、 3612、 3614可以 被布置為使得一個縱向咬邊3344、 3444、 3544、 3644位于一個寬側(cè) 3324、 3424、 3524、 3624中，而另一個縱向咬邊3346、 3446、 3546、 3646位于扁平管道3310、 3410、 3510、 3610的另一個寬側(cè)中，例如圖25 和26所示的本發(fā)明的實施例中那樣。在這些實施例中，兩個部分3312、 3314、 3412、 3414、 3512、 3514、 3612、 3614中每一者的一個縱向邊緣 3354、 3356、 3454、 3456、 3554、 3556、 3654、 3656在扁平管道3310、 3410、 3510、 3610內(nèi)大體自由地延伸。結(jié)果，兩個部分3312、 3314、 3412、 3414、 3512、 3514、 3612、 3614可以如前結(jié)合圖25和26的圖示實施例所述的那樣在其寬度方面具有相對更大的公差。在其他實施例中，兩
個縱向咬邊3344、 3346、 3444、 3446、 3544、 3546、 3644、 3646都定位 為延伸到同一寬側(cè)3322、 3422、 3522、 3622或3324、 3424、 3524、 3624 中，例如圖27所示的本發(fā)明的實施例那樣。
在一些實施例中，插入件3334、 3434、 3534、 3634的縱向邊緣 3338、 3340、 3448、 3440、 3548、 3540、 3648、 3640中的任一者或兩者可 以延伸到相應(yīng)的窄側(cè)3318、 3320、 3418、 3420、 2518、 3520、 3618、 3620 中，并可以成型為根據(jù)以上結(jié)合圖25-34的圖示實施例所述的任意方式對 窄側(cè)3318、 3320、 3418、 3420、 2518、 3520、 3618、 3620的內(nèi)部的至少 一部分提供內(nèi)襯。例如，縱向邊緣3338、 3340、 3448、 3440、 3548、 3540、 3648、 3640中的任一者或兩者可以包括臺階部3472、 3476 (例如 見圖39-42和45的實施例)和/或拱形邊緣3374、 3474、 3574、 3674以對 窄側(cè)3318、 3320、 3418、 3420、 2518、 3520、 3618、 3620中的任一者或 兩者提供加強。
插入件3334、 3434、 3534、 3634與扁平管道3310、 3410、 3510、 3610之間的這種關(guān)系可以提供如前所述顯著的強度和穩(wěn)定性優(yōu)點。在這些 實施例中，被加強的窄側(cè)3318、 3320、 3418、 3420、 2518、 3520、 3618、 3620的厚度對應(yīng)于第一和第二管道部分3312、 3314、 3412、 3414、 3512、 3514、 3612、 3614的厚度以及插入件3334、 3434、 3534、 3634的 厚度的和。在具有這種關(guān)系的一些實施例中，第一和第二管道部分3312、 3314、 3412、 3414、 3512、 3514、 3612、 3614每個都可以具有不大于約 0.15mm (0.00591英寸)的厚度。此外，第一和第二管道部分3312、 3314、 3412、 3414、 3512、 3514、 3612、 3614每個可以具有不大于約 O.lOmm (0.003937英寸)的厚度。并且或可選地，在這些實施例中，插入 件3334、 3434、 3534、 3634的厚度不大于約O.lOmm (0.003937英寸)。 例如，扁平管道3310、 3410、 3510、 3610可以具有每個的厚度為約 0.12mm (0.0047224英寸)的第一和第二管道部分3312、 3314、 3412、 3414、 3512、 3514、 3612、 3614，并且其中插入件3334、 3434、 3534、 3634具有不大于約O.lOmm (0.003937英寸)的厚度。在其他實施例中，第一和第二管道部分3312、 3314、 3412、 3414、 3512、 3514、 3612、 3614 以及插入件3334、 3434、 3534、 3634每一者的厚度不大約約0.15mm (0.0059055英寸)以提供具有良好熱傳輸和強度屬性的相對成本效益的 熱交換器。此外，在一些實施例中，第一和第二管道部分3312、 3314、 3412、 3414、 3512、 3514、 3612、 3614和/或插入件3334、 3434、 3534、 3634每一者的厚度不小于約0.03mm (0.0011811英寸)。在其他實施例 中，插入件3334、 3434、 3534、 3634可以具有以上結(jié)合圖25-34的圖示實 施例所述的插入件厚度中的任一者。
如圖35、 39、 44和45所最佳示出的，在一些實施例中，如圖35-45 所示的插入件3334、 3434、 3534、 3634被成型為使得上述峰3388、 3488、 3588、 3688和谷3390、 3490、 3590、 3690界定了沿著插入件 3334、 3434、 3534、 3634的縱向延伸的波紋3352、 3452、 3552、 3652。 這些波紋3352、 3452、 3552、 3652的側(cè)部可以垂直于或大體垂直于扁平 管道3310、 3410、 3510的寬側(cè)3322、 3324、 3422、 3522、 3524 (見圖 35、 39和42)或者可以相對于扁平管道3610的寬側(cè)3622、 3624形成一定 的傾斜角。在圖35-45的圖示實施例的任一者中，可以根據(jù)需要使用垂直 或成角度的波紋側(cè)部。此外，在一些實施例中，內(nèi)插入件3334、 3434、 3534、 3634可以由多于一個部件形成，使得得到的扁平管道組件包括四個 或更多部件。
在一些實施例中(包括其中如上所述內(nèi)插入件3334、 3434、 3534、 3634由單個材料片構(gòu)造的實施例)，內(nèi)插入件3334、 3434、 3534、 3634 通常沿著內(nèi)插入件3334、 3434、 3534、 3634或扁平管道3310、 3410、 3510、 3610的縱向輥扎。在扁平管道3310、 3410、 3510、 3610的一些制 造處理中，例如提供兩種類型的輥以輥扎內(nèi)插入件3334、 3434、 3534、 3634并如上所述在縱向上產(chǎn)生長開口 3386、 3486、 3586、 3686，峰 3388、 3488、 3588、 3688和谷3390、 3490、 3590、 3690。第一輥可以時 用于在大體平面片上形成狹縫的切割輥。第二輥可以是用于形成界定了圖 35-45中的拱形邊緣3394、 3494、 3594、 3694的峰3388、 3488、 3588、 3688和谷3390、 3490、 3590、 3690的成型輥。類似于上述構(gòu)造，形成扁平管道3310、 3410、 3510、 3610的第一和第二管道部分3312、 3314、 3412、 3414、 3512、 3514、 3612、 3614的縱向咬邊3344、 3346、 3544、 3546、 3644、 3646從窄側(cè)3318、 3320、 3418、 3420、 3518、 3520、 3618、 3620達(dá)到扁平管道3310、 3410、 3510、 3610的寬側(cè)3322、 3324、 3424、 3522、 3524、 3622、 3624中。但是，如對于前述兩件式管道實施 例，臺階部3316、 3416、 3516、 3616可以位于寬側(cè)3322、 3324、 3424、 3522、 3524、 3622、 3624中。還如先前實施例所述，臺階部3316、 3416、 3516、 3616的寬度(其測量到相應(yīng)窄側(cè)3318、 3320、 3418、 3420、 3518、 3520、 3618、 3620的末端)可以基于扁平管道3310、 3410、 3510、 3610的制造處理和期望規(guī)格來確定。
繼續(xù)參考圖35-45的圖示實施例，在如本文所述具有包含長開口 3386、 3486、 3586、 3686和橋部3390、 3490、 3590、 3690的插入件 3334、 3434、 3534、 3634的扁平管道3310、 3410、 3510、 3610的一些實 施例(包括上述具有相對較薄管道壁材料的那些實施例)中，本發(fā)明人已 經(jīng)發(fā)現(xiàn)至少約0.7mm (0.027599英寸)的扁平管道小直徑d在許多應(yīng)用中 (例如在散熱器中)提供了良好的性能結(jié)果。本發(fā)明人還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，不大 于約1.5mm (0.059055英寸)的小直徑d在許多應(yīng)用中(例如在散熱器 中，并特別在上述據(jù)喲相對較薄管道壁材料的本發(fā)明的那些扁平管道實施 例中)提供了良好的性能結(jié)果。本發(fā)明人還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在充氣散熱器及其 他應(yīng)用領(lǐng)域的情況下，小直徑d可以大于約10.0mm (0.3937英寸)同時 依然可提供良好的性能結(jié)果。此外，應(yīng)該注意，在其他實施例中，可以替 代地使用在以上結(jié)合本文所揭示的全部扁平管道實施例所述的小直徑d和 大直徑D中的任一者。至少部分地基于用于構(gòu)造扁平管道3310、 3410、 3510、 3610的初始材料的寬度，如圖35、 39、 44和45所示的兩件式扁平 管道3310、 3410、 3510、 3610的大直徑D可以具有任何期望尺寸(還包 括以上結(jié)合本文所揭示的全部扁平管道實施例所述的那些)。關(guān)于這一 點，如果使用輥扎輥來制造扁平管道，這些輥(未示出)可以調(diào)節(jié)為制造 更寬或更窄的扁平管道3310、 3410、 3510、 3610。在其他構(gòu)造中，用于制 造扁平管道3310、 3410、 3510、 3610的輥可以根據(jù)扁平管道3310、3410、 3510、 3610的期望尺度來替換。
在圖35-45的實施例所示的扁平管道3310、 3410、 3510、 3610的一些 構(gòu)造中，第一和第二管道部分3312、 3314、 3412、 3414、 3512、 3514、 3612、 3614和/或插入件3334、 3434、 3534、 3634可以包括用于連接這些 部件中的任意兩個或更多的硬釬焊材料涂層，并/或在一些情況下包括其他 元件(例如，熱交換器的冷卻爐)。雖然在一些實施例中，第一和第二管 道部分3312、 3314、 3412、 3414、 3512、 3514、 3612、 3614和/或插入件 3334、 3434、 3534、 3634由鋁或鋁合金構(gòu)造，但是在其他實施例中，這些 部件中的任一者或全部可以由適于或不適于硬釬焊的其他材料構(gòu)造。
現(xiàn)在具體參考圖35-38的圖示實施例，在一些實施例中，將長開口 3386中斷的橋部3390不與橫跨插入件3344的整個寬度的其他橋部連續(xù)或 對準(zhǔn)。相反，將長開口 3386中斷的橋部3390可以是相對于長開口 3386的 任一側(cè)或兩側(cè)上的相鄰橋部3390交錯的(即，位于沿著插入件3344的不 同縱向位置處)。在其他實施例中，例如如圖39-42所示的實施例，將長 開口 3486中斷的橋部3490可以對準(zhǔn)，使得將相鄰的長開口 3486中斷的兩 個或更多橋部3492對準(zhǔn)或大體對準(zhǔn)在沿著插入件3444的相同縱向位置 處。在其他實施例中，橋部3390、 3492之間沿著每個流動通道3316、 3416的距離可以是離散的(即，不與相鄰的流動通道3316、 3416流體連 通)，這是因為寬側(cè)可以封閉長開口 3386、 3486。雖然圖35-42的實施例 所示的橋部布置從制造的角度看提供了優(yōu)點，但是在其他實施例中，橋部 能夠以任意其他期望方式布置。
由流動通道3316、 3416界定的液力直徑由插入件3334、 3434的峰 3388、 3488和谷3488、 3490的相應(yīng)設(shè)計界定。例如，考慮到約0.8mm (0.031496英寸)的小直徑d以及經(jīng)過插入件3334、 3434寬度的相對大量 的流動通道3316、 3416，液力直徑可以相對較小。
繼續(xù)參考如圖35-38所示的實施例，圖示波紋3352繞插入件3344 (或扁平管道3310)的中間平面近似"振蕩"。換言之，插入件3334的 側(cè)部和拱形邊緣3374沿著從插入件3334的界定在扁平管道3310的寬側(cè) 3322、 3324之間并大體平行于寬側(cè)3322、 3324的一部分朝向第一和第二
55管道部分3312、 3314的兩個相對方向延伸。雖然如圖37所示，寬側(cè) 3322、 3324之間的該部分可以位于插入件3334的中間平面，但是峰3390 和谷3388從其延伸的該部分可以位于插入件3334的末端到初始平面片的 任一側(cè)之間的任一位置。此外，應(yīng)該注意，如圖35所示的插入件3334的 構(gòu)造具有形成在圖示波紋3352的峰3390和谷3388中的長開口 3386，不 過在其他實施例中這種開口 3386、 3388不需要界定在峰3390和谷3388兩 者中。
在圖38-42的實施例中，替代地向插入件3434的一側(cè)形成波紋 3452。具體而言，插入件3434不處于相對于扁平管道3410的寬側(cè)3422、 3424的中間平面，而是替代地位于扁平管道3410的下寬側(cè)3424附近。此 外，如圖39所示的插入件3434的構(gòu)造具有僅在圖示波紋3452的峰3488 中的長開口 3486。
在一些實施例中，本文所述的插入件中的任一者可以沿著插入件的寬 度分為兩個或更多部分以界定在一些實施例中彼此流體隔絕的兩個或更多 流動通道。此分離可以通過整體或部分地由插入件界定的一個或多個縱向 衍生分隔件來產(chǎn)生。例如，在圖44和45的實施例中，內(nèi)插入件3534、 3634每個形成有至少一個分隔件3596、 3696以使扁平管道3510、 3610設(shè) 置有具有任意期望數(shù)量的流動通道2516、 3616的至少兩個流動室。這 樣，實現(xiàn)了在扁平管道3510、 3610內(nèi)流動的兩種流動介質(zhì)的分離。如圖 44和45所示的扁平管道3510、 3610每個包括兩個這種流動室，允許(例 如)介質(zhì)在一個流動室中朝向一個方向流動，并允許相同介質(zhì)或不同介質(zhì) 在另一個流動室內(nèi)朝向相反方向流動。
以上己經(jīng)描述了根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的多個扁平管道，作為單件 材料構(gòu)造的情況(見例如圖16-23的圖示實施例，其示出了多個扁平管道 910、 1010、 1110、 1210、 1310、 1410、 1510、 1610，其每個都具有由用 于構(gòu)造管道910、 1010、 1110、 1210、 1310、 1410、 1510、 1610的同一件 材料的第一和第二部分912、 914、 1012、 1014、 1112、 1114、 1212、 1214、 1312、 1314、 1412、 1414、 1512、 1514、 1612、 1614界定的多個內(nèi) 折疊928、 1028、 1128、 1228、 1328、 1428、 1528、 1628)。如以上更詳細(xì)所述，內(nèi)折疊928、 1028、 1128、 1228、 1328、 1428、 1528、 1628至少 部分地界定了通過扁平管道910、 1010、 1110、 1210、 1310、 1410、 1510、 1610的許多流動通道916、 1016、 1116、 1216、 1316、 1416、 1516、 1616。
在本發(fā)明的其他實施例中， 一件式扁平管道可以設(shè)置有由收納在一件 式扁平管道內(nèi)(并在一些實施例中，緊固在其內(nèi))的單獨材料構(gòu)成的插入 件。具有插入件3734、 3834的這種扁平管道3710、 3810的兩個示例在圖 46-47和48中示出。類似于前述一件式扁平管道，扁平管道3710、 3810 可以由界定了扁平管道3710、 3810的寬側(cè)3722、 3724、 3822、 3824和兩 個加強窄側(cè)3718、 3720、 3818、 3820的相對較薄材料片(例如，帶)構(gòu) 成。在一些實施例中，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，材料片的厚度可以小于約 0.15mm (0.0059055英寸)以在許多應(yīng)用中提供良好的性能結(jié)果。此外， 在一些實施例中，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)材料片的厚度可以大于約0.03mm
(約0.00118111英寸)以在許多應(yīng)用中提供良好的性能結(jié)果。應(yīng)該理解， 材料片的厚度可以具有未在本文列出的其他尺度。
繼續(xù)參考圖46-48，材料片的縱向邊緣3778、 3782、 3878、 3882成型 并移動在一起，使得一個縱向邊緣3778、 3878抵靠另一個縱向邊緣 3782、 3882以形成扁平管道3710、 3810的窄側(cè)3718、 3818。此窄側(cè) 3718、 3818可以由材料片在窄側(cè)3718、 3818處的至少一個180°彎曲或 者由用于封閉窄側(cè)3718、 3818的一個或多個其他類型的折疊(以下更詳 細(xì)描述)來界定。至少部分地通過將材料片折疊以使第一和第二縱向邊緣 3778、 3782、 3878 、 3882如所述的結(jié)合在一起，來形成另一個窄側(cè) 3720、 3820。在一些實施例中，此另一個窄側(cè)3720、 3820可以包括通過 將材料片在窄側(cè)3720、 3820的位置在其自身上折疊兩次產(chǎn)生的三倍壁 厚。
在一些實施例中，制造扁平管道3710、 3810的處理可以包括在將材 料片折疊以產(chǎn)生窄側(cè)3720處的加強折疊3730、 3830 (在圖46-48中的F 處所表示的)之前，折疊或以其他方式形成縱向邊緣3778、 3782、 3878、 3882，這些縱向邊緣將結(jié)合在一起以封閉扁平管道3710、 3810。在其他實施例中，這些處理同時或大體同時執(zhí)行。
在一件式扁平管道的一些實施例中，例如圖46和47所示的一件式扁 平管道3710，用于產(chǎn)生管道3710的材料片的一個縱向邊緣3778界定了壁 另一個縱向邊緣3782的拱形更大的拱形。這種構(gòu)造的一個優(yōu)點在于，當(dāng) 更大的拱形縱向邊緣3778繞更小的拱形縱向邊緣3782成型時，完成的扁 平管道3710通常不會裂開或能抵抗裂開。但是，在其他實施例中，縱向 邊緣3778、 3782可以具有除了拱形之外的其他形狀。例如，如圖48所示 的縱向邊緣3878、 3882可以接合在一起并具有許多不同形狀，包括但不 限于以上結(jié)合圖2和6-11所示和/或所述的縱向邊緣形狀中的任一者。此 外，如圖48所示的縱向邊緣3878、 3882可以與縱向邊緣3738、 3740中的 任一者或兩者接合在一起，并具有許多不同形狀，包括但不限于以上結(jié)合 圖14和15所示和/或所述的縱向邊緣形狀中的任一者。
如圖46-48所示的一件式扁平管道3710、 3810的窄側(cè)3718、 3720、 3818、 3820每個具有用于構(gòu)造管道3710、 3810的片材料厚度的至少兩倍 的厚度。圖示窄側(cè)3720、 3820中的兩個基于在這些窄側(cè)3720、 3820的區(qū) 域中產(chǎn)生的額外折疊3730、 3830而具有片材料厚度三倍的厚度。在其他 實施例中，可以通過在窄側(cè)3718、 3720、 3818、 3820的的位置處形成--個或多個額外折疊3730、 3830來實現(xiàn)任一窄側(cè)3718、 3720、 3818、 3820 的進(jìn)一步加強。結(jié)合圖l-24的實施例中的任一者所述的折疊類型中的任一 種可以用于對如圖46-48所示的第一窄側(cè)3718、 3818進(jìn)行加強。類似地， 結(jié)合圖16-24的實施例中的任一者所述的用于對由連續(xù)材料片界定的窄側(cè) 進(jìn)行加強的折疊類型中的任一種可以用于對如圖46-48所示的第二窄側(cè) 3720、 3820進(jìn)行加強。
在圖46-48的兩個圖示實施例的每個中，隨著扁平管道3710、 3810的 制造，內(nèi)插入件3734、 3834收納在扁平管道3710、 3810內(nèi)。在一些實施 例中，如圖46-48所示，在扁平管道3710、 3810仍然部分打開的情況下， 插入件3734、 3834可以在產(chǎn)生第二窄側(cè)3720、 3820 (界定了上述加強折 疊3730、 3830)之后插入。可選地或附加地，扁平管道3710、 3810的寬 側(cè)3722、 3724中的任一者或兩者可以具有與至少部分地形成流動通道的如圖1-13禾Q 16-24 (例如)的那些相似的內(nèi)折疊。
用于形成具有插入件3734的一件式扁平管道3710的一個示例性處理 在圖46中作為示例示出。首先，產(chǎn)生折疊3730 (在F處表示)，并同時 使縱向邊緣3778、 3782成型?；蛘?，僅一個縱向邊緣3778、 3782成型而 另一個縱向邊緣3782、 3778保持未成型。在圖46的圖示實施例中，在圖 46的圖(a)所示的制造階段，具有拱形3762的一個縱向邊緣3782己經(jīng) 完成，并且另一個縱向邊緣3778己經(jīng)設(shè)置有簡單彎曲，其稍后將進(jìn)一步 成型為至少部分地繞由第一縱向邊緣3782界定的拱形3762延伸的較大拱 形3766。
在如圖46的圖(b)所示的制造階段，通過將折疊3730增加到如圖 (a)所示的折疊3730，來完成兩個加強折疊3730。因此，在這些折疊 3730的區(qū)域中，形成了用于形成一件式扁平管道3710的片材料的三倍厚 度。
在圖46的圖(C)所示的制造階段，通過將折疊3730彎曲來新開始 將折疊3730形成扁平管道3710的第二窄側(cè)3720。在制造處理的此中間步 驟，在與折疊3730大體相鄰的寬側(cè)3722的一個中形成臺階部3758以提供 一件式扁平管道3710的平滑外表面。在管道3710的可選構(gòu)造中，臺階部 3758還可以形成在與折疊3730大體相鄰的另一個寬側(cè)3724中。由這種臺 階部3758產(chǎn)生的管道3710的平滑表面以及它們以凹部方式收納折疊3730 或縱向邊緣3778的能力在管道3710需要硬釬焊、焊接或粘接到其他元件 的情況下是有利的。
接著，在圖46的圖(d)所示的制造階段，將波紋內(nèi)插入件3734插 入到扁平管道3710中，不過可以替代地使用具有本文所述的其他形狀中 的任一者的插入件。波紋內(nèi)插入件3734的縱向邊緣3738中的一者可以首 先置于縱向邊緣3782的小拱形3762中?？蛇x地，如圖46和47所示，內(nèi) 插入件3734的一個縱向邊緣3740可以首先置于與小拱形3762相對的窄側(cè) 3720內(nèi)。內(nèi)插入件3734在圖46的圖(d)和圖47所示的步驟插入時可以 處于特定的預(yù)備張力狀況下。更具體而言，插入件3734可以成型為具有 將插入件3734略微拱離寬側(cè)3724或者抵抗將插入件3734置于扁平管道3710內(nèi)所需的壓縮而對插入件3734的膨脹產(chǎn)生作用力的張力，并因此插 入件3734在一件式扁平管道3710的完全封閉期間被推入窄側(cè)3718、 3720。在圖46的圖(e)所示的制造階段，大拱形3766形成在縱向邊緣 3778上，并繞另一個縱向邊緣3782的小拱形3762布置，從而封閉一件式 扁平管道3710。內(nèi)插入件3734的前述小彎曲(如果存在)從而被去除， 并且內(nèi)插入件3734的成型的縱向邊緣3738、 3740兩者都安裝在扁平管道 3710的窄側(cè)3718、 3720內(nèi)。
如圖48所示用于形成一件式扁平管道3810的處理在許多方面類似于 以上參考圖46和47所述的處理。因此，除了此后描述的特征以及與以上 描述不同或不兼容的特征之外，對于與扁平管道3810的制造相關(guān)的更多 信息，對以上與扁平管道3710的制造相關(guān)的描述進(jìn)行參考。
在圖48的圖(a)所示的制造階段，用于形成扁平管道3810的單個材 料片包括折疊3830，其將部分地界定一件式扁平管道3810的第二窄側(cè) 3820。在單個材料片上的相同位置處產(chǎn)生另一個疊置折疊之后，在入圖48 的圖(c)所最佳示出的位置處使材料片彎曲。第一加強窄側(cè)3818至少部 分地由結(jié)合在一起以封閉一件式扁平管道3810的相對縱向邊緣3878、 3882形成(見圖48的圖(d)和(e))。通過相對縱向邊緣3878、 3882 和內(nèi)插入件3834的縱向邊緣3838的接合彎曲或折疊，產(chǎn)生一件式扁平管 道3810的封閉。更具體而言，內(nèi)插入件3834的縱向邊緣3838位于兩個縱 向邊緣3878、 3882之間。應(yīng)該注意，如圖48的圖(f)所示的扁平管道 3810不一定處于最終制造階段。由邊緣3878、 3882、 3838界定的折疊可 以如圖14、 15所示彼此抵靠布置。但是，如上所述，本文所述和/或所示 的其他加強窄側(cè)折疊構(gòu)造中的任一者可以根據(jù)需要來替代地使用。通常， 為產(chǎn)生窄側(cè)3818而進(jìn)行折疊或彎曲的數(shù)量至少部分確定了窄側(cè)3818的穩(wěn)定性。
如果需要，如圖46-48所示的扁平管道3710、 3810可以設(shè)置有置于預(yù) 定區(qū)域中的加強件，例如在扁平管道3710、 3810的寬側(cè)3722、 3724、 3822、 3824中的任一者或兩者上的期望進(jìn)行熱交換的位置。這些加強件可 以采用多種不同形式，例如與界定扁平管道3710、 3810的材料片相獨立并通過硬釬焊、焊接或以任何其他合適方式安裝到其上的一層或多層片材
料，用于構(gòu)造扁平管道3710、 3810的材料片的一個或多個額外折疊等。
利用在一些實施例中使用的上述相對薄壁材料以構(gòu)造扁平管道3710、 3810 (具有或不具有加強件)，形成有扁平管道3710、 3810的熱交換器 的重量可以顯著減小，同時提高了其熱交換能力。對于重量減小和熱交換 能力提高的另一個原因在于扁平管道3710、 3810的寬側(cè)3722、 3724、 3822、 3824被形成為使得扁平管道3710、 3810確保了與能夠在兩個更多 扁平管道3710、 3810之間布置在熱交換器中的鰭片、肋片或其他熱交換 元件(未示出)良好的硬釬焊連接。基于上述一件式扁平管道3710、 3810 的特征，扁平管道3710、 3810具有大體平面的外表面，用于與這些熱交 換元件連接。
此外，應(yīng)該理解，針對圖46-48所述的扁平管道3710、 3810的特征也 可以應(yīng)用于本申請所述的扁平管道的其他構(gòu)造中的任一者。
對于扁平管道3710、 3810可以制造的方式，在一些實施例中，將兩 個無末端的片材料的帶規(guī)送到輥輸送線3701，例如圖49所示。在許多情 況下，鋁和鋁合金被考委為用于制造扁平管道3710、 3810的優(yōu)選材料。 但是，其他金屬和材料適用于制造扁平管道3710、 3810。對于如圖46-48 所示的管道3710、 3810，可以從無末端的材料帶(例如，片金屬)接收形 成扁平管道3710、 3810的第一和第二部分3712、 3714、 3812、 3814的材 料片，并可以從另一個無末端的材料帶(例如，片金屬)形成內(nèi)插入件 3734、 3834。在輥輸送線3701的開始階段之一 (在一些實施例中，在使 材料帶成型之前)，在與期望的單獨管道長度相對應(yīng)的距離中向材料帶增 加打口。在一些實施例中，在對片金屬帶打口之后可以使材料片成型，不 過這種打口可以發(fā)生在這種片成型期間或之后。如圖49所示，內(nèi)插入件 3734、 3834插入到扁平管道3710、 3810中的插入?yún)^(qū)域3703位于輥輸送線 3701的下游部分。在將內(nèi)插入件3734、 3834插入在一件式扁平管道 3710、 3810內(nèi)之前，上述打口應(yīng)該大體彼此對準(zhǔn)(即，在一些實施例中， 全部位于與一件式扁平管道3710、 3810大體垂直的共同平面中)，使得 此后可以將各個扁平管道3710、 3810分離。
61如圖46-48所使得一件式扁平管道每個具有與各個扁平管道3710、 3810分離并被其收納的插入件3734、 3834。但是，在其他實施例中，本 發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以構(gòu)造具有與一件式管道一體形成(即，由用于構(gòu)造 扁平管道3710、 3810的片材料相同的整體形成)的插入件的一件式扁平 管道。作為示例，在圖50-54中示出了五個這種扁平管道3910、 4010、 4110、 4210、 4310。應(yīng)該注意，除了與其不同或不兼容的特征之外，以下 參考圖50-54所述的特征也可應(yīng)用于本文所述的其他扁平管道實施例中的 任一者。
在圖50-54的圖示實施例的每個中，單件片材料(例如，片金屬帶) 形成為扁平管道3910、 4010、 4110、 4210、 4310和插入件3934、 4034、 4134、 4234、 4334兩者。如圖50-54所示的扁平管道3910、 4010、 4110、 4210、 4310包括相對的加強窄側(cè)3918、 3920、 4018、 4020、 4118、 4120、 4218、 4220、 4318、 4320，并具有相對較小的壁厚。在一些實施例 中，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)材料片的厚度可以小于約0.15mm (0.0059055英 寸)以在許多應(yīng)用中提供良好的性能結(jié)果。此外，在一些實施例中，本發(fā) 明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)材料片的厚度可以大于約0.03mm (約0.0011811英寸)以在 許多應(yīng)用中提供良好的性能結(jié)果。應(yīng)該理解，材料片的厚度可以具有本文 未列出的其他尺度。作為這種可以在一些實施例中使用的相對較薄片材料 厚度的結(jié)果，具有這些扁平管道3910、 4010、 4110、 4210、 4310的熱交 換器可以具有相對較小的重量和提高的熱交換率。此外，利用如下將更詳
細(xì)描述的一件式扁平管道3910、 4010、 4110、 4210、 4310的窄側(cè)3918、 3920、 4018、 4020、 4118、 4120、 4218、 4220、 4318、 4320兩者都可以被 加強的事實，可以減小或去除對一件式扁平管道3910、 4010、 4110、 4210、 4310在熱交換器組裝期間的方位進(jìn)行注意的需要。
以下接合圖50-54所述的管道中的每一者都可以具有以上參考圖1-34 的實施例所述的尺度中的任一者。例如，在一些實施例中，如圖50-54所 示的一件式扁平管道3910、 4010、 4110、 4210、 4310中的任一者可以具 有大于約0.7mm (0.027559英寸)的小直徑d。此外，在一些實施例中， 這些管道3910、 4010、 4110、 4210、 4310中的任一者可以具有小于約15mm (0.59055英寸)的小直徑d。作為另一個示例，如圖50-54所示的 一件式扁平管道3910、 4010、 4110、 4210、 4310中的任一者可以具有大 于約8mm (0.31496英寸)的大直徑D。此外，在一些實施例中，這些管 道3910、 4010、 4110、 4210、 4310中的任一者可以具有小于約300mm (11.8116英寸)的大直徑D。但是，應(yīng)該注意，在其他實施例中，可以 使用以上結(jié)合本文所揭示的扁平管道實施例的小直徑d和大直徑D中的任 一者。
首先具體參考圖50的圖示實施例，其中所示的扁平管道3910由單個 材料片形成，該材料片具有以波浪方式成型以在得到的一件式扁平管道 3910中形成流動通道3916的中部3905。材料片的中部3905在兩側(cè)都具有 用于對一件式扁平管道3910的相應(yīng)窄側(cè)3918、 3920提供加強的折疊3930 的組。在其他實施例中，中部3905僅在一側(cè)具有折疊3930的組(例如在 一件式扁平管道3910的僅一個窄側(cè)3918、 3920需要以此方式加強的情況 下)。此外，應(yīng)該注意，中部3905可以在任一側(cè)具有任意數(shù)量的加強折 疊，并且在中部3905相對兩側(cè)上的折疊不一定在數(shù)量、形狀或尺寸上相 同。在圖50的圖示實施例中，材料片還具有界定一件式扁平管道3910的 寬側(cè)3922、 3924的外側(cè)部3907。外側(cè)步3907從上述折疊3930的組延伸 并與折疊3930的組一體，并且成型為至少部分地包圍折疊3930的組。在 其他實施例中，外側(cè)部3907不包圍或者不完全包圍折疊3930，在此情況 下，外側(cè)部3907彎曲以至少粉筆一件式扁平管道3910內(nèi)的流動通道 3916。此外，應(yīng)該注意，材料片形成為界定僅一個外側(cè)部(例如，從中部 3905的兩側(cè)中的僅一側(cè)上的折疊延伸)，其可以繞中部3905延伸以封閉 流動通道3916。
在一些實施例中，如圖50所示的扁平管道3910可以在輥生產(chǎn)線(如 圖49所示的輥生產(chǎn)線3701)上由無末端材料片(例如如圖50 (a)所示的 片金屬的無末端帶或條帶3909或者其他合適材料)來高效地制造。材料 帶3903包括兩個縱向邊緣3938、 3940。首先，如圖50 (b)所示，在材 料帶3909中產(chǎn)生多個折疊3930的兩個組，以形成稍后產(chǎn)生的扁平管道 3910的窄側(cè)3918、 3920。每個圖示的多個折疊3930的組由材料帶3909中的六個180°彎曲形成，其中相鄰的折疊3909彼此抵靠，在界定折疊 3930的彎曲之間的相鄰折疊3930之間不具有或幾乎不具有空間。在圖50 中圖示的折疊3930之間的圖示間隙僅用于解釋的目的來更詳細(xì)地示出各 個折疊3930。此外，雖然在圖50圖示的每組中示出了六個折疊3930，應(yīng) 該注意，如前所述任意其他數(shù)量的折疊3930可以與中部3905相鄰地存 在，其在許多實施例中至少部分地由扁平管道3910的期望規(guī)格(例如， 尺度)確定。
如圖50 (c)所示，接著在多個折疊3930的組之間形成波浪形部分 3911。但是，在其他實施例中，可以替代地與形成折疊3930的同時或其 后形成波浪形部分3911。波浪形部分3911可以具有任意數(shù)量任意期望形 狀的波紋，包括但不限于在組裝之后具有相對于一件式扁平管道3910的 寬側(cè)3922、 3924傾斜的側(cè)部的波紋，具有方波形狀的波紋，具有曲線波 形狀(例如正弦波)的波紋，具有本文所述的任意其他形狀的波紋，或者 這些形狀的任意組合。
用于形成圖50 (d)中扁平管道3910的制造處理根據(jù)虛線所示的連個 箭頭繼續(xù)。具體而言，在形成折疊3930和波浪形部分3911之后，將連接 到多個折疊3930的組的帶部分3913繞相應(yīng)的多個折疊3930布置并跨越波 浪形部分3911，從而形成一件式扁平管道的縱向延伸的流動通道3916。 換言之，每個帶部分3913從外側(cè)包圍或至少部分包圍多個折疊3930的一 組，并進(jìn)一步延伸以覆蓋波浪形部分3911。此外，如圖50的圖(c)和 (d)所示， 一個縱向邊緣3978彎曲為位于第一窄側(cè)3918上并在第一窄 側(cè)3918處繞多個折疊3230延伸并包圍多個折疊3230，另一個縱向邊緣 3980彎曲為位于第二窄側(cè)3920上并在第二窄側(cè)3920處繞多個折疊3230 延伸并包圍多個折疊3230。在扁平管道3910的一些實施例中，縱向邊緣 3978、 3980不覆蓋或僅部分覆蓋相應(yīng)窄側(cè)3918、 3920，這是因為通過設(shè) 置如上所述的多個折疊3930，能夠使窄側(cè)3928、 3920充分穩(wěn)定。
在扁平管道3910的完成版中，例如圖50 (d)所示的那樣，波浪形部 分3911的波峰和波谷(或具有界定了流動通道3916的不同形狀的中部 3905的其他特征)被硬釬焊、焊接或以任意其他合適方式緊固到一件式扁平管道3910的寬側(cè)3922、 3924中的任一側(cè)或兩側(cè)。更具體而言，如圖50 (d)所示的波峰和波谷上的點示意性地圖示了能夠在波浪形部分3911與 相鄰的寬側(cè)3922、 3924之間進(jìn)行的硬釬焊連接。
圖51圖示了根據(jù)本發(fā)明額外實施例的具有一體插入件的一件式扁平 管道。此實施例采用了與以上結(jié)合圖50所述的扁平管道的實施例許多相 同的結(jié)構(gòu)并具有許多相同屬性。因此，以下描述主要針對與以上結(jié)合圖50 所述的實施例不同的結(jié)構(gòu)和特征。對于與圖51所示且以下所述的具有一 體插入件的一件式扁平管道的結(jié)構(gòu)和特征以及與這些結(jié)構(gòu)和特征的可選方 案相關(guān)的額外信息，應(yīng)該對以上結(jié)合圖50所進(jìn)行的描述進(jìn)行參考。此后 如圖51所示的具有一體插入件的一件式扁平管道的與圖50的實施例的結(jié) 構(gòu)和特征相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)和特征被分配以4000系列的附圖標(biāo)記。
現(xiàn)在具體參考圖51，其中所示的一件式扁平管道4010由一個材料片 (例如，片金屬帶)形成。在此具體實施例中，材料片的中部4005以波 浪形方式成型以產(chǎn)生波浪形部分，其至少部分地形成位于扁平管道4010 的寬側(cè)4022、 4024之間的流動通道4016。中部4005可以具有以上參考圖 50的圖示實施例所述的任意形狀。
作為使用多個折疊3930以對一件式扁平管道3910的窄端3918、 3920 進(jìn)行加強(見圖50)的可選方案或附加方案，如圖51所示的一件式扁平 管道4010利用窄側(cè)4018、 4020處的成型件4015 (即，線圈、心軸、中空 或?qū)嶓w插入件等)。成型件4015可以位于窄側(cè)4018、 4020的任一側(cè)或兩 側(cè)，并在一些實施例中可以對在窄側(cè)4018、 4020中的任一側(cè)或兩側(cè)處產(chǎn) 生的一個或多個折疊進(jìn)行補充，其中這些折疊類似于以上結(jié)合圖50所述 的折疊3030。在一件式扁平管道4010的制造處理期間，成型件4015可以 展開或者以其他方式與材料片4009總行平行地放置。在處理了所防止的 成型件4015之間的波浪形部分4011之后，如圖51中的虛線箭頭所示，與 成型件4015響鈴的材料片的帶部分4013從外側(cè)繞成型件4015包圍，并且 經(jīng)過波浪形部分4011以形成一件式扁平管道4010的寬側(cè)4022、 4024。帶 部分4013連接到波浪形部分4011，并還可以連接到窄側(cè)4018、 4020中的 成型件4015。此外，材料片4009的縱向邊緣4078、 4080每個繞相應(yīng)的成型件4015彎曲，并置于各個窄側(cè)4018、 4020上。
因此，圖51中的一件式扁平管道4010的窄側(cè)4018、 4020每個都由一 個成型件4015成，使得窄側(cè)4018、 4020被材料片4009的相應(yīng)縱向邊緣 4078、 4080包圍。
圖52-54圖示了根據(jù)本發(fā)明額外實施例的具有一體插入件的一件式扁 平管道。這些實施例采用了與以上結(jié)合圖50和51所述的扁平管道的實施 例許多相同的結(jié)構(gòu)并具有許多相同屬性。因此，以下描述主要針對與以上 結(jié)合圖50和51所述的實施例不同的結(jié)構(gòu)和特征。對于與圖52-54所示且 以下所述的具有一體插入件的一件式扁平管道的結(jié)構(gòu)和特征以及與這些結(jié) 構(gòu)和特征的可選方案相關(guān)的額外信息，應(yīng)該對以上結(jié)合圖50和51所進(jìn)行 的描述進(jìn)行參考。此后如圖52-54所示的具有一體插入件的一件式扁平管 道的與圖50和51的實施例的結(jié)構(gòu)和特征相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)和特征被分配以 4100、 4200和4300系列的附圖標(biāo)記。
圖52-54每個圖示了由單個材料片4109、 4209、 4309 (例如，鋁、鋁 合金或其他金屬或合適材料的帶)形成的扁平管道4110、 4210、 4310的 示例性實施例，并示出了在完成成型之前的這些扁平管道4110、 4210、 4310。在扁平管道4110、 4210、 4310的這些具體實施例中，材料片 4109、 4209、 4309的部分4105、 4205、 4305以波浪形方式成型，并在扁 平管道4110、 4210、 4310的寬側(cè)4122、 4222、 4322之間延伸，以形成流 動通道4116、 4216、 4316。此外，窄側(cè)4118、 4120、 4218、 4220、 4318、 4320每個都至少部分地由材料片4109、 4209、 4309的連接部分 4117、 4119、 4217、 4219、 4317、 4319以及包圍連接部分4117、 4119、
4217、 4219、 4317、 4319的縱向邊緣4178、 4180、 4278、 4280、 4378、 4380形成。
在圖52和53的圖示實施例中，疊置的縱向邊緣4178、 4180、 4278、 4280和連接部分4117、 4119、 4217、 4219提供了在窄側(cè)4118、 4120、
4218、 4220處的兩倍壁厚，其通常對于其中使用相對較薄壁厚(如上所 述)的扁平管道4110、 4210、 4310的許多應(yīng)用是足夠穩(wěn)定的。在其他實 施例中，例如在圖54的圖示實施例中，可以通過連接部分4317、 4319的一個或多個折疊4330來實現(xiàn)對窄側(cè)4118、 4120、 4218、 4220的相對更強 的加強。換言之，在窄側(cè)4318、 4320處材料片4309的將由縱向邊緣 4378、 4380疊置的這些部分可以通過一個或多個折疊4330進(jìn)一步加強。 在這些實施例中，這些折疊4330被成型(例如，成圓形)為，當(dāng)材料片 4309被彎曲以使第一和第二寬側(cè)4322、 4324進(jìn)入其封閉位置時，至少部 分地界定窄側(cè)4318、 4320?？蛇x地或附加地，在窄側(cè)4318、 4320處的縱 向邊緣4378、 4380能夠例如以與如圖34所示的組D扁平管道實施例相似 的方式設(shè)置有一個或多個這種加強折疊4330。在利用加強折疊4330的這 些實施例中，窄側(cè)4318、 4320包括壁波浪形部分4311和寬側(cè)4322、 4324 的厚度相對更大的厚度。因此，可以提供對于扁平管道4310的受到相對 更大應(yīng)力的部分(例如具有相對較薄壁的寬側(cè)4322/4324和/或波浪形部分 43211)提供足夠的加強。
雖然對于以上結(jié)合圖52-54所述的實施例的任一者，加強折疊4330可 以用于窄側(cè)位置的任一者，但是應(yīng)該注意，在其他實施例中，窄側(cè)411S、 4120、 4218、 4220、 4318、 4320中的任一者可以無需這些加強折疊。此 外，在窄側(cè)4138、 4238、 4318處的這種加強折疊4130、 4230、 4330的數(shù) 量可以與另一個窄側(cè)4120、 4220、 4320處的數(shù)量不同，并且在窄側(cè)之一 處的加強折疊4130、 4230、 4330的位置(例如，僅在連接部分4117、 4119、 4217、 4219、 4317、 4319上，或僅在與連接部分4117、 4119、 4217、 4219、 4317、 4319疊置的縱向邊緣4178、 4180、 4278、 4280、 4378、 4380上)可以與另一個窄側(cè)處的加強折疊4130、 4230、 4330的位 置(例如，僅在連縱向邊緣4178、 4180、 4278、 4280、 4378、 4380上， 或僅在分別與縱向邊緣4178、 4180、 4278、 4280、 4378、 4380疊置的連 接部分4117、 4119、 4217、 4219、 4317、 4319上)不同。
在以上結(jié)合如圖52-54所示的一件式扁平管道4110、 4210、 4310所述 的實施例中的任一者中，材料片4109、 4209、 4309的疊置縱向邊緣 4178、 4180、 4278、 4280、 4378、 4380可以位于壁臺階部4158、 4160、 4258、 5260、 4358、 4360 (例如縱向邊緣4178、 4180、 4278、 4280、 4378、 4380所處的窄側(cè)4118、 4218處或附近的壁臺階部部4158、 4160、4258、 5260、 4358、 4360)中。這樣，當(dāng)縱向邊緣4178、 4180、 4278、 4280、 4378、 4380朝向其封閉位置移動以形成一件式扁平管道4110、
4210、 4310時(由圖52-54中的虛線箭頭所示)，縱向邊緣4178、 4180、 4278、 4280、 4378、 4380可以容納在壁臺階部4158、 4160、 4258、 5260、 4358、 4360內(nèi)并由此被包圍。在一些實施例中，壁臺階部4158、 4160、 4258、 5260、 4358、 4360設(shè)置在扁平管道4110、 4210、 4310的每 個寬側(cè)4122、 4124、 4222、 4224、 4322、 4324上。
對于圖51的圖示實施例，如圖52-54所示的波浪形部分4111、
4211、 4311的波峰和波谷(或者具有界定了流動通道4116、 4216、 4316 的不同形狀的中部4105、 5205、 4305的其他特征)可以硬釬焊、焊接或 以任何其他合適方式緊固到一件式扁平管道4110、 4210、 4310的寬側(cè) 4122、 4124、 4222、 4224、 4322、 4324中的任一側(cè)或兩側(cè)上。
如上所述，如圖52-54所示的一件式扁平管道4110、 4210、 4310中的 每個都具有用于界定流動通道4116、 4216、 4316的波浪形部分4111、 4211、 4311。界定此波浪形部分4111、 4211、 4311的部分4105、 4205、 4305可以具有以上參考圖50的圖示實施例所述的形狀中的任一者。在圖 52和54的圖示實施例中，例如，波浪形部分4111、 4311界定了具有大體 三角形設(shè)計并具有大體相同橫截面形狀和尺寸(不過這兩者可以在一件式 扁平管道4110、 4310的寬度上變化)的許多流動通道4116、 4316。圖53 圖示了設(shè)置有多于一種波浪設(shè)計的波浪形部分4211，使得波浪形部分 4211形成了至少兩種不同橫截面尺寸的流動通道4216。如圖53所示的波 浪形部分4211包括具有每個都相對較大的橫截面面積的七個流動通道 4216的一組，以及每個都相對較小的橫截面面積的六個流動通道4216的 另一組。在其他實施例種，可以采用布置在一件式扁平管道4210的截面 中的流動通道形狀和尺寸的任意其他組合。利用這種熱交換器管道4210 的圖示，可以最佳地解決對于熱交換器的特定需求。雖然在圖53中這些 尺寸變化的流動通道4216的橫截面形狀是大體矩形，但是可以構(gòu)思的 是，波浪形部分4216可以至少部分地基于扁平管道4210的期望規(guī)格來界 定具有其他形狀的流動通道4216。如上所述，波浪形截面W的設(shè)計不限于本文所示的設(shè)計。
能夠以許多不同方式制造本文所述的扁平管道中的任一者。但是，通 過利用由本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)并且以下更詳細(xì)描述的一個或多個制造改善，與許 多傳統(tǒng)的扁平管道制造技術(shù)相比，能夠以顯著的成本節(jié)省、提高的效率、 更高的速度和/或更可靠且可復(fù)現(xiàn)的方式來制造這些管道。
由本發(fā)明人發(fā)行的一個這種改善與能夠從無末端長度的扁平管路 (即，從通過制造裝備饋送的連續(xù)材料供應(yīng))分離根據(jù)本發(fā)明的扁平管道 并從而得到具有期望長度的離散扁平管道的方式相關(guān)。如本文和所附權(quán)利 要求中所使用的，術(shù)語"無末端管道"用于表示在以期望長度分離為離散 管道之前通過對從各個供應(yīng)體(例如，盤巻)行進(jìn)的一個或多個材料片進(jìn) 行成型來制造根據(jù)本文所述的實施例中的任一者的扁平管路，因此結(jié)合了 上述"無末端"的先前界定。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在切割或以其 他方式分離至少部分地由相對薄壁產(chǎn)品構(gòu)成的元件而不在成品上產(chǎn)生變 形、毛邊、毛刺或其他不期望特征方面存在著較大的挑戰(zhàn)。雖然在由更厚 壁的材料構(gòu)成的產(chǎn)品中存在相似的問題(其可以等同地以下述一些改善來 解決)，但是在許多情況下，這種問題更頻繁地導(dǎo)致不可接受的薄壁成 品。參考本文所述的薄壁扁平管道實施例，這些實施例中的許多具有不大
于約0.15mm (0.00591英寸)的壁厚。在一些實施例中，管道壁可以具有 至少約0.03mm (0.0011811英寸)的厚度。此外，在本文所述的那些具有 插入件的管道組件實施例中，這些實施例中的許多具有不大于約O.Olmm (0.003937英寸)的插入件材料厚度。在一些實施例中，插入件的材料厚 度可以不小于約0.03mm (0.00118英寸)。
本發(fā)明人己經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以通過對片中的至少一個打口來以較好的方式 從通過制造裝備規(guī)送的一個或多個材料片的無末端管路產(chǎn)生單獨(即，離 散)的扁平管道。即，管道的至少一部分被打口以幫助改善從無末端管路 的管道分離。這種打口可以在對上游片材料進(jìn)行成型操作之前，或者在片 材料已經(jīng)成為連續(xù)長度的扁平管路之后，或者在兩者之間的任意其他的一 個或多個階段進(jìn)行。此外，這種打口的位置可以在用于制造連續(xù)扁平管路 的不同部分的不同材料片(或相同材料片上的不同位置)之間變化。在用于制造扁平管道的片金屬帶中形成打口的優(yōu)點在于，在一些實施 例中，可以在基本不在成品上產(chǎn)生變形、毛邊、毛刺和/或其他不期望的特 征的情況下制造扁平管道。在管道分離處理中使用打口的處理可以應(yīng)用于 本文所述的管道實施例中的任一者。
作為用于制造一件式扁平管道的打口和分離處理的示例，對諸如圖
19-21、 52和53所示的那些一件式扁平管年點的分離處理進(jìn)行參考，其中 一件式扁平管道1210、 1310、 1410、 4110、 4210可以由單個無末端的材 料片形成。在圖52和53中， 一件式扁平管道4110、 4210示出為處于即將 完成之前的制造處理的狀態(tài)，并且必須在已經(jīng)打口處被分離之前沿著如虛 線所示的箭頭的方向封閉。因此，可以在如圖52和53所示將材料片彎曲 之前形成打口。類似的概念可以應(yīng)用于如圖19-21所示的管道1210、 1310、 1410以及本文所述的其他一件式扁平管道。
作為用于制造兩件式扁平管道的此處理的順利，對分離諸如圖28所 示的兩件式扁平管道的處理進(jìn)行參考。如上更詳細(xì)描述的，如圖28所示 的兩件式扁平管道兩件式扁平管道1910具有界定了扁平管道兩件式扁平 管道1910的各個寬側(cè)1922、 1924的第一和第二部分1912、 1914以及收納 在其間的插入件1934。還如以上所述，第一和第二部分1912、 1914可以 相同或大體心愛你共同，但可以彼此相反，其中一個管道部分1914的縱 向邊緣中的一個具有至少部分地包圍另一個管道部分1912的縱向邊緣上 的較小拱形部分1962的較大拱形部分1968。在插入件1934的縱向邊緣的 任一者或兩者處的折疊1970。雖然本文所述打口和分離處理可以應(yīng)用于具 有以上結(jié)合圖19的實施例所述的管道部分和管道尺寸中的任一者的兩件 式扁平管道，但是結(jié)合圖55-58所述的插入件1934具有約0.03-0.09mm (0.0011811-0.0035433英寸)的厚度，形成第一和第二管道部分1912、 1914的材料片具有約0.03-0.15mm (0.0011811-0.0059055英寸)的厚度， 并且僅作為示例，完成的兩件式扁平管道1910具有約l-10mm (0.03937-0.3937英寸)的小直徑d。在圖28中，圖示了即將完成之前的兩件式扁平 管道1910，其中打口已經(jīng)成在第一和第二管道部分1912、 1914以及插入 件1934中，并已經(jīng)被調(diào)節(jié)為使得第一和第二部分1912、 1914以及插入件
701934中的打口大體對準(zhǔn)。
圖55-58圖示了與如圖49所示的制造生產(chǎn)線3701類似的示例性制造 生產(chǎn)線1900。在此具體情況下，制造生產(chǎn)線1900被設(shè)計為形成三件式扁 平管道組件(即，具有包括第一和第二部分1912、 1914并還包括擦汗如 見1934的三件式扁平管道)，而制造生產(chǎn)線3701被設(shè)計為用于形成兩件 式扁平管道組件(即，具有界定了第一和第二部分1212、 1214、 1312、 1314、 1412、 1414、 4112、 4114、 4212、 4214、并還包括插入件1234、 1334、 1434、 4134、 4234的一件式扁平管道)。雖然本文參考了還在此專 利申請中描述的具體扁平管道實施例的制造來描述制造生產(chǎn)線3701、 1900，但是這僅作為示例。因此，應(yīng)該理解參考圖49和圖55-58所述的處 理可以應(yīng)用于此申請中所述的全部管道的制造。
如圖55所示，制造生產(chǎn)線1900包括用于形成三件式扁平管道組件的 三個片材料的盤巻Rl、 R2、 R3，例如鋁、鋁合金或其他合適材料的片。 在此具體示例中，來自第一盤巻Rl的材料用于制造第一部分1912或 1914，來自第三盤巻R3的片材料用于制造第二部分1914或1912，來自第 二盤巻R2的材料用于制造用于兩件式扁平管道1910的插入件1934。至少 部分地根據(jù)材料片的路徑、盤巻的相對于制造生產(chǎn)線的其他可能位置、以 及隨著其通過制造處理得到的扁平管道1910的方位，每個盤巻R1、 R2、 R3可以具有用于制造其他實施例中的扁平管道1910的部分中的任一者的 片材料。
圖55圖示了用于分布對從盤巻Rl、 R2和R3提供的片材料進(jìn)行處理 的輥組1921、 1923、 1925的。每組輥1921、 1923、 1925如圖55示意性示 出的可以布置為界定了行進(jìn)片材料的各個循環(huán)。在每組1921、 1923、 1.925 中的輥的任一個或多個可以由合適的電動機或原動機驅(qū)動以牽引由盤巻 Rl、 R2和R3提供的材料。此外，每組1921、 1923、 1925中的輥的任一 個或多個可以是允許相應(yīng)的材料片自由行進(jìn)結(jié)果的空轉(zhuǎn)輥。此外，每組 1921、 1923、 1925中的輥的任一個可以執(zhí)行兩個功能，例如通過離合器選 擇性地驅(qū)動，或者以任何傳統(tǒng)方式選擇性地驅(qū)動。還可以理解，材料盤巻 Rl、 R2禾PR3自身可以由合適的電動機或其他原動機驅(qū)動。作為示例，可以構(gòu)思的是，從盤巻Rl、 R2和R3供應(yīng)的材料片可以在一些實施例中以 約100-200m/min (328.08-656.16ft/min)的線速度移動。在其他實施例中 更慢或更快的速度是可能的。
通過對驅(qū)動每個材料盤巻Rl、 R2、 R3和/或驅(qū)動輥組1921、 1923、 1925中的輥的任一者的一個或多個電動機進(jìn)行控制，例如通過選擇性地對 材料片中的任一者提供制動力，可以控制每個材料片的最大速度。在一些 實施例中，這能夠使每個材料片的速度與其他材料片相獨立地受控制—— 甚至控制為使片中的一者或兩者停止而使其他移動的控制點。此外，輥組 1921、 1923、 1925可以用于允許對供應(yīng)到下游位置的片材料進(jìn)行某些緩 沖。
如圖55所示的制造生產(chǎn)線1900包括第一打口臺1927，其用于在從第 二盤巻R2 (用于制造稍后形成的扁平管道1910中的插入件1934)接收的 材料片中形成打口 1929。此打口臺1927位于圖55中制造審查顯1900的 開始處，但是在其他實施例中替代地位于此位置的下游。隨后，通過圖55 中示意性地圖示為成型部分1931的一組輥來對形成插入件1934的材料片 進(jìn)行成型。來自第一和第二盤巻Rl、 R3 (用于制造稍后形成的扁平管道 1910中的第一和第二部分1912、 1914)的材料片沿著由成型部分1931界 定的距離傳輸。隨后，來自第一盤巻R1的材料片達(dá)到第二打口臺1933， 并且來自第二盤巻R3的材料片到達(dá)與第二打口臺1933相鄰的第三打口臺 1935。在其他實施例中，三個打口臺1927、 1933、 1935可以處于相對于 彼此和/或相對于制造生產(chǎn)線1900的其他部分不同的位置處。此外，在其 他實施例中，打口臺1927、 1933、 1935中的一個或多個可以用于對超過 一個材料片打口。
繼續(xù)參考圖55的圖示實施例，第二和第三打口臺1933、 1935分別用 于扁平管道1910的第一和第三材料片上形成打口 1929，而用于插入件 1934的第二片經(jīng)過第二和第三打口臺1933、 1935處的第一和第三片之 間。在第二和第三打口臺處制造的打口的示例在圖57中示出，并可以與 上述第一打口臺1927中制造的打口相類似。在圖57的實施例中，打口 1929是由位于打口 1929之間的預(yù)定距離處的網(wǎng)格1937分離的相對精細(xì)的開口。但是，在其他實施例中，打口每個可以是材料的減小厚度的區(qū)域， 而不一定需要由穿過材料的開口界定。在任一情況下，本文與打口的形 狀、尺寸和其他特征相關(guān)的描述可以等同地應(yīng)用。
作為扁平管道兩片式扁平管道1910的制造處理的一部分，斷開網(wǎng)格
1937。打口 1929在被打口的材料片(來自第一、第二或第三盤巻R1、 R2 和R3)的橫向上延伸的長度至少為lcm (0.3937英寸)。ltb外，在一些實 施例中，每個網(wǎng)格1937的長度小于lmm (0.03937英寸)。
圖57所示的打口 1929的形狀(例如，長度)和布置僅作為示例?？?以在用于形成扁平管道1910的任意材料片中根據(jù)需要使用更長或更短的 打口 1929和更長或更短的網(wǎng)格1937。例如，每個打口 1929可以替代地為 大體圓形或者可以采取其他期望的形狀，其可能導(dǎo)致在材料片上更少或更 多的打口。此外，作為示例，打口 1929的長度或其他形狀可以在被打口 的材料片的寬度上變化，例如通過設(shè)置在片的縱向邊緣附近壁在片的中心 更長的打口和/或網(wǎng)格(或者相反)。打口 1929的類型和特征至少部分地 基于被打口的片的材料屬性。
基于能夠如上所述使用的打口尺度和相對較薄的片材料，在一些實施 例中，打口 1929之間的網(wǎng)格1937肉眼不可見。對于許多制造操作，可以 通過將網(wǎng)格1937定位于被打口的材料片的每個縱向邊緣附近，從而減小 材料片的部分在稍后的片處理期間蓄積在這些位置的可能性，來實現(xiàn)一些 優(yōu)點。
在本文所述的其中使用一個或多個材料片(例如，片金屬帶)來制造 扁平管道的那些扁平管道實施例中，可以對材料片打口以在打口處進(jìn)行分 離。在其中使用兩個或多個材料片來制造扁平管道的那些實施例中，可以 對片中的兩個或多個打口，此后不同片中的打口可以對準(zhǔn)(例如，在與片 大體垂直的平面中，片的行進(jìn)方向，和/或由片制造的扁平管道)，并且可 以由連續(xù)長度的上游材料在打口處分離單獨的管道。在一些實施例中可以 通過對將材料片中的一個或多個饋送通過制造處理的一個或多個驅(qū)動器的 速度進(jìn)行控制，來實現(xiàn)剛剛所述的打口對準(zhǔn)。更具體而言，如果任意兩個 或多個材料片的打口尚未對準(zhǔn)，則可以使片中的一個或多個以不同的速度移動，知道打口對準(zhǔn)以在下游位置處分離單獨的管道。關(guān)于這一點，應(yīng)該 注意，可以對于任意數(shù)量的用于制造扁平管道的被打口材料片進(jìn)行此對準(zhǔn) 處理。
例如，繼續(xù)參考圖55-58的實施例，通過被控制以調(diào)節(jié)片材料相對于 彼此的速度的一個或多個驅(qū)動器，來自盤巻Rl、 R2和R3的三個材料片 中的打口 1929在制造生產(chǎn)線1900的對準(zhǔn)部分1939中對準(zhǔn)?？紤]到一個或 多個片的速度調(diào)節(jié)可以是為使打口 1929對準(zhǔn)所必須的事實，圖55的對準(zhǔn) 部分1939通常在匯合部分1941上游置于制造生產(chǎn)線1900中。匯合部分 1941是制造生產(chǎn)線的其中扁平管道1910的部件(例如，在圖示實施例 中，第一和第二部分1912、 1914以及插入件1934)彼此連接以形成扁平 管道兩片式扁平管道1910所處的區(qū)域。匯合部分1941可以包括輥和其他 片形成元件，用于使得扁平管道1910的部件匯合以形成無末端管道 1910。在一個或多個上游位置處第一和第二管道部分1912、 1914的縱向 邊緣沒有一個或僅一些沒有完成的那些實施例中，匯合部分1941還可以 包括輥和/或其他形成元件以對第一和第二部分1912、 1914的縱向邊緣進(jìn) 行其他成型操作。
緊接著此操作位置上游的連續(xù)長度的材料可以是連續(xù)長度的完成扁平 管路?？蛇x地，緊接著分離位置上游的連續(xù)長度的材料可以是用于形成處 于這種成型的任意階段的扁平管路的一個或多個材料片。例如，在一些實 施例中，在材料片中的打口已經(jīng)對準(zhǔn)之后，可以將部分形成的材料片組合 為連續(xù)長度的完成的扁平管路，使得可以在分離之后得到完成的管道。結(jié) 果，可以得到在扁平管道端部沒有壓痕的單獨管道。
在制造生產(chǎn)線的一些構(gòu)造中，打口通常由一個或多個打口輥形成。例 如，制造生產(chǎn)線可以包括至少一對打口輥。該對輥中的一個可以隨著將用 于形成扁平管道的至少一部分的一個或多個無末端材料片而行進(jìn)，該對中 的另一個輥可以配備有用于在一個或多個材料片中形成打口的工具(例 如， 一個或多個打口刀具或打口模具)。圖56和57示意性地圖示了根據(jù) 本發(fā)明實施例的打口處理。為了簡化描述，以下描述將針對上述第一打口 臺1927。但是，相同的描述可等同地應(yīng)用于圖55-58的圖示實施例中的其他打口臺1933、 1935，不過再其他實施例中打口臺中的一個或多個可以是 不同的(例如，可以具有不同的刀具、僅使用單個輥而不是兩個輥等)。 如上所述，打口的數(shù)量和類型以及打口臺的位置可以不同。對于這些特征 的改變可以至少部分地基于在制造生產(chǎn)線1900中制造的扁平管道1910的 期望規(guī)格。
參考圖56和57的實施例，打口臺1927包括具有第一打口輥1943和 第二打口輥1945的一對打口輥。在一些實施例中，至少部分地根據(jù)由打 口輥1943、 1945打口的片的方位以及制造生產(chǎn)線1900的相鄰部分，這些 打口輥1943、 1945能夠以任何期望的其他方位來布置。第一輥1943平行 于所經(jīng)過的材料片中的一個或多個行進(jìn)，并引導(dǎo)所經(jīng)過的材料片(來自盤 巻Rl、 R2和R3)中的一個或多個，而下輥1945具有突起的打口模具 1947。
為防止隨著打口產(chǎn)生片蓄積，本發(fā)明的一些實施例利用具有含待機位 置的一個或多個打口刀具或模具的打口輥。在待機位置，打口輥中的至少 一個旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)移到其中一個或多個材料片自由地經(jīng)過打口輥的位置。
例如，如圖56所示的第二輥1945具有驅(qū)動機構(gòu)(未示出)，使得第 二輥1945能夠?qū)⒋蚩谀＞?947保持在其中打口模具1947不與所經(jīng)過的來 自盤巻Rl、 R2和R3的材料片配合的待機位置。在第二輥1945的待機位 置，打口模具1947可以從如圖56所示的位置旋轉(zhuǎn)一定距離以避免此配 合，例如通過繞第二輥1945旋轉(zhuǎn)約90度至大體水平位置。在其他實施例 中，輥1943、 1945中的任一者或兩者可以安裝在相對于所經(jīng)過的片移動 的各個軸上，從而能夠使輥1943、 1945中的任一者或兩者相對于所經(jīng)過 的片發(fā)生轉(zhuǎn)移并界定了待機位置和打口或工作位置。
為了對從第二盤巻R2供應(yīng)的材料片進(jìn)行打口 (例如，再參考圖55-58 的圖示實施例)，可以將第二輥1945致動到打口或工作位置，例如如圖 56和57所示的上部且大體豎直的位置。此致動可以由連接到第二輥的電 動機、致動器或其他驅(qū)動器來執(zhí)行以使第二輥從待機位置以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn) 到打口或工作位置。在第一和第二輥1943、 1945的打口位置，打口模具 1947與從第二盤巻R2供應(yīng)的材料片配合，并在其中形成打口 1929。在一些實施例中，第二輥1945的轉(zhuǎn)速(因此，其圓周速度)高于材料片的傳
輸速度，以確保在打口操作期間材料片不會蓄積。在其他實施例中，由于
此目的，兩個輥1943、 1945的轉(zhuǎn)速(因此，其圓周速度)高于材料片的 傳輸速度。應(yīng)該注意，本文和所附權(quán)利要求所使用的術(shù)語"工作位置"或 "打口位置"不是單獨地表示或意味著所指的一個或多個輥是靜止的，而 是表示在進(jìn)行打口的瞬間 一個或多個輥的位置。
在一些實施例中，打口臺1927的輥1943、 1945中的任一者或兩者的 轉(zhuǎn)速比所經(jīng)過的材料片的速度更快。在打口位置處打口的產(chǎn)生之后，打口 輥1943、 1945中的任一者或兩者可以移動回到待機位置，以在下一次打 口處理時再啟動。在一些實施例中，打口輥1943、 1945中的任一者或兩 者的回到待機位置的移動可以通過沿著與使一個或多個輥1943、 1945朝 向打口位置相同的方向旋轉(zhuǎn)一個或多個打口輥1943、 1945 (而不是通過切 換一個或多個輥1943、 1945的旋轉(zhuǎn)方向)來進(jìn)行。因此，如上所述一對 打口輥1943、 1945的驅(qū)動可以幫助避免所經(jīng)過的片材料的蓄積。
可以構(gòu)思的是，可以在制造處理的末端至少部分地由于上述的打口來 分離成品的管道。在一些實施例中，在制造生產(chǎn)線的末端或其附近，將管 道在打口處分離。在一些實施例中，單獨管道的分離可以通過使用一對中 斷輥或單個中斷輥來實現(xiàn)。例如，在圖58的實施例中，中斷輥1949和桿 1951用于將在中斷輥1949與桿1951之間行進(jìn)的無末端管路分離為單獨的 成品扁平管道1910。中斷輥1949配備有突出的中斷刀1951或其他工具， 用于將如前所述打口 1929之間的網(wǎng)格1937斷開。
中斷輥1949和/或桿1951可以受到控制，以包括其中所經(jīng)過的管路不 會減慢或在其上進(jìn)行其他操作的待機位置，以及其中中斷輥1949和/或桿 1951移動以與所經(jīng)過的管路配合并將管道在打口 1929處分離的中斷位 置。例如，在圖58的圖示實施例中，中斷輥1949可向著或離開中斷位置 旋轉(zhuǎn)，在所述中斷位置，中斷輥1949的中斷刀1951與扁平管路配合并經(jīng) 過中斷桿1951，從而將中斷輥1949與中斷桿1951之間行進(jìn)的扁平管路在 打口 1929的線處斷開(在一些實施例中，也即切割)。在其他實施例 中，中斷輥1949和/或桿1951相對于扁平管路轉(zhuǎn)移以界定中斷臺的中斷位置和待機位置。
雖然可以如上所述通過中斷輥1949和中斷桿1951的使用將扁平管道 斷開，但是在其他實施例中，由扁平管路的打口 1929界定的網(wǎng)格1937不 通過刀具或其他類似工具來斷開，而是替代地通過在扁平管路上沿著無末 端管道的大體縱向產(chǎn)生一個力(例如，通過使無末端管路經(jīng)過與管路配合 并以比管路更高的速度行進(jìn)的輥)來剝離。經(jīng)過實驗，發(fā)現(xiàn)這種分離方式 可以導(dǎo)致如上所述期望的管路末端。
在一些實施例中，制造生產(chǎn)線的用于中斷管路的部分中的一個或多個 輥1949可以用于幫助使管路沿著制造生產(chǎn)線行進(jìn)。這對于本文所述的打 口臺1927、 1933、 1935也是如此。還應(yīng)該注意，在本文所述的任意實施 例中，任意打口臺1927、 1933、 1935的輥和/或中斷輥1949上的模具、刀 具或其他工具可收回，以使得該輥被驅(qū)動以用于使管路行進(jìn)而不對其進(jìn)行 其他操作。在這種情況下，工具的收回位置也可以界定本文所述的待機位 置。
與許多傳統(tǒng)扁平管道制造技術(shù)相比，制造本文所述的扁平管道的額外 方面也可以使這些管道以顯著的成本節(jié)省、提高的效率、更高的速度和/或 更可靠且可復(fù)現(xiàn)的方式來制造。如將要描述的，這些額外方面中的一些涉 及形成扁平管道的部件的方式和/或這些部件結(jié)合在一起以產(chǎn)生扁平管道的 方式。僅作為示例，現(xiàn)在將參考兩件式管道(更具體而言，利用如圖55 所示且如上所述的制造生產(chǎn)線1900制造的、如圖28所示且如上所述的兩 件式管道1910)的制造來描述這些處理。以下描述和附圖可等同地應(yīng)用于 本文所述的任何其他兩件式管道(具有或不具有插入件)。此外，除了不 同或不兼容的描述之外，以下描述和附圖可等同地應(yīng)用于本文所述的任何 一件式管道(具有或不具有插入件)。
本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以通過組裝管道組件1910的第一和第二部分 1912、 1914以及插入件1934的特定方式獲得顯著的優(yōu)點。例如在一些實 施例中，內(nèi)插入件1934被以波紋方式沿著制造生產(chǎn)線1900的縱向輥軋， 并被插入在后來形成的扁平管道1910的兩個扁平管道部分1912、 1914之 間。兩個扁平管道部分1912、 1914的縱向邊緣可以被輥軋或以其他方式形成有縱向上的拱形邊緣，此后拱形邊緣可以結(jié)合在一起以彼此配合，來
形成如圖28所示的扁平管道1910。此處理在圖55、 59和60中示意性地 示出，并且現(xiàn)在將更詳細(xì)描述。
如前所述，圖55示出了供應(yīng)將在制造扁平管道1910時使用的片材料 的三個片材料盤巻R1、 R2和R3。如上所述，來自盤巻R1、 R2和R3的 材料片用于制造第一管道部分1912、插入件1934 (在一些實施例中，其 使用最寬的材料片)和第二管道部分1914。用于形成這些部件的材料片沿 著相對于彼此大體平行的方向行進(jìn)通過圖示的制造生產(chǎn)線1900。
雖然其他制造生產(chǎn)線布置是可能的，但是在如圖55所示的制造生產(chǎn) 線1900中扁平管道1910的制造通常以在制造生產(chǎn)線1900的第一部分中插 入件1934的形成開始。在一些實施例中，用于形成第一和第二管道部分 1912、 1914的材料片可以在不變形的情況下被引導(dǎo)。在這種實施例中，當(dāng) 形成插入結(jié)案插入件1934的處理已經(jīng)完成時，形成第一和第二管道部分 1912、 1914的處理通常開始?？蛇x地，可以在沿著制造生產(chǎn)線1900的相 同位置中的一個或多個處正在形成插入件1934的同時，對這些材料片中 的一者或兩者進(jìn)行一個或多個形成操作。在許多情況下，由于用于形成第 --和第二管道部分1912、 1914的材料的變形量可以相對較小(見例如圖 28所示的扁平管道組件)的事實，制造第一和第二管道部分1912、 1914 的處理可以顯著短于用于制造插入件1934的處理。
如圖28所示的兩件式扁平管道1910具有相同或大體相同的一和第二 管道部分1912、 1914。采用如圖55所示的制造生產(chǎn)線1900來制造這些部 分1912、 1914。利用其相同或大體相同的形狀，在部分1912、 1914接合 在一起之前， 一個部分1912相對于另一個部分倒轉(zhuǎn)。如上所述，如圖55 所示的制造生產(chǎn)線1900具有用于制造上述部分1912、 1914的拱形邊緣的 成型輥或其他合適的成型設(shè)備。
在一些情況下，用于在兩個管道部分1912、 1914中產(chǎn)生相同類型的 縱向邊緣的成型輥或其他合適設(shè)備的組位于制造生產(chǎn)線1900的相同的橫 向側(cè)(例如，用于制造彼此相鄰地位于正在成型的材料片的平面中的兩個 部分1912、 1914的較大拱形縱向邊緣的組)。在這些和其他實施例中，成型輥或其他合適成型設(shè)備可以布置為使得在形成縱向邊緣中的一些或全
部之后兩個部分1912、 1914具有相同的方位。在這些實施例中，制造生 產(chǎn)線1900可以設(shè)置有合適的輥以使部分1912、 1914中的一個繞縱向軸線 翻轉(zhuǎn)，使得兩個部分1912、 1914可以在制造生產(chǎn)線1900的匯合部分1941 中接合。在其他實施例中，成型輥或其他合適的成行設(shè)備可以在制造生產(chǎn) 線1900中布置為使得在形成拱形邊緣中的一些或全部之后，兩個部分 1912、 1914已經(jīng)具有相對于彼此倒轉(zhuǎn)的方位(即，其縱向側(cè)倒轉(zhuǎn))。在這 些實施例中，兩個部分1912、 1914可以彼此平行，并可以在制造生產(chǎn)線 1900的匯合部分1941中結(jié)合。
如以上結(jié)合圖28更詳細(xì)描述的，第一管道部分1912的一個縱向邊緣 包圍第二管道部分1914的相應(yīng)縱向邊緣，而第一管道部分的相對縱向邊 緣包圍第二管道部分1914的相應(yīng)的相對縱向邊緣，以將管道部分]912、 1914接合在一起。在本文所述的能夠在制造生產(chǎn)線1900中制造的這些和 其他實施例中，第一和第二管道部分1912、 1914可以是相同或大體相同 的。在本文所述的也可以在制造生產(chǎn)線1900中制造的其他實施例中，第 一和第二管道部分1912、 1914是不同的，例如第一和第二管道部分 1912、 1914每個包括兩個較小拱形部分或者兩個較大拱形部分的情況。
繼續(xù)接合圖28所示的扁平管道組件參考圖55-60的實施例，可以在第 三輥組上制造組件的內(nèi)插入件1934以用于引入在兩件式管道1910的第一 和第二管道部分1912、 1914之間。此處理在圖59中示意性地圖示，并可 以在第一和第二管道部分1912、 1914已經(jīng)形成或大體完全形成(如圖59 中的實施例)之后進(jìn)行。在此實施例中，第一和第二管道部分1912、 1914 不在一個平面中，而是在彼此具有距離的兩個平面中，而制造插入件1934 的成型輥或其他合適成型設(shè)備被定位為使得形成插入件1934的材料片位 于形成第一和第二管道部分1912、 1914的材料片之間。這允許插入件 1934 "穿"入兩個管道部分1912、 1914之間。換言之，如圖55所示的制 造生產(chǎn)線1900的布局使得用于形成插入件1934的材料片位于用于形成第 一和第二管道部分1912、 1914的材料片之間。
參考圖59，可以沿著制造生產(chǎn)線1900中第一和第二管道部分1912、
791914的縱向部分在彼此大體平行行進(jìn)的第一和第二管道部分1912、 1914 之間進(jìn)行如剛剛描述的插入件1934的插入。但是，在其他實施例中，第 一和第二管道部分1912、 1914的第一和第二寬側(cè)1922、 1924所處的平面 在除了緊接著制造生產(chǎn)線1900的匯合部分1941上游的位置之外的任意位 置處不一定彼此平行。
在圖示實施例(見圖59 (a))和其他實施例中，在將插入件1934插 入倒第一和第二管道部分1912、 1914之間以前，用于形成插入件1934的 材料片大體平行于用于形成第一和第二管道部分1912、 1914的材料片中 的任一者或兩者。在其他實施例中，在插入處理上游的這三個片的其他方 位是可能的。但是，在一些實施例中，將內(nèi)插入件1934插入到第一和第 二管道部分1912、 191.4之間的處理是通過將第一和第二管道部分1912、 1914之間內(nèi)插入件1934的方位調(diào)節(jié)為與第一和第二管道部分1912、 1914 的平面中的至少一者傾斜的方位。例如，在圖59的圖示實施例中，內(nèi)插 入件1934以相對于第一和第二管道部分1912、 1914的平面兩者傾斜的狀 態(tài)被引入到第一和第二管道部分1912、 1914之間。
如本文和所附權(quán)利要求使用的，各種形式的術(shù)語"傾斜"表示插入件 1934下功能對于管道部分1912、 1914的寬側(cè)1922、 1924的位置(在一些 實施例中，其可以彼此平行)。關(guān)于這一點，應(yīng)該注意，第一和第二管道 部分1912、 1914的寬側(cè)1922、 1924中的任一側(cè)或兩側(cè)都可以處于并不水 平的平面中，由此插入件1934將相對于這種非水平的方位傾斜。
此傾斜插入可以在制造生產(chǎn)線1900的匯合部分1941上游的位置范圍 內(nèi)進(jìn)行，并在一些實施例中大約在制造生產(chǎn)線1900的開始階段發(fā)生。在 一些實施例中，在用于制造第一和第二管道部分1912、 1914的片之間的 插入件1934的至少一個位置，例如插入處理的開始處，插入件1934的角 度(相對于管道部分1912、 1914中的至少一者的寬側(cè)1922、 1924所處的 平面)可以是至少約25度。在其他實施例中，此角度是至少約30度以得 到良好的性能結(jié)果。此外，在一些實施例中，在用于制造第一和第二管道 部分1912、 1914的片之間的插入件1934的至少一個位置，例如插入處理 的開始處，如上所述插入件1934的角度不大于約45度。在其他實施例中，此角度不大于約40度以得到良好的性能結(jié)果。
隨后，內(nèi)插入件1934進(jìn)入其中內(nèi)插入件1934平行或大體平行于第一 和第二管道部分1912、 1914的寬側(cè)1922、 1924的方位。圖59 (b)-(e)示出了插入件1934的傾斜位置的改變或減小，以及第一和第二管道 部分1912、 1914的逐漸匯合以在其兩者之間保持插入件1934。
在其中內(nèi)插入件1934的縱向邊緣1938、 1940中的任一者或兩者都被 收納在扁平管道1910的窄側(cè)內(nèi)那些實施例(類似于圖28的實施例)中， 縱向邊緣1938、 1940的形狀可以在窄側(cè)1918、 1920處提供抵靠第一和第 二管道部分1912、 1914的內(nèi)表面的緊密配合。例如，在其中插入件1934 的縱向邊緣1938、 1940中的任一者或兩者是拱形或具有一系列折疊1970 的那些實施例中，這些特征可以被收納在第一和第二管道部分1912、 1914 的拱形縱向邊緣的內(nèi)部。在插入件1934的這些和其他實施例中，插入件 1934的一個縱向邊緣1938可以置于第一壁部分1912的縱向拱形邊緣內(nèi)， 此時或此后插入件1934可以相對于第一和第二管道部分1912、 1914的寬 側(cè)1922、 1924傾斜。
如上所述，插入件1934的傾斜可以減小為零(即，插入件1934可以 移動到與第一和第二管道部分1912、 1914的寬側(cè)1922、 1924平行或大體 平行的位置)。這樣，插入件1934的相對縱向邊緣1940可以在第二管道 部分1914的縱向拱形邊緣中采取實質(zhì)正確的位置。第一和第二管道部分 1912、 1914兩者可以在此處理的任意部分期間結(jié)合在一起，此后如圖59 (e)所示，圍繞1914的第一和第二管道部分1912、 1914的縱向邊緣封 閉。應(yīng)該注意，通過如本文所述封閉扁平管道1910，在一些實施例中，插 入件插入件1934發(fā)生變形。封閉的扁平管道1910內(nèi)的插入件1934可以抵 靠扁平管道1910的寬側(cè)或窄側(cè)1922、 1924、 1918、 1920而保持在壓縮狀 態(tài)下，尤其是在其中插入件1934發(fā)生變形以將插入件1934插入到扁平管 道內(nèi)的那些實施例中(例如在圖55-60中)。
在圖示實施例中，通過以如上結(jié)合圖25、 26和折疊28的實施例更詳 細(xì)描述和示出的方式將第一和第二管道部分1912、 1914的相鄰縱向邊緣 彎曲(即，通過將縱向邊緣的較大拱形部分繞相鄰的管道部分1912、 1914的縱向邊緣的較小拱形部分彎曲)，來提供第一和第二管道部分1912、
1914的封閉。因此，如圖55所示的制造生產(chǎn)線1900可以用于制造其中插 入件1934的縱向邊緣中的任一者或兩者在扁平管道1910的窄側(cè)1918、 1920處被收納在管道部分1912、 1914的各個相應(yīng)的彎曲邊緣內(nèi)。
在制造生產(chǎn)線1900中扁平管道1910的封閉之后，完成的扁平管道 1910可以安裝到一組或多組鰭片或其他元件(未示出)，并還可以緊固到 熱交換器(也未示出)的頭箱(header)。在許多實施例中，熱交換器的 頭箱在硬釬焊爐中被硬釬焊，如同鰭片或其他熱交換器元件被硬釬焊到扁 平管道1910，扁平管道1910被硬釬焊到其插入件1934。
插入件1934可以具有本文針對扁平管道插入件所述的形狀和特征中 的任一者。在許多這些實施例中，插入件1934由平坦的初始材料片形 成。因此，當(dāng)插入件1934形成由波紋或其他特征以至少部分地界定通過 管道1910的流動通道1916時，插入件1934的寬度可以減小。此處理在圖 60中示意性地示出，圖60圖示了其中隨著片通過制造生產(chǎn)線1900沿著縱 向(由圖60中的直線箭頭表示)前進(jìn)而由成型輥1955連續(xù)地產(chǎn)生波紋 1952的材料片。雖然圖60中示出了三個這種成型輥1955，但是制造生產(chǎn) 線1900可以具有任意數(shù)量的成型輥1955以產(chǎn)生任意數(shù)量的期望波紋1952 或本文針對各種插入件實施例所述的其他插入件特征。波紋或其他壁特征 的類型和位置可以至少部分地確定在制造生產(chǎn)線1900中需要多少成型輥 1955。例如，在其中插入件1934包括連續(xù)波紋1952 (例如圖25-34所示
的那些)的一些實施例中，需要相應(yīng)數(shù)量的成型輥組(例如，由材料片每 側(cè)上一個的一對輥界定的每個輥組)來如本文所述成功地形成波紋1952。 因此，在一些實施例中，制造生產(chǎn)線1900可以延伸約20m (65.62英尺) 或更大的長度。
制造生產(chǎn)線1900還可以包括多于一種類型的用于形成插入件1934的 輥1955。例如，不同的輥1955可以用于形成沿著插入件1934的寬度不同 類型的波紋1952。作為另一個示例， 一個或多個輥1955可以是切割輥， 其用于在材料片中產(chǎn)生狹縫，以稍后在該材料片中形成波紋(例如以上集 合圖35-45的任意實施例所述的，其通過將片的與狹縫相鄰的部分彎曲)。任意數(shù)量的這種輥1955可以與任意數(shù)量的其他類型的輥(例如， 其用于將材料片的部分彎曲)結(jié)合使用以產(chǎn)生本文所述的任意插入件類 型。
在一些實施例中，例如圖60所示，插入件1934的制造處理包括首先 在材料片中形成一個或多個中心波紋1952，并隨后進(jìn)一步形成更靠近插入 件1934的縱向邊緣的波紋1952。更具體而言，作為示例，參考圖60的實 施例，輥1955的第一組(即，圖60中最左側(cè)的輥組)包括兩個槽1957以 在經(jīng)過的材料片中形成相應(yīng)的波紋1952。輥1955的下一組包括在經(jīng)過的 材料片中形成相應(yīng)的波紋1952的四個槽1957。此處理可以繼續(xù)以在材料 片中產(chǎn)生如所期望數(shù)量的波紋。在這種波紋形成之前、期間或之后的任意 時間點，插入件1934的縱向邊緣1938、 1940中的任一者或兩者可以被成 型為采取任意形狀，包括本文所述和/或所示的任意形狀。例如，在形成全 部波紋1952之后，在圖55-60的實施例中制造的插入件1934的縱向邊緣 1938、 1940兩者都設(shè)置有拱形，如圖28所最佳示出的。
在一些實施例中，用于形成插入件1934的片的寬度比用于形成第一 和第二管道部分1912、 1914的片的寬度減小更大的程度。這可以是例如 當(dāng)用于形成第一和第二管道部分1912、 1914僅(或主要)在其相對的縱 向邊緣處變形時的情況，例如圖28所示的兩件式扁平管道的情況。這種 扁平管道構(gòu)造的優(yōu)點在于扁平管道1910的平滑寬側(cè)1922、 1924可以提供 扁平管道1910的寬側(cè)1922、 1924與插入件1934之間和/或扁平管道10的 寬側(cè)1922、 1924與安裝到扁平管道1910的鰭片或其他元件(未示出)之
間硬釬焊接合的相對更好的表面。
在其中插入件1934穿入兩個管道部分1912、 1914之間(并還如上所
述可以從傾斜位置移動為平行或大體平行位置)的那些實施例中，用于制 造插入件1934的成型輥或其他合適成型設(shè)備可以位于其中兩個管道部分 1912、 1914結(jié)合在一起以封閉扁平管道1910所處的位置的上游。因此， 插入件1934的特征中的一些或全部可以在此位置之前形成。但是，在其 他實施例中，插入件成型設(shè)備中的一些或全部可以位于制造生產(chǎn)線的其中 兩個管道部分1912、 1914結(jié)合在一起以封閉扁平管道1910所處的位置的相同部分。因此，當(dāng)管道部分1912、 1914結(jié)合在一起以封閉，并/或如上 所述插入件1934從傾斜位置改變?yōu)榕c管道部分1912、 1914的寬側(cè)1922、 1024平行或大體平行的位置時，插入件1934可以仍處于成型處理中。
在制造生產(chǎn)線1900的一些實施例中，用于制造扁平管道1910和插入 件1934中的各個部件的一者或多者的輥組可以調(diào)節(jié)以制造具有不同橫截 面尺寸和特性的扁平管道1910和/或插入件1934?？蛇x地或附加地，制造 生產(chǎn)線1900的一些實施例的優(yōu)點在于用于制造扁平管道組件部件中任一 者的一個或多個輥組(也稱為輥列)可以被完全替換為其他組，來形成具 有不同尺度和特性的扁平管道1910和/或插入件1934。應(yīng)該注意，不具有 單獨可調(diào)節(jié)性的輥組通常能夠以相對更具成本效益和高效的方式來制造。
制造生產(chǎn)線1900的可以界定顯著的制造優(yōu)點的其他特征設(shè)計用于產(chǎn) 生根據(jù)本發(fā)明實施例的扁平管道的片的寬度方面的靈活性。在一些實施例 中，材料片中的一個或多個可以根據(jù)需要形成有額外的折疊并/或界定額外 的流動通道，以利用片的整個寬度。例如(并繼續(xù)參考如圖55-60所示的 加工生產(chǎn)線實施例)，用于制造內(nèi)插入件1934的材料片的寬度通常大于 用于制造第一和第二管道部分1912、 1914的材料片的寬度。在一些實施 例中，這可以是插入件1934具有波紋1952和變形的縱向邊緣1938、 1942 的結(jié)果，而第一和第二管道部分1912、 1914僅具有變形的縱向邊緣或以 其他方式需要更小的材料寬度來形成管道部分1912、 1914。用于形成插入 件1934的材料片的額外寬度可以用于產(chǎn)生插入件1934的其他特征，例如 在扁平管道1910的窄側(cè)1918、 1920處的一個或多個額外折疊，和/或界定 了通過扁平管道1910的流動通道1916的一個或多個額外折疊。
本發(fā)明的其他實施例還涉及本文所述的扁平管道可以制造的方式、扁 平管道和鰭片組件以及這種組件可以制造的方式、和/或結(jié)合在熱交換器設(shè) 備中的扁平管道和鰭片組件。僅作為示例，現(xiàn)在將參考兩件式管道的制 造，并更具體而言參考如圖28所示和如上所述的兩件式扁平管道1910來 描述和解釋本發(fā)明的這些方面。以下描述和附圖可等同地應(yīng)用于本文所述 的其他兩件式扁平管道(具有或不具有插入件)的任一者的制造。除了不 同或不兼容的描述之外，以下描述和附圖可等同地應(yīng)用于也為本文所述的一件式管道(具有或不具有插入件)中的任一者的制造。
根據(jù)本發(fā)明形成具有鰭片的管道1910的一些優(yōu)點包括制造這種用于 制造不同類型的熱交換器的組件的相對簡單的方法。在本發(fā)明的一些實施 例中，無末端管道扁平管道1910 (即，通過從一個或多個上游位置連續(xù)供
應(yīng)片材料并將片材料形成為連續(xù)的扁平管道1910所產(chǎn)生的)，例如圖 61、 64和65所示的無末端管道扁平管道1910可以沿著制造生產(chǎn)線傳輸以 將無末端管道1910安裝到至少一組鰭片1959。應(yīng)該理解，對將鰭片1959 連接到扁平管道或無末端管道的處理的參考可以在不限制本發(fā)明范圍的情 況下在本文互換地使用(除非相反地指明)。在一些實施例中，無末端管 道1910的兩個寬側(cè)1922、 1924中的僅一側(cè)以此方式設(shè)置有一組鰭片 1959。僅在一側(cè)設(shè)置有鰭片1959的扁平管道1910可以例如用在熱交換器 芯體1965的邊緣處，在此情況下該扁平管道1910可以被定位為面向內(nèi) 側(cè)，使得該扁平管道1910與相鄰管道1910的一組鰭片1959相鄰，或者面 向外側(cè)使得該組鰭片1959與相鄰管道1910的一組鰭片1959相鄰。在其他 實施例中，例如圖61-66所示，無末端管道1910的兩個寬側(cè)1922、 1924 都以此方式設(shè)置有各自的一組鰭片1959。在兩種情況下，各組鰭片1959 可以界定與扁平管道1910的寬側(cè)1922、 1924的二維界面。
本文所示和以下所述的扁平管道和鰭片實施例中的許多由包括鋁(例 如，鋁或鋁合金)的金屬片構(gòu)造，不過在其他實施例中，其他金屬和非金 屬片材料可以替代地使用。在一些實施例中，用于制造扁平管道1910的 材料片在其至少一側(cè)上設(shè)置有硬釬焊層(未示出)，而用于制造鰭片1959 的材料片不具有硬釬焊涂層。在其他實施例中，硬釬焊涂層的不同位置是 可能的。
雖然本文所述的具有鰭片的管道制造和具有鰭片的管道特征的各個方 面可以應(yīng)用于具有任意尺度的扁平管道，但是在對于其在也為本文所述的 由相對較薄材料形成的扁平管道1910的應(yīng)用中獲得了獨特的優(yōu)點。僅作 為示例，相對較薄的管道材料能夠進(jìn)行具有鰭片的扁平管道1910的連續(xù) 生產(chǎn)線制造(以下更詳細(xì)描述)，其先前是不可能的。在一些實施例中， 扁平管道的比材料具有不大于約0.20mm (0.007874英寸)的厚度。但
85是，在其他實施例中，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有不大于約0.15mm (0.0059055英寸)的厚度的扁平管道的壁材料提供了與使用該扁平管道 的熱交換器的總體性能、可制造性以及無法使用更厚壁材料的可能壁構(gòu)造 (如本文所述的)相關(guān)的顯著性能結(jié)果。此外，雖然在其他實施例中可以 使用不小于約0.30mm (0.00118英寸)的壁材料厚度，但是在一些實施例 中，不小于約0.050mm (即，不小于約0.0019685英寸)的扁平管道的壁 材料厚度提供了良好的強度和抗腐蝕性能。
如以下更詳細(xì)解釋的，本文所述的熱交換器管道和熱交換器的其他部 分可以使用點制造技術(shù)和處理來制造，并且可以包括防腐蝕特征，例如圖 92-95所示且以下所述的那些技術(shù)和處理。此后涉及的許多制造處理和技 術(shù)以及防腐蝕特征在應(yīng)用于具有顯著減小的材料厚度的熱交換器管道和熱 交換器的其他部分時是特別有利的。此外，這些技術(shù)、處理和防腐蝕特征 提供了與由這種材料制成的扁平管道和熱交換器的總體性能相關(guān)的顯著優(yōu) 點。
在圖示實施例中的扁平管道1910是具有插入件的兩件式扁平管道。 作為示例，參考圖66的圖示實施例，扁平管道1910每個可以具有至少約 0.8mm (0.031496英寸)的小直徑d以在許多應(yīng)用中提供了良好的性能結(jié) 果。此外，不大于約2.0mm (0.07874英寸)的小直徑d在許多應(yīng)用中提 供了良好的性能結(jié)果。但是，在一些實施例中，使用了不大于約1.5mm (0.059055英寸)的最大管道小直徑d。本文所述的其他扁平管道實施例 中的任一者(例如，僅有單件或任意數(shù)量的額外件構(gòu)造的)可以用于產(chǎn)生 本發(fā)明的具有鰭片的管道。此外，在其他實施例中，可以替代地使用以上 結(jié)合本文所揭示的全部扁平管道實施例所述的其他小直徑d和大直徑D。
在圖示實施例中的扁平管道1910和各組鰭片1959的制造在圖61中示 意性地示出為僅由少量輥對1971、 1973來進(jìn)行，其表示未更詳細(xì)示出的 上游制造生產(chǎn)線的一部分。此上游制造生產(chǎn)線還可以包括用于控制扁平管 道1910和/或鰭片1959的饋送速率的中間緩沖部分。此外，雖然在圖61 中示出了兩對輥對1973以示意性地表示兩組鰭片1959的制造，但是應(yīng)該 注意，在一些實施例中可以替代地使用單個上游鰭片制造生產(chǎn)線。在其中鰭片安裝到扁平管道處的位置上游，能夠用于產(chǎn)生具有鰭片的 管道的扁平管道可以通過本文所述的硬釬焊、焊接或任何其他合適方式沿 著一個或多個縱向咬邊封閉。這種管道制造可以用于例如其中扁平管道
1910與鰭片1959的組之間的平坦接合是粘接接合的那些實施例中?？蛇x 地，在具有鰭片的管道的制造過程中，扁平管道1910可以通過硬釬焊、 焊接或軟釬焊來接合。
以上結(jié)合圖28更詳細(xì)描述了如圖61-66、 68禾n 69所示的扁平管道 1910。如上所注意的，與具有鰭片的扁平管道及其制造相關(guān)的描述和附圖 可等同地應(yīng)用于本文所述的其他一件式和兩件式管道(具有或不具有插入 件)中任一者的制造。僅作為示例，圖67圖示了能夠在本文所述的具有 鰭片的扁平管道實施例中的任一者中使用、并且以上結(jié)合圖7更詳細(xì)描述 的另一個扁平管道310。在一些實施例中，如圖67所示的扁平管道310具 有約O.lOmm (0.003937英寸)的壁厚。此具體扁平管道310的一個特征 在于窄側(cè)318、 320被設(shè)計為非常穩(wěn)定。例如，窄側(cè)318包括一組折疊 330。此扁平管道310的另一個特征在于由單折疊328或在其他實施例中 由多折疊328的組將扁平管道310分為許多流動通道316。在一些實施例 中，折疊330之間的距離可以小于l.Omm (0.003937英寸)。但是，此距 離可以增大為厘米范圍。如以上結(jié)合圖l-13所示的實施例更詳細(xì)描述的， 應(yīng)該注意，形成窄側(cè)318的折疊330可以被設(shè)計為具有不同的長度和/或形 狀，因此相對扁平管道310的提高了溫度變化負(fù)荷抵抗、壓力強度和/或沖 擊強度。
本文所述的鰭片1959可以具有任意期望厚度，并在-一些實施例中可 以由無末端材料片制造。但是，由厚度不大于約0.09mm (0.0035433英 寸)的材料片形成的鰭片1959的使用可以在許多應(yīng)用中提供良好的性能 結(jié)果。此外，由具有不小于約0.03mm (0.0011811英寸)厚度的材料片可 以在許多應(yīng)用中提供良好的性能結(jié)果。
圖63圖示了可以在本發(fā)明的各種實施例中使用的鰭片1959的可選構(gòu) 造。如圖61、 62、 64-66和68-68所示的鰭片1959對應(yīng)于如圖63 (a)所 示的鰭片1959。但是，可以理解，鰭片1959的其他設(shè)計是可能的，并落在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
作為示例，參考屈66，鰭片1959的壁厚可以是約0.06mm (0.0023622英寸)，并可以具有約3.00mm (0.011811英寸)的高度。可 以觀察，在本文所述的其中相鄰扁平管道1910的相鄰組的鰭片1959彼此 抵靠的制造處理之后，兩個扁平管道1910之間的距離2H因此可以是約 6.0mm (0.23622英寸)。
鰭片1959的組可以通過粘接或通過金屬接合(例如，焊接、硬釬焊 或軟釬焊)緊固到扁平管道1910的寬側(cè)1922、 1924，其中寬側(cè)1922、 1924的平坦表面提供了用于這種安裝的顯著表面面積。在一些實施例中， 扁平管道1910與鰭片1959的一組或多組之間的平坦接合界定了壁扁平管 道1910的寬側(cè)1922、 1924更小的表面面積。
如本文所述接合到扁平管道1910的鰭片1959的組能夠以許多不同方 式相對于扁平管道1910定向。例如，扁平管道1910上鰭片1959的縱向可 以大體垂直于扁平管道1910的縱向。但是本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)鰭片1959的 組可以替代地接合到扁平管道(即，其寬側(cè)1922、 1924)，使得鰭片 1959的縱向相對于扁平管道1910的縱向及與該縱向垂直的方向(在許多 應(yīng)用中，氣流的方向)傾斜。這種鰭片1959的示例在圖68和69中示出， 圖68和69示出了被硬釬焊到另一個扁平管道1910的寬側(cè)1922的另一組 鰭片1959。因此，如圖68中的箭頭所示，通過一組鰭片1959的氣流不平 行于通過另一組鰭片1959的氣流。在其中圖68表示鰭片1959的組在使用 狀態(tài)下的正視圖的那些實施例中， 一組鰭片1959中的冷卻空氣從入射水 平的冷卻空氣向下偏轉(zhuǎn)，而另一組鰭片1959中的冷卻空氣從入射水平的 冷卻空氣被向上引導(dǎo)。
在一些實施例中，如上所述對于每個鰭片組的傾斜角不小于約8° (在鰭片1959的縱向與扁平管道1910的縱向之間測量)以在許多應(yīng)用中 得到良好的性能結(jié)果。此外，在一些實施例中，此傾斜角不大于約8°以 在許多應(yīng)用中得到良好的性能結(jié)果。在一些實施例(包括其中如以下更詳 細(xì)描述的一個扁平管道1910上的一組鰭片1959與另一個扁平管道1910上 的另一組鰭片1959相鄰的那些實施例)中， 一組鰭片1959的此傾斜可以沿著與相鄰的另一組鰭片1959的傾斜不同的方向(例如，見圖68和 69)。
在本發(fā)明的一些實施例中，在無末端扁平管道1910和一組或多組鰭 片1959連續(xù)或以任意中斷方式傳輸通過接合臺1969的情況下，可以使用 硬釬焊方法，其示例在圖61和64中示意性地示出。在這種接合臺1969的 一個或多個處，這些鰭片1959的組可以被硬釬焊到無末端扁平管道 1910，在一些實施例中，所述接合臺中的任一者或全部位于具有鰭片的扁 平管道制造生產(chǎn)線的稍后階段處。通常，接合臺例如可以是利用感生線圈 產(chǎn)生所需要的硬釬焊溫度的相對較小設(shè)備。應(yīng)該注意，硬釬焊參數(shù)(因此 所使用的一個或多個接合臺1969的類型和功率)可以根據(jù)扁平管道1910 的期望參數(shù)而改變。
在一些實施例中，在鰭片1959的組被硬釬焊到扁平管道1910的寬側(cè) 1922、 1924的同時，鰭片1959的組能夠以預(yù)定的力保持抵靠扁平管道 1910的寬側(cè)1922、 1924。雖然管道制造處理可以在鰭片安裝處理的上游 進(jìn)行，但是通過在將鰭片1959的組安裝到扁平管道1910的同時將扁平管 道的各個部件(例如，將插入件1934接合到扁平管道1910、扁平管道 1910的至少一個縱向邊緣以用于管道封閉等)硬釬焊或以其他方式進(jìn)行接 合，可以實現(xiàn)顯著的優(yōu)點。但是在其中在扁平管道1910達(dá)到制造生產(chǎn)線 的鰭片安裝部分之前，扁平管道1910的一個或多個縱向咬邊已經(jīng)完成的 情況下，可以在制造處理的框架內(nèi)使用扁平管道1910。例如，參考圖64 和65，鰭片1959的組能夠以無末端方式接合到以本文所述的任意方式完 成的無末端扁平管道1910的寬側(cè)1922、 1924。
在一些實施例中，制造處理還包括通過從具有一組或多組鰭片1959 的無末端管道1910分離期望長度的具有鰭片的管道1961來進(jìn)行的管道和 鰭片組件(或者在本文稱為"具有鰭片的管道")的成型部分。例如，所 供應(yīng)的用于連接到無末端扁平管道1910的鰭片1959的組可以在鰭片1959 的組接合到無末端扁平管道1910 (例如，通過硬釬焊或以上述任意其他方 式)之前或之后被切割為期望長度并移除。
在其他實施例中，來自上游制造處理的鰭片1959的連續(xù)供應(yīng)可以被切割為期望長度，從而一些長度的鰭片1959可以以一定間隔布置并以任
意方式接合到無末端扁平管道1910的表面。參考圖61的圖示實施例，在 其他實施例中， 一個或多個隔離件1975 (例如，塊體)可以在扁平管道 1910上置于多組鰭片1959的組之間，并可以因此用于定位鰭片1959以在 耦合到無末端管道1910的相同寬側(cè)的多組鰭片1959的組之間建立期望距 離。如圖61所示，可以在下游位置從扁平管道1910移除隔離件1975，允 許具有鰭片的管道部分在扁平管道1910的任一端或兩端形成有自由的扁 平管道端部。
在任意情況下，以及在其他實施例中，多組鰭片1959的組之間的中 斷可以提供扁平管道1910的暴露部分，其有利于在所形成的間隔之間的 切割或其他管道分離處理，和/或在這些位置處對扁平管道1910進(jìn)行的打 口或其他操作。因此，所形成的單獨的具有鰭片的管道部分可以包括扁平 管道1910和位于扁平管道1910的平坦側(cè)中的任一側(cè)或兩側(cè)上的鰭片1959 的組。
根據(jù)本發(fā)明制造的具有鰭片的管道1961可以以任意期望方式結(jié)合于 寬范圍的各種熱交換器中。但是，在一些實施例，已經(jīng)由發(fā)明人認(rèn)識到獨 特的熱交換器特性和熱交換器組件特征。例如，如圖61、 62和66所示的 熱交換器1963可以包括如上所述具有鰭片的管道，其中一個具有鰭片的 管道1961的鰭片1959的組與相鄰具有鰭片的管道1961的另一鰭片1959 的組相鄰近。圖62 (其是管道和鰭片塊體或芯體1965的分解視圖)圖示 了鰭片芯體1965的四個具有鰭片的管道1961。具有鰭片的管道1961的數(shù) 量可以至少部分地根據(jù)熱交換器的具體應(yīng)用來確定。因此，上述具有鰭片 的管道布置可以分離根據(jù)需要的次數(shù)以界定具有鰭片的管道1961的芯體 1965。這種芯體1965可以組裝并接著裝配到一個或多個集管箱1967。具 體而言，芯體1965的扁平管道1910的端部可以是自由的，并可以與集管 箱1967配合(例如，收納在1967中的各個槽或其他開口中或以任意其他 合適的方式流體連通地與集管箱1967連接)以使用任意合適的粘接劑或 密封劑緊固和密封到其。圖62包括表示將集管箱1967安裝到具有鰭片的 管道1959的芯體1965上的大致方向的箭頭。
90如上所述，具有鰭片的管道可以布置在熱交換器中，使得一個具有鰭
片的管道1961的鰭片1959的組位于與相鄰的具有鰭片的管道1961的另一 鰭片1959的組相鄰近。這些鰭片1959的組可以彼此接觸。在一些采用這 種具有鰭片的管道1961的布置的熱交換器實施例中，具有此結(jié)構(gòu)的不參 與熱交換的中性區(qū)域，這是因為具有鰭片的管道1959在中性區(qū)域處的溫 度大體相似，或者在一些實施例中甚至相同。根據(jù)以此方式布置的具有鰭 片的1961的數(shù)量，在相鄰的鰭片組鰭片1959之間可以在芯體1956中存在 任意數(shù)量的這種中性區(qū)域。
結(jié)果，當(dāng)在這些和其他實施例中由許多具有鰭片的管道1961來組裝 熱交換器1963時，可以將具有鰭片的管道1961上的鰭片組安裝到另一相 鄰的具有鰭片的管道1961的鰭片上，從而使得熱交換器芯體1965具有這 種具有鰭片的管道構(gòu)造以可以作為單個結(jié)構(gòu)單元來處理。在相對較大的熱 交換器中，以此方式將將相鄰的多組鰭片1959的組接合的優(yōu)點在于，可 以抑制相鄰的具有鰭片的管道1961之間的振動或振蕩(以及因此產(chǎn)生的 噪聲)。如剛剛所述的相鄰的具有鰭片的管道1959的安裝在一些實施例 中可以通過施加在相鄰的具有鰭片的管道1961的鰭片1959的組之間的接 合材料(例如，粘接、硬釬焊、軟釬焊、焊接等)來實現(xiàn)，使得熱交換器 芯體1965可以作為單個結(jié)構(gòu)單元來處理。在其他情況下，相鄰的具有鰭 片的管道1961的鰭片1959的組可以以其他方式接合來由這種具有鰭片的 管道1961制造熱交換器芯體1965。例如，在一些實施例中，中間片(例 如，相對較薄的材料片或其他材料)可以位于相鄰的鰭片1959組之間并 將這些組接合。在其他實施例中，可以在相鄰的具有鰭片的管道1961的 相鄰的鰭片1959的組之間存在較窄的氣隙。換言之，根據(jù)本發(fā)明的一些 實施例，來自一個具有鰭片的管道1961的鰭片1959的組可以與來自另一 個具有鰭片的管道1961的鰭片1959的組在即使不具有將這些鰭片1959的 組接合的材料層或元件的情況下"相鄰"。
一旦許多具有鰭片的管道1961已經(jīng)組裝為期望布置，該組件可以以 許多不同的方式緊固在一起，例如通過軟釬焊、焊接和/或硬釬焊。在一些 實施例中，管道-鰭片芯體1965的制造處理可以包括CAB硬釬焊技術(shù)的使用?？梢杂孟鄬p小的能量消耗來制造如本文所述的管道-鰭片芯體
1965。在其中管道-鰭片芯體1965構(gòu)造有如本文所述由相對較薄的片材料 形成的扁平管道1910的那些實施例中，將具有鰭片的管道1961緊固在一 起的各個階段(例如，在CAB硬釬焊處理中)可以顯著減少。例如，這 種管道-鰭片芯體1965通過CAB硬釬焊爐的不同溫度區(qū)域的行進(jìn)速度可以 相對于傳統(tǒng)的管道-鰭片芯體1965所需的那些顯著提高。對于這種更快的 緊固處理的一個原因在于扁平管道1910 (以及鰭片1959的壁厚)的相對 較小的壁厚，相比對更厚的片材料進(jìn)行硬釬焊時的情況，允許更快地達(dá)到 硬釬焊溫度(或為其他緊固處理所需的升高溫度)。可以例如基于這種更 薄材料的使用，通過選擇性地調(diào)節(jié)溫度設(shè)定來優(yōu)化制造處理的各個階段的 傳輸速度和/或暴露時間。此外，制造處理中合適的懸掛件、固定件或輔助 設(shè)備的使用可以例如在用于緊固管道-鰭片組件的硬釬焊處理結(jié)束之后幫助 減小管道-鰭片芯體變形的可能性和/或程度。更具體而言，在加熱和冷卻 期間發(fā)生的管道-鰭片芯體1965的膨脹和收縮不會引起不期望的延遲。
本發(fā)明的其他方面涉及本文所揭示的扁平管道在熱交換器中的使用， 所述熱交換器具有用于在各個扁平管道的流通通道之間建立流體連通和/或 與流體供應(yīng)體或?qū)峤粨Q器連接到其他設(shè)備的出口建立流體連通的一個或 多個箱。本發(fā)明的這些方面適用于本文所揭示的具有上述相對較薄壁材料 (例如，在一些實施例中不大于約0.20mm (0.007874英寸)，而在其他 實施例中不大于約0.15mm (0.0059055英寸))的扁平管道。但是，本發(fā) 明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，以下更詳細(xì)描述的本發(fā)明的那些方面可以用于其中使用由 更厚材料構(gòu)造的扁平管道的應(yīng)用。因此，以下所述的本發(fā)明的各個特征可 應(yīng)用于具有其他類型扁平管道的熱交換器，包括本文所述和/或所示的扁平 管道中的任一者。
如以下更詳細(xì)解釋的，本文所述的熱交換器管道和熱交換器管道的其 他部分可以使用許多制造技術(shù)和處理來制造，并可以包括防腐蝕特征，例 如圖92-95所示和以下所述的那些技術(shù)和處理。此處涉及的許多制造處理 和技術(shù)以及防腐蝕特征在應(yīng)用于具有顯著減小的材料厚度的熱交換器和熱 交換器部分時特別有利。此外，這些技術(shù)、處理和防腐蝕特征提供了與由這些材料制成的扁平管道以及熱交換器的總體性能相關(guān)的顯著優(yōu)點。
如上所述，本文所述和所示的扁平管道可以與具有一個或多個箱的熱 交換器接合使用。這些箱可以包括集管箱、頭箱以及適于在扁平管道之間 和/或扁平管道與流體供應(yīng)體或箱的出口之間建立流體連通的其他流體容 器。為了簡化描述，這些箱在本文統(tǒng)稱為"集管箱"，應(yīng)該理解，這些箱 可以實現(xiàn)其他功能，可以更大或更小，并可以具有任何其他期望的形狀而 仍然包含有以下所述的本發(fā)明的方面。
根據(jù)本發(fā)明的集管箱的一個實施例在圖70、 70A、 71、 76和77中示 出，并通常由附圖標(biāo)記4467表示。雖然如圖77所示的熱交換器4463示出 具有兩個集管箱4467，但是應(yīng)該注意，在各個可能的熱交換器中可以采用 任意數(shù)量的集管箱4467，包括單個集管箱4467和超過兩個集管箱4467。 如圖77所示的兩個集管箱4467都具有大體相同的特征，并以與如圖70、 70A、 71、 76和77所示和以下所述大體相同的方式連接到扁平管道 4410。
集管箱4467可以由任意數(shù)量的不同部件構(gòu)造。例如，如圖70、 70A、 71、 76和77所示的集管箱4467例如通過注模或其他合適處理來形 成為單個整體。在本實施例和其他實施例中，至少一排收納開口 4478 (以 下更詳細(xì)描述)與集管箱4467 —體地形成。在其他實施例中，例如以下 所述并在圖72-75中圖示的集管箱實施例，集管箱由通過注模或其他任意 合適方式產(chǎn)生并連接在一起的兩個或更多單獨的件形成。例如，在這些實 施例中，集管箱4467可以具有其中界定收納開口 4479的一個或多個壁， 以及由集管箱4467的各個部件界定的一個或多個其他壁，使得其他壁可 以在比其中扁平管道4410收納在收納開口 4479內(nèi)的階段更晚的階段組 裝。
圖示的集管箱4467包括沿著其表面的一系列收納開口 4479。每個收 納開口 4479被與集管箱4467的至少一部分一體地形成的壁圍繞，所述壁 成型為收納扁平管道4410的相應(yīng)自由端部4477。扁平管道4410可以采取 本文所述的形式中的任一者，并可以被切割為由扁平管道4410的參數(shù)或 相應(yīng)的應(yīng)用所指定的長度。參考圖70、 70A和71，制造熱交換器4463的處理的一部分包括將扁平管道4410 (其根據(jù)本文所述的實施例中的任一
者)的自由端部4477設(shè)定到集管箱4467的收納開口 4479內(nèi)。在一些實施 例中，可以通過以與圖62所示意性地示出的方式相似的方式將集管箱 4467推到自由的扁平管道端部4477上來執(zhí)行此處理?？蛇x地，扁平管道 4410的自由端部4477可以被推到收納開口 4479內(nèi)，或者扁平管道4410 和集管箱4467可以朝向彼此移動并被推在一起以建立這些連接。
在一些實施例中，連接到集管箱4467的扁平管道4410可以具有根據(jù) 本文所述的實施例中的任一者的一組或多組的鰭片4459的組(見圖 77)。僅作為示例，在上游制造步驟(例如以上所述的那些)中已經(jīng)組裝 并硬釬焊的具有鰭片的管道4461可以具有壁厚為約0.030-0.090mm (0.0011811-0.0035423英寸)的鰭片4559。例如，具有已經(jīng)硬釬焊到其上 的鰭片4459的各個扁平管道4410的突起自由端部4477或者己經(jīng)組裝并硬 釬焊到跨體或芯體4465中的這種具有鰭片的管道4416的突起自由端部 4477可以在硬釬焊期間(例如，在硬釬焊爐中)保持自由，并因此不會使 鰭片4559干擾其后將它們插入集管箱4467的收納開口 4479的操作。在任 意這種實施例中的扁平管道4410的兩個端部都可以如剛剛所述那樣突起 并自由，以用于連接到相對的集管箱4467。
在其中芯體4465如剛剛所述那樣連接的那些實施例中，可以通過扁 平管道4410和鰭片4559的組的交替堆疊，來由扁平管道4410和鰭片 4559的組形成芯體4465。這種芯體構(gòu)造的示例在圖77中示出，圖77示出 了具有兩個集管箱4467的硬釬焊的扁平管道-鰭片芯體4465，每個集管箱 4467都具有用于與其他設(shè)備連接的端口，其中冷卻空氣流動通過鰭片 4559以對扁平管道4410內(nèi)的流體進(jìn)行冷卻。如圖77所示的熱交換器4463 僅是集管箱4467中的一個或多個可以與其連接的許多類型的可能熱交換 器之一。僅作為示例，圖示集管箱4467中的任一者都可以是換向箱，使 得入口和出口都布置在同一集管箱4467上。
扁平管道4410 (如在以上先前實施例中所述的具有或不具有連接到其 的鰭片)可以各個插入到集管箱4467的各個收納開口 4479內(nèi)。但是，通 過例如在單個步驟中將兩個或更多扁平管道4410 (在一些情況下，芯體4465的全部扁平管道4410)同時或大體同時地插入到其各自的收納開口 4479內(nèi)，可以獲得顯著的優(yōu)點。此處理可以在扁平管道4410中的兩個或 更多已經(jīng)聚集在一起時，例如通過硬釬焊或其他安裝處理(包括本文所述 的那些)以界定扁平管道熱交換器芯體4465的整體或其部分來執(zhí)行。由 此上述處理能夠利用大量的集管箱材料。但是，至少部分地根據(jù)用于集管 箱4467的材料和用于將鰭片4459緊固到扁平管道4410的處理，在一些實 施例中期望在管道-鰭片芯體4465的硬釬焊后冷卻處理之后，將扁平管道 4410的自由端部4477導(dǎo)引到集管箱4467的各個收納開口 4479內(nèi)。
許多熱交換器制造處理需要將管道和集管箱暴露于升高的溫度以用于 軟釬焊、焊接、硬釬焊和其他安裝處理，例如將扁平管道和集管箱容納在 爐或其他加熱環(huán)境中以將扁平管道接合到集管箱。因此這些處理限制了許 多集管箱材料——至少用于集管箱的界定了對于扁平管道的連接位置的那 些部分的材料(例如，界定了收納開口的一個或多個集管箱壁)的使用。 因此，集管箱的這些部分通常包括金屬。通過將集管箱連接到已經(jīng)如上所 述被軟釬焊、焊接、硬釬焊或以其他方式接合在一起的兩個或更多扁平管 道，可以對于集管箱4467的許多部件、全部或大體全部使用塑料或其他 低溫材料。例如，集管箱4467的界定了收納開口 4479的一個或多個部件 可以包括塑料。雖然在其他實施例中可以使用其他材料，不過在圖70、 70A、 71、 76和77的圖示實施例中的整個集管箱4467由塑料材料制造。 在其中集管箱4467的部分或全部包括塑料的那些實施例中，這些部分可 以例如通過注模來制造。
再參考圖70和71，其中示出的集管箱4467的收納開口 4479具有彎 曲表面4481以幫助扁平管道端部4477的插入。在其他實施例中，可以替 代地使用其他形狀(例如，平的傾斜表面、垂直角部表面等)。
如圖71最佳示出的，扁平管道端部4477在完全插入其各自的收納開 口 4479內(nèi)時到達(dá)集管箱4467的內(nèi)壁內(nèi)表面4483下方的各個位置，由此防 止在熱交換器4463的工作期間由扁平管道端部447引起的不期望的壓力 降落。
在圖70、 70A、 71、 76和77的圖示實施例中，集管箱4467的收納開口 4479被成型為界定了與扁平管道端部4477的橫截面形狀相同的后部 4485 (參考圖70、 70A、 71、 76和77中扁平管道插入的方向)。雖然每 個收納開口 4479的后部4485可以被制成一定的尺度以界定與扁平管道端 部4477的活動配合，但是在其他實施例中(例如圖70、 70A、 71、 76和 77所示的實施例)，使用緊配合。在其中采用緊配合的那些實施例中，可 以將輕微的壓力施加在集管箱4467和/或扁平管道4410上，以將扁平管道 端部4477完全插入到收納開口 4479的后部4485內(nèi)，由此提供了集管箱 4467與扁平管道4477之間的可以是液密或大體液密的密封。
在一些實施例中，集管箱4467和/或扁平管道端部4477的特征用于控 制或限制扁平管道端部4477在收納開口 4479內(nèi)的插入量。例如，止擋件 (圖70、 70A、 71、 76禾Q 77中未示出，但是圖80中可見，由附圖標(biāo)記 4675表示)可以成在扁平管道端部4477上和/或收納開口 4479的內(nèi)表面上 以限制扁平管道端部4477的插入深度。
在其他實施例中，扁平管道端部4477中的一個或多個可以延伸通過 相應(yīng)的收納開口 4479并延伸到集管箱4467的內(nèi)室4487內(nèi)。在這種實施例 中，扁平管道端部4477能夠以任意方式變形，例如通過沿著與收納開口 4479相鄰的內(nèi)室壁4483的表面彎曲以至少部分地與這些表面的形狀相匹 配。
在圖70、 70A、 71、 76和77的圖示實施例中，粘接劑4489用于將扁 平管道端部4477緊固在集管箱4467的收納開口 4479 (見圖71)內(nèi)?？?以使用許多不同的粘接劑，包括立即硬化或隨時間硬化的那些，以及在設(shè) 置之后保留一定程度的柔性的那些。例如，由Dow Corning 生產(chǎn)的硅酮 粘接劑可以用于許多實施例。在一些實施例中，粘接劑4489確保了扁平 管道端部4477與收納開口 4479的內(nèi)表面之間的永久性的緊密接合。
粘接劑4489還可以用作防止流體從集管箱4467損失的密封劑。在其 他實施例中，通過將扁平管道端部4477插入收納開口 4479的后部4485 內(nèi)，將扁平管道端部4477充分緊固在收納開口 4479內(nèi)，在此情況下，不 具有或基本不具有粘接性的密封劑可以用于代替粘接劑4489。為了簡化描 述，涉及扁平管道對集管箱的術(shù)語"粘接劑"表示可以或不可以用作密封劑的粘接劑，應(yīng)該理解，在其他實施例中這種材料可以替代地僅用作或主 要用作密封劑。
如圖71最佳示出的，粘接劑4489可以大體覆蓋扁平管道端部4477的 主要部分，并且在一些實施例中在沿著扁平管道端部4477長度的至少一 個位置處圍繞扁平管道端部4477的整個周界。在圖70、 70A、 71、 76和 77的圖示實施例中，扁平管道端部4477的末端部由于其在收納開口 4479 的后部4485內(nèi)的位置而未覆蓋粘接劑4489。利用如上所述收納開口 4479 的后部4485與扁平管道端部4477之間的相對密配合，可以防止經(jīng)過集管 箱4467的流體(例如，用作熱交換器介質(zhì)的流體冷卻劑或其他流體)與 4489進(jìn)行接觸。
根據(jù)本發(fā)明的各種實施例，粘接劑4489能夠以許多不同的方式被引 入在扁平管道端部4477與收納開口 4479的內(nèi)表面之間，其中許多包括在 扁平管道端部4477被收納在其各自的收納幵口 4479內(nèi)之后或同時引入粘 接劑4489。但是，在進(jìn)一步描述這些實施例之前，應(yīng)該注意，可以在將 447插入在收納開口 4479內(nèi)之前，將粘接劑4489以任意方式(例如，噴 霧器、滾筒或其他施加工具)施加于收納開口 4479的內(nèi)部和/或扁平管道 端部4477的外部。
在管道端部插入期間或之后將粘接劑4489引入在扁平管道端部4477 于收納開口 4479的內(nèi)表面之間可以提供對成品熱交換器4463中粘接劑 4489的量和/或最終位置的更強的控制，并可以導(dǎo)致扁平管道端部4477于 集管箱4467之間更可靠的連接和/或密封。
為了提供用于將粘接劑4489引入在扁平管道端部4477于收納開口 4479的內(nèi)表面之間的空間，收納開口 4479和/或扁平管道端部4477可以成 型為在其兩者之間界定--個或多個間隙4493。為了簡化描述，術(shù)語"間 隙"(當(dāng)在本文用于表示如本文所述收納粘接接4489處的空間時)表示 一個或多個這種間隙，而無論繞扁平管道端部4477的具體周界位置如 何，無論用于相同扁平管道端部4477的兩個或更多這種間隙是否彼此流
體連通o
在一些實施例中，扁平管道端部4477與界定了收納開口 4479的相鄰
97內(nèi)表面之間的間隙4493可以具有至少約0.3mm (0.011811英寸)的寬
度，以允許合適的粘接劑注入(如下所述)。此外，本發(fā)明人通過實驗已 經(jīng)發(fā)現(xiàn)，不大于約l.Omm (0.03937英寸)的此間隙寬度提供了良好的性 能結(jié)果。許多方面的考慮可以至少部分地界定間隙4493的尺寸，例如所 需的粘接劑的量、粘接的特性(例如，粘度和規(guī)定時間)、以及對相鄰扁 平管道4410之間距離的限制等。其他方面的考慮涉及在一些實施例中對 于集管箱4467具有最小化的厚度或深度的要求。例如，在一些實施例 中，集管箱4467外延超出扁平管道芯體4465最小的量，以減小由熱交換 器4463在車輛內(nèi)浪費的空間。
在一些實施例中，集管箱4467基本不在管道-鰭片芯體4465的深度方 向上外延超出，以避免為將熱交換器4463安裝在車輛內(nèi)所需的可用空間 的浪費。例如，在圖70、 70A、 71、 76禾口 77的圖示實施例中，具體參考 圖76，未變形的扁平管道端部4477需要集管箱4467的經(jīng)過扁平管道-鰭 片芯體4465的最小化的外延，或基本沒有外延。在一些實施例中，在熱 交換器4463的制造處理包括變形的扁平管道端部4477的使用(以下所 述)時也可以減小該外延。
在一些實施例中，粘接劑4489經(jīng)由集管箱4467中的一個或多個開口 或經(jīng)由扁平管道端部4477與集管箱4467之間的一個或多個間隙(其一旦 在這些部件至少部分地組裝時就可以進(jìn)入)通過注入來引入。例如，如圖 70、 70A、 71、 76和77所示的集管箱4467具有許多注入開口 4491，其每 個都通過集管箱4467的壁4495延伸到間隙4493，間隙4493界定在扁平 管道端部4477與界定了收納開口 4479的一個或多個壁之間。
這些注入開口 4491可以位于集管箱4467的縱向側(cè)中的任一側(cè)或兩側(cè) 上。此外，超過一個注入開口 4491可以延伸到相同的收納開口 4479。在 此情況下，粘接劑4489可以例如通過集管箱4467的相對縱向側(cè)上的兩個 注入開口 4491同時注入相同的收納開口 4479。粘接劑4489可以一次一個 地注入與每個扁平管道4410相對應(yīng)的間隙4493中，同時或大體同時注入 一排間隙4493 (其與各個扁平管道4410相對應(yīng))中，或者同時或大體同 時注入芯體4465的全部間隙4493中。在一些實施例中，粘接劑4489覆蓋了每個扁平管道端部4477的整個周界，并/或可以填充扁平管道端部4477 與界定了收納開口 4479的相鄰壁之間的間隙4493。此外，在一些實施例 (例如，圖70、 70A、 71、 76和77的實施例)中，扁平管道4410的末端 可以保留為未被粘接劑4489覆蓋。
將粘接劑引入在扁平管道端部4477與收納開口 4479的內(nèi)壁之間的可 選方式是通過位于這些部件之間并與上述間隙4493流體連通的底部開口 或間隙4497來注入粘接劑。這種粘接劑引入的方式可以附加于或替代如 上所述通過注入開口 4491注入的方式，并可以去除對注入開口 4491的需 要。
圖84是描述根據(jù)本發(fā)明實施例的熱交換器4463的制造處理、涉及的 階段或制造步驟的框圖，并由通過此處理制造的熱交換器4463的示意圖 來實現(xiàn)。術(shù)語"階段"在此處僅用于簡化描述，并且不單獨表示或意味著 在制造生產(chǎn)線中這些"階段"之間存在物理劃分。例如，集管箱4467可 以在與施加粘接劑4489的處理(階段IV)相同或不同的位置處布置在自 由的扁平管道端部4477上(階段in)。
圖72-75圖示了根據(jù)本發(fā)明其他實施例的集管箱4467。此實施例采用 了與以上結(jié)合圖70、 70A、 71、 76和77所述的集管箱4467的實施例相同 的許多結(jié)構(gòu)并具有許多相同屬性。因此，以下描述主要針對與以上結(jié)合圖 70、 70A、 71、 76和77所述的實施例不同的結(jié)構(gòu)和特征。對于與以下所述 和如圖72-75所示的集管箱的結(jié)構(gòu)和特征相關(guān)的額外信息、以及這些結(jié)構(gòu) 和特征的可選方案，將對以上結(jié)合圖70、 70A、 71、 76和77的描述進(jìn)行 參考。此后，如圖72-75所示的實施例的與圖70、 70A、 71、 76和77的 實施例的結(jié)構(gòu)和特征相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)和特征將被分配有4500系列的附圖標(biāo) 記。
類似于圖70、 70A、 71、 76和77所示的集管箱4467，如圖72-75所 示的集管箱4567具有用于與扁平管道4510流體連通的內(nèi)室4587、每個都 具有用于收納扁平管道4510的端部4577的后部4585的許多收納開口 4579、以及沿著集管箱4567的縱向側(cè)(在圖72-75中僅一側(cè)可見)的許多 注入開口 4591。圖75提供了與收納開口 4579相關(guān)的額外細(xì)節(jié)，包括用于收納并支撐扁平管道4510 (圖75中未示出)的端部4577的后部4585， 以及與收納開口 4579流體連通的注入開口 4591。
通過收納開口 4579收納的扁平管道4510界定了收納開口 4579的內(nèi)表 面與扁平管道端部4577之間的相應(yīng)間隙4593。具體參考圖73，相應(yīng)收納 開口 4579內(nèi)的每個扁平管道4510的流動通道4516與集管箱4567的內(nèi)室 4587流體連通。圖73也圖示了注入開口 4591與收納開口 4579之間的連 接，以用于如上所述將粘接劑4589 (未示出)注入到間隙4593中。
如圖74最佳示出的，收納開口 4579的入口可以在每個扁平管道端部 4577的一側(cè)或多側(cè)上被入口壁4599 (圖75中未示出)封閉或大體封閉。 入口壁4599可以由集管箱4567的一個或多個元件來界定，例如其中界定 有多個開口 (其界定了每個收納開口 4579的入口)的板(在該板以所述 多個開口與收納開口 4579對準(zhǔn)的情況下安裝時)?？蛇x地，入口壁4599
可以由收納開口壁的末端(其被膨大、展開、彎曲或以其他方式成型以如 上所述封閉間隙4593)來界定。在一些實施例中入口壁4599被成型為與 收納在其中的扁平管道端部4577的橫截面形狀匹配或大體匹配。此外， 入口壁4599可以制成一定的尺度以界定與扁平管道端部4577的活動配 合，或可以替代地界定緊配合，使得輕微的壓力可以施加在集管箱4567 和/或扁平管道4510上，以將扁平管道4510推動經(jīng)過入口壁4599并推入 收納開口 4579的其余部分。這樣，可以在集管箱4567與扁平管道端部 4577之間提供在收納開口 4579的入口處的密封。這些密封在一些實施例 中可以是液密或大體液密的，并且在一些實施例中可以防止粘接劑注入期 間的粘接劑泄漏。
應(yīng)該注意，如圖72-75 (以及其他圖)所示的集管箱4567的構(gòu)造僅是 示例性的，并不限制本發(fā)明的范圍。
在一些實施例中，扁平管道端部4477、 4577可以變形。例如，扁平 管道端部4477、 4577可以變形使得在扁平管道端部4477、 4577處扁平管 道4410、 4510的大直徑D增大而扁平管道4410、 4510的小直徑d減小。 考慮到在一些實施例中扁平管道4410、 4510的相對較小的壁厚，可以在 對扁平管道4410、 4510的壁不具有顯著負(fù)荷的情況下進(jìn)行這種變形。在一些實施例中，為變形的扁平管道端部4477、 4577的周界的尺度保持與 變形的扁平管道端部4477、 4577的尺度大體相同。結(jié)果，在這些實施例 中扁平管道4410、 4510的壁不會經(jīng)歷顯著的膨脹或收縮。
在其中扁平管道端部4477、 4577變形的一些實施例中，可以在將扁 平管道端部4477、 4577引入到集管箱4467、 4567的相應(yīng)收納開口 4479、 4579中之前進(jìn)行這些變形?，F(xiàn)在將結(jié)合圖78-83描述其中扁平管道端部已 經(jīng)變形的扁平管道對集管箱連接的示例。
圖78-83圖示了根據(jù)本發(fā)明的三個額外實施例的扁平管道對集管箱連 接。這些實施例采用了與以上結(jié)合圖70-77所述的扁平管道對集管箱連接 的實施例相同的許多結(jié)構(gòu)并具有許多相同屬性。因此，以下描述主要針對 與以上結(jié)合圖70-77所述的實施例不同的結(jié)構(gòu)和特征。對于與以下所述和 如圖78-83所示的連接實施例的結(jié)構(gòu)和特征相關(guān)的額外信息、以及這些結(jié) 構(gòu)和特征的可選方案，將對以上結(jié)合圖70-77的描述進(jìn)行參考。此后，如 圖78-83所示的實施例的與圖70-77的實施例的結(jié)構(gòu)和特征相對應(yīng)的結(jié)構(gòu) 和特征將被分別分配有4600、 4700和4800系列的附圖標(biāo)記。
在如圖78-84所示的各個實施例中，扁平管道端部4677、 4777、 4877 變形，集管箱4667、 4767、 4867具有相應(yīng)成型的收納開口 4679、 4779、 4879。在硬釬焊處理結(jié)束之后-將扁平管道端部4677、 4777、 4877設(shè)置到 收納開口 4679、 4779、 4879中之前，進(jìn)行如圖78-84所示的扁平管道端部 4677、 4777、 4877的變形。
在圖78-80的實施例中，每個扁平管道4610具有緊密收納在收納開口 4679的相應(yīng)后部4685中的端部4677。在此實施例中，每個扁平管道4610 的寬側(cè)4622、 4624已經(jīng)延展(例如，離開彼此彎曲)以界定擴大的扁平 管道端部4677，而窄側(cè)4618、 4820被壓縮(集，朝向彼此彎曲)。此 外，每個收納開口 4679還具有用于對扁平管道4610插入到期望距離進(jìn)行 限制的止擋件4675 (見圖80)。
類似于圖78-80的實施例，在圖81-83的實施例中，每個扁平管道 4710、 4810的寬側(cè)4722、 4724、 4822、 4824已經(jīng)延展以界定擴大的扁平 管道端部4777、 4877，而窄側(cè)4718、 4720、 4818、 4820已經(jīng)壓縮。但是，集管箱4767、 4867的界定了收納開口 4779、 4879的那部分具有沿靠 著收納開口 4779、 4879的至少一部分延伸(并在一些實施例中繞收納開 口 4779、 4879延伸)的一個或多個狹縫4773/4873。在任一情況下，狹縫 4773、 4873被定位并制成一定的尺度以收納扁平管道4710、 4810的自由 端部4777、 4877。狹縫4773、 4873還用作對扁平管道端部4777、 4877的 插入深度進(jìn)行限制的止擋件。
在將扁平管道端部4777、 4877插入到收納開口 4779、 4879和狹縫 4773、 4873中之后，可以將粘接劑4789、 4889 (未示出)注入扁平管道 端部4777、 4877與收納開口 4779、 4879的內(nèi)表面之間的間隙4793、 4893 中。此注入能夠以本文所述的任意方式進(jìn)行，并作為示例通過經(jīng)由圖81-83的圖示實施例中的注入開口 4791、 4891注入來進(jìn)行。在一些實施例 (包括其中使用變形的扁平管道端部的那些實施例)中， 一個或多個插入 件4771可以布置在扁平管道端部4777之間以幫助防止當(dāng)扁平管道端部 4777暴露于內(nèi)壓負(fù)荷時扁平管道端部4777的變形。例如，通過這些插入 件4771的使用，在圖1-5的實施例中形成的內(nèi)折疊可以受到保護(hù)以避免在 暴露于內(nèi)壓時變形。例如，在圖81和83的圖示實施例中，插入件4771 具有大體梯形的橫截面形狀，不過，至少部分地根據(jù)扁平管道端部4777 的相鄰形狀，可以使用任意其他橫截面形狀?？梢栽谑┘诱辰觿?789之 前或之后(例如，在圖84中，在臺III之后，或者在臺IV之前或之后) 將插入件4771引入到與扁平管道端部4777相鄰的其位置。
在被使用的情況下，插入件4771可以由包括但不限于塑料或金屬的 任意材料制造，可以是實體的或中空的，并在一些實施例中可以由容易變 形或可流動并且稍后固化的物質(zhì)來界定。此外，多個插入件4771可以在 插入之前或插入期間連接到流入共同的桿或梁，以界定梳狀的形狀(未示 出)。例如通過共同的桿或梁進(jìn)行的這種插入可以允許在一個步驟中放置 兩個或更多(在一些實施例中，全部)插入件4771。在一些實施例中，共 同的桿或梁與插入件4771之間的連接是不穩(wěn)定的，能夠在插入件4771的 插入之后移除共同的桿或梁。
為了能夠?qū)⒉迦爰?771插入在相鄰的扁平管道端部4777之間的期望位置，集管箱4767的相對縱向壁4795中的任一者或兩者可以具有與這些 位置對準(zhǔn)并制成一定尺度以能夠進(jìn)行插入件4771的插入的孔(例如，件 圖83)。關(guān)于這一點，應(yīng)該注意，插入件4771不一定占用相鄰的扁平管 道端部4777的整個空間，而僅需要占用扁平管道端部4777之間的足以在 根據(jù)要求的壓力下支撐端部的空間。
應(yīng)該注意，無論扁平管道端部4477、 4577、 4677、 4877是否變形， 都可以利用本文所述的將粘接劑引入到扁平管道端部4477、 4577、 4677、 4777、 4877與收納開口 4479、 4579、 4679、 4779、 4879之間的位置的各 種方式。
在本發(fā)明的一些實施例中，集管箱4467、 4567、 4667、 4767、 4867 可以包括延伸在集管箱4467、 4567、 4667、 4767、 4867的收納開口 4469、 4569、 4679、 4779、 4879的壁之間并/或至少部分地界定了這些壁 的加勁壁4469、 4569、 4669、 4769、 4869。這些加勁壁4469、 4569、 4669、 4769、 4869可以用于根據(jù)需要對集管箱4467、 4567、 4667、 4767、 486的部件提供強化，并在圖示的集管箱實施例中不可見。例如， 一個或多個加勁壁4669、 4769、 4869可以在集管箱4667、 4767、 4867的 橫向上延伸(例如，將集管箱4667、 4767、 4867的相對縱向壁4695、 4795、 4895連接)，并可以對集管箱4667、 4767、 4867提供附加的強度 和/或剛度。加勁壁4669、 4769、 4869能夠以任意方式形成，并可以與集 管箱4667、 4767、 4867 —體，或可以是以任意合適方式連接到集管箱 4667、 4767、 4867的單獨元件。在一些實施例中，加勁壁4669、 4769、 4869在集管箱4667、 4767、 4867的注模期間形成，并因此是集管箱 4667、 4767、 4867的一體部分。
根據(jù)本發(fā)明的集管箱4667、 4767、 4867的一些實施例還可以具有或 替代地具有相對于集管箱4667、 4767、 4867縱向地延伸的加勁壁。例 如，這種加勁壁可以形成在界定了集管箱4667、 4767、 4867的收納開口 4679、 4779、 4879的壁之間并將這些壁連接。作為示例， 一個這種縱向加 勁壁4469在圖70A中示出，并位于集管箱4667、 4767、 4867的前面和后 面之間的中途(不過，這種縱向加勁壁可以根據(jù)需要位于其他位置)。這種縱向延伸的加勁壁4469可以沿著集管箱4667、 4767、 4867長度的任意 部分或全部延伸(根據(jù)需要被收納開口 4679、 4779、 4879中斷)。
如上所述，集管箱可以由以任意合適方式連接在一起的任意數(shù)量的部 件構(gòu)造。例如，圖72和82圖示了其中集管箱4467、 4867由兩個部件 4467a、 4467b和4867a、 4867b形成的集管箱4467、 4867。在兩個圖示實 施例中，部件4467a、 4467b和4867a、 4867b沿著Z形界面接合，并可以 通過焊接或粘接來接合。至少部分地基于用于形成集管箱集管箱4467、 4867的材料，建立這種連接的其他方式是可能的。在一些實施例中，此連 接是可松開的，例如圖72-75所示的那樣，其中集管箱4467上的夾子可以 用于將集管箱的部件4467a相對于集管箱的其余部件4467b以可松開的方 式緊固到位。
本文所述的各種扁平管道可以在適用于不同應(yīng)用的多種不同的熱交換 器中使用。在這樣處理時，扁平管道可以從如圖l-54所示的實施例進(jìn)行修 改，并/或以使熱交換器適用于具體應(yīng)用的各種不同方式組裝在熱交換器 中。
圖85-90圖示了根據(jù)本發(fā)明不同實施例的熱交換器的四種構(gòu)造。雖然 通過修改扁平管道的數(shù)量和布置并/或通過修改扁平管道的類型(例如，管 道尺寸和形狀、插入件尺寸和形狀等)可以得到其他的熱交換器實施例， 但是如圖85-91所示的熱交換器每個都提供了在許多應(yīng)用中的獨特優(yōu)點。
在更詳細(xì)描述如圖85-90所示的各個熱交換器4963、 5053、 5163、 5263之前，應(yīng)該注意，其中所示的每個扁平管道4910、 5010、 5110、 5210可以被具有以上參考圖1-54所述的形狀中的任一者并用以上參考圖 l-54所述的方式中的任一者構(gòu)造，并且也在本文結(jié)合圖l-84的實施例描述 的熱交換器組件特征和組裝方法(例如，與扁平管道、芯體構(gòu)造和芯體對 頭箱安裝相關(guān)的)可以用于如圖85-90所示的熱交換器4963、 5063、 5163、 5263的構(gòu)造和制造中。例如，如圖85-90所示的扁平管道4910、 5010、 5110、 5210中的每一者都是具有插入件4934、 5034、 5134、 5234 的兩件式扁平管道4910、 5010、 5110、 5210，其中使用兩件單獨的片材料 來形成各個所示的管道4910、 5010、 5110、 5210，并且其中使用第三件單獨的片材料來形成內(nèi)插入件4934、 5034、 5134、 5234。雖然如圖85-90所 示的具體兩件式扁平管道構(gòu)造(具有插入件)是對于所述應(yīng)用和其他應(yīng)用 所期望的，但是這些扁平管道4910、 5010、 5110、 5210中的任一者可以 阿被以上所述和/或以上所示的一件式或其他兩件式扁平管道(具有插入 件)中的任一者替代以使扁平管道4910、 5010、 5110、 5210和得到的熱 交換器4963、 5063、 5163、 5263適用于任意期望的應(yīng)用。關(guān)于這一點， 由不同數(shù)量的片形成的、扁平管道4910、 5010、 5110、 5210與插入件的 組合可以用于相同的熱交換器4963、 5063、 5163、 5263中。
在圖85-91的圖示管道構(gòu)造和剛剛提及的任意可選管道構(gòu)造中，至少 部分地根據(jù)用于構(gòu)造扁平管道的材料片的數(shù)量，扁平管道的窄側(cè)中的任一 側(cè)或兩側(cè)可以由材料的相鄰疊置的縱向邊緣形成。因此每對疊置縱向邊緣 界定了扁平管道的加強窄側(cè)。在一些實施例中，扁平管道的疊置縱向邊緣 中的一者或兩者可以折疊一次或多次，以在扁平管道的窄側(cè)處界定更大的 材料厚度。在這些實施例的一些中，界定了插入件的加強材料片可以具有 被成型為處于與扁平管道的疊置縱向邊緣相鄰的一個或兩個縱向邊緣，由 此提供了在窄側(cè)處用于管道加強的額外材料層。此外，插入件的縱向邊緣 中的任一者或兩者可以折疊以具有與扁平管道的疊置縱向邊緣處于相鄰的 多層厚度，由此提供了在窄側(cè)中的任一側(cè)或兩側(cè)處進(jìn)一步的加強。因此， 扁平管道的窄側(cè)中的任一側(cè)或兩側(cè)可以實現(xiàn)其量為用于成扁平管道壁的片 材料厚度的至少兩倍并在一些實施例中大于兩倍的厚度，在一些實施例 中，這是通過輥扎更厚的片材料來形成的。
如以上更詳細(xì)描述的，在其中扁平管道由單個部件(具有或不具有插 入件)構(gòu)造的那些實施例中，可以通過將材料片的一個或多個折疊制圓來 形成扁平管道的第一窄側(cè)，并將材料片的相對縱向邊緣疊置以形成扁平管 道的第二窄側(cè)(例如通過將一個縱向邊緣的彎曲收納或包圍在另一個縱向 邊緣的更大彎曲內(nèi)，或以本文所述的其他方式)來實現(xiàn)窄側(cè)的加強。
在一些一件式扁平管道實施例， 一個材料片可以形成扁平管道的外壁 以及內(nèi)流動通道。在這些實施例中，臺階部可以位于材料片的彎曲(其界 定了扁平管道的窄側(cè))處(在該處材料片的縱向邊緣被嵌套)使得扁平管道的外表面保持就可能平滑。此外，在其中插入件由單獨的材料片界定的 那些實施例中，此單獨的材料片的兩個縱向邊緣可以被制圓或以其他方式 成型為收納在扁平管道的窄側(cè)內(nèi)(例如，見圖46的圖示實施例)。
還如以上更詳細(xì)描述的，在其中扁平管道由兩個單獨部件構(gòu)造(具有 或不具有插入件)的那些實施例中，兩個單獨部件可以構(gòu)造為相同，在此 情況下，每個部件的一個縱向邊緣可以具有包圍另一個部件的相鄰縱向邊 緣的更小彎曲的彎曲。這兩個單獨部件可以因此相對彼此顛倒以形成扁平 管道。在其他實施例中，兩個單獨部件不彼此相同，并具有以本文所述的 任意方式接合在一起的相對縱向邊緣(包括但不限于嵌套拱形縱向邊
此外，本文所述和/或所示的管道實施例中任一者的大體平面寬側(cè)可以
用于提供用于安裝鰭片的改善的硬釬焊連接，由此帶來了熱交換器4963、 5053、 5163、 5263的提高的熱交換效率。
此外在可以用于圖85-89的熱交換器的兩件式和三件式扁平管道構(gòu)造 的任一者中，內(nèi)插入件可以是波紋形的或其他形狀以界定通過扁平管道的 兩個或更多流動通道。內(nèi)插入件可以具有位于沿著插入件寬度的不同位置 處的不同形狀和/或尺寸的波紋，以界定具有不同形狀和/或尺寸的流動通 道的兩個或更多橫向布置的區(qū)域(例如，見圖85-89)。更寬泛而言，內(nèi) 插入件可以成型為界定位于沿著兩件式或三件式扁平管道的寬度的不同位 置處的具有不同形狀和/或尺寸的流動通道的區(qū)域。在一些實施例中，流動 通道的不同區(qū)域可以彼此隔離，而在其他實施例中，不同區(qū)域彼此流體連 通(例如，在沿著一個或多個流動通道的長度的一個或多個位置處)。此 外，在一些實施例中，在一個區(qū)域中的流動通道每個都與相同區(qū)域的另一 個流動通道沿著扁平管道的長度彼此隔離，而在其他實施例中，相同區(qū)域 內(nèi)的流動通道彼此流體連通(例如，經(jīng)由相鄰流動通道之間的開口)，但 是與其他區(qū)域中的其他流動通道隔離。
應(yīng)該理解，利用在圖85-98的圖示實施例中的根據(jù)本發(fā)明的扁平管道 4910、 5010、 5110、 5210的許多優(yōu)點涉及以低成本、減少的材料量和/或 提高的熱交換性能來制造這種扁平管道。這些優(yōu)點通過使用如上所述用于
106形成扁平管道和插入件的具有相對較小厚度的片材料來實現(xiàn)。用于形成圖
示實施例中的扁平管道的壁的片材料具有不大于約0.15mm (0.0059055英 寸)的厚度。此外，此片材料具有不小于約0.03mm (0.0011811英寸)的
厚度。考慮到插入件可以硬釬焊到扁平管道的寬側(cè)壁的事實，這些類型的 壁厚度可以用于承受壓縮負(fù)荷，并可以在許多實施例中實現(xiàn)相對良好的內(nèi) 壓穩(wěn)定性。類似地，雖然上述插入件的材料厚度中的任一者可以用于圖 85-89的實施例，但是用于形成圖示實施例中插入件的片材料具有不大于 約0.09mm (0.003543英寸)。此外，此片材料具有不小于約0.03mm
(0.0011811英寸)的厚度。
通過利用用于圖示熱交換器4963、 5053、 5163、 5263和用于其他熱 交換器設(shè)計的各種扁平管道構(gòu)造，可以實現(xiàn)提高生產(chǎn)速度和/或降低材料和 組裝成本的優(yōu)點。例如，基于為形成上述根據(jù)本發(fā)明的一件式或兩件式扁 平管道所需的相對較小的片變形量，可以在管道車間(例如，制造生產(chǎn)線 3701和1900)使用無末端材料片甚至以較高的操作速度了更經(jīng)濟(jì)地職責(zé) 扁平管道。此外，利用相對較低的修改支出，可以使用相同的扁平管路源
(例如，如上所述制造的連續(xù)或無末端管路和具有鰭片的管路)來制造具 有幾乎任意深度的熱交換器。
如圖85-90所示的熱交換器4963、 5063、 5163、 5264不僅用于圖示在 許多應(yīng)用中提供了良好的性能結(jié)果的熱交換器實施例，而且還用于圖示在 能夠單獨或與根據(jù)本發(fā)明其他實施例的熱交換器中的特征結(jié)合使用的許多 熱交換器特征。這些特征包括但不限于，被內(nèi)部劃分以將分離的流動導(dǎo)引 通過相同扁平管道的不同內(nèi)部區(qū)域的集管箱，以及通過熱交換器的可能流 動布置。
現(xiàn)在參考如圖85所示的熱交換器4963，熱交換器4963具有單排具有 深度T (大體類似于每個扁平管道4910的大直徑D)扁平管道4910。雖 然上述其他的大直徑D和小直徑d中的任一者可以用于扁平管道4910，但 是如圖85所示的扁平管道4910的大直徑D不大于約300mm (11.811英 寸)。在一些實施例中，不小于約10mm (0.3937英寸)的大直徑D用于 提供良好的性能結(jié)果。此外，如圖85所示的扁平管道4910的小直徑d不大于約15mm (0.59055英寸)。在一些實施例中，使用不小于約0.7mm (0.2756英寸)的小直徑d以提供良好的性能結(jié)果。在圖85的圖示實施例 中的扁平管道4910的這些尺度特別適用于機動車輛中的熱交換器4963。 但是，其他應(yīng)用是可以的，并落在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
如圖85所示的熱交換器4963適于通過在扁平管道4910之間行進(jìn)的共 同的冷卻流體(例如，空氣)的流動來冷卻兩種或三種流體。在圖86中 冷卻空氣被示出為雙向框形箭頭，其流動通過扁平管道4910之間的鰭片 (未示出)。
根據(jù)圖86的圖示實施例，冷卻空氣可以從左向右或與之相反流動通 過由管道-鰭片塊體4965界定的冷卻網(wǎng)路。扁平管道4910每個都包括位于 沿著扁平管道4910的寬度的不同位置處的四個內(nèi)部區(qū)域4975a、 4975b、 4975c、 4975d。四個圖示的內(nèi)部區(qū)域4975a、 4975b、 4975c、 4975d具有相 同或大體相同寬度，但是在其他實施例中不同寬度的內(nèi)部區(qū)域4975a、 4975b、 4975c、 4975d是可能的。此外，每個圖示的內(nèi)部區(qū)域4975a、 4975b、 4975c、 4975d具有許多流動通道4916a、 4916b、 4916c、 4916d， 其每個都具有與其他內(nèi)部區(qū)域4975a、 4975b、 4975c、 4975d的流動通道 4916a、 4916b、 4916c、 4916d具有不同形狀和/或尺寸。在每個內(nèi)部區(qū)域 4975a、 4975b、 4975c、 4975d中的流動通道4916a、 4916b、 4916c、 4916d 的形狀和尺寸至少部分地由在該內(nèi)部區(qū)域4975a、 4975b、 4975c、 4975d中 的插入件4934的形狀界定。雖然在圖示實施例中插入件的形狀隨著內(nèi)部 區(qū)域4975a、 4975b、 4975c、 4975d的不同而不同，但是每個扁平管道 4410與熱交換器4963中的其他扁平管道大體相同。
雖然在圖85所示的熱交換器4963中采用四個內(nèi)部區(qū)域4975a、 4975b、 4975c、 4975d，但是在其他實施例中可以由一個或多個扁平管道 4910界定任意數(shù)量的內(nèi)部區(qū)域4975a、 4975b、 4975c、 4975d。此外，雖然 在如圖85所示的扁平管道4910的每個內(nèi)部區(qū)域4975a、 4975b、 4975c、 4975d中的插入件4934的各個部分具有與其他內(nèi)部區(qū)域4975a、 4975b、 4975c、 4975d中的該部分不同的形狀(由此界定了在每個內(nèi)部區(qū)域 4975a、 4975b、 4975c、 4975d中不同的流動通道4916a、 4916b、 4916c、4916d)，在其他實施例中，內(nèi)部區(qū)域4975a、 4975b、 4975c、 4975d中的 兩個或更多可以具有相同或大體相同的流動通道4916a、 4916b、 4916c、 4916d。
繼續(xù)參考圖85，在一些實施例中，熱交換器4963或熱交換器4963的 部分中的每個扁平管道4410具有相同數(shù)量的內(nèi)部區(qū)域4975a、 4975b、 4975c、 4975d，并且流動通道4916a、 4916b、 4916c、 4916d具有相同或大 體相同的形狀和尺寸。但是，這在其他實施例中不是必要的情況。在每個 扁平管道4910內(nèi)和在扁平管道4910的組中的區(qū)域的尺寸和形狀可以至少 部分地基于應(yīng)用的要求來確定。
圖85的熱交換器4963包括兩個集管箱4967a和4967b。 一個集管箱 4967a包括三個劃分壁4973a、 4973b和4973c，其沿著與熱交換器4963的 深度T大體垂直的方向延伸，并相對于集管箱4967a和4967b的長度方向 展開。另一個集管箱4967b包括兩個劃分壁4973d和4973e。
圖85圖示了表示流動通過熱交換器4963的方向的許多箭頭。在左側(cè) (相對于圖85)，介質(zhì)流動到第一集管箱4967a中并經(jīng)過每個扁平管道 4910的第一內(nèi)部區(qū)域4975a。第二介質(zhì)在第一集管箱4967a中流動并經(jīng)過 每個扁平管道4910的第二內(nèi)部區(qū)域4975b，并通過其中的第一劃分壁 4973a與通過第一內(nèi)部區(qū)域4975a的第一介質(zhì)的流動相分離。第二介質(zhì)還 在第二集管箱4967b處通過其中的第一劃分壁4973d與第一介質(zhì)分離，并 在第二集管箱4967b處通過其中的第二劃分壁4973e與通過熱交換器4963 的第三介質(zhì)(其在一些實施例中可以是第一介質(zhì)第二次經(jīng)過熱交換器 4963，或在其他實施例中為另一種介質(zhì))分離。第一集管箱4967a的中間 劃分壁4973b將進(jìn)入熱交換器4%3的第二介質(zhì)的流動與在經(jīng)過每個扁平 管道4910的第三內(nèi)部空間4975c之后離開熱交換器4963的第二介質(zhì)的回 流相分離。第三介質(zhì)通過流動經(jīng)過每個扁平管道4910的第四內(nèi)部區(qū)域 4975d而經(jīng)過熱交換器4963，并在第一集管箱4%7a中通過其中的第三劃 分壁4973與第二介質(zhì)分離。
在剛剛描述的熱交換器4963的一些應(yīng)用中，熱交換器4963的左側(cè)部 分(參考圖85的立體圖)可以是用于進(jìn)氣的高溫區(qū)域。在經(jīng)過每個扁平管道4910的第一內(nèi)部區(qū)域4975a之后離開熱交換器4963的這個部分的進(jìn) 氣在一些實施例可以回流到熱交換器4963中，其經(jīng)過熱交換器4963的右 側(cè)部分中每個扁平管道4910的第四內(nèi)部區(qū)域4975b。因此，此回流可以接 著是用于進(jìn)氣的低溫區(qū)域。在這些實施例中，在扁平管道4910之間經(jīng)過 的冷卻流體在圖85的圖示實施例中可以從右向左流動。在熱交換器4963 的中間部分，高溫冷卻流體可以進(jìn)入第一集管箱4967a，經(jīng)過每個扁平管 道4910的第二內(nèi)部區(qū)域4975b，并經(jīng)由第二集管箱4967b且通過每個扁平 管道4910的第三內(nèi)部區(qū)域4975c返回以離開熱交換器4963。此流體的回 程(在第一程的上游，參考相對于在扁平管道4910之間經(jīng)過的冷卻流體 的流動方向)因此界定了低溫冷卻劑區(qū)域。在一些實施例中，經(jīng)過第二和 第三內(nèi)部區(qū)域4975b、 4975c的此流體的10%可以再次流動經(jīng)過這些區(qū) 域，以進(jìn)一步降低溫度，不過在其他實施例中，其他百分比(包括0)是 可能的。此外，在其他實施例中，具有任意數(shù)量的流體入口和出口的任意 數(shù)量的集管器4967a、 4967b中的任意數(shù)量的劃分壁4973a、 4973b、 4973c、 4973d、 4973e可以以其他方式布置以提供其他的熱交換器設(shè)計和 功能。
圖86圖示了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的熱交換器5063，其中使用了 具有如圖87所示的特征的扁平管道5010。圖示熱交換器5063適用于車載 冷卻流體散熱器，不過對于熱交換器5063的其他應(yīng)用也是可能的。此熱 交換器5063包括內(nèi)部區(qū)域5075a，基于其中冷卻流體的溫度相對較高的事 實，內(nèi)部區(qū)域5075a在一些實施例中可以是高溫區(qū)域。內(nèi)部區(qū)域5075a還 可以包括低溫內(nèi)部區(qū)域5075b，其中離開第一內(nèi)部區(qū)域5075a的冷卻流體 的至少 一部分的溫度可以被進(jìn)一步降低。
與如圖86所示的扁平管道5010相關(guān)的更多細(xì)節(jié)可以在圖87中看到， 圖87示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的能夠在圖86的熱交換器5063中的使用的 扁平管道5010。雖然如圖87所示的扁平管道5010提供了獨特的性能結(jié) 果，但是應(yīng)該注意，可以替代地使用本文所揭示的其他扁平管道實施例中 的任一者。如圖87所示的扁平管道5010由兩個單獨的材料片形成，其各 個形成了兩件式扁平管道5010的第一和第二部分5012、 5014。第三材料片用于形成插入件5034。圖示實施例中的第一和第二部分5012、 5014是 相同或大體相同的，但是相對于彼此倒轉(zhuǎn)。在制造處理中，界定了較大拱 形部分的較大彎曲形成在每個部分5012、 5014的一個邊緣上，并包圍形 成在另一個部分5014、 5012的相應(yīng)縱向邊緣上的較小拱形部分，使得扁 平管道5010的窄側(cè)5018、 5020每個都具有兩倍壁厚。此外，插入件5034 的相對縱向邊緣5038、 5040成型為裝配在扁平管道5010的窄側(cè)5018、 5020內(nèi)側(cè)內(nèi)。在此具體構(gòu)造中，在一個窄側(cè)5018上界定了三層厚度。在 其中插入件5034的材料厚度與用于第一和第二部分5012、 5014的材料厚 度相同的那些實施例中，前述的三層厚度可以是用于形成第一和第二部分 5012、 5014的材料厚度的三倍，不過在其他實施例中，插入件5034可以 由更薄的材料制成。應(yīng)當(dāng)注意，圖87中所示的特征可以被應(yīng)用至這里描 述及/或示出的其他任何扁平管道的實施例。
在圖86的熱交換器中，扁平管道5010的兩個內(nèi)部區(qū)域5075a、 5075b 至少部分地由插入件5034在每個內(nèi)部區(qū)域5075a、 5075b內(nèi)的部分界定。 利用由第一內(nèi)部區(qū)域5075a中插入件5034的波紋之間的更窄空間界定相對 較窄的流動通道5016，第一內(nèi)部區(qū)域5075a可以在一些實施例中用于支持 壁第二內(nèi)部區(qū)域5075b中的流體更高的壓力。此外，與第二內(nèi)部區(qū)域 5075b相對應(yīng)的第二窄側(cè)5020壁相對的(第一)窄側(cè)5018具有更大的加 強作用。由插入件5034在第二窄側(cè)5020處的具有兩個額外折疊的縱向邊 緣5040來形成此加強，由此提供了具有五層材料的第二窄側(cè)5020。此設(shè) 計提供了根據(jù)本發(fā)明的扁平管道5010在由于扁平管道5010的選擇區(qū)域中 的預(yù)期應(yīng)力在需要加強的情況下如何得到加強的示例，并且其可以在預(yù)期 應(yīng)力相對較低的其他區(qū)域中設(shè)置有更薄壁區(qū)域(例如，在一些實施例中 0.03mm-0.15mm (0.0011811-0.0059055)。用于構(gòu)造扁平管道5010的材料 重量和熱交換器5010的制造損耗可以因此得到顯著減小。
圖88圖示了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的熱交換器，其利用了如圖89 所示的扁平管道5110。在圖88和89的圖示實施例中，每個扁平管道 5110的內(nèi)側(cè)區(qū)域5175具有至少部分地由沿著插入件5134的寬度而均勻或 大體均勻地形成的插入件5134界定的許多流動通道5116。但是，熱交換器5163設(shè)置有兩組不同的扁平管道5110的組Gl、 G2，其具有彼此不同 的流動通道5116。在其他實施例中，任意數(shù)量的這種組是可能的。流入或 流出扁平管道5110的每組Gl、 G2的流體通過沿著熱交換器5163的深度 方向延伸的集管箱5167中的橫向劃分壁5173而與另一組G2、 Gl中的流 體相分離。不同的流體可以在扁平管道5110的各組Gl、 G2中流動。例 如，第一介質(zhì)(例如，油)可以在一組Gl中流動，而第二介質(zhì)(例如， 冷卻流體)可以在另一組G2中流動。從組G2的扁平管道5110中更窄的 流動通道5116的使用和插入件5134的壁之間更小的距離，以及組G2的 扁平管道5110中窄側(cè)5118、 5120的用于相對更穩(wěn)定的更大程度的加強可 以看出，組G2的扁平管道5110通常適用于處于比組Gl的扁平管道5110 的壓力更高的壓力。在一些應(yīng)用中，組G2的扁平管道5110可以界定熱交 換器5163的低溫冷卻流體散熱器部分，而組Gl的扁平管道5110可以界 定熱交換器5163的高溫冷卻流體散熱器部分。
假定組G2的扁平管道5110中的介質(zhì)相比組Gl的扁平管道51.10中的 介質(zhì)處于更高壓力下，則由其中使用的插入件5134的設(shè)計來對組G2的扁 平管道5110的寬側(cè)5122、 5124和窄側(cè)5118、 5120進(jìn)行加強。具體而言， 組G2的扁平管道5110中插入件5134的波紋顯著地窄于組Gl中的扁平管 道5110中插入件的波紋。此外，組G2中扁平管道5110的窄側(cè)5118、 5120具有五層材料(通過將第一和第二管道部分5112、 5124在窄側(cè) 5118、 5120處的疊置縱向邊緣界定的兩層，以及由插入件5134的每個縱 向邊緣5138、 5140上的桑個折疊界定的三層)，而僅在組G1中的扁平管 道5110的窄側(cè)5118、 5120處由于缺少這種插入件折疊而僅布置了三層材 料。應(yīng)該注意，兩組Gl、 G2內(nèi)的扁平管道5110可以是相同或大體相同 的，并如圖89所示可以都等同地適用于的不同類型的插入件5134。因 此，通過界定了用于熱交換器5163的不同組的扁平管道5110的不同插入 件5134，而在此具體實施例中產(chǎn)生了扁平管道5110中兩個不同的內(nèi)部區(qū) 域5175。
圖90圖示了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的熱交換器，其利用了與圖53 相似的扁平管道5210。在此具體實施例中，內(nèi)部區(qū)域5275a、 5275b的相
112對尺寸在熱交換器5263的多個扁平管道5210之間變化。在一些實施例 (包括例如圖90的圖示實施例)中，內(nèi)部區(qū)域5275a、 5275b的相對尺寸 沿著熱交換器5263的至少一部分而隨著扁平管道5210逐漸變化。因此， 緊固到扁平管道5210的集管箱5267可以具有相對于扁平管道5210的端部 傾斜延伸的劃分壁5273a。此劃分壁5273a的位置可以對應(yīng)于扁平管道 5210中內(nèi)部區(qū)域5275a、 5275b的尺寸改變。如果需要， 一個或多個額外 的劃分壁(例如圖90所示的劃分壁5273b)可以被包括在集管箱5267中 以根據(jù)需要提供對經(jīng)過熱交換器5263的流動的進(jìn)一步分離。
可以用于上述熱交換器實施例中任一者的一件式扁平管道5310的示 例在圖91中作為示例示出。除了圖91的實施例中大體矩形的插入件波紋 5252 (與圖54的實施例中大體三角形的波紋4352相對照)之外，并除了 圖54中具有相同尺寸而在圖91中具有不同尺寸的流動通道4316、 5316之 外，圖91中的一件式扁平管道5310與前述如圖54所示的扁平管道大體相 同。因此，這里對于與如圖91所示的扁平管道相關(guān)的更多信息，對伴隨 圖54的描述進(jìn)行參考。
圖54和91中的扁平管道4310、 5310可以由單個材料片制造，并可以 替代以上結(jié)合圖85-90所述的實施例中的任一扁平管道來使用。還應(yīng)該注 意，本文所揭示的其他一件式和兩件式扁平管道中的任一者可以替代以上 結(jié)合圖85-90所述的實施例中的任一扁平管道來使用。如圖54和91所示 的扁平管道4310、 5310兩者的窄側(cè)4318、 4320、 5318、 5320包括用于形 成扁平管道4310、 5310的材料片的兩倍厚度。材料片可以在將要被彎曲 以形成扁平管道4310、 5310的窄側(cè)4318、 4320、 5318、 5320的兩個區(qū)域 (集，與材料片的被成型為界定一體插入件4334、 5334的那部分相鄰并 從側(cè)面相接的區(qū)域)中折疊兩次，由此將窄側(cè)區(qū)域的厚度增大了材料厚度 的三倍。此外，材料片的每個縱向邊緣能夠以如圖54和91所示的方式彎 曲并移動，以包圍各個被加強部分。這些被加強部分兩者都可以設(shè)置有臺 階部4358、 4360 (圖91中不可見，但圖54中可見)來以凹入的方式收納 相應(yīng)的縱向邊緣。為了對扁平管道4310、 5310的窄側(cè)4318、 4320、 5318、 5320進(jìn)行進(jìn)一步加強，可以將額外的折疊結(jié)合到如圖54和9i所示的被加強部分中。在圖91所示的扁平管道5310中，界定了兩組流動通道
5316，其每個流動通道都具有與另一組中的那些流動通道不同的尺寸。相 反，在圖54的圖示實施例中全部流動通道4316在尺寸上大體相同。
圖19-23示出了能夠由單個材料片制造的許多不同的扁平管道。類似 于本文所示的其他一件式扁平管道，如圖19-23所示的實施例中的每個都 尤其適用于結(jié)合圖85-90討論的熱交換器4963、 5063、 5163、 5263。具體 而言，以上結(jié)合圖19-23所述的扁平管道包括由豎直或水平折疊的設(shè)置而 被加強的窄側(cè)。此外，圖46圖示了能夠由單件片材料制造的扁平管道 3710，其具有能夠由另一件單獨的材料片制造的插入件3734。此具體扁平 管道3710還可以用于替代以上針對圖85-90所述的扁平管道4910、 5010、 5110、 5210中的任一者。如以上更詳細(xì)描述的，在圖46的實施例 中，通過將具有額外折疊的材料片的一部分折疊來形成一個被加強的窄側(cè) 3718。由材料片的一個縱向邊緣包圍相同材料片的相對縱向邊緣，來形成 另一個被加強的窄側(cè)3720。材料片的縱向邊緣中的任一個或兩個可以折疊 以提供進(jìn)一步加強來突出此另一個窄側(cè)3720。第二材料片可以如上所述設(shè) 置有許多波紋，并還可以在縱向邊緣3738、 3740的任一個或兩個處設(shè)置 有彎曲或折疊以提供對窄側(cè)3718、 3720的任一側(cè)或兩側(cè)的進(jìn)一歩內(nèi)加 強。
圖92-95圖示了用于連接材料片以形成熱交換器或熱交換器的一部分 (例如，熱交換器芯體、熱交換器芯體的一部分、管道插入件、熱交換器 管道、熱交換器的肋片或鰭片、熱交換器的頭箱等)的示例性熱交換器結(jié) 構(gòu)和方法。例如，在圖93-95的圖示實施例中，鰭片8313被硬釬焊到熱交 換器管道8310。在這些圖示實施例中，熱交換器管道8310由大體平面的 第一材料片8317形成，并且鰭片8313由具有波紋形狀的第二材料片8333 形成。在其他實施例中，被硬釬焊的材料片是相同材料片的不同部分。在 其他實施例中，并如下更詳細(xì)解釋的，熱交換器管道8310和/或鰭片8313 具有不同的形狀。
雖然本文所述的方法涉及本專利申請中具體熱交換器實施例的制造， 但是這僅作為示例。因此，應(yīng)該理解，參考圖92-95所述的處理可以應(yīng)用于本申請所述的全部熱交換器和熱交換器的部分的制造。
如上所解釋的，熱交換器管道8310和/或鰭片8313的相對較小的片材
料厚度可以提供與熱交換器的整體性能、可制造性以及使用更厚壁材料不 能得到的可能壁構(gòu)造(如本文所揭示的)相關(guān)的顯著優(yōu)點。此外，通過利 用本文所述的扁平管道特征中的一個或多個，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，具有適 用于各種應(yīng)用的特性的許多不同的扁平管道可以利用顯著減少的材料來構(gòu) 造，同時保持肋更重的傳統(tǒng)扁平管道的強度和熱交換屬性。此外，雖然在 本文涉及扁平熱交換器管道，但是本發(fā)明也可以應(yīng)用于或可選地應(yīng)用于具 有不同橫截面形狀的熱交換器管道，包括但不限于圓形、矩形、三角形或 其他多邊形、不規(guī)則形狀等。
在一些實施例中，熱交換器管道8310、熱交換器鰭片8313和/或熱交 換器的其他部分可以由具有相同或大體相同厚度材料片形成。可選地，在 其他實施例中，熱交換器的兩個或更多部分可以由具有不同厚度的材料片 形成。在這些其他實施例中，熱交換器管道8310可以由具有第一厚度材 料片8317形成，并且熱交換器鰭片8313可以布置在相鄰的管道8310之間 并可以由具有不同厚度的材料片8333形成。在這些實施例中，熱交換器 的第一部分(例如，頭箱)可以由具有第一厚度的材料片形成，熱交換器 的第二部分(例如，管道中的至少一者)可以由具有第二厚度的材料片形 成，而熱交換器的第三部分(例如，鰭片8333)可以由具有第三厚度的材 料片形成。
例如，在本發(fā)明的一些實施例中，扁平管道8310可以由具有不大于 約0,20mm (0.007874英寸)厚度的材料片8317形成。但是，在其他實施 例中，并如上所述，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)由具有不大于約0.15mm (0.0059055英寸)厚度的材料片形成的熱交換器管道提供了與由這種材 料制成的扁平管道和熱交換器的總體性能、可制造性以及使用更后的壁材 料不能得到的可能壁構(gòu)造(如本文所述的)相關(guān)的顯著優(yōu)點。可選地或附 加地，鰭片8313可以由具有不大于約0.20mm (0.007874英寸)厚度的材 料片8333形成。在其他實施例中，鰭片8313可以由具有在約0.03-0.15mm (0.0011811-0.0059055英寸)或略微更大范圍內(nèi)的厚度的材料片8333形成。在其他實施例中，熱交換器鰭片8313可以由具有不大于約 0.03-0.03mm (0.0011811-0.0035433英寸)的材料片8333形成。
如圖92-95所示，根據(jù)本發(fā)明的一些實施例制造的第一材料片8317可 以包括設(shè)置于第一材料片83137的外表面XI的至少一部分的硬釬焊層 8335，布置在硬釬焊層8335或硬釬焊層8335的一部分以下的內(nèi)犧牲層或 防腐蝕層8337，以及布置在犧牲層8337以下的芯體8315 (如圖92和94 所示的單層，并如圖93和95中具有兩層或多層)。如本文以及所附權(quán)利 要求中使用的，諸如"以下"、"下方"、"以上"和"上方"僅用于簡 化描述，并不僅表示或意味著所指的結(jié)構(gòu)必須在任意結(jié)構(gòu)中采用或采取的 任意特定方位。
在圖92-95的圖示實施例中的芯體8315例如包括例如鋁合金。鋁合金 可以具有合適量的一種或多種其他材料，例如錳、鎂、鈦、銅等，用于提 高芯體8315的強度和/或抗腐蝕性，或者用于根據(jù)期望改變芯體8315的一 個或多個其他特性。
在一些實施例種，芯體8315被改變?yōu)楫a(chǎn)生具有一個或多個與其余芯 體8315不同的層8339 (本文有時稱為芯體8315的副層)。例如，通過例 如在硬釬焊處理期間以升高的溫度將硅擴散在芯體8315的上部內(nèi)，上部 中鋁合金的結(jié)構(gòu)和/或成分可以改變?yōu)榻缍斯钄U散在其中的層8339 (見 圖93，其圖示了在圖92的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行的這種處理)。在一些實施例中， 可以通過產(chǎn)生包括硅的金屬間化合物(例如硅錳鋁金屬間化合物)來進(jìn)行 此改變。通過這樣處理，層8339中鋁合金的一種或多種成分(例如，僅 作為示例，錳)可以蓄積(在材料片8317被充分加熱以允許這種蓄積的 情況下)，導(dǎo)致芯體8315的改良層8339，其中在整個改良層8339的位置 中蓄積了金屬間化合物。在一些實施例中，硅可以幫助此蓄積，其例如通 過將合金成分中的一種或多種拉出固溶物，或以其他方式幫助此蓄積。
改良層8339的厚度可以取決于以上涉及的擴散發(fā)生時的溫度以及允 許這種擴散發(fā)生的時間(例如，硬釬焊循環(huán)的時段)。在一些實施例中， 改良層8339是相對于芯體8315的其余部分的陽極。例如，在其中作為硅 擴散到芯體8315中的結(jié)果，錳被垃出固溶物并作為金屬間物質(zhì)蓄積的那些實施例中，得到的改良層8339可以是相對于芯體8315的其余部分的陽 極。
繼續(xù)參考圖91-95，并如上所述，圖示的材料片8317包括一個或多個 犧牲層8337 (在圖92和93中為一個，在圖94和95中為兩個)。每個犧 牲層8337可以包括金屬材料，并可以是相對較純或非合金的金屬材料。 在一些實施例中，犧牲層8337包括鋁合金，硅以比通過下層的芯體材料 8315更慢的速率通過所述鋁合金擴散，并具有如本文所述的腐蝕能力。例 如，在一些實施例中，犧牲層8337包括鋁合金，硅以不超過通過下層的 芯體材料8315的速率的50%通過所述鋁合金擴散。在其他實施例中，犧 牲層8337包括鋁合金，硅以不超過通過下層的芯體材料8315的速率的70 %通過所述鋁合金擴散。關(guān)于這一點，犧牲層8337可以具有痕量(trace amount)的一種或多種額外材料(例如，鐵、銅、鋅、鎂等金屬以及這些 金屬的混合物)。在一些實施例中，犧牲層8337具有腐蝕能力，其與硬 釬焊處理之后硬釬焊層硬釬焊層8335的相鄰殘余硬釬焊材料的腐蝕能力 大體相似。關(guān)于這一點，應(yīng)該注意，在硬釬焊處理之后，殘余量的硬釬焊 材料可以保留在材料片8317的任意部分或全部上。此外，在一些實施例 中，犧牲層8337的材料是對于芯體8315的材料(例如，對于改良層8339 和/或?qū)τ谛倔w8315的其余部分)的陽極。
在一些實施例中，硬釬焊層8335包括鋁硅合金硬釬焊材料。在其他 實施例中，也可以使用或可選地使用其他硬釬焊材料，其中一些包括硅。 硬釬焊層8335可以延伸過材料片8317的整個外表面，或可以替代地延伸 過少于材料片8317的整個外表面(例如，僅延伸過期望的硬釬焊位 置)。硬釬焊層8335可以是硬釬焊操作中使用的材料片8317的一部分， 或可以在硬釬焊操作期間沉積在材料片8317的一部分上或由材料片8317 的一部分形成。在任一情況下，硬釬焊層S335的殘余硬釬焊材料可以是 對于犧牲層8337的陽極。 此處所述和/或圖92-95中所示的材料片8317的層和/或副層中的任一 者可以通過輥壓接合而緊固在一起。僅作為示例，可以通過將具有副層屬 性的材料層輥扎接合到另一層材料上來制造芯體8315的副層8339，從而制造如圖93所示的芯體8317。
如現(xiàn)在將解釋的，根據(jù)本發(fā)明形成的材料片8317可以減少和/或防止 腐蝕(例如，點腐蝕)。在一些實施例中，材料片8317的層和副層中的 一個或多個(例如，硬釬焊層8335、犧牲層8337、副層8339和/或芯體 8315的其余部分)可以由這樣一種材料形成或與這樣一種材料構(gòu)成合金， 使得其是對于材料片8317的位于其下方的層或副層的陽極。例如，在一 些實施例中，材料片8317的層和副層中的每個(即，在硬釬焊處理之后 硬釬焊層8335的殘余硬釬焊材料、犧牲層8337、副層8339和/或芯體 8315的其余部分)可以由這樣一種材料形成或與這樣一種材料構(gòu)成合金， 使得其在硬釬焊之后是對于材料片8317的位于其下方的層或副層的陽 極，并是對于其上層或副層是陰極。
在一些實施例中，材料片8317的一個或多個層和副層(即，硬釬焊 層8335、犧牲層8337、副層8339和/或芯體8315的其余部分)由這樣一 種材料形成或與這樣一種材料構(gòu)成合金，使得在位于其下方的層或副層中 的一個或多個之間存在至少約30毫伏的差。例如，在一些實施例中，材 料片8317的層和副層中的每個(例如，硬釬焊層8335、犧牲層8337、副 層8339和/或芯體8315的其余部分)可以由這樣一種材料形成或與這樣一 種材料構(gòu)成合金，使得在每個相鄰層之間或在彼此分離的層或副層之間存 在至少約30毫伏的差。
如上所述，在一些實施例中，芯體8315包括鈦。在足夠量的情況 下，鈦可以在芯體8315的鑄造期間形成樹枝狀晶體，導(dǎo)致分布于芯體 8315的富鈦鋁的層。至少部分地取決于界定芯體S315的材料片所制造的 方式，富鈦鋁可以主要位于犧牲層8337，主要位于芯體8315的其余部 分，或完全分布于芯體8315。在一些實施例中，富鈦鋁可以形成芯體 8315中的副層，并可以用作抵抗芯體材料腐蝕的另一種手段。這種副層也 可以對于相鄰的芯體8315的部分是陰極的，以進(jìn)一步抵抗腐蝕。
在其中如剛剛所述富鈦鋁成在芯體的副層中的那些實施例中，富鈦鋁 可以通過迫使腐蝕沿著與芯體8315平行或大體平行的方向或沿著與富鈦 鋁副層平行或大體平行的方向傳播，以幫助減慢或減少點腐蝕，從而幫助增大抗腐蝕性。在一些實施例中，芯體8315的材料包括約0.05-0.30wt% 的鈦。在其他實施例中，具有約0.10-0.25wt^的鈦的芯體8315的材料提 供了良好的強度和抗腐蝕性能。但是，在許多實施例中，包括具有約 0.20wtX或略微更多的鈦的芯體層8315的材料片8317提供了改善的總體 性能。
在一些實施例中，材料片8317具有不大于約0.15mm的厚度(注意， 可以使用本文揭示的相對較薄的管道壁和插入件材料厚度中的任一者)。 例如，圖92和93的圖示實施例中的材料片具有約100/mi (3.3937密耳) 的厚度。如上所述，本發(fā)明的一些實施例具有能夠由其中硅的擴散產(chǎn)生的 改良芯體副層8339。在這些實施例中，硅可以從犧牲層8337或從硬釬焊 材料硬釬焊層8335擴散到芯體8315中。考慮到擴散到芯體8315中的速率 可以至少部分地確定所得到的改良芯體副層8339的深度，所以可以由犧 牲層8337進(jìn)行這種擴散的控制。關(guān)于這一點，犧牲層8337可以用于阻礙 (但不是停止)這種硅擴散，并可以包括這樣的材料(例如，如上所述對 硅擴散具有更大抵抗并具有腐蝕能力的鋁合金)，在該材料中硅以比芯體 8315的材料中更慢的速率擴散。通過利用這種犧牲層8337，硅擴散可以 限制為50/xm (1.969密耳)的深度，同時仍允許以足夠高的硬釬焊溫度進(jìn) 行的足夠的硬釬焊時間以將鰭片8313硬釬焊到材料片8317。在一些實施 例中，本文所述的制造處理可以防止或顯著減少超過30/rni (1.181密耳) 深度的擴散。
在其中熱交換器的兩個或更多部分緊固在一起的實施例中，熱交換器 的第二部分(例如，鰭片8313)也可以包括或可選地包括形成在外表面上 或施加于外表面的硬釬焊層，布置在硬釬焊層或硬釬焊層的一部分以下的 內(nèi)犧牲層，以及布置在犧牲層以下的芯體?？蛇x地或附加地，用于形成熱 交換器的第二部分(例如，鰭片8313)的材料片的芯體可以包括如上所述 改良芯體材料的外部或外層。此外，用于形成熱交換器的第二部分(例 如，鰭片8313)的材料片的層或副層的每個都可以是對于一個或多個位于 其下方的層或副層是陽極。在一些這種實施例中，用于形成熱交換器的第 二部分(例如，鰭片8313)的材料片的層和副層中的每個都這樣的材料形
119成或與這樣的材料成為合金，使得在熱交換器的第二部分的相鄰層之間存 在至少約30毫伏的差。
在其中熱交換器的兩個或多個部分緊固在一起的一些實施例中，熱交 換器的第一部分可以由具有相對于熱交換器的第二部分的外層或外部是大
體陽極的外部或外層的材料片形成。例如，如圖92-95所示，在一些這種 實施例中，鰭片8313的外部或外層可以由對于用于形成熱交換器管道 8310的材料片8317是陽極的材料片形成。
可選地或附加地，鰭片8313的外部或外層可以由對于殘余阿爾法相 層8341是陽極的材料片8333形成，殘余阿爾法相層8341是熱交換器管道 8310的外表面和鰭片8313之間的硬釬焊材料形成的。在一些這種實施例 中，殘余阿爾法相層8341對于形成熱交換器管道8310的材料片8317的犧 牲層8337是陽極。
在本發(fā)明的一些實施例中，熱交換器的第一和第二部分可以連接到熱 交換器的第三部分的相對聯(lián)測。例如，在圖94和95的圖示實施例中，具 有第一和第二外表面XI、 X2的熱交換器8310由第一材料片8317形成。 如圖94和95所示，材料片8317的每側(cè)都可以包括硬釬焊層8335 (其提 供了第一材料片8317的外表面X1、 X2的至少一部分)、布置在硬釬焊層 8335或硬釬焊層8335的一部分以下的內(nèi)犧牲層或防腐蝕層8337，布置在 犧牲層8337之間的芯體8315。在一些實施例中，芯體8315的兩個外側(cè)都 可以包括改良芯體材料的副層8339。
本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果硬釬悍時間(即，當(dāng)熱交換器或熱交換器的 部分通過硬釬焊爐被硬釬焊的時間)縮短，則對于具有相對較小壁厚(例 如，小于約0.20mm (0.007874英寸)的壁厚)的熱交換或熱交換器的部 分的防腐蝕性能可以得到提高。本發(fā)明人已經(jīng)確定在硬釬焊時間中約10% 的縮短示出了理想的結(jié)果并可以在許多其他優(yōu)點之外還提供了良好的強度 和抗腐蝕性。此外，如果硬釬焊時間進(jìn)一步縮短約一半，則可以改善其結(jié) 果。
更具體而言，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)提高硬釬焊速度可以減少硅從硬釬焊 層8335擴散到材料片8317的位于其下方的層或副層中。硅的擴散在圖93和95中由虛線箭頭示出。硅的擴散深度可以小于約50ym (1.969密 耳)，或在一些實施例中可以顯著地更小。圖96以圖線方式示出了此關(guān) 系。圖96中的虛曲線表示硅的擴散過程，而實曲線表示根據(jù)傳統(tǒng)材料和 硬釬焊技術(shù)進(jìn)行的擴散過程。
在本發(fā)明的一些實施例中，被硬釬焊的熱交換器或熱交換器的部分被 防止在傳輸器或類似的傳輸設(shè)備上，其通過CAB硬釬焊爐的不同溫度區(qū) 域。在一些這種實施例中，硬釬焊爐的溫度可以在約577-610°C (1070-1130° F)的范圍內(nèi)。
用于特定熱交換器或熱交換器的特定部分的優(yōu)化硬釬焊時間至少部分 地取決于被硬釬焊的熱交換器或熱交換器的部分的總質(zhì)量、被一個年前韓 的材料片的回火條件、被硬釬焊的材料片的厚度、以及被硬釬焊的材料片 的成分。例如，在一些實施例中，在CAB硬釬焊爐中用于對具有0.20mm (0.007874英寸)或更大壁厚的熱交換器或熱交換器的部分進(jìn)行硬釬焊的 傳輸速度是約0.5-1.5米/分(19.69-59.055英寸/分)。
在對熱交換器或熱交換器的部分進(jìn)行硬釬焊之前，本發(fā)明人己經(jīng)發(fā) 現(xiàn)，具有與被硬釬焊的熱交換器或熱交換器的部分大體相似或相同的材料 屬性的材料樣本可以用于以實驗方式確定對于被硬釬焊的熱交換器或熱交 換器的部分的優(yōu)化溫度分布。本發(fā)明人還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過確定優(yōu)化溫度分 布，可以將熱交換器或熱交換器的部分的傳輸速度提高到約1.5-4.0米/分 (4.92-13.12英尺/分)，從而縮短硬釬焊時間。
在一些實施例中，可以在硬釬焊之前將無腐蝕性焊劑施加到鋁材料片 8317、 8333 —者或兩者的外表面XI。在一些實施例中，可以不需要將焊 劑材料施加到施加到鋁材料片8317、 8333 —者或兩者的外表面XI來實現(xiàn) 高質(zhì)量的硬釬焊連接。此外，在一些實施例(包括其中不在硬釬焊之前將 焊劑材料施加到材料片8317、 8333的表面的實施例)中，本發(fā)明人己經(jīng) 確定可以通過將一種或多種合金(例如，鎂和/或鋰)增加到材料片 8317、 8333中在受控的氣氛中產(chǎn)生高質(zhì)量的硬釬焊連接。
本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點在所附權(quán)利要求書中闡明。
權(quán)利要求
1. 一種熱交換器，包括管道體，其界定了流動通道，并具有至少一個壁，其中所述壁具有第一層、第二層和第三層，所述第一層包括鋁合金，所述第二層包括具有金屬間化合物的聚集物的鋁合金，所述金屬間化合物包括硅，所述第三層包括相對于所述第二層是陽極并且比所述第二層更能抵抗硅的擴散的金屬材料，所述第二層位于所述第一層和所述第三層之間；以及通過包括硬釬焊材料的第四層被硬釬焊到所述管道體的壁的鰭片，其中所述第三層位于所述第二層和所述第四層之間，并且其中所述壁和所述硬釬焊材料層具有不大于約0.15mm的組合厚度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中所述鰭片包括相對于所述壁 與所述鰭片之間的所述硬釬焊材料的至少一部分是陽極的鋁合金。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中所述第二層相對于所述第一 層是陽極。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中所述鰭片包括相對于所述第 四層的所述硬釬焯材料和所述第三層中的至少一者是陽極的金屬。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中所述第一層和所述第二層中 的至少一者包括富鈦鋁的副層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中所述金屬間化合物的聚集物 包括錳。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中所述硬釬焊材料包括硅。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中所述硬釬焊材料是鋁硅合金。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中所述第三層包括其具有的非 鋁成分少于所述第二層的非鋁成分的鋁合金。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中所述第一層的鋁合金包括 與第二層大體相同量的錳，但以非聚集的形式均勻地分配于整個所述第一 層。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中所述第二層具有不大于約50/mi的厚度。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中所述第一層和所述第二層 包括不大約0.1^wt的鋅。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中所述第三層和所述第四層 中的至少一者相對于所述第一層和所述第二層中的至少一者是充分的陽 極，以界定在其兩者之間至少約30mV的電化學(xué)電壓差。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中包括硬釬焊材料的所述壁 和層具有不大約約O.lOmm的組合厚度。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中所述管道體包括至少部分 地界定了所述管道體的寬側(cè)和窄側(cè)的材料片，并且其中所述材料片的第一 部分于所述材料片的第二部分疊置并界定了延伸倒所述管道體的所述寬側(cè) 的大體平面部分中的咬邊。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中所述管道體包括至少部分 地界定了所述管道體的寬側(cè)以及第一和第二窄側(cè)的材料片，所述熱交換器 還包括延伸通過所述流動通道并至少部分地界定了其中的第一流動路徑和 第二流動路徑的插入件，所述插入件具有被收納在所述管道體的所述第一 窄側(cè)和所述第二窄側(cè)內(nèi)并對所述第一窄側(cè)和所述第二窄側(cè)進(jìn)行加強的相對 端部。
17.—種熱交換器，包括-管道體，其界定了流動通道，并具有至少一個壁，所述壁具有每一者 都包括鋁合金的第一層、第二層和第三層，所述第二層位于所述第一層和 所述第三層之間，所述第三層的鋁合金相對于所述第二層的鋁合金是陽 極，并且所述第二層的鋁合金相對于所述第一層的鋁合金是陽極，其中所述第三層比所述第二層更能抵抗硅的擴散；以及通過包括硬釬焊材料的第四層被硬釬焊到所述管道體的壁的物體，其 中所述第三層位于所述第二層和所述第四層之間，并且其中所述壁和所述硬釬焊材料層具有不大于約0.15mm的組合厚度。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱交換器，其中所述物體包括相對于所述壁與所述物體之間的所述硬釬焊材料的至少一部分是陽極的鋁合金。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱交換器，其中利用相對于所述第二層是陽極的所述第三層來保護(hù)所述第二層以避免腐蝕。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱交換器，其中所述物體包括相對于所述 第四層的所述硬釬焊材料和所述第三層中的至少一者是陽極的金屬。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱交換器，其中所述第一層和所述第二層 中的至少一者包括富鈦鋁的副層。
22. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱交換器，其中所述金屬間化合物的聚集 物包括錳，而所述第一層包括非聚集的形式均勻地分配于整個所述第一層 的錳、鎂和銅中的至少一種。
23. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱交換器，其中所述硬釬焊材料包括硅。
24. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱交換器，其中所述硬釬焊材料是鋁硅合金。
25. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱交換器，其中所述第三層包括其具有的 非鋁成分少于所述第二層的非鋁成分的鋁合金。
26. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱交換器，其中所述第二層具有不大于約 50/mi的厚度。
27. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱交換器，其中所述第一層和所述第二層 包括不大約0.1^wt的鋅。
28. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱交換器，其中所述第三層和所述第四層 中的至少一者相對于所述第一層和所述第二層中的至少一者是充分的陽 極，以界定在其兩者之間至少約30mV的電化學(xué)電壓差。
29. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱交換器，其中包括硬釬焊材料的所述壁 和層具有不大約約O.lOmm的組合厚度。
30. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱交換器，其中所述管道體包括至少部分 地界定了所述管道體的寬側(cè)和窄側(cè)的材料片，并且其中所述材料片的第一 部分于所述材料片的第二部分疊置并界定了延伸到所述管道體的所述寬側(cè) 的大體平面部分中的咬邊。
31. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱交換器，其中所述管道體包括至少部分地界定了所述管道體的寬側(cè)以及第一和第二窄側(cè)的材料片，所述熱交換器 還包括延伸通過所述流動通道并至少部分地界定了其中的第一流動路徑和 第二流動路徑的插入件，所述插入件具有被收納在所述管道體的所述第一 窄側(cè)和所述第二窄側(cè)內(nèi)并對所述第一窄側(cè)和所述第二窄側(cè)進(jìn)行加強的相對 端部。
32. —種形成熱交換器管道的方法，所述方法包括 由至少一個鋁合金片形成管道；形成鰭片；利用硬釬焊材料將所述鰭片硬釬焊到所述鋁合金片，其中所述鋁合金 片和所述硬釬焊材料界定了具有不大于約0.15mm厚度的壁；將硅擴散通過與所述硬釬焊材料相鄰的壁的第一層并擴散到相鄰的鋁 合金芯體中以達(dá)到所述芯體的小于所述芯體的整體厚度的深度，其中所述 第一層位于所述硬釬焊材料和相鄰的所述芯體之間；以及在僅在由與所述第一層相鄰的所述芯體的所述深度界定的所述壁的第 二層中而不在由所述芯體的其余部分界定的第三層中形成包括硅的金屬間 化合物的聚集物的同時，控制硬釬焊時間和硬釬焊溫度中的至少一者以硬 釬焊所述鰭片。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述第一片具有小于約 0.10mm的厚度。
34. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，還包括將所述第一層輥扎接合在所 述芯體上。
35. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，還包括通過形成所述金屬間化合 物，改變所述壁的所述第二層的電勢，使得所述第二層相對于所述第三層 是陽極。
36. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述鰭片包括相對于所述壁與 所述鰭片之間的所述硬釬焊材料的至少一部分是陽極的鋁合金。
37. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述第二層和所述第三層中的 至少一者包括富鈦鋁的副層。
38. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述金屬間化合物的聚集物包括錳。
39. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述硬釬焊材料包括硅。
40. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述硬釬焊材料是鋁硅合金。
41. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述所述第一層包括比所述芯 體的鋁合金更能抵抗硅的擴散的鋁合金。
42. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述第二層和所述第三層包括 不大約0.1^wt的鋅。
43. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中形成所述管道包括形成所述管 道的寬側(cè)和窄側(cè)，并且在至少部分地界定了所述管道的片材料的疊置第一 和第二部分之間形成延伸到所述管道體的所述寬側(cè)的大體平面部分中的咬 邊。
44. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中形成所述管道包括形成所述管 道體的寬側(cè)以及第一和第二窄側(cè)；并利用收納在所述管道內(nèi)的插入件的相 對端部來對所述管道的所述第一窄側(cè)和所述第二窄側(cè)進(jìn)行加強。
全文摘要
本發(fā)明描述并解釋了許多扁平管道、扁平管道熱交換器以及制造兩者的方法。扁平管道可以由一件、兩件或更多件材料片構(gòu)造。與扁平管道一體或由另一材料片構(gòu)造的成型插入件可以用于界定通過扁平管道的多個流動通道。扁平管道可以由相對較薄的材料構(gòu)造，并可以利用在受到較高壓力和熱應(yīng)力的區(qū)域中扁平管道材料的折疊和/或插入件來得到加強。此外，相對較薄的扁平管道材料可以具有抗腐蝕層，以使得材料能夠抵抗由于腐蝕引起的失效。還公開了具有連接到集管的這種扁平管道的熱交換器，并還公開了這種管道可以設(shè)置有鰭片的方式。
文檔編號B23K35/14GK101437646SQ200780009891
公開日2009年5月20日 申請日期2007年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月19日
發(fā)明者伯恩哈德·斯蒂芬, 克勞蒂亞·索默, 彼得·安布羅斯, 托馬斯·費德赫格, 查理斯·詹姆斯·羅杰斯, 沃納·祖博爾, 瑞納爾·凱森吉爾, 羅蘭·斯特海爾, 詹斯·涅斯, 齊格弗里德·埃塞爾 申請人:摩丁制造公司