熱交換器用總箱的製造方法和具有該總箱的熱交換器的製作方法

2023-12-08 23:50:06

專利名稱：熱交換器用總箱的製造方法和具有該總箱的熱交換器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種熱交換器用總箱的製造方法和具有該總箱的熱交換器。
背景技術：
通常，散熱器等熱交換器具有管子和總箱(header tank)。例如，總箱 由半管狀的箱體和連接到管子的芯板(core plate)構成。例如，芯板通過 接合部分固定到箱體。例如，日本未審查專利公開公報No. 2004-66283和 No. 2002-286396公開了具有這種結構的熱交換器。
在公開公報No. 2004-66283公開的熱交換器中，芯板具有底壁部分、 從底壁部分的相對端延伸的側壁部分和將芯板連接到箱體的接合部分。箱 體布置在芯板的底壁部分上，從而使得底壁部分覆蓋箱體的開口。然後， 芯板的側壁部分彎曲向箱體。之後，接合部分從側壁部分向箱體彎曲。因 此，芯板通過接合部分固定到箱體上。
在這種熱交換器中，因為用於引入和排出內部流體的管構件(例如入 口管和出口管)被連接到箱體，在側壁部分的彎曲期間接合部分將與管構 件千涉。在這種情況下，就難以適當地將側壁部分彎曲向箱體。同樣，如 果箱體設置有固定風扇護罩的固定部件等構件時，接合部分將與這些構件 幹涉。因此，將難以適當地將側壁部分彎曲向箱體。
圖30顯示公開公報No. 2002-286396公開的熱交換器的總箱。芯板 150a通過接合部分1521固定到箱體150b。在這種情況下，接合部分1521 的厚度小於側壁部分等其它部分的厚度，以便減小接合部分1521的彎曲 剛度。因此，能夠用相對小的力將接合部分1521彎曲向箱體150b。
然而，如果總箱的內部壓力增加，箱體150b在在傾斜於管子的縱向 Dl的方向(箭頭Ya所示方向)上接收該壓力。此時，接合部分1521從
箱體150b的角落部分1600a接收應力(如箭頭Yb所示)。
如果總箱的內部壓力反覆地增加，接合部分1521從角落部分1600a 反覆地接收應力。因為接合部分1521的厚度的減小導致接合部分1521的 強度的降低，芯板150a的壽命減小。進一步地，熱交換器的壽命減小。

發明內容
鑑於前述事項，提出了本發明，本發明的目的是提供一種能夠提高組 裝性的熱交換器用總箱的製造方法，和提供一種具有該方法製造的總箱的 熱交換器。本發明的另一個目的是提供一種具有足夠耐用性的熱交換器用 總箱的製造方法，和提供一種具有該方法製造的總箱的熱交換器。
根據本發明的第一方面，熱交換器用總箱的製造方法包括通過彎曲 芯板的一部分在芯板上形成第一接合部分，該部分從芯板的第一壁部分延 伸；相對於芯板的基部設置具有大致半管狀形狀和幵口的箱體，從而使得 基部覆蓋開口，和使箱內部空間設置在箱體和基部之間。該方法還包括朝 箱體移動第一壁部分，從而使得第一接合部分與箱體接合。
也就是，在第一壁部分朝箱體移動之前，第一接合部分形成在芯板上。 因此，當第一壁部分朝箱體移動時，第一接合部分不太可能與箱體的管構 件等元部件幹涉。因此，提高了總箱的組裝性。
例如，第一接合部分形成在芯板上，然後第一壁部分沿基部的邊彎曲 預定角度以便處於預彎曲狀態。在箱體相對於基部設置之後，第一壁部分 從預彎曲狀態移動向箱體，從而使得第一接合部分與箱體接合。
如另一個實例，第一接合部分形成在芯板上，具有第一接合部分的第 一壁部分的一部分沿彎曲軸線朝外地彎曲以便處於預彎曲狀態。在箱體設 置在基部上之後，第一壁部分的該部分圍繞彎曲軸線朝箱體移動，從而使 得第一接合部分與箱體接合。在該情況下，彎曲軸線包括在第一壁部分中， 第一接合部分的該部分朝箱體移動以便使第一接合部分在彎曲軸線周圍 與箱體接合。因此，沒有必要在第一壁部分和第一接合部分之間的角落部 分上形成強度被降低以便於彎曲的薄弱部分。因為角落部分的強度不減 小，所以即使由於總箱的內部壓力增加導致角落部分從箱體接受應力時芯 板也保持耐用性。因此，總箱保持足夠的耐用性。


根據結合附圖的以下詳細說明，本發明的其它目的、特徵和優點將變 得顯然。附圖中相同部件用相同的參考標記表示。
圖1是本發明的第一實施例的散熱器的示意俯視圖2是沿圖i的n-n線的散熱器的剖視圖； 圖3是圖i的虛線in表示的散熱器的局部放大視圖4是圖1的虛線IV表示的散熱器的局部放大視圖； 圖5A是第一實施例的散熱器的芯板的俯視圖； 圖5B是第一實施例的芯板的端視圖； 圖6是沿圖5A的VI-VI線的芯板的示意剖視圖； 圖7是顯示第一實施例的散熱器的製造過程的流程圖； 圖8A-8D是顯示第一實施例的製造過程的步驟的示意圖； 圖9是用於顯示第一實施例的芯板的側壁和接合部分的散熱器的總箱 的立體圖10A-10C是用於顯示第一實施例的製造過程的步驟的示意圖； 圖ll是對比實例的散熱器的總箱的示意剖視圖； 圖12是本發明的第二實施例的散熱器的總箱的示意立體圖； 圖13A是第二實施例的總箱的芯板的俯視圖13B是第二實施例的芯板的端視圖； 圖14是本發明的第二實施例的總箱的示意立體圖15是本發明的第三實施例的散熱器的箱體和芯板之間的連接部分 的示意剖視圖16是本發明的第四實施例的散熱器的箱體和芯板之間的連接部分 的示意剖視圖17是本發明的第五實施例的散熱器的芯板的一部分和箱體的一部 分的示意剖視圖18是本發明的第六實施例的散熱器的總箱的剖視圖； 圖19是第六實施例的總箱的示意立體圖，部分地包括剖視圖； 圖20是圖19的虛線XX表示的總箱的一部分的剖視圖21是第六實施例的總箱的立體圖； 圖22A是第六實施例的總箱的芯板的俯視圖22B是第六實施例的芯板的端視圖23是顯示第六實施例的散熱器的製造過程的流程圖24—26是用於顯示第六實施例的製造過程的步驟的示意圖27是本發明的第七實施例的散熱器的總箱的剖視圖28和29是用於顯示第七實施例的散熱器的製造過程的步驟的示意
圖30是現有技術的熱交換器的總箱的示意剖視圖。
具體實施例方式
下面將參考

本發明的第一至第七實施例。在第二到第七實施 例中，與第一實施例相似的元件將用相同的標記表示，並不再說明。
第一實施例
圖l顯示當沿空氣的流動方向觀看時的第一實施例的熱交換器l。熱交 換器l示意性地用於散熱器，該散熱器通常安裝在車輛的發動機室中並在 發動機冷卻劑和空氣之間進行熱交換，空氣的流動例如由鼓風機產生，因 而冷卻發動機冷卻劑。
散熱器1通常包括管子2、散熱片3、側板4a,4b和總箱5a，5b。管子2 具有大致平坦的管狀形狀，並在其中形成通道以便允許從發動機流出的發 動機冷卻劑流通過該通道。管子2例如由具有高熱導率的輕金屬製成。在 本實施例中，管子2示意性地由鋁合金製成。而且，管子2由塗布構件形成，
該塗布構件的至少一個表面上被塗布有焊料，例如銅焊材料。
散熱片3連接到管子2的外表面以便增加與空氣的熱傳遞面積，因而便 於空氣和發動機冷卻劑之間的熱交換。散熱片3例如是當沿空氣的流動方 向觀看時具有波形形式的波紋形散熱片。波紋形散熱片例如由輥成形法成 形。散熱片3和管子2交替地堆疊。散熱片3和管子2所堆疊成的堆具有大致 長方體形狀並提供芯部件4。
側板4a，4b位於芯部件4的末端，作為加固芯部件4的加固構件。側板
4a，4b在管子2的縱向Dl上延伸(以下稱為管子縱向方向D1)。例如，側板 4a， 4b由鋁合金等輕金屬製成。
總箱5a， 5b位於管子2的縱向末端處並與管子連通。總箱5a, 5b在垂直 於管子縱向方向D1的管子堆疊方向上延伸。
入口管6a連接到總箱5a。入口管6a與發動機下遊側上的發動機冷卻劑 迴路連通用於將從發動機流出的具有高溫的發動機冷卻劑引導進總箱5a 中。出口管6b連接到總箱5b。入口管6b與發動機上遊側上的發動機冷卻劑 迴路連通用於將己通過散熱器l的發動機冷卻劑返回向發動機。因此，總 箱5a用作將發動機冷卻劑分配進管子2的入口總箱，總箱5b用作出口總箱， 該出口總箱用收集已通過管子2的發動機冷卻劑並把發動機冷卻劑返回向 發動機冷卻劑迴路。
在本實施例中，總箱5a和總箱5b具有大致相似結構，除了入口管6a 或出口管6b。因此，下面將詳細說明總箱5a，作為一個實例。
參考圖2和3，總箱5a大致包括芯板50a和箱體50b。箱體50b中形成具 有芯板50a的箱內部空間50c。
箱體50b例如由樹脂製成。如圖3所示，箱體50b具有大致半管狀形狀， 該半管狀形狀在管子堆疊方向上限定縱向軸線。如圖4所示，箱體50b在半 管狀主體的縱向末端處具有端壁500。
箱體50b沿半管狀主體的開口周邊具有突出端600。突出端600在垂直 於管子縱向方向D1的方向上突出，即，在箱縱向方向(長度方向)D2和箱 橫向方向(寬度方向)D3上突出。同樣，突出端600形成為大致環形以便 圍繞箱內部空間50c。這裡，箱縱向方向D2平行於箱體50b的縱向軸線。同 樣，箱縱向方向D2平行於管子堆疊方向。箱橫向方向D3垂直於管子縱向方 向D1和箱縱向方向D2。
芯板50a例如由鋁合金製成。芯板50a具有底壁部分(基部)51和側壁 部分(側部)52a，52b。底壁部分51具有大致矩形板形狀，並在箱縱向方 向D2上延伸。底壁部分51被構造成覆蓋半管狀形狀的箱體50b的開口，因 而形成具有箱體50b的箱內部空間50c。
側壁部分52a， 52b相對於箱橫向方向D3設置在底壁部分51的相對兩 側。即，側壁部分52a,52b在管子縱向方向上Dl從矩形形狀的底壁部分51的縱向邊延伸，前述縱向邊平行於箱縱向方向D2。
在圖2中，側壁部分52a設置在突出端600的左部分的外部，側壁部分 52b設置在突出端600的右部分的外部。即，側壁部分52a， 52.b沿突出端600 的外表面延伸。
芯板50a具有側接合部分(唇緣部分)53a，53b。側接合部分53a, 53b 分別從側壁部分52a， 52b突出向箱體50b。側接合部分53a， 53b中的每個在 箱縱向方向D2上延伸過側壁部分52a， 52b的長度。
如圖4所示，芯板50a還具有端壁部分(壁部分)52c，52d和端接合部 分(端接合件)53c，53d。在圖4中，示例性地顯示了端壁部分52c和端接 合部分53c，但是沒有顯示端壁部分52d和端接合部分53d，因為端壁部分 52d和端接合部分53d與端壁部分52c和端接合部分53c分別具有相似的結 構。
端壁部分52c，52d位於底壁部分51的縱向端處。g卩，端壁部分52c,52d 例如在與側壁部分52a， 52b相同的方向上從底壁部分51的橫向邊延伸向箱 體50b，前述橫向邊垂直於箱體50b的縱向軸線。
端壁部分52c，52d設置在箱體50b的突出端600的外部。如圖4所示，端 壁部分52c， 52d與側壁部分52a, 52b獨立地形成。端接合部分53c， 53d從端 壁部分52c， 52d突出向箱體50b。
如圖5A所示，底壁部分51形成有第一通孔56。第一通孔56在箱縱向方 向上排列。如圖5A和6所示，第一通孔56被形成為用於使芯板50a與管子2 和側板4a, 4b連接。
底壁部分51具有提供密封表面的環形平坦部分57。環形平坦部分57 被設置成以環形形式圍繞第一通孔56，如圖5A中的虛線E所示。
底壁部分51還形成有肋70，該肋70從環形平坦部分57突出向箱內部空 間50c。肋70在箱縱向方向D2上排列。第一通孔56分別形成在肋70的頂端 處。同樣，底壁部分51形成有位於肋70之間的凸起71。每個凸起71設置在 兩個肋70之間，並在相對於箱內部空間50c的方向上(即在相對於肋70的 方向上)從環形平坦部分57突出。
同樣，底壁部分51形成有第二通孔58，如圖5A所示。第二通孔58相對 於箱橫向方向D3形成在通孔56的相對兩側。第二通孔58在箱縱向方向D2的線上布置用於提供薄弱部分，在該薄弱部分處強度被降低成小於芯板
50a的其它部分的強度。換言之，第二通孔58提供了用於相對底壁部分51 彎曲側壁部分52a, 52b的彎曲基部。
艮P，第二通孔58沿側壁部分52a，52b的彎曲軸線形成，以便提供薄弱 部分。側壁部分52a,52b沿彎曲軸線容易被彎曲。
芯板50a由塗布構件製成，該塗布構件具有塗布有焊料的塗布表面，例如銅焊材料。即，插入管子2的芯板50a的表面被預先塗布有焊料。側板 4a，4b由塗布構件製成，該塗布構件具有塗布有焊料的塗布表面，例如銅 焊材料。即，接觸管子2的側板4a,4b的表面被塗布有焊料。
如圖2和3所示，密封構件54置於底壁部分51的環形平坦部分57和箱體50b的突出端600之間用於在箱體50b和芯板50a之間密封。換言之，密封構 件54被設置用於防止發動機製冷劑從箱內部空間50c洩漏。
在本實施例中，通過固化液體密封材料或凝膠密封材料來形成密封構 件54。例如，密封材料是紫外線固化的丙烯酸樹脂。密封構件54能夠由具 有長久抵抗防凍液性能的樹脂提供。進一步地，密封材料不限於紫外線硬 化樹脂，也可以是其它材料，例如通過加熱固化的熱固樹脂。
接下來，將參考圖7 - 10說明散熱器1的製造方法。圖7顯示散熱器1 的製造過程。
在步驟S100處，準備管子2、芯板50a、散熱片3、側板4a,4b等元部件。 每個芯板50a以圖8A — 8D的方式形成。首先準備由鋁合金製成的板構件 100，如圖8A所示。板構件100包括對應於底壁部分51的基壁、對應於壁部 分52a， 52b， 52c， 52d的翼部、和對應於接合部分53a， 53b, 53c， 53d的部分。
第一和第二通孔56, 58形成在板構件100上，如圖8B所示。接下來，對應於側接合部分53a， 53b的部分被垂直於翼部(該翼部對應於側壁部分 52a，52b)彎曲，從而形成側接合部分53a，53b，如圖8C所示。
以下，對應於側壁部分52a, 52b的翼部相對於基壁的平面以預定角度e 彎曲成預定彎曲狀態。這裡，預定角度e小於90度。
接下來，板構件100的對應於端壁部分52c，52d的其它翼部大致垂直於 底壁部分51彎曲。此時，對應於端接合部分53c, 53d的部分還沒有相對於翼部(該翼部對應於端壁部分52c，52d)彎曲。
在步驟S110處，芯部件4被組裝。例如，管子2以預定間隔布置，散熱 片3布置在管子2之間，從而使得芯部件4被初步組裝。接下來，管子2的末 端和側板4a， 4b的末端被插入到芯板50a的第一通孔56中，前述芯板50a用 於總箱5a，5b中的一個。此時，管子2的末端被一直插到對應於箱內部空間 50c的位置。
然後，通過管膨脹法來膨脹管子2的末端。S卩，管子2的末端被處理使 得它的內直徑增大。這樣，管子2就被初步地固定到芯板50a。
同樣，管子2的相對兩端和側板4a， 4b的相對兩端被插入到另一個芯板 50a的第一通孔56中，前述另一個芯板50a用於總箱5a，5b中的另一個。通 過管膨脹法來膨脹管子2的相對端。因此，管子2和芯板50a被初步地固定。
這樣，總箱5a， 5b的芯板50a、管子2、散熱片3和側板4a， 4b被初步地 固定在一起。然後，初步固定的構件2， 3， 4a，4b, 50a被夾具保持和爐子 加熱。因此，管子2，散熱片3，側板4a，4b和芯板50a通過銅焊整體地連接。
在步驟S121處，液態或凝膠狀態的密封材料被施加到芯板50a的環形 平坦部分57，並且紫外線照射該施加的密封材料用於固化該密封材料。
在步驟S122處，箱體50b放置在每個芯板50a上，從而箱體50b的開口 被芯板50a的底壁部分51覆蓋，並提供箱內部空間50c，如圖9所示。在該 條件下，每個芯板50a的側壁部分52a, 52b相對於底壁部分51的平面以預定 角度e傾斜，如圖9和10A所示。同樣，接合部分53a，53b垂直於側壁部分 52a，52b，端壁部分52c,52d大致垂直於底壁部分51。
在步驟S123處，箱體50b在管子縱向方向Dl上通過夾具保持在芯板50a 上，如圖10B的箭頭所示。
在步驟S124處，端接合部分53c，53d與突出端600接合。例如，通過時 間圖9的箭頭H所示的力，端接合部分53c相對於端壁部分52c被彎曲向箱體 50b。同樣，端接合部分53d相對於端壁部分52d被彎曲向箱體50b。
這樣，箱體50b的突出端600與端接合部分53c,53d接合。在該條件下， 密封構件54保持在箱體500b的突出端600和芯板50a的環形平坦部分57之 間，如圖4所示。
在步驟S125處，側接合部分53a,53b被接合。具體地，通過施加如圖 IOB的箭頭G所示的力，側接合部分53a， 53b還從預彎曲狀態進一步彎曲向
箱體50b，從而使得側接合部分53a， 53b與突出端600接合。
這樣，如圖10C所示，箱體50b的突出端600和密封構件54保持在芯板 50a的環形平坦部分57和側接合部分53a，53b之間。換言之，箱體50b的突 出端600與側接合部分53a， 53b接合。
在步驟S126處，正保持箱體50b的夾具從箱體50b釋放。這樣，總箱5a 就形成了。總箱5b以與總箱5a相似的方式形成。
在本實施例中，準備其中已經形成側接合部分53a， 53b的芯板50a。即， 在箱體50b放置到芯板50a上之前，側接合部分53a， 53b相對於側壁部分 52a，52b彎曲。在箱體50b放置到芯板50a上之後，側壁部分52a， 52b移動向 箱體50b的突出端600。這樣，箱體50b的突出端600就通過側接合部分 53a，53b被接合。換言之，側接合部分53a，53b被預先彎曲，並通過將側壁 部分52a， 52b移動向箱體50b來與突出端600接合。
圖ll顯示形成總箱的另一種方法，其作為對比實例。在圖11中，在側 壁部分52a， 52b相對於底壁部分51彎曲向箱體50b之後彎曲側接合部分 53a，53b。在這種情況下，接合部分53a，53b將與管子6a，6b幹涉。因此， 難以適當地彎曲側接合部分53a，53b。此外，如果管子6a，6b與箱體50b的 突出端600之間的距離不足以用於插入夾緊的夾具時，就難以適當地彎曲 側接合部分53a， 53b。
在圖ll所示的對比實例中，能夠通過將管子6a， 6b布置到更遠離底壁 部分51的位置來增加管子6a，6b與突出端600之間的距離。然而，在這種情 況下，箱體50b的高度，即，箱體50b在管子縱向方向Dl上的尺寸就需要增 加。
另一方面，在本實施例中，使用其中側接合部分53a,53b已經被預先 彎曲的芯板50a。換言之，在側壁部分52a，52b完全地彎曲向突出端600之 前彎曲側接合部分53a,53b。因此，當側接合部分53a,53b與突出端600接 合時不太可能發生側接合部分53a,53b與管子6a，6b幹涉。因此，提高了組 裝性能。
同樣，沒有必要將夾具插在管子6a， 6b和用於彎曲側接合部分53a， 53b 的箱體50b的突出端600之間。因此，沒有必要增加箱體50b的高度，艮P， 沒有必要如對比實例那樣增加箱體50b在管子縱向方向Dl上的尺寸。 進一步地，使用其中在設置箱體50b之前側壁部分52a， 52b相對於底壁 部分51以預定角度e預先彎曲的芯板50a。即，在箱體50b設置到芯板50a 上之前側壁部分52a， 52b已經相對於底壁部分51以預定角度e彎曲。因此， 即使在箱體50b設置到芯板50a上之後，側壁部分52a， 52b能夠容易地移動 向突出端600。
第二通孔58沿側壁部分52a, 52b的彎曲軸線形成在芯板50a上，作為薄 弱部分。因此，側壁部分52a，52b容易彎曲。因為第二通孔58相對於密封 構件54位於箱內部空間50c的外部，因此冷卻劑不容易從第二通孔58洩漏。
通過將液體或凝膠狀態的密封材料施加到芯板50a的環形平坦部分57 上並硬化密封材料，來提供密封構件54。即使在硬化之後，密封構件54 保持粘附特性。通過該粘附特性密封構件54與芯板50a的環形平坦部分57 緊密接觸。因此，密封構件54不容易扭曲或移動。
密封構件54在彈性變形狀態下保持在芯板50a的環形平坦部分57和箱 體50b的突出端600之間。因此，環形平坦部分57和突出端600被密封構件 54有效地密封。因此，冷卻劑不容易從總箱5a，5b洩漏。
在本實施例中，因為底壁部分51具有凸起71，因此底壁部分51抵抗彎 曲的剛性被提高。因此，即使底壁部分51被施加負載，例如當彎曲側壁部 分52a，52b時，底壁部分51將不容易變形。
在上述討論中，密封材料被施加到芯板50a的環形平坦部分57的密封 表面上。可選地，密封材料能夠施加到箱體50b的突出端600。
作為在芯板50a上形成第二通孔58的替代，可形成溝槽或凹陷作為薄 弱部分。例如，具有V形或U形截面的溝槽或凹陷可形成以便提供薄弱部分。 同樣，不總需要在箱縱向方向D2上連續地形成溝槽或凹陷。溝槽或凹陷可 在箱縱向方向D2上不連續地形成。薄弱部分也可沿端壁部分52c, 52d的彎 曲軸線形成。
在上述討論中，側接合部分53a， 53b相對於側壁部分52a， 52b預先彎 曲。除了這個或可選地，端接合部分53c， 53d能夠相對於端壁部分52c， 52d 以與側接合部分53a，53b相似的方式預先彎曲。同樣，端壁部分52c，52d 可以與側壁部分52a， 52b相似的方式彎曲。
第二實施例
在第二實施例的散熱器l中，芯板50a的形狀稍微不同於第一實施例的 散熱器l的芯板50a的形狀。
在箱體50b和芯板50a由不同材料製成的情況下，例如由鋁合金和樹脂 製成，箱體50b的線性膨脹係數大於芯板50a的線性膨脹係數。在高溫條件 下，由於箱體50b的熱膨脹，端壁部分52c，52d將在箱縱向方向D2上被突出 端600擠壓而變形。
因此，在第二實施例中，芯板50a包括用於支撐端壁部分52c，52d的支 撐壁部分610，如圖12， 13A和13B所示。支撐壁部分610在鄰近芯板50a的 縱向末端的位置處從底壁部分51的縱向邊突出。此外，支撐壁部分610連 接到端壁部分52c， 52d。支撐壁部分610與側壁部分52a, 52b分離。
因此，即使由於箱體50b的膨脹引起擠壓端壁部分52c，52d，端壁部分 52c，52d中的每個被兩個支撐壁部分610支撐。這樣，由於箱體50b的膨脹 引起的端壁部分52c， 52d的變形被減小。
同樣，在本實施例中，側接合部分53a,53b相對於側壁部分52a,52b 預先彎曲，如圖14所示，這與第一實施例相似。因此，也實現與第一實施 例相似的效果。
第三實施例
在第一實施例的散熱器l的芯板50a中，每個側接合部分53a， 53b與對 應的側壁部分52a，52b形成大致直角，如圖2所示。然而，側接合部分 53a, 53b和側壁部分52a， 52b之間的角度能夠變化。
在第三實施例的散熱器l中，每個側接合部分53a， 53b與突出端600接 合，從而使得側接合部分53a， 53b和側壁部分52a， 52b之間的角度4> l小於 90度，如圖15所示。因此，接合力，即，用於箱體50b和芯板50a的力被改 善。進一步地，密封構件54的密封效果被提高。
上述接合結構也可應用到端接合部分53c,53d。即，端接合部分 53c， 53d也可與突出端600接合,從而使得端接合部分53c， 53d和端壁部分 52c， 52d之間的角度小於90度，這與側接合部分53a， 53b相似。
第四實施例
在第一實施例的散熱器l中，芯板50a的每個側壁部分52a, 52b與底壁 部分51形成大致的直角，如圖2所示。然而，側壁部分52a, 52b和底壁部分 51之間的角度能夠變化。
在第四實施例的散熱器l中，側壁部分52a, 52b相對於底壁部分51彎曲 大於90度。g卩，每個側壁部分52a，52b的外表面和底壁部分51的平面之間 限定的角度》2大於90度。因此，用於連接箱體50b和芯板50a的力被提高。
上述彎曲結構也可應用於端壁部分52c,52d。即，端壁部分52c,52d 可相對於底壁部分51彎曲大於90度，這與側壁部分52a， 52b相似。
第五實施例
在第一實施例的散熱器l中，芯板50a在底壁部分51上具有環形平坦部 分57。用於密封構件54的密封材料被施加到環形平坦部分57。在第五實施 例的散熱器l中，底壁部分51形成有密封槽57a，如圖17所示，用於密封構 件54的密封材料施加到溝槽57a中。例如，溝槽57a被形成為使得平坦壁部 分57對應於溝槽57a的底部。
因此，密封構件54相對於芯板50a被有效地定位。同樣，在本實施例 中，側接合部分53a，53b相對於側壁部分52a,52b預先彎曲。進一步地，在 端壁部分52c， 52d彎曲向箱體50b之前端接合部分53c, 53d可相對於端壁部 分52c，52d彎曲。
第六實施例
第六實施例的散熱器l具有圖18 — 22B所示的芯板50a。在第六實施例 中，側壁部分52a,52b具有作為薄弱部分的側溝槽520a,520b，而不是上述 實施例中的第二通孔58。除了芯板50a之外的結構與上述實施例中的任一 個相似。
側溝槽520a, 520b形成在側壁部分52a，52b的外表面上。側溝槽 520a, 520b在向縱向方向D2上延伸過側壁部分52a, 52b的長度。在側壁部分 52a, 52b中，對應於側溝槽520a， 520b的部分的強度小於側壁部分52a, 52b 其餘部分的強度。側溝槽520a，520b提供彎曲基部，側壁部分52a， 52b沿該
彎曲基部彎曲向箱體50b。
箱體50b的突出端600從芯板50a的內部突出向側溝槽520a， 520b，並接 觸側壁部分52a， 52b。同樣，突出端600部分地突出向底壁部分51，如圖20 所示。即，突出端600的部分601，例如突出端600的外周邊部分，突出向 底壁部分51，從而使得突出端600充分地接觸側壁部分52a， 52b的薄弱部 分，側壁部分52a, 52b的薄弱部分的強度被側溝槽520a, 520b降低。在圖20 所示實例中，突出端600的下表面部分地突出向底壁部分51。換言之，側 溝槽520a， 520b提供的薄弱部分位於對應於箱體50b的突出端600的位置 處。
同樣，在本實施例中，與上述實施例中的任一個的側接合部分53a， 53b 相似，芯板50a具有側接合部分53a，53b。同樣，與上述實施例中的任一個 的端壁部分52c， 52d和端接合部分53c， 53d相似，芯板50a具有端壁部分 52c， 52d和端接合部分53c， 53d。
與圖6所示實例相似，底壁部分51具有肋70和凸起71。第一通孔56形 成在肋70的頂端。在本實施例中，每個凸起71具有相對於向橫向方向D3 的寬度W2，該寬度W2大於每個管子2相對於向橫向方向D3的寬度W1，如圖 26所示。肋70和凸起71例如通過壓制或衝壓形成。
接下來，將參考圖23 — 26來說明本實施例的散熱器1的製造方法。
首先，在步驟S200處，準備管子2、芯板50a、散熱片3、和側板4a， 4b 等元部件。關於芯板50a、側接合部分53a， 53b和鄰近側接合部分53a, 53b 的側壁部分52a,52b的部分525a，525b如圖24所示地成形。以下，部分 525a, 525b被稱作接合部分側部分(engagement portion-side section) 525a, 525b。接合部分側部分525a, 525b沿側溝槽520a， 520b朝外地彎曲。 側接合部分53a， 53b相對於接合部分側部分525a, 525b彎曲。
在步驟S210處，芯部件4被組裝。例如，管子2以預定間隔布置，散熱 片3布置在管子2之間，從而使得芯部件4被初步組裝。然後，管子2的末端 和側板4a， 4b的末端被插入到芯板50a的第一通孔56中，前述芯板50a用於 總箱5a， 5b中的一個。
然後，被一直插到對應於箱內部空間50c的位置處的管子2的末端通過 管膨脹法被膨脹。即，管子2的末端被膨脹使得它的內直徑增大。這樣，
管子2就被初步地固定到芯板50a。
同樣，管子2的相對兩端和側板4a， 4b的相對兩端被插入到另一個芯板 50a的第一通孔56中，前述另一個芯板50a用於總箱5a,5b中的另一個。同 樣通過管膨脹法來膨脹管子2的相對端。因此，管子2的相對端被初步地固 定到芯板50a。
因此，總箱5a, 5b的芯板50a、管子2、散熱片3和側板4a， 4b被初步地 固定。
同樣在步驟S210處，初步固定的主體在該條件下被夾具保持和在爐子 中加熱。因此，管子2，散熱片3，側板4a， 4b和芯板50a通過銅焊整體地連 接。
在步驟S220處，液態或凝膠狀態的密封材料被施加到芯板50a的環形 平坦部分57，並且紫外線照射該密封材料用於固化該密封材料。
在步驟S230處，箱體50b放置在芯板50a上，從而箱體50b的開口被底 壁部分51覆蓋。在該情況下，接合部分側部分525a，525b仍在朝外的方向 上膨脹。同樣，側接合部分53a， 53b大致垂直於接合部分側部分525a， 525b， 如圖25和26所示。
在步驟S240處，如圖25的箭頭J所示的那樣，力被施加到接合部分側 部分525a, 525b，從而使得接合部分側部分525a, 525b沿作為彎曲軸線的側 溝槽520a，520b彎曲向箱體50b。即，通過彈性地變形形成溝槽520a， 520b 的部分，接合部分側部分525a， 525b被彎曲向箱體50b。
因此，側壁部分52a, 52b在垂直於底壁部分51的方向上變成平坦的或 直的，即，在管子縱向方向D1上，並且側接合部分53a， 53b與箱體50b的突 出端600接合。
艮P，如圖26所示，箱體50b和芯板50a以這樣的方式彼此固定，即以突 出端600和密封構件54設置在側接合部分53a, 53b和底壁部分51之間的方 式。
端壁部分52c, 52d預先彎曲大致垂直於底壁部分51。在箱體50b放置在 芯板50a上之後，端接合部分53c, 53d朝箱體50b彎曲並垂直於端壁部分 52c， 52d。因此，端接合部分53c， 53d接合箱體50b的突出端600。
也就是，通過使端接合部分53c，53d與突出端600接合，箱體50b和芯
板50a也被固定。端接合部分53c，53d與突出端600接合，從而使得突出端 600和密封構件54設置在端接合部分53c, 53d和底壁部分51之間。
在本實施例中，側壁部分52a，52b具有側溝槽520a,520b，並且接合部 分側部分525a， 525b沿側溝槽520a， 520b彎曲並圍繞側溝槽520a， 520b移動 向箱體50b。即，側溝槽520a，520b被形成為提供薄弱部分。因此，沒有必 要減小彎曲部分521的強度，彎曲部分521是側壁部分52a， 52b和側接合部 分53a， 53b之間的角落部分。
如果箱內部空間50c的內部壓力增加時，箱體50b在與管子縱向方向Dl 交叉的方向上接受該壓力，如圖8中的箭頭Ya所示。結果，彎曲部分521 將從突出端600的角落邊600a接受應力，如箭頭Yb所示。因為側接合部分 53a，53b的厚度沒有別減小，如同圖30所示的芯板150a，彎曲部分521保持 預定強度。因此，彎曲部分521保持持久抵抗來自角落邊600a的應力的性 能，即使在這種情況下。也就是，芯板50a的壽命不太可能減小。進一步 地，側溝槽520a，520b在對應於突出端600的位置處形成在側壁部分 52a，52b的外表面上。因此，芯板50a抵抗內部壓力增加的持久性被提供。 進一步地，散熱器l的壽命被提高。
側溝槽520a， 520b形成在作為彎曲基部的側壁部分52a， 52b上。因此， 側壁部分52a， 52b的接合部分側部分525a， 525b容易朝外彎曲和移動向箱 體50b。
突出端600從內側抵靠在側溝槽520a，520b上。因此，當接合部分側部 分525a， 525b移動向箱體50b時，突出端600與側溝槽520a， 520b的內側接 觸。這樣，接合部分側部分525a，525b被適當地彎曲。
突出端600朝側壁部分52a，52b突出。同樣，接觸側壁部分52a， 52b的 突出端600的接觸部分比突出端600的其它部分更凸向底壁部分51。因此， 突出端600能夠容易地從內側抵靠在側溝槽520a, 520b上。
在底壁部分51不具有凸起71的情況下，當接合部分側部分525a， 525b 彎曲時如果負載被施加到底壁部分51,底壁部分51將變形或扭曲。當底壁 部分51由於負載而變形或扭曲時，管子2將接受應力並將變形。
在本實施例中，因為底壁部分51具有凸起71，底壁部分51的彎曲剛性 被提高。因此，即使負載被施加到底壁部分51，底壁部分51也不容易變形。
同樣，因為凸起71相對於箱橫向方向D3的寬度W2大於管子2相對於箱 橫向方向D3的寬度W1，因此底壁部分51的彎曲剛性被進一步地提高。
在本實施例中，通過硬化液體或凝膠狀態的密封構件來提供密封構件 54。密封構件54與底壁部分51的環形平坦部分57緊密接觸。因此，即使當 接合部分側部分525a， 525b彎曲時負載從側接合部分53a， 53b通過突出端 600施加到密封構件54上，密封構件54也不太可能扭曲或移動。因為密封 構件54被保持在預定位置，發動機冷卻劑從總箱5a， 5b的洩漏被減小。
側接合部分53a， 53b在箱縱向方向D2上延伸過側壁部分52a， 52b的長 度。因此，側接合部分53a,53b的強度增加。這樣，即使當由於箱內部空 間50c的內部壓力增加導致力施加到側接合部分53a,53b時，側接合部分 53a， 53b也不太可能變形。
第七實施例
第七實施例的散熱器l具有與第六實施例的散熱器l相似的結構，除了 芯板50a的結構外。如圖27所示，與圖17所示的第五實施例相似，第七實 施例的芯板50a具有溝槽800。密封溝槽800被形成為具有作為底部的環形 平坦部分57。密封構件54容納在密封溝槽800中。
在本實施例中，芯板50a和箱體50b以下面的方式固定。首先，如圖28 所示，密封構件54設置在芯板50a的環形平坦部分57上。這裡，密封構件 54例如是橡膠構件。
接下來，如圖29所示，箱體50b放置在芯板50a上，從而使得箱內部空 間50c被底壁部分51所覆蓋。在該情況下，接合部分側部分525a， 525b仍朝 外延伸。側接合部分53a， 53b大致垂直於接合部分側部分525a, 525b。
然後，力在朝內的方向上被施加到接合部分側部分525a,525b，如圖 29中的箭頭Ja所示。因此，接合部分側部分525a,525b圍繞作為彎曲基部 的側溝槽520a，520b移動向箱體50b。這樣，側接合部分53a， 53b與芯板50a 的突出端600接合。這樣，芯板50a和箱體50b以這種方式固定，即以突出 端600和密封構件54設置在側接合部分53a， 53b和底壁部分51之間的方式。
變化例
在上述實施例的散熱器l中，密封構件54的密封材料是在施加到芯板 50a之後硬化的。然而，能夠在被施加到芯板50a的同時硬化密封材料。在 這種情況下，紫外線照射到密封材料上，同時將密封材料施加到芯板50a 上。作為另一實例，在被施加到芯板50a的同時，密封材料能夠被加熱。
在上述實施例中，在管子2被焊接到芯板50a上之後，液體或凝膠狀態 的密封材料被施加到芯板50a。可選地，可在管子2被焊接到芯板50a上之 前，液體或凝膠狀態的密封材料被施加到芯板50a的突出端600。
在第六和第七實施例中，側溝槽520a， 520b形成在作為彎曲基部的側 壁部分52a，52b上。可選地或額外地，側溝槽520a， 520b能夠形成在端壁部 分52c, 52d上。
同樣，可通過各種不同方法中的另一種來提供彎曲基部。例如，在第 六和第七實施例中，可在作為彎曲基部的側壁部分52a, 52b上形成至少一 個孔，而不是形成溝槽520a,520b。可選地，可通過多個溝槽來提供彎曲 基部。
在第六和第七實施例中，端壁部分52c， 52d和端接合部分53c， 53d的形 成方式可與第一到第四實施例中的任一個的端壁部分52c, 52d和端接合部 分53c， 53d的形成方式相似，或與第六和第七實施例的側壁部分52a， 52b 和側接合部分53a， 53b的形成方式相似。
在上述實施例中，液體或凝膠狀態的密封構件54施加到芯板50a，芯 板50a通過焊接連接到管子2上。然而，液體或凝膠狀態的密封構件54能夠 施加到芯板50a的密封表面上，該芯板50a通過另一種方法或材料連接到管 子2上，例如通過熱樹脂等。
在上述實施例中，熱交換器示例性地應用於散熱器。然而，本發明不 限於應用到散熱器的熱交換器，也可以是具有至少一個由芯板50a和箱體 50b構成的總箱5a， 5b的任何熱交換器，例如蒸發器或加熱器芯單元。同樣， 內部流體不限於發動機冷卻劑。
對於本領域的熟練技術人員而言，其它優點和變化例是顯而易見的。 因此，在它的更寬的術語中，本發明不限於特定細節，典型設備，和顯示 以及說明的示例實例。
權利要求
1.一種熱交換器用總箱的製造方法，在該熱交換器中管子連接到總箱，該方法包括如下步驟通過彎曲芯板的一部分在芯板上形成第一接合部分，該部分從芯板的第一壁部分延伸；相對於芯板的基部設置具有大致半管狀形狀和開口的箱體，從而使得基部覆蓋開口，和使箱內部空間設置在箱體和基部之間；以及朝箱體移動第一壁部分，從而使得第一接合部分與箱體接合。
2. 如權利要求l所述的方法，還包括步驟在設置箱體之前，相對於基部平面使第一壁部分預先彎曲預定角度，其中在第一壁部分的移動過程中，第一壁部分從預先彎曲所形成的預彎曲 狀態朝箱體移動。
3. 如權利要求l所述的方法，其中在第一壁部分的移動過程中，第一壁部分的接合部分側部分圍繞彎曲 軸線移動向箱體，所述彎曲軸線包括在第一壁部分中，接合部分側部分是 彎曲軸線與第一接合部分之間的第一壁部分的一部分。
4. 如權利要求3所述的方法，還包括步驟在設置箱體之前，相對於第一壁部分的剩餘部分沿彎曲軸線在朝外的 方向上預先彎曲接合部分側部分，其中在第一壁部分的移動過程中，接合部分側部分從預先彎曲所形成的預 彎曲狀態朝箱體移動。
5. 如權利要求1—4中任一項所述的方法，其中在第一壁部分的移動過程中，第一壁部分一直移動到第一壁部分的外 表面相對於基部的平面形成等於或大於90度的角度的位置。
6. 如權利要求1一4中任一項所述的方法，其中第一壁部分的移動包括將第一接合部分與箱體接合的步驟，從而使得 第一接合部分與第一壁部分形成銳角。
7. 如權利要求1一4中任一項所述的方法，還包括步驟. 在設置箱體之前，將密封構件設定到芯板和箱體中的至少一個上，其中箱體的設置包括相對於芯板布置箱體的步驟，從而使得密封構件設置 在箱體和芯板之間。
8. 如權利要求7所述的方法，其中密封構件的設定包括將處於凝膠和液態中的至少一種的狀態的密封 材料施加到芯板和箱體中的至少一個上並硬化其上的密封材料的步驟。
9. 如權利要求1一4中任一項所述的方法，其中在第一壁部分的移動過程中，第一壁部分圍繞彎曲軸線移動，彎曲軸 線平行於箱體的縱向軸線。
10. 如權利要求9所述的方法，還包括步驟在設置箱體之前，與箱體的縱向軸線交叉地彎曲芯板的第二壁部分， 第二壁部分與第一壁部分分離；以及 —在設置箱體之後，彎曲從第二壁部分延伸向箱體的第二接合部分以便 與箱體接合。
11. 一種熱交換器，包括 多個管子；禾口用權利要求1一4中任一項的方法製造的總箱，其中多個管子連接到芯板。
12. 如權利要求ll所述的熱交換器，其中芯板包括沿第一壁部分的彎曲軸線的薄弱部分，在該薄弱部分處芯板 的強度被降低成小於其它部分的強度，第一壁部分沿彎曲軸線移動。
13. 如權利要求12所述的熱交換器，其中彎曲軸線包括在第一壁部分中。
14. 如權利要求12所述的熱交換器，其中薄弱部分由溝槽提供。
15. 如權利要求12所述的熱交換器，其中薄弱部分由沿彎曲軸線設置 的多個開口和多個凹陷中的一種提供。
16. 如權利要求ll所述的熱交換器，其中第一壁部分從基部的縱向邊延伸，第一接合部分從第一壁部分延伸， 縱向邊平行於箱體的縱向軸線，並且芯板還包括第二壁部分和第二接合部分，第二壁部分從基部的橫向邊 延伸，橫向邊與箱體的縱向軸線交叉，第二接合部分從第二壁部分延伸並 與箱體接合。
17. 如權利要求16所述的熱交換器，其中 芯板還包括從基部的縱向邊延伸的支撐壁部分， 支撐壁部分與第一壁部分分離並構造成支撐第二壁部分。
18. 如權利要求16所述的熱交換器，其中第一接合部分在第一壁部分的縱向端之上延伸，縱向邊平行於箱體的 縱向軸線。
19. 如權利要求13所述的熱交換器，其中 箱體包括從芯板的內側接觸芯板的彎曲軸線的接觸部分。
20. 如權利要求19所述的熱交換器，其中 接觸部分朝彎曲軸線突出並具有與基部相對的表面，並且 接觸部分的表面部分地朝基部凸出。
21. 如權利要求ll所述的熱交換器，其中 基部包括連接管子的多個孔，並且基部還包括在與箱體相對的方向上突出的多個凸起，多個凸起設置在 相鄰的孔之間。
22. 如權利要求21所述的熱交換器，其中每個凸起具有相對於垂直於箱體的縱向軸線的方向的寬度，該寬度大 於管子相對於垂直於箱體的縱向軸線的方向的寬度。
23. 如權利要求ll所述的熱交換器，還包括設置在箱體和芯板的基部之間的密封構件，該密封構件在彈性地變形 的情況下在箱體和芯板之間密封。
24. 如權利要求23所述的熱交換器，其中 箱體包括位於開口周邊上的突出端， 芯板包括位於管子的圓周上的密封表面，並且 密封構件設置在箱體的突出端和芯板的密封表面之間。
25. 如權利要求24所述的熱交換器，其中芯板包括密封溝槽，密封表面由密封溝槽的底部提供，並且 密封構件設置在密封溝槽中。
全文摘要
一種熱交換器用總箱的製造方法，該方法包括在芯板上形成第一接合部分；相對於芯板的基部設置箱體；以及朝箱體移動第一壁部分，從而使得第一接合部分與箱體接合。在形成第一接合部分的過程中，芯板的一部分被彎曲，該部分從芯板的第一壁部分延伸。在設置箱體的過程中，箱體被設置從而使得基部覆蓋箱體的開口和限定箱內部空間。通過朝箱體移動第一壁部分，使得第一接合部分與箱體接合。
文檔編號F28F9/02GK101191706SQ20071019288
公開日2008年6月4日 申請日期2007年11月28日 優先權日2006年11月29日
發明者尾崎龍雄, 蜷川稔英, 袴田治 申請人:株式會社電裝