製造扁平管的板狀體，扁平管，熱交換器以及製造熱交換器的方法
2023-04-26 21:58:11 1
專利名稱：製造扁平管的板狀體，扁平管，熱交換器以及製造熱交換器的方法
技術領域：
本發明涉及用於製造扁平管的板狀體，該扁平管用作熱交換器的換熱管，所述熱交換器例如用於汽車空調裝置的冷凝器或蒸發器內的製冷劑管、用於汽車機油冷卻器的機油管、用於汽車散熱器的水管和用於(暖風裝置)散熱器芯子的傳熱介質管，本發明還涉及扁平管，包括這種扁平管的熱交換器以及用於製造熱交換器的方法。
文中和所附權利要求書中所使用的術語「鋁」除了純鋁之外還包括鋁合金。
背景技術：
近年來，在汽車空調裝置內廣泛使用下面這樣的冷凝器來代替傳統的蛇管冷凝器，其中在該冷凝器內使用例如含氯氟烴製冷劑，並且如圖13所示，該冷凝器包括平行設置並相互間隔開的一對集管50、51；平行的由鋁製成的扁平製冷劑管52，每個製冷劑管在其相對端接合到兩個集管50、51；設置在每對相鄰的製冷劑管52之間的氣流間隙內並釺焊在相鄰的管52上的波形鋁製翅片；連接到第一集管50的周向壁的上端的入口管54；連接到第二集管51的周向壁的下端的出口管55；設置在第一集管50內並位於該集管中部上方的第一分隔件56；和設置在第二集管51內並位於該集管的中部下方的第二分隔件57。位於第一分隔件56上方的製冷劑管52的數量、位於第一分隔件56和第二分隔件57之間的製冷劑管52的數量，以及位於第二分隔件57下方的分隔件52的數量自上而下減小以提供多組通道。以氣相流入入口管54的製冷劑以Z字形流過冷凝器中的通道組的單元，然後以液相從出口管55流出。具有所述構造的冷凝器被稱為多流冷凝器，並且可實現高效率、較低壓力損失和超緊湊。
要求上述冷凝器的製冷劑管52具有非常好的熱交換效率，並由於該製冷劑管中引入高壓的氣態製冷劑，所以還要求該製冷劑管具有耐壓性。此外，所述管需要具有小的壁厚和低的高度以使冷凝器緊湊。
例如，公報JP-A No.2003-53460公開了一種已知的扁平管，當該扁平管用作這種製冷劑管52時具有非常好的熱交換效率。該公報內公開的扁平管包括彼此相對的一對扁平壁、使該扁平壁的相對的各對側邊互連的相對的側壁、和使該對扁平壁互連的多個加強壁，該加強壁沿該管的縱向延伸並相互隔開預定的距離，該扁平管在其內部具有多個平行的流道。每個加強壁均是通過將這樣兩組壁形成部分的各個對應對的壁形成部分釺焊成彼此對接而製成，其中，一組壁形成部分從一個扁平壁向內直立並與該扁平壁成一體地形成，另一組壁形成部分從另一個扁平壁向內直立並與該扁平壁成一體地形成。
這種扁平管是用整體形式為單個金屬板的板狀體製成的，該板狀體具有用於製成兩個扁平壁的寬度相同的兩個扁平壁形成部分，使該扁平壁形成部分互連以便形成一個側壁的連接部分，在每個扁平壁形成部分上與其成一體地形成並從其的與連接部分相對的一個側邊突出以便形成另一個側壁的側壁形成部分，和從每個扁平壁形成部分與其成一體地突出的多個加強壁形成部分，該扁平管如下製成在連接部分將板狀體彎成髮夾形，將側壁形成部分釺焊成相互對接，並將一個扁平壁形成部分上的每個加強壁形成部分釺焊到與其對接的另一個扁平壁形成部分上的對應的加強壁形成部分上。
但是，由於扁平壁形成部分上的對應的成對加強壁形成部分的厚度相等，所以已發現上述公報內公開的製造扁平管的板狀體具有以下問題。用於製造扁平管的釺焊操作會使釺焊材料收縮，結果如圖14所示，在釺焊之後僅在成對加強壁形成部分60、61的相對端面之間形成焊縫62，並且在63所示處收縮。這會將會削弱加強壁形成部分60、61之間的釺焊接合處的強度從而降低製成的扁平管的耐壓性。儘管為了提供緊湊的冷凝器，似乎可以例如使製冷劑管的寬度為16mm，高度為1.1mm而加強壁形成部分的壁厚最多為大約0.5mm，但是在這種情況下會出現上述問題。
本發明的目標是克服上述問題，並提供一種製造扁平管的板狀體，該扁平管能夠使對應的每對加強壁形成部分之間的釺焊接合處的強度增加，並使待製造的扁平管的耐壓性增加。
發明內容
為了實現上述目標，本發明包括以下方式。
1)一種整體形式為單個金屬板的用於製造扁平管的板狀體，該板狀體包括寬度相同且通過連接部分互連的兩個扁平壁形成部分；從各個扁平壁形成部分朝相同方向突出的側壁形成部分，每個側壁形成部分均與扁平壁形成部分的與連接部分相對的一個側邊成一體地形成，當在該連接部分處將金屬板摺疊成髮夾形時，所述側壁形成部分相互對接；以及在每個扁平壁形成部分上與其成一體地形成並且沿與在該部分上的側壁形成部分相同的方向突出的加強壁形成部分，當在連接部分處該金屬板摺疊成髮夾形時，一個扁平壁形成部分的加強壁形成部分與另一個扁平壁形成部分的加強壁形成部分成對地對接，要相互對接的成對加強壁形成部分中的一個的厚度小於另一個加強壁形成部分。
2)根據段落1)的製造扁平管的板狀體，其中在各個扁平壁形成部分上與其成一體地形成薄的加強壁形成部分和厚的加強壁形成部分。
3)根據段落2)的製造扁平管的板狀體，其中各個扁平壁形成部分成一體地具有在其上交替設置的薄的加強壁形成部分和厚的加強壁形成部分。
4)根據段落1)的製造扁平管的板狀體，其中薄的加強壁形成部分的厚度最多為0.5mm。
5)根據段落4)的製造扁平管的板狀體，其中薄的加強壁形成部分的厚度最多為0.35mm。
6)根據段落1)的製造扁平管的板狀體，其中薄的加強壁形成部分的厚度和厚的加強壁形成部分的厚度之間的差至少為0.05mm。
7)根據段落6)的製造扁平管的板狀體，其中薄的加強壁形成部分的厚度和厚的加強壁形成部分的厚度之間的差最多為0.3mm。
8)根據段落1)的製造扁平管的板狀體，其中當通過在連接部分處將金屬板摺疊成髮夾形而使成對的加強壁形成部分相互對接時，薄的加強壁形成部分的相對側面定位在厚的加強壁形成部分的相對側面以內。
9)根據段落1)的製造扁平管的板狀體，其中要相互對接的成對加強壁形成部分中的一個的端面在其寬度的中部具有沿該加強壁形成部分的縱向延伸的脊部，並且另一個加強壁形成部分在其端面中設有沿該加強壁形成部分的縱向延伸的凹槽，該凹槽用於裝入脊部。
10)根據段落9)的製造扁平管的板狀體，其中脊部形成在薄的加強壁形成部分的端面上，而凹槽形成在厚的加強壁形成部分的端面中。
11)根據段落1)的製造扁平管的板狀體，其中厚的加強壁形成部分的端面在其寬度方向的中央設有沿該厚的加強壁形成部分的縱向延伸的凹槽。
12)根據段落1)的製造扁平管的板狀體，其中厚的加強壁形成部分在其端面內設有沿該厚的加強壁形成部分的縱向延伸的凹槽，該凹槽用於裝入薄的加強壁形成部分的端部。
13)一種用根據段落1)的製造扁平管的板狀體製造的扁平管，該扁平管這樣製造在連接部分處將板狀體摺疊成髮夾形，以使側壁形成部分相互對接，並使成對的加強壁形成部分相互對接；在此狀態下將側壁形成部分相互釺焊在一起，並將成對的加強壁形成部分相互釺焊在一起，以使兩個扁平壁形成部分形成一對相對的扁平壁，使連接部分形成一個側壁，使相互釺焊在一起的側壁形成部分形成另一個側壁，並使釺焊在一起的成對的加強壁形成部分形成加強壁。
14)根據段落13)的扁平管，其中薄的加強壁形成部分的相對側面定位在厚的加強壁形成部分的相對側面以內；並且在成對的加強壁形成部分的相對端面之間，以及在薄的加強壁形成部分的端面的相對側邊和厚的加強壁形成部分的端面的相對側邊之間形成焊縫。
15)一種用根據段落12)的製造扁平管的板狀體製造的扁平管，該扁平管這樣製造在連接部分處將板狀體摺疊成髮夾形，以使側壁形成部分相互對接，使成對的加強壁形成部分相互對接，並將薄的加強壁形成部分的端部裝入厚的加強壁形成部分的凹槽；在此狀態下將側壁形成部分相互釺焊在一起，將成對的加強壁形成部分相互釺焊在一起，以使兩個扁平壁形成部分形成一對相對的扁平壁，使連接部分形成一個側壁，使相互釺焊在一起的側壁形成部分形成另一個側壁，並使釺焊在一起的成對的加強壁形成部分形成加強壁。
16)根據段落15)的扁平管，其中在薄的加強壁形成部分的端面和厚的加強壁形成部分的凹槽的底壁之間，以及在薄的加強壁形成部分的位於凹槽外側的部分的相對側面和厚的加強壁形成部分的端面的相對側邊之間形成焊縫。
17)一種熱交換器，該熱交換器包括相互間隔地平行設置的一對集管；多個換熱管，每個換熱管均包括根據段落13)或15)的扁平管並且其相對端接合到各個集管；以及設置在各對相鄰的換熱管之間的各個氣流間隙內並釺焊在與其相鄰的成對換熱管上的翅片。
18)一種用於製造熱交換器的方法，其特徵在於，用根據段落1)到12)中的任何一個的製造扁平管的板狀體，通過將每個板狀體摺疊成髮夾形以使側壁形成部分相互對接並使成對的加強壁形成部分相互對接來製成多個摺疊的體部；製備一對每個均具有間隔地設置的用於摺疊的體部的插孔的集管，並製備翅片；相互隔開地設置該對集管並交替設置摺疊的體部和翅片；將摺疊的體部的相對端插入集管的相應的插孔；通過將每個摺疊的體部的側壁形成部分相互釺焊在一起並將成對的加強壁形成部分相互釺焊在一起來製造扁平管，並在製造該扁平管的同時，將扁平管釺焊在集管上並將每個翅片釺焊在與其相鄰的扁平管上。
19)一種包括壓縮器、冷凝器、蒸發器和減壓裝置的使用含氯氟烴製冷劑的製冷循環，該冷凝器包括根據段落17)的熱交換器。
20)一種包括壓縮器、冷凝器、蒸發器和減壓裝置的使用含氯氟烴製冷劑的製冷循環，該蒸發器包括根據段落17)的熱交換器。
21)一種超臨界製冷循環，該循環包括壓縮器、氣體冷卻器、蒸發器、減壓裝置和中間熱交換器，該中間熱交換器用於使從氣體冷卻器流出的製冷劑與從蒸發器流出的製冷劑進行熱交換，並且其中使用超臨界製冷劑，所述氣體冷卻器包括根據段落17)的熱交換器。
22)一種超臨界製冷循環，該循環包括壓縮器、氣體冷卻器、蒸發器、減壓裝置和中間熱交換器，該中間熱交換器用於使從氣體冷卻器流出的製冷劑與從蒸發器流出的製冷劑進行熱交換，並且其中使用超臨界製冷劑，所述蒸發器包括根據段落17)的熱交換器。
23)一種在其中安裝有作為車輛空調裝置的根據段落19)的製冷循環的車輛。
24)一種在其中安裝有作為車輛空調裝置的根據段落20)的製冷循環的車輛。
25)一種在其中安裝有作為車輛空調裝置的根據段落21)的製冷循環的車輛。
26)一種在其中安裝有作為車輛空調裝置的根據段落22)的製冷循環的車輛。
對於段落1)內所示的製造扁平管的板狀體，要相互對接的成對加強壁形成部分中的一個的厚度小於另一個加強壁形成部分的厚度，因此，當在連接部分處將金屬板摺疊成髮夾形以使這些部分相互對接時，薄的加強壁形成部分的至少一個側面定位在厚的加強壁形成部分的側面以內。因此，當在製造扁平管中將兩個加強壁形成部分相互釺焊在一起時，將在兩個加強壁形成部分的相對端面之間，以及在薄的加強壁形成部分的端面的至少一個側邊和定位在薄部分以外的厚部分的端面的邊緣之間形成焊縫。這可防止在焊縫內發生收縮。因此，兩個加強壁形成部分的釺焊接合強度大於使用前述公報內公開的板狀體製成的扁平管的釺焊接合強度，從而使得扁平管的耐壓性提高。
對於段落2)和3)內所述的製造扁平管的板狀體，兩個扁平壁形成部分、側壁形成部分和加強壁形成部分可通過軋制在金屬板上與其成一體地形成。這樣該材料表現出改進的流動性，從而使側壁形成部分和加強壁形成部分的尺寸精度提高。
當使用段落4)和5)內所述的製造扁平管的板狀體時，要製造的扁平管可製成緊湊且重量輕，因此當熱交換器安裝這種扁平管時可使熱交換器的整體緊湊且重量輕。
使用段落6)內所述的製造扁平管的板狀體可確保提高已參考段落1)說明的兩個加強壁形成部分的釺焊接合強度，並提高扁平管的耐壓性。
根據段落7)的製造扁平管的板狀體可防止要製造的扁平管的重量增加，這是因為並不尤其需要大大增加厚的加強壁形成部分的厚度。
在使用段落8)內所述的板狀體製造扁平管中，當釺焊對接的成對加強壁形成部分時，將在加強壁形成部分的端面之間以及在薄部分的端面的側邊和厚部分的端面的側邊之間形成焊縫，從而可防止該兩個部分的端面之間形成收縮。這可獲得使兩個加強壁形成部分的釺焊接合強度提高，並使扁平管的耐壓性提高的優點。
當使用段落9)內所述的板狀體時，兩個加強壁形成部分之間的釺焊面積可增大，可獲得使已參考段落1)說明的兩個加強壁形成部分的釺焊接合強度提高，並使扁平管的耐壓性進一步提高的優點。
通過根據段落9)的板狀體可使參考段落10)說明的優點更為突出。
當使用段落11)內所述的板狀體時，兩個加強壁形成部分之間的釺焊面積可增大，可獲得使已參考段落1)說明的兩個加強壁形成部分的釺焊接合強度提高，並使扁平管的耐壓性進一步提高的優點。
當使用段落12)內所述的板狀體時，兩個加強壁形成部分之間的釺焊面積可增大，可獲得使已參考段落1)說明的兩個加強壁形成部分的釺焊接合強度提高，並使扁平管的耐壓性進一步提高的優點。
根據段落13)和16)的扁平管在兩個加強壁形成部分之間具有提高的釺焊接合強度，因此該管的耐壓性提高。
在根據段落17)的熱交換器的情況下，即使重量或尺寸減小，該扁平管仍具有足夠的耐壓性。這使得熱交換器整體的尺寸和重量減小。
圖1是示出扁平管的實施例的橫截面視圖；圖2是圖1的放大的局部視圖；圖3是示出用於用板狀體製造圖1的扁平管的方法的一些步驟的示意圖；圖4是放大地示出圖3(c)的主要部分的橫截面視圖；圖5是示出扁平管的另一個實施例的橫截面視圖；圖6是示出用於製造圖5內所示的扁平管的板狀體的正視圖；圖7是示出扁平管的另一個實施例的橫截面視圖；圖8是圖7的放大的局部視圖；圖9是示出用於製造圖7內所示的扁平管的板狀體的正視圖；圖10是放大地示出圖9內所示的板狀體的第一和第二加強壁形成部分的橫截面視圖；圖11(a)是對應於圖4的視圖，並示出修改的第一和第二加強壁形成部分；圖11(b)是示出用具有圖11(a)的第一和第二加強壁形成部分的板狀體製造的扁平管的局部剖視圖；圖12(a)是對應於圖4的視圖，並示出另一修改的第一和第二加強壁形成部分；圖12(b)是示出用具有圖12(a)的第一和第二加強壁形成部分的板狀體製造的扁平管的局部剖視圖；圖13是示出用於汽車空調裝置的冷凝器的透視圖；圖14是示出用傳統的板狀體製造的扁平管的局部剖視圖。
具體實施例方式
下面將參照
本發明的實施例。在下面的說明內，圖1的上部、下部、左手側和右手側將被分別稱為「上」、「下」、「左」和「右」。在附圖中，相同的部件將用相同的標號指示。
圖1示出一扁平管，圖2是該扁平管的局部視圖，圖3示出使用板狀體製造該扁平管的方法的一些步驟，而圖4是圖3(c)的局部視圖。
參照圖1，扁平管1由鋁製成，並包括彼此相對的上部和下部扁平壁2、3(一對扁平壁)，使該上部和下部扁平壁2、3在其左右相對側邊互連的左右相對的側壁4、5，以及使上部和下部扁平壁2、3互連的多個加強壁6，該加強壁沿該管的縱向延伸並相互間隔地安置在右左側壁4、5之間，該管具有形成在其內部的多個平行的流道7。儘管未示出，但是每個加強壁6均設有連通孔，該連通孔用於使相鄰的每對流道7通過該連通孔相互連通，在從上方看時整個管內的連通孔交錯地設置。
左側壁4包括從上部壁2的左側邊與其成一體地向下突出的側壁形成部分9，和從下部壁3的左側邊與其成一體地向上突出的側壁形成部分10，並且左側壁是通過使這些部分9、10相互對接並在此狀態下釺焊這些部分形成的。右側壁5與上部壁和下部壁2、3製成一體。
加強壁6包括從上部壁2與其成一體地向下突出的加強壁形成部分11，和從下部壁3與其成一體地向上突出的加強壁形成部分12，並且加強壁6是通過使壁部分11與對應的壁部分12相互對接並釺焊對應的成對壁部分11、12形成的。在一個扁平壁即上部壁2上的加強壁形成部分11的厚度大於在另一個扁平壁即下部壁3上的加強壁12(的厚度)。薄的加強壁形成部分11在下文將被稱為「第一加強壁形成部分」，而厚的加強壁形成部分12在下文將被稱為「第二加強壁形成部分」。
如圖2所示，第一加強壁形成部分11的相對側面定位在第二加強壁形成壁部分12的相對側面以內，而第二加強壁形成部分12的上端面的相對側面部分向外突出超過第一壁部分11。兩個加強壁形成部分11、12關於其厚度方向的中心線優選地成一直線。在第一和第二加強壁形成部分11、12的相對端面之間以及在相對的第一壁部分11下端面的側邊與第二壁部分12上端面的側邊之間形成焊縫13。
以圖3內所示的方式用板狀體製造扁平管1。
板狀體是用在其相對側面上具有釺焊材料層的鋁釺焊板材通過軋制製成的。如圖3(a)所示，該板狀體15包括用於製成上部和下部壁2、3的扁平的上部壁形成部分17(扁平壁形成部分)和下部壁形成部分18(扁平壁形成部分)；使上部和下部壁形成部分17、18互連並與其一體的用於形成右側壁5的連接部分16；分別在上部壁形成部分17和下部壁形成部分18上與其成一體地形成並各自從其的與連接部分16相對的一個側邊向上突出以便形成左側壁4的側壁形成部分9、10；和分別從上部壁形成部分17和下部壁形成部分18與其成一體地向上突出的加強壁形成部分11、12，該加強壁形成部分沿左右方向間隔地設置。上部壁形成部分17上的第一加強壁形成部分11和下部壁形成部分18上的第二加強壁形成部分12關於板狀體15的寬度方向上的垂直中心線對稱。
連接部分16的厚度大於上部壁和下部壁形成部分17、18。側壁形成部分9、10的厚度大於第一和第二加強壁形成部分11、12。側壁形成部分9、10的突出高度大約為連接部分16的寬度的一半。
下部壁形成部分18上的側壁形成部分10在其的頂端的寬度中央設有沿部分10的縱向延伸的脊部19。另一方面，上部壁形成部分17上的側壁形成部分9在其頂端設有沿該部分9的縱向延伸的凹槽20，脊部19將壓入該凹槽。
第一加強壁形成部分11的厚度小於第二加強壁形成部分12。第一加強壁形成部分11的厚度優選地最多為0.5mm，更優選地最多為0.35mm。第一加強壁形成部分11和第二加強壁形成部分12的厚度之間的差優選地至少為0.05mm而不大於0.3mm。
對於在其相對面上覆蓋有釺焊材料的鋁釺焊板材的一個表面上形成側壁形成部分9、10和第一和第二加強壁形成部分11、12的情況，在相應的側壁形成部分9、10和相應的第一和第二加強壁形成部分11、12的頂端上形成有釺焊材料層21、22(見圖4)，並且在上部和下部壁形成部分17、18的上表面和下表面上形成釺焊材料層(未示出)。側壁形成部分9、10以及第一和第二加強壁形成部分11、12的頂端上的釺焊材料層21、22的厚度大於其它部分上的釺焊材料層。當軋制鋁釺焊板材時，在側壁形成部分9、10上或中也形成脊部19和凹槽20。脊部19的頂端面和相對側面以及限定凹槽20的底面和相對側面也具有釺焊材料層。
用於製成扁平管的板狀體15的位於連接部分16相對側的邊被逐漸彎曲(見圖3(b))，並最終彎成髮夾形，以使側壁形成部分9、10以及對應的每對部分11、12相互對接，將脊部19壓入凹槽20，並獲得摺疊的體部23(見圖3(c))。此時，每個第一加強壁形成部分11的頂端面與對應的第二加強壁形成部分12的頂端面接觸，並且由於第一加強壁形成部分11的相對側面定位在第二加強壁形成部分12的相對側面以內，所以第二加強壁形成部分12的頂端面的相對側面部分向外突出超過第一加強壁形成部分11。向外突出超過第一加強壁形成部分11的第二加強壁形成部分12的頂端面的部分用12a標識(見圖4)。在摺疊的體部23內，連接部分16形成右側壁6，上部壁形成部分17形成上部壁2，而下部壁形成部分18形成下部壁3。
此後，將摺疊的體部23加熱到預定溫度以利用上述釺焊材料層將側壁形成部分9、10以及對應的每對第一和第二加強壁形成部分11、12相互釺焊在一起，並從而形成左側壁4和加強壁6。此時，如上所述，在第一和第二加強壁形成部分11、12的相對內端面之間以及在第一壁部分11的內端面的相對側邊與第二壁部分12的內端面的側邊之間形成焊縫13。這樣，扁平管1製成了。
當將扁平管1用作例如圖13內所示的冷凝器的製冷劑管52時，可在製造冷凝器的同時製造這種扁平管1。更具體地，冷凝器按以下方式製造。首先製備多個摺疊的體部23。還製備一對鋁製集管50、51，每個集管具有用於摺疊的體部的插孔，以及製備多個波形鋁翅片53。然後將該對集管50、51分隔開設置，交替地設置摺疊的體部23和翅片53，並將摺疊的體部23的相對端插入集管50、51的相應的插孔。然後，在預定的溫度下對獲得的組件進行加熱，以將每個摺疊的體部23的兩個側壁形成部分9、10以及對應的每對加強壁形成部分11、12相互釺焊在一起，以形成扁平管1。同時，將扁平管1釺焊在集管50、51上，並將每個波形翅片53釺焊在與其相鄰的扁平管1上。利用製造扁平管的板狀體15上的釺焊材料層進行釺焊。這樣，冷凝器製成了。
圖5示出另一個實施例。
在此實施例的扁平管30中，上部壁2和下部壁3均具有交替設置的薄的第一加強壁形成部分11和厚的(第二)加強壁形成部分12。上部壁2的第一加強壁形成部分11和下部壁3的第二加強壁形成部分12相互對接。上部壁2的第二加強壁形成部分12和下部壁3的第一加強壁形成部分11相互對接。除了這些特徵之外，管30的構造與圖1內所示的管1相同。第一部分11的相對側面定位在第二部分12的相對側面以內，而第二部分12端面的相對側面部分向外突出超過第一部分11。在這兩個部分11、12的相對端面之間以及在第一部分11的端面的相對側邊與第二部分12的端面的相對側邊之間形成焊縫13。
扁平管30是用圖6內所示的板狀體31製造的。製造扁平管的板狀體31具有上部壁形成部分17，該部分成一體地具有沿左右方向間隔地交替設置的第一加強壁形成部分11和第二加強壁形成部分12。該板狀體31具有下部壁形成部分18，該部分成一體地具有沿左右方向間隔地交替設置的第一加強壁形成部分11和第二加強壁形成部分12。上部壁形成部分17的第一部分11和下部壁形成部分18的第二部分12，以及上部壁形成部分17的第二部分12和下部壁形成部分18的第一部分11定位成關於寬度方向的中心線對稱。
除了這些特徵之外，板狀體31與圖3(a)內所示的板狀體15相同，並且扁平管30用與圖3內所示相同的方法製造。
圖7和8示出扁平管的另一個實施例。
在此實施例的扁平管35中，厚的第二加強壁形成部分12在其端面中設有沿其縱向延伸的凹槽36，要與部分12對接的薄的第一加強壁形成部分11的端部裝入該凹槽。薄的第一部分11的端部通過壓配合壓入第二部分12的凹槽36，並且第一部分11的端部的端面和相對側面釺焊在第二部分12的限定凹槽36的底壁和相對側面上。此外，如圖8所示，在第一部分11的端面和限定第二部分12的凹槽的底壁之間，以及在位於凹槽36外部的第一部分11的相對側面和第二部分12的端面的相對側邊之間形成焊縫13。由於釺焊在第二部分12的凹槽36的底壁和側面上的第一部分11的端部的端面和相對側面，兩個加強壁形成部分11、12之間的釺焊接頭的面積大於圖2內所示的面積，因此可提高釺焊接頭的強度。
除了這些特徵之外，扁平管35與圖5內所示的扁平管30相同。
圖7和8內所示的扁平管35由圖9和10內所示的板狀體37製造。板狀體37具有上部壁形成部分17和下部壁形成部分18，每個部分均具有第一加強壁形成部分11，該加強壁形成部分是錐形的即厚度朝端部減小。這些部分17、18具有第二加強壁形成部分12，每個該加強壁形成部分均在端面中形成沿其整個長度延伸的凹槽36。限定該凹槽的相對側面是垂直的。如圖10所示，在第二加強壁形成部分12的端面內的凹槽36的相對側面部分上以及在限定凹槽36的底壁上形成有釺焊材料層22。
除了這些特徵之外，板狀體37與圖6內所示的體部31相同，並且扁平管35由與圖3內所示相同的方法製成。
對於圖7和8內所示的扁平管35，如圖1內所示的扁平管1的情況，第一加強壁形成部分11可僅在上部壁2即在一個扁平壁上形成，而第二加強壁形成部分12可僅在下部壁3即在另一個扁平壁上形成。
圖11示出製造扁平管的板狀體的第一和第二加強壁形成部分11、12的變型。
參考圖11(a)，所示的第一加強壁形成部分11的下端面在其寬度的中部成一體地具有沿部分11的縱向延伸的脊部40，第二加強壁形成部分12在所示的上端面中設有沿該部分12的縱向延伸的凹槽41，該凹槽用於裝入脊部40。脊部40具有橫截面大致為半圓形的外周面和覆蓋有釺焊材料層21的下部。凹槽41具有沒有覆蓋釺焊材料層22的橫截面大致為半圓形的內周面。釺焊材料層21的覆蓋脊部40的部分緊密地裝在凹槽41內。
當通過與圖3內所示相同的方法利用具有這種第一和第二加強壁形成部分11、12的板狀體製造扁平管時，如圖11(b)所示，在兩個加強壁形成部分11、12的相對端面之間，以及在第一加強壁形成部分11的下端面的相對側邊和第二加強壁形成部分12的上端面的相對側邊之間形成焊縫13。設置脊部40和凹槽41使得可在兩個部分11、12之間形成比圖2內所示的情況大的釺焊區域，並因此可獲得更大的釺焊接合強度。
圖12示出製造扁平管的板狀體的第一和第二加強壁形成部分11、12的另一個變型。
參照圖12(a)，第一加強壁形成部分11具有以橫截面為圓弧的形式向下突出的下端面。所示的第二加強壁形成部分12的上端面在其寬度的中部設有沿該部分12的縱向延伸的凹槽45。第二部分12的上端面在凹槽45的相對側上具有這樣的部分，每個部分均以橫截面為圓弧的形式向上突出。凹槽45具有稍大於其側面部分的寬度並具有平坦的底面。限定凹槽45的內周面表面整個地覆蓋有釺焊材料層22。
當通過與圖3內所示相同的方法利用具有這種第一和第二加強壁形成部分11、12的板狀體製造扁平管時，如圖12(b)所示，在兩個加強壁形成部分11、12的相對端面之間，以及在第一加強壁形成部分11的下端面的相對側邊和第二加強壁形成部分12的上端面的相對側邊之間形成焊縫13。第一加強壁形成部分11的下端面以橫截面為圓弧的形式的向下突出，凹槽45形成在第二加強壁形成部分12內，並且第二加強壁形成部分12的上端面在凹槽45的相對側上具有這樣的部分，每個部分均以橫截面為圓弧的形式向上突出，從而可使兩個部分11、12之間的釺焊接合區域大於圖2內所示的區域，從而使釺焊接合強度更大。
圖11和12內所示的第一和第二加強壁形成部分11、12可用於兩種方式如圖3(a)所示，第一加強壁形成部分11設置在一個扁平壁形成部分上，而第二加強壁形成部分12設置在另一個扁平壁形成部分上；或者如圖6所示，第一和第二加強壁形成部分交替設置在每個扁平壁形成部分上。
包括用所述板狀體製成的扁平管的熱交換器在配備製冷循環的車輛例如汽車內用作該循環的冷凝器或蒸發器，該循環包括壓縮器、冷凝器、蒸發器和減壓裝置，並且其中使用含氯氟烴製冷劑。
此外，用所述板狀體製成的扁平管在配備空調裝置的車輛例如汽車內用作該空調裝置的氣體冷卻器或蒸發器的換熱管，該空調裝置包括壓縮器、氣體冷卻器、蒸發器、減壓裝置和中間熱交換器，該中間熱交換器用於使從氣體冷卻器流出的製冷劑與從蒸發器流出的製冷劑進行熱交換，並且其中使用CO2製冷劑或類似的超臨界製冷劑。
工業實用性本發明的製造扁平管的板狀體用於製造這樣的扁平管，即該扁平管用作熱交換器的換熱管，例如用於汽車空調裝置的冷凝器或蒸發器內的製冷劑管、用於汽車機油冷卻器的機油管、用於汽車散熱器的水管和用於(暖風裝置)散熱器芯子的傳熱介質管。
權利要求
1.一種整體形式為單個金屬板的用於製造扁平管的板狀體，該板狀體包括寬度相同且通過連接部分互連的兩個扁平壁形成部分；從各個扁平壁形成部分朝相同方向突出的側壁形成部分，每個側壁形成部分均與扁平壁形成部分的與連接部分相對的一個側邊成一體地形成，當在連接部分處將金屬板摺疊成髮夾形時，所述側壁形成部分相互對接；以及在每個扁平壁形成部分上與其成一體地形成並沿與在該部分上的側壁形成部分相同的方向突出的加強壁形成部分，當在連接部分處將金屬板摺疊成髮夾形時，一個扁平壁形成部分的加強壁形成部分與另一個扁平壁形成部分的加強壁形成部分成對地對接，要相互對接的成對加強壁形成部分中的一個的厚度小於另一個加強壁形成部分的厚度。
2.根據權利要求1的製造扁平管的板狀體，其特徵在於，在各個扁平壁形成部分上與其成一體地形成薄的加強壁形成部分和厚的加強壁形成部分。
3.根據權利要求2的製造扁平管的板狀體，其特徵在於，各個扁平壁形成部分成一體地具有在其上交替設置的薄的加強壁形成部分和厚的加強壁形成部分。
4.根據權利要求1的製造扁平管的板狀體，其特徵在於，薄的加強壁形成部分的厚度最多為0.5mm。
5.根據權利要求4的製造扁平管的板狀體，其特徵在於，薄的加強壁形成部分的厚度最多為0.35mm。
6.根據權利要求1的製造扁平管的板狀體，其特徵在於，薄的加強壁形成部分的厚度和厚的加強壁形成部分的厚度之間的差至少為0.05mm。
7.根據權利要求6的製造扁平管的板狀體，其特徵在於，薄的加強壁形成部分的厚度和厚的加強壁形成部分的厚度之間的差最多為0.3mm。
8.根據權利要求1的製造扁平管的板狀體，其特徵在於，當通過在連接部分處將金屬板摺疊成髮夾形而使成對的加強壁形成部分相互對接時，薄的加強壁形成部分的相對側面定位在厚的加強壁形成部分的相對側面以內。
9.根據權利要求1的製造扁平管的板狀體，其特徵在於，要相互對接的成對加強壁形成部分中的一個的端面在其寬度的中部具有沿該加強壁形成部分的縱向延伸的脊部，並且另一個加強壁形成部分在其端面中設有沿該加強壁形成部分的縱向延伸的凹槽，該凹槽用於裝入脊部。
10.根據權利要求9的製造扁平管的板狀體，其特徵在於，脊部形成在薄的加強壁形成部分的端面上，而凹槽形成在厚的加強壁形成部分的端面中。
11.根據權利要求1的製造扁平管的板狀體，其特徵在於，厚的加強壁形成部分的端面在其寬度方向的中央設有沿該厚的加強壁形成部分的縱向延伸的凹槽。
12.根據權利要求1的製造扁平管的板狀體，其特徵在於，厚的加強壁形成部分在其端面中設有沿該厚的加強壁形成部分的縱向延伸的凹槽，該凹槽用於裝入薄的加強壁形成部分的端部。
13.一種用根據權利要求1的製造扁平管的板狀體製造的扁平管，該扁平管這樣製造在連接部分處將板狀體摺疊成髮夾形，以使側壁形成部分相互對接，並使成對的加強壁形成部分相互對接；在此狀態下將側壁形成部分相互釺焊在一起，並將成對的加強壁形成部分相互釺焊在一起，以使兩個扁平壁形成部分形成一對相對的扁平壁，使連接部分形成一個側壁，使相互釺焊在一起的側壁形成部分形成另一個側壁，並使釺焊在一起的成對的加強壁形成部分形成加強壁。
14.根據權利要求13的扁平管，其特徵在於，薄的加強壁形成部分的相對側面定位在厚的加強壁形成部分的相對側面以內；並且在成對的加強壁形成部分的相對端面之間，以及在薄的加強壁形成部分的端面的相對側邊和厚的加強壁形成部分的端面的相對側邊之間形成焊縫。
15.一種用根據權利要求12的製造扁平管的板狀體製造的扁平管，該扁平管這樣製造在連接部分處將板狀體摺疊成髮夾形，以使側壁形成部分相互對接，使成對的加強壁形成部分相互對接，並將薄的加強壁形成部分的端部裝入厚的加強壁形成部分的凹槽；在此狀態下將側壁形成部分相互釺焊在一起，將成對的加強壁形成部分相互釺焊在一起，以使兩個扁平壁形成部分形成一對相對的扁平壁，使連接部分形成一個側壁，使相互釺焊在一起的側壁形成部分形成另一個側壁，並使釺焊在一起的成對的加強壁形成部分形成加強壁。
16.根據權利要求15的扁平管，其特徵在於，在薄的加強壁形成部分的端面和厚的加強壁形成部分的凹槽的底壁之間，以及在薄的加強壁形成部分的位於凹槽外側的部分的相對側面和厚的加強壁形成部分的端面的相對側邊之間形成焊縫。
17.一種熱交換器，該熱交換器包括相互間隔地平行設置的一對集管；多個換熱管，每個換熱管均包括根據權利要求13或15的扁平管並且其相對端接合到各個集管；以及設置在各對相鄰的換熱管之間的各個氣流間隙內並釺焊在與其相鄰的成對換熱管上的翅片。
18.一種用於製造熱交換器的方法，其特徵在於，用根據權利要求1到12中的任一項的製造扁平管的板狀體，通過將每個板狀體摺疊成髮夾形以使側壁形成部分相互對接並使成對的加強壁形成部分相互對接來製成多個摺疊的體部；製備一對每個均具有間隔地設置的用於摺疊的體部的插孔的集管，並製備翅片；相互隔開地設置該對集管並交替設置摺疊的體部和翅片；將摺疊的體部的相對端插入集管的相應的插孔；通過將每個摺疊的體部的側壁形成部分相互釺焊在一起並將成對的加強壁形成部分相互釺焊在一起來製造扁平管，並在製造該扁平管的同時，將扁平管釺焊在集管上並將每個翅片釺焊在與其相鄰的扁平管上。
19.一種包括壓縮器、冷凝器、蒸發器和減壓裝置的使用含氯氟烴製冷劑的製冷循環，該冷凝器包括根據權利要求17的熱交換器。
20.一種包括壓縮器、冷凝器、蒸發器和減壓裝置的使用含氯氟烴製冷劑的製冷循環，該蒸發器包括根據權利要求17的熱交換器。
21.一種超臨界製冷循環，該循環包括壓縮器、氣體冷卻器、蒸發器、減壓裝置和中間熱交換器，該中間熱交換器用於使從氣體冷卻器流出的製冷劑與從蒸發器流出的製冷劑進行熱交換，並且其中使用超臨界製冷劑，所述氣體冷卻器包括根據權利要求17的熱交換器。
22.一種超臨界製冷循環，該循環包括壓縮器、氣體冷卻器、蒸發器、減壓裝置和中間熱交換器，該中間熱交換器用於使從氣體冷卻器流出的製冷劑與從蒸發器流出的製冷劑進行熱交換，並且其中使用超臨界製冷劑，所述蒸發器包括根據權利要求17的熱交換器。
23.一種在其中安裝有作為車輛空調裝置的根據權利要求19的製冷循環的車輛。
24.一種在其中安裝有作為車輛空調裝置的根據權利要求20的製冷循環的車輛。
25.一種在其中安裝有作為車輛空調裝置的根據權利要求21的製冷循環的車輛。
26.一種在其中安裝有作為車輛空調裝置的根據權利要求22的製冷循環的車輛。
全文摘要
本發明涉及製造扁平管的板狀體，扁平管，熱交換器以及製造熱交換器的方法。製造扁平管的板狀體(15)的整體形式為單個金屬板，並包括寬度相同的兩個扁平壁形成部分(17、18)；使這些部分(17、18)互連的連接部分(16)；從各個扁平壁形成部分(17、18)突出的側壁形成部分(9、10)，每個該側壁形成部分均與扁平壁形成部分的與連接部分(16)相對的一個側邊成一體地形成；以及在每個扁平壁形成部分(9、10)上成一體地形成的第一和第二加強壁形成部分(11、12)。當在連接部分(16)處將金屬板摺疊成髮夾形時，第一加強壁形成部分(11)與各自的第二加強壁形成部分(12)成對地對接。第一加強壁形成部分(11)的厚度小於與相應的部分(11)對接的另一扁平壁形成部分(18)上的第二加強壁形成部分(12)。在製造扁平管時，板狀體(15)使加強壁形成部分的釺焊接合強度提高，並且使要製造的扁平管的耐壓性增加。
文檔編號B21D53/02GK1926398SQ20058000685
公開日2007年3月7日 申請日期2005年3月8日 優先權日2004年3月9日
發明者貝村哲, 龜田誠, 田中大史, 田村喬 申請人:昭和電工株式會社