專利名稱：具有整體入/出口裝置和定位套管的熱交換器安裝支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及熱交換器的結(jié)構(gòu)、組裝和安裝方法。本發(fā)明具體涉及將一熱交換器安裝在汽車上的支架，其中支架包括一入/出口，輸送管和回流管經(jīng)流入/出口連接于熱交換器，還選擇性包括裝在該入/出口內(nèi)的一套管，有助使支架固定于熱交換器。
汽車上用的熱交換器一般具有連接在一對(duì)集流管、母管或集水室之間的管子。汽車熱交換需要用某種安裝支架將熱交換器裝在或固定在汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)隔室中。為提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，安裝支架一般固定在或整體形成在熱交換器的集流管上。安裝支架的強(qiáng)度以及支架固定在熱交換器上的方式是相當(dāng)重要的，因?yàn)橹Ъ艿氖?yán)重?fù)p壞熱交換器，增加了熱交換器滲漏或破裂的可能性。
連接輸送管和回流管的入口和出口連接件也裝在一個(gè)或兩個(gè)集流管上，以便將流體送入或送出熱交換器。代替這種連接件的是入/出口裝置，一般在各個(gè)集流管上銅焊一個(gè)這種入/出口裝置。在日本專利申請(qǐng)6-229696中，入/出口裝置顯示為具有機(jī)加工的出口或入口，此口與其上安裝入/出口裝置的母管上的開口準(zhǔn)直。在此口和該開口內(nèi)配置一根套管并銅焊在其中，使得在入/出口裝置和母管之間形成不滲漏的路徑。在出入口裝置的表面上形成螺紋孔，連接于入口或出口的管道可利用此螺紋孔固定于該出入口裝置。
上述先有技術(shù)沒有公開或提出如何修改熱交換器安裝支架，使得該支架在實(shí)際要求的汽車操作環(huán)境下在能夠可靠地安裝和固定熱交換器的同時(shí)，還可起到入/出口裝置的作用。
重要的是，入/出口會(huì)嚴(yán)重?fù)p害安裝支架和集流管之間的連接強(qiáng)度的完整性，因此為減少重量和簡化組裝，如果能使一個(gè)單一部件既起安裝支架作用又起入/出口裝置作則是最好的。
本發(fā)明的目的是提供一種裝有安裝座的熱交換器，該安裝座還被構(gòu)造成具有將流體送入和送出熱交換器的入/出口。
本發(fā)明的另一目的是，安裝座具有有利于可靠而牢固地固定在熱交換器上的若干特征。
本發(fā)明的再一目的是，安裝座包括套管，該套管可確保在安裝座和熱交換器之間形成不滲漏連接，而且還可協(xié)助將安裝座固定在熱交換器上。
按照本發(fā)明，提供了一種適合于連接在汽車熱交換器集流管上的安裝座。該安裝座具有一法蘭部分，該法蘭的表面最好嚙合集流管至少一半的外周面。安裝座裝在集流管壁的開口之上并具有入/出口，其與該開口準(zhǔn)直，使得通過集流管座和集流管壁提供一流體通道。該安裝座還適合于使熱交換器固定在汽車上。
采用上述結(jié)構(gòu)，安裝座可將熱交換器固定在汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)隔間內(nèi)，而且還形成連接輸送管/回流管的入/出口，以便將流體送入和送出熱交換器。安裝座最好形成有利于安裝座一集流管連接整體性的一個(gè)或多個(gè)特性。在優(yōu)選實(shí)施例中，在安裝座法蘭部分的表面上形成槽，其中兩個(gè)槽嚙合集流管周面上形成的凸出部，以便于將安裝座固定在集流管上。其余的槽在安裝座和集流管之間形成銅焊材料的接收槽，該銅焊材料通過冶金方法可將安裝座焊接在集流管上。另外在優(yōu)選實(shí)施例中還包括部分裝在安裝座入/出口內(nèi)和部分裝在集流管壁上開口內(nèi)的套管，使得在安裝座和集流管之間形成不滲漏的連接。
將安裝座裝在集流管上一般需要使安裝座的法蘭部分表面與集流管的外周面咬合，使入/出口與集流管壁上的開口形成流體連通。如果集流管上有凸出部分，則使安裝座法蘭部分上的槽與該凸出部分嚙合，以便至少暫時(shí)地將安裝座固定在集流管上。如果用套管，則裝上套管，該套管如果適當(dāng)成形，則可使安裝座緊固在集流管上。然后最好用放置的銅焊材料或聚集在安裝座法蘭部分槽內(nèi)的銅焊材料使安裝座焊接就位。同時(shí)也使套管焊接就位于入/出口內(nèi)和集流管的開口內(nèi)。然后用安裝座將熱交換器裝在汽車上，之后，將輸送/回流管連接于安裝座的入/出口上。
根據(jù)上述說明可以看到，本發(fā)明的安裝座可以將安裝支架和入/出口裝置結(jié)合起來，因而可以用一個(gè)單一部件在既安裝熱交換器同時(shí)又將輸送/回流管固定到熱交換器上。為了達(dá)到這種功能，安裝座最好具有一些能在結(jié)構(gòu)上增強(qiáng)安裝座和集流管緊固連接的特征，使得入/出口不損害安裝座和集流管之間整個(gè)的連接強(qiáng)度。
從下面詳細(xì)說明可以更清楚看出本發(fā)明其它目的和優(yōu)點(diǎn)。
下面參考附圖作為例子說明本發(fā)明，這些附圖是

圖1是本發(fā)明熱交換器安裝座的透視圖；圖2是裝在熱交換器集流管上的圖1所示本發(fā)明安裝座的橫截面圖；圖3～6示出按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的將套管裝在安裝座和集流管內(nèi)的步驟。
圖1和2中示出熱交換器單元(未示出)的安裝座10。圖2示出的安裝座10裝在熱交換器集流管12上。按照本發(fā)明，安裝座10具有雙重作用，一個(gè)作用是將熱交換器固定在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)隔間內(nèi)的適當(dāng)?shù)闹С袠?gòu)件14上。安裝座10的第二個(gè)作用是起入/出口裝置的作用，以便使流體流入和流出熱交換器。盡管在附圖中示出安裝座10的特定結(jié)構(gòu)，而且說明安裝座10裝在汽車上，但技術(shù)人員可以看出，按照本發(fā)明，其它的安裝座結(jié)構(gòu)以及用在其它方面也是可能的。
安裝座10包括一對(duì)法蘭或翼片16，該法蘭為半圓形并形成凹表面18。如圖2所示，表面18形成為可與集流管12的圓形外周面相貼合。從圖2還可看出，表面18最好接觸集流管12的約一半外周面，而且最好超過一半外周面，以便有效地將安裝座10鎖定在集流管12上。為此，翼片16的橫截面最好作成具有適當(dāng)彈性，以便在將安裝座10裝在集流管12上時(shí)可以圍繞集流管12膨脹。安裝座10還包括安裝法蘭20，該法蘭具有孔22，螺栓24可穿過該孔將安裝座10固定在汽車支承構(gòu)件14上，如圖2所示。由于有上述結(jié)構(gòu)要求，安裝座10的優(yōu)選材料是鋁合金，雖然如此，但也可采用其它材料。
在翼片16的表面18上形成許多槽19，這些槽大體平行凹面18的軸線。從圖2可以看到，槽19可以接納銅焊材料，以便利用冶金方法將安裝座10焊接在集流管12上。銅焊材料可作成泥漿狀放在槽19中，或者開始時(shí)使銅焊材料包覆在安裝座10或集流管12上，然后在銅焊操作期間使其聚集到槽19中。很明顯，槽19在進(jìn)行銅焊期間有利于焊劑的逸出和除去。圖2還示出集流管12包括一對(duì)凸出部分，該凸出部分為一對(duì)相對(duì)配置的接合縫。其中兩個(gè)槽(19)嚙合該凸出部分，以便在銅焊操作之前更牢固地將安裝座10固定于集流管12。
圖中，入/出口26穿過安裝座。如圖2所示，入/出口26與集流管12的壁上的開口30準(zhǔn)直，套管28裝在由準(zhǔn)直的入/出口26和開口30形成的通道中。圖1和2所示的套管28預(yù)定焊接就位，以便在安裝座10和集流管12之間形成不滲漏的連接。為此，套管28的優(yōu)選涂層材料為包層鋁合金例如AA4343、AA4045和AA4047號(hào)鋁合金。螺紋孔32靠近入/出口26，以便固定連接于入/出口26的輸送/回流管34。
由于上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的安裝座10包括許多特征，這些特征可以相互配合而使安裝座10以有利于安裝座-集流管連接的結(jié)構(gòu)整體性的方式固定在集流管12上，使得這種連接可以在長期重復(fù)的高溫高壓作用下仍保持不滲漏流體。在開始裝在集流管12上時(shí)，安裝座10的翼片16用于夾住集流管12的外周面，使得安裝座10和集流管12之間可能的移動(dòng)量急劇減少。通過集流管12上的接合縫23與翼片16的凹面18上的兩個(gè)槽19的嚙合可在開始時(shí)更容易將安裝座10固定在集流管12上。其余的槽19形成接納銅焊材料21的地方，該材料永久地使安裝座10焊接在集流管12上。最后，套管28裝在由入/出口26和集流管12的開口30形成的流道中，由此形成一定程度的額外增強(qiáng)。
按照本發(fā)明的選擇性特征，可以應(yīng)用示于圖3～6的改型的套管36，以進(jìn)一步增強(qiáng)安裝座一集流管連接的結(jié)構(gòu)整體性。圖3中，示出的套管36裝在銷38上，該銷可滑動(dòng)地插入套筒40。在將套管36裝入安裝座10的入/出口26之前，利用0形環(huán)50使套管36固定在銷38上。圖中示出的套管36在其上端部具有環(huán)形法蘭42，在其下端部具有邊緣44。環(huán)形法蘭42一般從套管36的管狀體徑向向外延伸，而邊緣44由套管36的外卷部分構(gòu)成，該外卷部分包括約180°的彎折，如圖3所示。按照本發(fā)明的特征，環(huán)形法蘭42預(yù)定嚙合安裝座10入/出口26內(nèi)的錐形肩部46，并抵著該肩部而彈性變形，而邊緣44則抵著集流管12的內(nèi)壁表面嚙合和彈性變形。法蘭42和邊緣44的彈性形變使得在套管36上受到張力作用，這種張力有助于使安裝座10固定在集流管12上。
圖4中示出的銷38已使套管36定位在入/出口26內(nèi)，直至環(huán)形法蘭碰到入/出口26內(nèi)的錐形肩部46。圖5中示出套筒40的前部倒角邊緣48，該邊緣推動(dòng)套管36進(jìn)一步向下進(jìn)入入/出口26，結(jié)果，環(huán)形法蘭42發(fā)生彈性形變，形變到足以使套管26的邊緣44鄰接集流管12的內(nèi)壁表面。隨后如圖6所示，再相對(duì)于套筒40向下壓銷38，使得邊緣44徑向外膨脹并嚙合集流管12的內(nèi)壁表面。在除去銷38和套筒40時(shí)，環(huán)形法蘭42和邊緣44將試圖恢復(fù)到其原來的圖3所示的未形變形狀，但卻不能恢復(fù)到這種形狀，因此產(chǎn)生作用在套管36上的張力，此張力有助于使安裝座10牢固地固定于集流管12上。
盡管已通過優(yōu)選實(shí)施例說明本發(fā)明，但可以明顯看出，技術(shù)人員可以采用其它形式。因此本發(fā)明范圍只受下面權(quán)利要求書限制。
權(quán)利要求
1.一種汽車用的熱交換器，該熱交換器包括一集流管，具有一壁，該壁限定了集流管內(nèi)的一內(nèi)部通道和集流管的外周面；一穿過集流管壁的開口；一安裝座，連接在集流管上并在集流管壁上的開口之上，該安裝座包括一法蘭部分，該法蘭部分具有一嚙合集流管外周面的約一半的表面；形成在安裝座上用于將熱交換器固定在汽車上的裝置；一入/出口，穿過安裝座延伸并與集流管壁上的開口流體相通；安裝座上的用于將一輸送/回流管固定在安裝座之入/出口上的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的熱交換器，還包括在法蘭部分的表面上的槽。
3.如權(quán)利要求2所述的熱交換器，其特征在于，在集流管的外周面上有一對(duì)凸出部分，該凸出部分由法蘭部分表面上的其中兩個(gè)槽嚙合，使得可將安裝座固定在集流管上。
4.如權(quán)利要求2所述的熱交換器，還包括配置在集流管和安裝座法蘭部分之間的至少一些槽內(nèi)的銅焊材料，利用冶金方法該銅焊材料將安裝座連接在集流管上。
5.如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于，固定裝置包括從安裝座的法蘭部分伸出的一安裝法蘭和穿過安裝法蘭延伸的一安裝孔。
6.如權(quán)利要求1所述的熱交換器，還包括一部分地配置在安裝座入/出口內(nèi)和一部分地配置在集流管壁上開口內(nèi)的套管。
7.如權(quán)利要求6所述的熱交換器，其特征在于，套管包括一與安裝座的入/出口嚙合徑向向外延伸的環(huán)形法蘭和一與集流管的壁嚙合的邊緣，以便有助于使安裝座固定于集流管。
8.如權(quán)利要求7所述的熱交換器，其特征在于，安裝座的入/出口具有一內(nèi)部錐形肩部，并且使套管的環(huán)形法蘭抵著該內(nèi)部錐形肩部彈性變形。
9.如權(quán)利要求7所述的熱交換器，其特征在于，套管的邊緣包括套管的一外卷部分，在其中具有一約180°的彎折。
10.如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于，安裝座法蘭部分的表面與一半以上的集流管外周面嚙合。
11.一種裝在汽車上的熱交換器，該熱交換器包括一集流管，具有一限定了集流管內(nèi)的內(nèi)部通道和集流管的外周面的壁，該集流管在其外周面上具有一對(duì)相對(duì)設(shè)置的凸出的表面結(jié)構(gòu)；一穿過集流管壁的開口；一安裝座，連接在集流管上并在集流管壁上的開口之上，該安裝座包括一法蘭部分，該法蘭部分具有一與一半以上的集流管外周面嚙合的表面，該法蘭部分在其表面上具有槽，其中兩個(gè)槽嚙合集流管上凸出的表面結(jié)構(gòu)，以將安裝座固定在集流管上；一從安裝座伸出的安裝法蘭，和一穿過安裝法蘭延伸的安裝孔；一在安裝孔內(nèi)的緊固件，用于將安裝座裝在汽車上；一入/出口，穿過安裝座延伸并與集流管壁上的開口流體相通；一輸送/回流管，固定于安裝座的入/出口；和一套管，部分地設(shè)置在安裝座入/出口內(nèi)和部分配置在集流管壁的開口內(nèi)。
12.如權(quán)利要求11所述的熱交換器，還包括銅焊材料，該材料設(shè)置在集氣管和安裝座法蘭部分之間的至少一些槽內(nèi)。該銅焊材料利用冶金方法將安裝座連接于集流管。
13.一種將熱交換器裝在汽車上的方法，該方法包括以下步驟提供一帶有一集流管的熱交換器，該集流管具有一限定了集流管內(nèi)的內(nèi)部通道和集流管的外周面的壁，集流管的壁具有穿過它的開口；將一安裝座裝在集流管上，以及在集流管壁上的開口之上，該安裝座包括一法蘭部分，該法蘭部分具有一嚙合一部分集流管外周面的表面，該安裝座還包括一入/出口，該入/出口通過安裝座延伸并與集流管壁上的開口流體相通；將安裝座固定在汽車上，因而使熱交換器固定在汽車上。將一輸送/回流管連接于安裝座的入/出口。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括以下步驟在法蘭部分的表面上形成槽，并提供銅焊材料，使得加熱銅焊材料便使銅焊材料存在于槽中，然后冷卻銅焊材料，使得銅焊材料在冶金上將安裝座連接于集流管。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括以下步驟在集流管的外周面上形成一對(duì)凸出部分，然后在安裝步驟期間，使該凸出部分嚙合法蘭部分表面上的其中兩個(gè)槽，從而使安裝座固定在集流管上。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，通過將一緊固件穿過安裝座安裝法蘭上的安裝孔并裝入汽車的支架部件內(nèi)，而將安裝座固定在汽車上。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括以下步驟將一套管裝在安裝座的入/出口內(nèi)，使得該套管部分地配置在該入/出口內(nèi)以及部分地配置在集流管壁的開口內(nèi)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，通過使套管的一徑向向外延伸的環(huán)形法蘭抵著入/出口的內(nèi)壁嚙合，并使套管的一邊緣抵著集流管壁的內(nèi)表面嚙合，而將套管裝在入/出口和壁的開口內(nèi)其中套管有助于將安裝座固定于集流管。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，使套管的環(huán)形法蘭在入/出口內(nèi)抵著一內(nèi)部錐形肩部彈性變形，并且套管邊緣是套管的一外卷部分，具有一約180°的彎折，使該邊緣抵著集流管壁的內(nèi)表面彈性變形。
20.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，安裝座法蘭部分的表面與集流管一半以上的外周面嚙合。
全文摘要
一種汽車熱交換器,包括集流管(12)和安裝座10,后者固定在集流管(12)上,位于集流管(12)壁的開口(30)上面。安裝座(10)具有法蘭部分(16),該法蘭的表面(18)嚙合集流管12的約一半以上的外周面。該安裝座(10)還包括用于將熱交換器固定在汽車(4)上的裝置(20,24)以及入/出口,后者穿過安裝座(10)并與集流管(12)壁上的開口(30)流體相通。最好在安裝座(10)的法蘭部分(16)的表面(18)上形槽(19),其中兩個(gè)槽嚙合集流管(12)周面上的凸出部分(23),以便于使安裝座(10)固定在集流管(12)上。其余的槽(19)構(gòu)成在安裝座(10)和集流管(12)之間的銅焊材料(21)存貯槽,該銅焊材料用冶金法可將安裝座(10)焊接在集流管(12)上。最好將套管(28)部分地配置在入/出口(26)內(nèi)以及部分地配置在集流管(12)上的開口(30)內(nèi),使得在安裝座(10)和集流管(12)之間形成不滲漏的連接。
文檔編號(hào)F28F9/00GK1328633SQ99813331
公開日2001年12月26日 申請(qǐng)日期1999年8月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月17日
發(fā)明者J·L·因薩拉科 申請(qǐng)人:挪威海德羅公開有限公司