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CN1542398A - 换热器的核心结构 - Google Patents

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Abstract

在一种换热器的一个核心结构中，管和波纹翅片交替地设置在相互对置并且之间具有一预定间隔的基座板之间。管的两个端部插入到连接部的管口中固定，该管口分别形成在每个顶部和底部基座板上。在基座板上具有连接部，在连接部上形成有从主体部朝管倾斜的壁部以及比基座板薄的并在壁部上连续的并通过弯曲来吸收基座板对管的热应力的薄弱部。

Description

换热器的核心结构
技术领域
本发明涉及一种换热器的一个核心结构，该核心结构具有固定在基座板上可供换热介质在其中流动的管以及通过管辐射热交换介质热量的波纹翅片，尤其是涉及用在一种换热器上，例如用在机动车或者类似结构的一个散热器上的核心结构。
相关技术的描述
例如，在日本特许公开专利特开平11-14285和日本特许公开专利特开平9-318292中公开的一种传统的换热器的核心结构。这些传统的换热器的核心结构具有这样的结构，即互相对置的基座板的两个边缘部通过加强件连接在一起。
图8显示了传统的换热器的核心结构的一个例子，在该结构中管102和波纹翅片103在基座板101之间交替分布，基座板之间以一预定的间隔互相对置，并且基座板101的两个边缘部通过加强件104连接和加强。
如图9所示，通过去毛刺(burring)在基座板101上形成通过插入来固定管102的管口105以及具有壁部的连接部106，管口105突出并沿着管102延伸。
然而，在传统的换热器的核心结构中，当从一个发动机流向一个散热器的冷却剂温度迅速地从低变高时，管102和基座板101产生较大的热膨胀，这将导致连接部106压迫管102从而导致管102根部的破裂和/或裂开。
附带地，当从发电机流向散热器的冷却剂温度迅速地从低向高变化时，例如，当发动机在一个较冷的区域中启动的情况下，发动机的冷却剂温度逐渐升高但是在冷却剂温度达到一个可以使恒温器的阀门打开的温度前冷却剂不会流入散热器中，然后冷却剂温度变高导致恒温器的一个阀门打开，因此高温下的冷却剂第一次流入到散热器中，或者在一个被称之为振荡现象的情况下，当在一个较冷的区域中驱动时恒温器重复打开和关闭。
在另一方面，如图10所示，例如在日本特许公开专利No.2002-303496中所描述的，在其内部具有分隔部104的扁平管已经变成近几年的主流。然而，由于分隔部104形成在内部，扁平管102在外压下具有较小的允许变形，以至于基座板101对管102的热应力的缓和作用成为一个紧迫的问题。
本发明在考虑上述问题的基础上提出，这儿的一个目的是为了提供一种换热器的一个核心结构，当从一个发动机流向一个换热器，例如一个散热器的冷却剂的温度从低向高迅速变化时，该结构可以阻止由于基座板对管的热应力而导致固定在基座板上的管根部的破裂和裂开。
发明内容
根据本发明的一个换热器的一个核心结构包括：可供一种热交换介质流动的管；可供冷却剂流动的管；粘附到管上用来提高管的热辐射的波纹翅片；以及互相对置的并且之间具有一预定间隔的基座板，并且所述管和所述波纹翅片交替地设置在基座板之间，所述基座板具有连接部，该连接部具有主体部和从主体部向所述管倾斜的壁部以及形成了可供所述管插入固定的管口，其中连接部具有薄弱部，该薄弱部比所述基座板薄并在壁部上连续，而且该薄弱部通过弯曲吸收所述基座板对所述管的热应力。
根据该换热器的核心结构，即使当从发动机流向换热器的一种热交换介质，例如一种冷却剂或者一种致冷剂，的温度迅速地从低变高时，使得基座板和管的温度升高并产生热膨胀，基座板对管的热应力可以通过弯曲薄弱部来吸收，以至于管的破裂和/或裂开可以被避免。
此外，薄弱部优选地，形成在主体部和壁部之间的以及壁部和管口之间的至少一个位置上。
通过在主体部和壁部之间以及壁部和管口之间的至少一个位置上形成比基座板薄的薄弱部，即使当从发动机流向换热器的冷却剂温度迅速地从低变高时，基座板和管的温度升高从而使基座板和管热膨胀，基座板对管的热应力变大的部分的热应力可以被吸收，以至于管的破裂和/或裂开可以避免，并且通过去毛刺或者类似操作使得容易地形成壁部和薄弱部变为可能。
附图说明
本发明的目的，特征和优点将随着下面的描述并结合附图变得清晰，其中：
图1是一个前视图，显示了根据本发明的一个实施例的换热器的整个核心结构；
图2是一个放大的剖面侧视图，显示了如图1中箭头C所示的管和基座板的连接部；
图3是位于一个顶侧的基座板的放大透视图；
图4是沿着图3中S4-S4的放大剖视图；
图5A是在连接部形成在基座板上之前的一个制造步骤的视图；
图5B是通过一个冲压板和一个模板夹持基座板从而形成基座板的连接部的一个制造步骤的视图；
图5C是一个放大剖视图，显示了图5B中所示状态的一部分；
图6是一个剖视图，显示了连接部通过图5A和图5B中的制造步骤形成时的基座板的一个形状；
图7A是一个部分剖视图，显示了当冷却剂的温度较低时管和基座板的连接部的一个状态；
图7B是一个部分剖视图，显示了当冷却剂的温度较高时管和基座板的连接部的一个状态；
图8显示了一个传统的换热器的整个核心结构的前视图；
图9显示了图8中箭头V所示的管和基座板的连接部的放大图；以及
图10是另外一个传统的在扁平管中具有分隔部的换热器的核心结构的平面图；
优选实施例的详细描述
下面，根据本发明的一个换热器的核心结构将参照附图进行描述。
附带地，在该实施例中，将对应用到一个具有扁平管的自动散热器上的换热器进行描述。
如图1所示，该实施例中的换热器的核心结构H组成了一个散热器1的主要部分并且具有一对在顶部和底部位置上相互对置的基座板2。
加强件5分别设置在基座板2的两个侧端部2a上并且与顶部和底部基座板2相连接。在散热器1的宽度方向上，管3和波纹翅片4以一预定的间隔交替地设置在基座板2和加强件5之间。
一种冷却剂在管3中流动。冷却剂作为本发明的一种热交换介质。
如图2至图4所示，在顶部和底部基座板2的每个主体部2h上，其上形成有管口2b的连接部2c之间具有一预定的间隔，并且在管3的上端部和下端部3c分别插入在形成在顶部和底部基座板2上的管口2b中的状态下，基座板2和管3通过硬焊R1固定在一起。
在图2至图4中，仅仅显示了基座板2，管3等的顶侧部，并没有显示底侧部。关于底侧部，底部基座板2与管3的低端部以与上侧部垂直相反的固定。
此外，如图2所示，基座板2的连接部2c具有壁部2f，呈从主体部2h突出朝管3倾斜的杯形结构，形成可供管3从基座板2的内侧插入的管口2b，以及位于壁部2f顶侧上的第一薄弱部2d，以及位于壁部2f底侧上的第二易损部2e。
壁部2f在它的一个端侧上与第一薄弱部2d连续连接，并且在它的另一个端侧上与第二薄弱部2e连续连接。这些第一和第二薄弱部2d和2e比壁部2f薄，壁部2f具有大致与基座板2的主体部2h相同的厚度并且在去毛刺的同时形成壁部2f。
基座板2的相邻的连接部2c通过底部2g连续连接，底部2g具有与主体部2h大致相同的厚度。连接部2c上形成可供管3插入和固定的管口2b。
在另一方面，如图3中所示，在加强件5的上端部插入到形成在基座板2上的加强孔5b的状态下，加强件5的两个端部5a通过硬焊R2固定。
参照图4，在基座板2的外侧，一个外壳8设置在密封件9之间，并且外壳的下外圆周部8a通过填缝固定在基座板2上。
此外，在本发明的换热器的核心结构H中，基座板2，管3，波纹翅片4以及加强件5全部由铝制成并且预先整体组装，然后它们在一个热处理炉内通过硬焊成为一个整体，没有显示。
接下来将参照图5描述基座板2上的带有第一和第二易损部2d和2e的连接部2c的成形方法。
注意作为基座板2的连接部2c的一种成形方法，该基座板用于该实施例的换热器的核心结构H，在这将描述一种成形方法，在该方法中成形管口2b的步骤以及成形基座板2的第一和第二薄弱部2d和2e的步骤同时进行。然而，这些步骤可以用单独的步骤或者通过其它的成形方法来进行。
如图5A所示，首先，基座板2位于一个通过一个弹簧偏压的推顶板10上，从而可以在纵向上摆动，没有显示。
接下来，其上具有一定间距的冲头11的冲压板12朝着基座板2向下移动，并且在冲头11和基座板2之间与冲压板的底部13相接触。基座板2和推顶板10被迫向下移动并且冲压板12抵抗弹簧的偏压。
接下来，如图5B所示，当冲压板12的底部13进一步向下移动并与基座板2相接触的状态下，设置在推顶板10下面的模板16上的模头17从形成在推顶板10上的开口14中穿出从而穿过和去除基座板2上的毛刺。
在这时，如图5C中放大所示，冲头11的阶梯部18和模头17挤压基座板2从而形成位于顶侧的第一薄弱部2d和管口2b。同时，冲压板12的底部13和推顶板10挤压基座板2从而形成位于主体部2h侧上的第二薄弱部2e。
最后，在冲压板12升起并且返回到它原来的位置时，基座板2从推顶板10上移开从而获得基座板2，在该基座板2上形成有所需形状的并且之间具有预定间隔的连接部2c，如图6所示。
接下来，根据该实施例的换热器的核心结构H的操作将参照图7A和图7B进行描述。
在该实施例的换热器的核心结构H中，当外壳8中的冷却剂的温度升高时，基座板2和管3的温度也同样升高，然后基座板2和管3热膨胀变大。
在这时，如图7A所示，基座板2的热应力在箭头所示的方向上实现对管3的挤压，但是如图7B所示，因为连接部2c的第一和第二薄弱部2d和2e在厚度上较薄，因此它们容易弯曲吸收热应力从而减小影响管3的热应力。
在另一个方面，同样地，当外壳8中的冷却剂的温度从高变低时，连接部2c的第一和第二薄弱部2d和2e会适当地弯曲来追随管3。
因此，根据该实施例的换热器的核心结构H，因为在连接部2c上具有容易弯曲的第一和第二薄弱部2d和2e，基座板2对管3的热应力可以通过弯曲第一和第二薄弱部2d和2e来吸收，因此当基座板2和管3温度升高并且热膨胀时，可以避免管3的破裂和/或裂开。
进一步地，该实施例的换热器的核心结构H优选地应用到在外压下具有较小允许变形的扁平管上。也可以应用到不论管形状的任何管上，从而获得如前面所述的同样的效果。
在上面的描述中，已经描述了本发明的实施例，但是本发明的特殊结构不限于该实施例。本发明包括在不脱离本发明精神范围内的对本发明的任何变形。
例如，形成在连接部上的薄弱部的数目和位置可以适当地调整。
此外，在该实施例中描述了应用到扁平管上的核心结构，但是该核心结构可以应用到其它型式的管上。
本发明的热交换介质不仅包括一种冷却剂而且包括一种致冷剂以及类似物质。
本发明的换热器不仅包括一种散热器而且包括一种冷凝器以及类似结构。

Claims (2)

1.一种换热器的核心结构，包括：
一种热交换介质可以在其中流动的管；
粘附在所述管上用来提高所述管的热辐射的波纹翅片；以及
互相对置的并且之间具有一预定间隔的基座板，并且所述管和所述波纹翅片交替地设置在基座板之间，所述基座板具有连接部，该连接部具有主体部和从主体部向所述管倾斜的壁部以及形成了可供所述管插入固定的管口，
其中连接部具有薄弱部，该薄弱部比所述基座板薄并在壁部上连续，而且该薄弱部通过弯曲吸收所述基座板对所述管的热应力。
2.根据权利要求1所述的换热器的核心结构，其中薄弱部形成在主体部和壁部之间以及壁部和管口之间的至少一个位置上。
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