CN1534267A - 热交换器的上水箱 - Google Patents

Abstract

一种上水箱管是通过将两个沿纵向分开的独立主体结合而形成的。其中第一独立主体具有一个管保持壁部分，其包括一个插入扁平管的插入孔，和一对从所述管保持壁部分在近似垂直的方向上突出并在所述管的宽度方向两侧设置的平直部分，第一独立主体形成为C形横截面形状。

Description

热交换器的上水箱

技术领域

本发明涉及一种应用在汽车等空调器上的热交换器如冷凝器等的上水箱。

背景技术

图1和图2示出了用在空调器上的常规热交换器(冷凝器)(日本待审专利申请第H7-027496号)。如图1所示，冷凝器1由一对相对的上水箱11和12、多个布置在上水箱11和12之间的扁平管13、和插入在扁平管13和13之间的波纹状散热片14组成。

每个上水箱11和12由管15、封闭管15两个端部开口部分的封闭件16、将在管15内纵向延伸的通道分隔的分隔板17组成。在该实施例中，封闭件16兼作与出口管或进口管的连接。

如图1和图2所示，用于插入管13的多个管插入孔18根据压力成型形成在构成上水箱11和12的管15上。

所述的结构是这样形成，在将管13插入管插入孔18之后通过用铜焊固定管13、插入孔18的周边和散热片14，以便防止冷却介质从插入孔18泄漏。

在冷凝器1内，冷却介质在管13内流动，以便在由分隔板17分割的一个上水箱11和另一个上水箱12之间流动。

辐射热量通过管13之间的散热片14的间隙到一空气通风装置而冷却冷却介质。因此，以气相状态导入冷凝器1中的冷却介质从冷凝器中以液相状态流出。

图3是管15的分解透视图，图4A和图4B是管15的剖面图。

如图3、4A和4B所示，常规上水箱11和12中的管15由两个分开的半圆柱主体19和20结合而组成。每个分开的主体19和20的剖面形状为半圆形。一个近似L形的接受部分19a形成在一个分开的主体19上，其是为了与另一个分开的主体20开口周缘部分20a接触以便定位从而构成管15。

然而，在热交换器的常规上水箱11和12中，因为管15形成为如图4B所示的圆柱形，所以管13的插入深度L1大，在管13插入的状态下，难于保证管15的通道横截面积S。

因此，为了使得管15的通道横截面积S大，必须使得管15的直径大，这样管15就被扩大了。另一方面，在为了使冷凝器1紧凑，在管15的直径小的情况下，存在一个问题即不能充分保证管15的通道横截面积S。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种上水箱，其能使得热交换器(冷凝器)变小，同时保证管的通道横截面积。

根据本发明，提供一种用于热交换器的上水箱，其中多个扁平管连通并连接到至少一对上水箱上，以便形成多个阶梯(stage)，其由通过一第一独立主体和一第二独立主体结合而形成的管组成，一个封闭件，用于封闭所述管两端的开口部分，一个管保持壁部分，插入设置在所述第二独立主体上的扁平管以便保持，和一对平直部分，其从所述管保持壁在近似垂直的方向突出，并在管的宽度方向的两个端部形成，其中，所述保持壁部分和所述该对平直部分形成为C形截面形状。

附图说明

图1是作为常规热交换器的冷凝器的透视图；

图2是根据常规技术冷凝器上水箱的纵向剖面图；

图3是根据常规技术冷凝器上水箱管的分解透视图；

图4A是根据常规技术冷凝器上水箱管的剖面图，并示出了其分解状态；

图4B是根据常规技术冷凝器上水箱管的剖面图，并示出了管插入的状态；

图5是本发明上水箱管的透视图；

图6是沿图5中VI-VI线的剖面图；

图7A是沿图5中VII-VII线的管的剖面图，并示出了分解状态；

图7B是沿图5中VII-VII线的管的剖面图，并示出了管插入的状态；

图8A和8B示出了相对于常规的上水箱的管纵向X上外部直径的差异，其中图8A是本实施例上水箱的剖面图，图8B是常规上水箱的剖面图；

图9A和9B示出了相对于常规上水箱的管宽度方向Y上的外部直径差异，其中图9A是本实施例上水箱的剖面图，图9B是常规上水箱的剖面图；

图10A和10B示出了临时固定构成所述上水箱管的步骤；

图11A和11B示出了本发明第二实施例上水箱的管；

图12A和12B示出了本发明第三实施例上水箱的管；

图13A和13B示出了本发明第四实施例上水箱的管；

图14A至14D示出了管中第二独立主体的变化实施例；

图15A至15B示出了管中第一独立主体的变化实施例。

具体实施方式

参照附图对本发明的一个实施例进行描述。在此情况下，因为热交换器的整个结构与常规的热交换器相同，所以就省略了对其的描述。

参照图5，根据本实施例的上水箱31具有管32、封闭管32两端开口部分的封闭件(未示出)、和一个将在管32内纵向延伸的通道分隔的分隔板(未示出)。

下面将对管32进行详细描述。如图5至7B所示，管32通过将两个沿纵向独立的主体32A和32B结合而形成为一个管状形状。

第一独立主体形成为C形剖面形状，同时设有一个管保持壁部分34和一对从所述管保持壁部分34两端以近似垂直方向突出的平直部分36。

所述管保持壁部分34具有至少一个保持插入的扁平管30的插入孔34a，其形成为管状形状，与管30的纵向垂直。

一对平直部分36经由一小直径弯曲部分35以近似垂直方向从管保持壁部分34上突出，并在宽度方向上沿管30的两个端部30a和30a设置。

另一方面，第二独立主体32B设有一个封闭所述第一独立主体32A的开口部分O的主体部分41。与第一独立主体32A中平直部分36前端面36a接触的接合部分42形成在主体部分41的两端。

此外，接合突起43形成在主体部分41的内周表面41a上，该接合突起43连接到第一独立主体32A平直部分36前端部分的内周表面36b上。换句话说，与第一独立主体32A中平直部分36前端部分接触的L形连接表面42a和43a形成在第二独立主体32B上。

第二独立主体32B的所述主体部分41以这种方式形成，即接合部分42和42近似直线地互相接触，以便与管30的纵向近似地垂直。因此，由第一独立主体32A和第二独立主体32B构成的管32形成为剖面为正方形管状形状。

第二独立主体32B中主体部分41的内周表面41a形成为通过一对接合突起43和43由一光滑表面互相连接而获得的圆弧弯曲形状，且该圆弧弯曲表面41a是一个向外侧突出的弯曲表面。因此，这样得到的结构可达到高的耐久性以抵抗来自管32内部的压力。

具有上述结构的管32是这样制造的，即如图8A所示，通过将所述第一独立主体32A和第二独立主体32B组装起来(同时将分隔板(未示出)夹持在一预定位置)，其后将平直部分36和36向第二独立主体32B的接合突起43和43压紧，以便临时地固定(参考图11A和11B)，并在此状态下进行铜焊。更具体地，热交换器是通过将临时固定的管32、在管32用连接块、封闭件、管、散热片、侧板等组合起来的状态下用铜焊整体地固定而制造的。

沿压紧方向(图11B中箭头AR1和AR2的方向)第二独立主体32B的接合突起43和43的底部端部的长度d2大于第二独立主体32A的平直部分36的长度d1，如图7B所示。因此，即使在施加夹紧力的情况下，也能够防止接合突起43变形。

根据上述实施例的热交换器的上水箱31能够获得如下效果。

首先，因为第一独立主体32A设置成如图8A所示的C形截面形状，所以管30的插入深度与采用具有圆形截面形状常规管15的上水箱11和12相比能够做得浅。因此，能够使得结构在管30的纵向X上紧凑，同时确保与具有圆形截面形状的常规管15相同的通道横截面积。换句话说，在图8A和8B中，满足关系式L1＞L2以及S1≈S2。

其次，因为第一独立主体32A的管保持壁部分34形成为与管30的纵向X垂直的平面形状，所以能够在管的纵向上使得所述结构更紧凑。在此情况下，根据本发明，只要其曲率大于图15B所示的小直径弯曲部分35的曲率，就可以采用弯曲的管保持壁部分58。为与图15B比较，图15A示出了根据上述实施例的第一独立主体32A。

再次，上水箱31的第二独立主体32B由所述接合部分42和接合突起32A组成，所述接合部分42设置在主体部分41的两端且与第一独立主体32A平直部分36的前端表面36a接触，所述接合突起32A从主体部分41的内周表面41a突出并在平直部分36的前端部分连接到内周表面36b上。因此，能够将所述第一独立主体32A和第二独立主体32B组装在一起，同时防止第二独立主体32B的两个端部分42和42在管30的宽度方向Y上从第一独立主体32A的平直部分36突出，如图9A和9B所示。因此，与常规结构相比较，其中图9B所示的接合突起21设置在外侧，上水箱31(管32)在管30的宽度方向Y上能做得紧凑。

此外，在上水箱31的截面形状中，因为由于接合突起43和43的存在，其内周表面接近圆形形状，上水箱31的耐久性进一步得到改善。在此情况下，平直部分36的前端表面36a与接合部分42接触是没有必要的。换句话说，在插入管32的分隔板尺寸设置为大的情况下，存在接合部分42和平直部分36的前端表面36a互相远离的情况。

第四，因为第二独立主体32B的主体部分41形成为直线形状，所以能够使得上水箱31(管32)沿管30的纵向X上更紧凑。

第五，因为第二独立主体32B主体部分41的内周表面41a形成为圆形弯曲表面，所以与管的整个内周表面形成为多边形横截面形状相比较，其能够获得极好的耐压性，同时使得管32紧凑。

第六，因为第一独立主体32A和第二独立主体32B通过第一独立主体32中的平直部分36的压紧力互相临时地固定在一起，所以在铜焊时不需要用于将第一独立主体32A和第二独立主体32B临时固定在一起的夹具，且不会消耗浪费的热容量。

第七，因为第二独立主体32B中的接合突起43和43的底部端部沿夹紧方向Y比第一独立主体32A的平直部分36厚，所以第二独立主体32B中的接合突起43和43不会由于压力而落下，且其能够临时地将第一独立主体32A和第二独立主体32B安全地固定在一起。

下面将描述根据本发明的一个变形实施例。

图14A至14D示出了第二独立主体32B的一个变形实施例。换句话说，根据本发明，接合突起51和51可如图14B设置。此外，主要主体部分52可形成为如图14C所示的弯曲形状。此外，主要主体部分54、接合部分55和接合突起56可通过如图14D所示将平板件片材压力成型取代第二独立主体32B的挤压成型而成形。在此情况下，作为比较，图14A示出了上述实施例的第二独立主体32B。

图11A和11B所示的夹紧结构是通过布置第二独立主体32B中接合突起43和43底部端部的凹槽61，并通过在箭头AR1和AR2方向上施加压力将平直部分36的前端部分压入凹槽61中而构成。在此情况下，因为平直部分36的前端部分锁定在接合突起43的凹槽61内，所以可更安全地获得第一独立主体32A和第二独立主体32B之间的临时固定。

在此情况下，如在图12A和12B所示的夹紧结构中，该结构可这样获得，即平直部分36的前端部分通过将第二独立主体32B的主体部分41(接合部分42)在管的宽度方向Y上设置为短而压紧在内侧，以便朝着管的纵向X上(朝向图12B中箭头AR3方向)操作压紧冲杆63。

在图13A和13B所示的压紧结构中，从平直部分36和36突出的突出部分64a和64a设置在第二独立主体32的接合部分64上。通过在箭头AR4方向上给突出部分64a和64a施加一个操作力，以便其折回到平直部分36和36的外周表面上，从而第一独立主体32A和第二独立主体32B能够临时固定。

根据该结构，第一独立主体32A和第二独立主体32B可比常规结构更安全地临时固定在一起。在图13A和13B的情况下，因为突出部分64a和64a布置在平直部分36和36的外侧，与该结构相比降低了空间效率，其中如图11A和12A所示设置突出到平直部分36的外侧的部分是不必要的。

如上所述，根据本发明，在上水箱的管是通过两个沿纵向分开的分开主体结合而形成的结构中，所述第一独立主体具有包括插入和保持扁平管的插入孔的所述管保持壁部分，且其中，一对平直部分从所述管保持壁部分在近似垂直的方向上突出并在宽度方向上沿管的两侧形成，且形成为C形横截面形状。

换句话说，与具有圆形横截面形状的上水箱相比较，通过将第一独立主体设置成C形横截面形状，能使得管的插入深度短，而且能使得在管的纵向上结构紧凑，同时确保与具有圆形横截面形状的上水箱具有相同的通道横截面积。

本发明可应用于各种结构如热辐射器、冷凝器、蒸发器等只要是热交换器即可。然而，其应用于冷凝器特别有效，其中上水箱的的宽度变得大于由图1所示的管和散热片组成的热交换部分(核心部分)。

Claims (9)

1.一种热交换器的上水箱，其中多个扁平管连通并连接到至少一对上水箱上，以便形成多个阶梯，其包含：

由一第一独立主体和一第二独立主体接合而成的管；

用于封闭所述管两端的开口部分的封闭件；

管保持壁部分，其设置在第二独立主体上并保持所述扁平管；以及

一对平直部分，其从管保持壁部分在近似于垂直方向上突出，并沿管的宽度方向上的两端形成，

其中，所述保持壁部分和所述该对平直部分形成为横截面为C形的形状。

2.根据权利要求1所述的热交换器上水箱，其特征在于，所述第一独立主体的管保持壁部分形成为扁平形状，其与管的纵向垂直。

3.根据权利要求1所述的热交换器上水箱，其特征在于，所述第二独立主体进一步包含一个封闭所述第一独立主体开口部分的主体部分、设置在所述主体部分两端上并与所述第一独立主体中平直部分的前端面邻接的接合部分、和从所述主体部分突出并与平直部分前端面的内周面上的接合突起结合。

4.根据权利要求3所述的热交换器上水箱，其特征在于，所述第二独立主体的主体部分是通过将所述接合部分相互连接成近似直线形状而形成的，与管纵向近似地垂直。

5.根据权利要求4所述的热交换器上水箱，其特征在于，所述第二独立主体的主体部分的内周面形成为一圆形弯曲表面，其将所述该对接合突起互相连接。

6.根据权利要求3至5任一所述的热交换器上水箱，其特征在于，所述第一和第二独立主体在互相临时固定到一起的状态下用铜焊固定的，所述临时固定是指将所述第一独立主体与所述第二独立主体结合、其后将所述第一独立主体的一对相对的平直部分向所述第二独立主体的接合突起压紧。

7.根据权利要求6所述的热交换器上水箱，其特征在于，沿压紧方向，至少所述第二独立主体中接合突起的底部端部的厚度大于所述第一独立主体平直部分的厚度。

8.根据权利要求6所述的热交换器上水箱，其特征在于，在所述第二独立主体接合突起的底部端部上设有一个凹槽，所述平直部分的前端部分压入该凹槽中。

9.根据权利要求3至5任一所述的热交换器上水箱，其特征在于，所述第二独立主体的接合部分具有突出在所述平直部分之外的突出部分，且所述第一独立主体和所述第二独立主体是通过将所述突出部分折回到所述平直部分外表面侧而临时固定的。

Images