專利名稱：特別用于汽車的熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及特別用于汽車的熱交換器，并且特別涉及那種鋁質(zhì)釬焊或焊接熱交換器，它包括一個(gè)帶外周底部凸邊的流體箱，通過(guò)鑲嵌組裝在帶有外周邊緣的集流板上，中間放置密封墊。
在某些已知的、通常呈長(zhǎng)方形的熱交換器中，外周邊緣限定一個(gè)通常呈U型的外周頸槽，用于至少部分接納外周底部凸邊和密封墊，且該外周邊緣的末端部分的長(zhǎng)度變化成齒形缺口，構(gòu)成鑲嵌爪，用于靠在外周底部凸邊的上表面上，使其相對(duì)集流板固定不動(dòng)。
這種鑲嵌爪特別在交換器的縱向邊(長(zhǎng)度方向)上延伸。
在這種交換器中，為了達(dá)到機(jī)械強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，流體箱的外周底部凸邊要比限定該流體箱的箱壁厚得多。
然而，底部凸邊越厚，外周頸槽就越深，因此，頸槽底部離鑲嵌爪的距離也就越大。其結(jié)果是形成強(qiáng)大的杠桿效應(yīng)，在高壓作用下，促使外周邊緣和鑲嵌爪彎曲，并且不能使上述鑲嵌爪在流體箱外周底部凸邊支撐面上保持壓力恒定。
這可造成密封墊處的局部滲漏，并且有時(shí)還會(huì)因?yàn)槠溥吘壍膹澢斐砂宓乃蓜?dòng)，并因此使密封墊的壓縮壓力降低，造成更嚴(yán)重的滲漏。
上述結(jié)果在當(dāng)前的這種包括用鋁或鋁錳合金(主要為了提高展延性、降低成本和重量)制成的集流板和管子的交換器中更為明顯，因?yàn)檫@種合金不具備良好的機(jī)械性能。
技術(shù)人員推薦的所有試圖解決這一問(wèn)題的方案，都要求使用制造起來(lái)常常很復(fù)雜的金屬加固件。因此，目前還沒(méi)有一種方案能夠簡(jiǎn)單地并以較低的加工成本來(lái)解決上述問(wèn)題。
因此本發(fā)明的一個(gè)目的就是獲得一種熱交換器，它沒(méi)有已有技術(shù)的交換器的全部或部分缺點(diǎn)。
本發(fā)明為此提出一種引言中介紹的熱交換器，其中在外周底部凸邊的上表面上有形成加厚部和減薄部交替的厚度變化，在鑲嵌爪折攏后，每一個(gè)加厚部用于插入兩個(gè)相鄰的鑲嵌爪之間。這樣，鑲嵌爪就支撐在與其所處位置相對(duì)的上表面的減薄部位上。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)，兩個(gè)相鄰的加厚部之間的距離最大值至少等于一鑲嵌爪縱向?qū)挾扰c一鑲嵌爪縱向?qū)挾鹊恼稊?shù)或零倍數(shù)與兩個(gè)相鄰鑲嵌爪的間距之和。
在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，兩個(gè)相鄰加厚部的間距最大值等于一鑲嵌爪的縱向?qū)挾?，而一加厚部的縱向?qū)挾茸钚≈档扔谝昏偳蹲Φ目v向?qū)挾取?br> 下面將參照附圖舉例說(shuō)明，附圖中-

圖1A和1B示出根據(jù)本發(fā)明最佳實(shí)施例的分別處于裝配前和裝配后的熱交換器的上部或下部的立體圖；-圖2為沿圖1B所示交換器的II-II軸線的橫向剖視圖。
圖1A示出了通常為模壓硬塑料的流體箱1的一部分以及例如熱交換器上部的金屬集流板2的相應(yīng)部分。
在下面的說(shuō)明中，以水作為在交換器內(nèi)循環(huán)的流體。因此，流體箱稱為水箱。但是，很清楚本發(fā)明還適用于例如用油或用氣運(yùn)行的交換器。
水箱1包括成型壁3，用于盛水并在其外側(cè)有一個(gè)外周底部凸邊4形成凸緣，凸緣包括上支撐面5、內(nèi)面6、外面7和底面8。
在整個(gè)說(shuō)明中，各部分的位置標(biāo)注都相對(duì)圖1所示。很清楚，圖1和圖2水箱翻轉(zhuǎn)后，將使下部的元件處于上部位置。
集流板2包括一個(gè)中間部分9，上有開(kāi)口10，可使管子11的端頭穿過(guò)(見(jiàn)圖2)，并且在該中間部分的整個(gè)外周，有一個(gè)在交換器組裝前通過(guò)彎折成形的周邊12。
管子3構(gòu)成管路系統(tǒng)，并且一般用鋁或含鋁的展延性能好的合金制成。集流板最好用屬于“3000”系列的鋁錳合金制成。
周邊12限定通常呈U形的外頸槽16的內(nèi)面13、底14和外面15，外頸槽用于安裝外周底部凸邊4以及中間的密封墊17，密封墊用可變形的水密封材料如彈性材料制成。
周邊的外面15的末端部分的長(zhǎng)度變化成齒形缺口，形成鑲嵌爪18。鑲嵌爪彼此之間最好按距離D(縱向)均勻分隔，此外每個(gè)爪的縱向?qū)挾葹長(zhǎng)1。
這些預(yù)先切割的鑲嵌爪用于靠在外周底部凸邊4的上支撐面5上，使其相對(duì)集流板2固定不動(dòng)，中間放置密封墊17。這樣，密封墊處于外頸槽16內(nèi)的周邊12的底14和外面15與外周底部凸邊4的內(nèi)面8之間。
當(dāng)然，該墊可呈其它形狀，因而它可與其它幾個(gè)面接觸。
水箱最好用強(qiáng)化塑料模壓成形，在其外周底部凸邊4的上表面5上有厚度變化，形成加厚部19和減薄部20的交替。
所說(shuō)的加厚部是指外周底部凸邊的一個(gè)部位，其厚度等于或稍小于現(xiàn)有技術(shù)的水箱外周底部凸邊的厚度。因此，所謂的減薄部就是那些厚度明顯小于加厚部的部位。
申請(qǐng)人驚奇地發(fā)現(xiàn)，具有這種厚度變化的底部凸邊的機(jī)械性能和現(xiàn)有技術(shù)的底部凸邊的機(jī)械性能基本相同，并且在任何情況下都足以支持工作中和組裝中的各種應(yīng)力。
這樣，被周邊12限定的外頸槽16的深度大大小于已知的交換器；這同樣縮短了鑲嵌爪18的杠桿臂的長(zhǎng)度。因此，施加在交換器鑲嵌爪上的應(yīng)力大大小于現(xiàn)有技術(shù)的交換器所承受的應(yīng)力。
另外，當(dāng)水箱通過(guò)模壓完成時(shí)，制造水箱所必需的材料用量明顯少于以前，這降低了制造成本并有助于減輕交換器的重量。
最后，外周底部凸邊上支撐面5上的加厚部19在模壓時(shí)有利于材料的溢出。
兩個(gè)相鄰的加厚部19的間距(或減薄部20的縱向?qū)挾?最小值最好等于鑲嵌爪18的縱向?qū)挾萀1，而加厚部19的縱向?qū)挾萀2(或兩個(gè)減薄部20的間距)最大值等于兩個(gè)相鄰的鑲嵌爪18之間的距離D。
另外，各部位和鑲嵌爪各自的位置設(shè)定應(yīng)做到在折攏后各鑲嵌爪插入兩個(gè)相鄰的加厚部19之間并靠在與其所處位置相對(duì)的減薄部20上。
爪的折攏在金屬件(集流板2和管子11)在例如爐內(nèi)釬焊連接完，然后將密封墊17和水箱外周底部凸邊4放在外頸槽16內(nèi)后進(jìn)行。沿基本平行于交換器縱向側(cè)面的軸線X-X向內(nèi)進(jìn)行折攏，直到鑲嵌爪18將各水箱1的外周底部凸邊4的上面5壓在集流板2的周邊12上，從而壓緊密封墊17，同時(shí)使上述外周底部凸邊4固定在外頸槽16內(nèi)不動(dòng)。
壓力強(qiáng)度可通過(guò)移動(dòng)折攏軸線X-X的位置進(jìn)行調(diào)整。
為了使壓力在整個(gè)密封墊上均勻分布，最好考慮使鑲嵌爪在交換器縱向側(cè)面的整個(gè)長(zhǎng)度上分布。當(dāng)然，當(dāng)預(yù)計(jì)交換器內(nèi)的壓力很大時(shí)，還可以在橫向側(cè)面上做上鑲嵌爪。
本發(fā)明不局限于上述介紹的兩種實(shí)施方式，而是囊括了技術(shù)人員在下面權(quán)利要求范圍內(nèi)可以開(kāi)發(fā)的所有變型。
這樣，在鑲嵌爪之間沒(méi)有空間時(shí)，可考慮減少加厚部。為此，只需使兩個(gè)相鄰加厚部之間的距離最大值至少等于一鑲嵌爪的縱向?qū)挾?1與縱向?qū)挾萀1的倍數(shù)和兩個(gè)相鄰鑲接爪的間距D之和。
或者可以使鑲嵌爪的縱向?qū)挾炔坏扔?大于或小于)減薄部的縱向?qū)挾取?br> 此外，所描述的厚度變化是直接在水箱模壓成形階段獲得的，但顯然它也可以通過(guò)切割獲得。
權(quán)利要求
1.特別用于汽車的熱交換器，它包括一個(gè)流體箱(1)，流體箱有一個(gè)外周底部凸邊(4)，以及一塊集流板(2)，板上有一個(gè)周邊(12)，限定一個(gè)通常呈U形的外頸槽(16)，用于至少部分接納外周底部凸邊(4)和置于中間的密封墊(17)，并在末端部分有呈齒形缺口的長(zhǎng)度變化，形成鑲嵌爪(18)，用于靠在外周底部凸邊(4)的上面(5)上，使其相對(duì)集流板(2)固定不動(dòng)，其特征是，所述外周底部凸邊(4)在其上表面(5)上厚度有變化，形成加厚部(19)和減薄部(20)的交替，在鑲嵌爪折攏后，每個(gè)加厚部(19)用于插入兩個(gè)相鄰鑲嵌爪(18)之間，使鑲嵌爪(18)靠在與其所處位置相對(duì)的上表面(5)的減薄部(20)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征是，兩個(gè)相鄰的加厚部之間的距離最大值至少等于一鑲嵌爪的縱向?qū)挾?L1)和一鑲嵌爪的縱向?qū)挾?L1)的正倍數(shù)或零倍數(shù)和兩個(gè)相鄰鑲嵌爪的間距(D)之和。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱交換器，其特征是，兩個(gè)相鄰的加厚部(19)之間的距離最大值等于一鑲嵌爪(18)的縱向?qū)挾?L1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱交換器，其特征是，加厚部(19)的縱向?qū)挾?L2)最小值等于一鑲接爪(18)的縱向?qū)挾?L1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4之一所述的熱交換器，其特征是，鑲嵌爪(18)在所述交換器的縱向側(cè)邊上延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5之一所述的熱交換器，其特征是，水箱(1)通過(guò)模壓制成。
全文摘要
一種熱交換器，包括一個(gè)流體箱(1)，流體箱有一個(gè)外周底部凸邊(4)，以及一塊集流板(2)，板上有周邊(12)，限定一個(gè)U形外頸槽(16)，用于接納外周底部凸邊(4)，中間放置密封墊(17)，并在末端部分有呈齒形缺口的長(zhǎng)度變化，形成鑲嵌爪(18)，用于靠在外周底部凸邊(4)的上面(5)上，使其相對(duì)集流板(2)固定不動(dòng)。外周底部凸邊(4)在其上表面(5)上有加厚部(19)和減薄部(20)的交替。每個(gè)加厚部(19)插入兩個(gè)相鄰的鑲嵌爪(18)之間，兩個(gè)相鄰加厚部之間的距離最大值至少等于一鑲嵌爪的縱向?qū)挾?L1)。
文檔編號(hào)F28F9/02GK1157227SQ96119768
公開(kāi)日1997年8月20日 申請(qǐng)日期1996年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月13日
發(fā)明者卡洛斯·馬丁斯 申請(qǐng)人:瓦萊奧熱機(jī)公司