专利名称：热交换器用扁平管子及其制造方法
技术领域：
本发明涉及热交换器用扁平管子及其制造方法，它是把1张金属板折弯、或者把2张金属板叠加而构成的。
现在已知的一种叠层式热交换器是把多个扁平管子叠层并使各个扁平管子的两端部与散热器上下贮水箱相连接、使热交换介质在散热器上下贮水箱上所设置的出入口接头间多次来回地流动的。
这种叠层式热交换器的扁平管子，例如图7所示地、是在规定尺寸大小的硬钎焊薄板构成的2张金属板21、21上形成前端部相互接合上的多个长加强筋22、22，用钎焊方法将两边缘的接合部23、23接合地构成扁平管子20的。这种构成的方法是众所周知的，而且是普遍使用的所谓把加强筋分别独立的圆形加强筋结构，是将1张金属板折弯形成的。
在对这种采用扁平管子的叠层式热交换器进行钎焊时，是把散热片装在多个扁平管子之间，把扁平管子的两端部插入到散热器上下贮水箱的管子插入孔内地装配后、用夹具加以组装、然后在炉内成一体地进行钎焊，将扁平管子的管子插入孔与扁平管子、或把扁平管子的加强筋的前端面间加以接合而制成。
在上述以前的热交换器用的扁平管子上形成图7所示的长加强筋，由这些长加强筋部分构成相互独立的流路。由于各个流路是相互独立的，因而传热介质在管子宽度方向不能交换，有产生热效率偏差的缺陷。
在各个独立的加强筋呈圆形加强筋结构的场合下，能使热交换介质在加强筋宽度方向进行交换、克服热效率偏差的缺陷，但由于各个加强筋是独立的而且设有多个，因而要把这些加强筋的高度尺寸统一地管理和控制是颇困难的。
例如，在管子长度为600mm上形成节距为3mm的4列加强筋的通常规格的扁平管子场合下，加强筋数为800个/1条，在有30段管子的热交换中，则全部加强筋个数为24,000个。由于要把含有这些24,000个加强筋的2张金属板接合、组装成一组，因而光从这加强筋自身来看就有48,000个。因为不把这些加强筋全部钎焊好就不能满足耐压性，所以就特别需要对加强筋的高度进行管理，但对一个热交换器就要进行48,000个加强筋高度的管理，这从生产性能方面考虑是极其困难的。
本发明就是为了对扁平管子进行改良而作出的，其目的是提供一种能够提高热交换效率、而且能使金属板间全面地确实可靠地接合、从而能提高钎焊性能、提高耐压性能的热交换器用扁平管子及其制造方法。
本发明的第1个方案是把1张金属板折弯、或者把2张金属板叠加地构成热交换器用扁平管子的、是在上述的金属板上沿着这金属板的长度方向形成多列长加强筋，同时把上述各个长加强筋所对着的金属板的部位形成平面，而且使上述各个长加强筋的顶部分与平面部接合，由上述长加强筋与平面部形成多条流路，还在上述的沿金属板长度方向形成的长加强筋的适当部位形成多个与相邻的流路相连通的通路部。
本发明的第3个方案是在把1张金属板折弯、或者把2张金属板叠加地构成热交换器用扁平管子的过程中，用辊轧成形方法，相对于上述金属板长度方向的中心线非对称地形成多列长加强筋，然后用冲压成形方法、在沿着上述金属板长度方向形成的长加强筋的适当部位、使该加强筋回复到原来状态地塑性变形，此后把2张已形成上述长加强筋的同样形状的金属板叠加，形成扁平管子本体的热交换器用扁平管的制造方法。
本发明的第2个方案是在把1张金属板折弯、或者把2张金属板叠加地构成热交换器用扁平管子的过程中，用冲压成形方法形成沿上述金属板长度方向中心线非对称的多列长加强筋、以及沿上述金属板长度方向的长加强筋的适当部位上所设置的平面部，然后将2张已形成上述长加强筋的相同形状的金属板叠加而形成扁平管子本体的热交换器用扁平管子的制造方法。
这种扁平管子是通过把1张金属板折弯、或者将2张相同形状的金属板叠加，钎焊形成。这种场合是在加强筋、金属板折弯或叠加之前或者同时，用辊轧成形、冲压成形加工或金属模压加工等方法形成。
在本发明的第1方案中，由于是把上述的加强筋对着的金属板部位形成平面，因而加强筋是和金属板的平面部对着的。
又由于上述的加强筋是长加强筋，因而与金属板平面部能形成良好的钎焊，不会发生如上所述的圆形加强筋场合下的难度和缺陷。还由于用这些长加强筋和平面部形成多条流路、在其有限范围内各条流路彼此独立，因而一方面能使传热介质较流畅地在流路内流动，另一方面使传热介质在加强筋宽度方向不能交换。但由于在沿着上述金属板长度方向形成的长加强筋的适当部位形成多个与相邻的流路相连通的通路部，因而在那部位的传热介质在加强筋的宽度方向就能适当地交换，由此就能克服以前的长加强筋场合下所产生的热效率偏差。
本发明第2个方案是在形成上述扁平管子时用辊轧成形方法沿上述金属板长度方向的中心线非对称地形成多列长加强筋、在上述金属板的长度方向同样地形成长加强筋，然后在已形成的长加强筋的适当部位、用冲压成形方法将这加强筋回复到原本状态塑性变形，此后将2张形成上述长加强筋的相同形状金属板叠加、形成扁平管子本体的热交换器用扁平管子制造方法。这样，由于长加强筋能用辊轧成形方法使构形相同而且迅速地形成，并在此工序后形成上述通路部，因而能有效地进行辊轧成形和冲压成形。
由于本发明的第3方案在形成上述扁平管子时，用冲压成形方法形成多列长加强筋、和沿上述金属板长度方向的长加强筋的适当部位上所设置的平面部，因而当然可以用多个冲压模、用多道工序来完成，但也可用一个冲压模和一道工序迅速地制成。由于用一个冲压模就能基本完成，因而能适用于较小型的管子制造。
图1是表示本发明一个实施例的层叠式热交换器的正视图，图2是表示被插入在散热器上下贮水箱的插入孔里的扁平管子的端部的纵断面图，图3是表示扁平管子的斜视图，图4是表示构成扁平管子的金属板斜视图，图5是表示装配扁平管子时的斜视图，图6是表示扁平管子的局部顶视图，图7是表示以前的扁平管子的纵断面图。
下面，参照着附图来说明本发明的一个实施例。
图1中，采用本发明实施例的扁平管子2的层叠式热交换器1是把波状散热片3夹在管子之间地把多根扁平管子2层叠而构成的。
如图2所示，上述多根扁平管子2的各个端部是使加强筋与金属板的平面部15相结合状态下、插入在散热器上下贮水箱4上所设置的插入孔7里的。
而散热器上下贮水箱4的各个上下开口部由盲盖8封闭地堵塞，在各个散热器上下贮水箱4的规定位置上设置着间隔板9。
而且，在散热器上下贮水箱4上设置着入口接头10和出口接头11，在这些出入口接头10、11间、热交换介质进行多次来回地流动。
图中，12是表示配设在被层叠的扁平管子2的上下的侧板。
如图3所示，上述各个扁平管子2是通过例如连续地供给涂覆着钎料的铝制的硬钎焊薄板，同时把由辊轧成形方法、冲压成形方法形成规定尺寸和形状的2张金属板13A、13B叠加而形成的。
这些金属板13A、13B在周缘部设有接合部14、14，是使各自的平面部15、15向外方突出地形成。在各自的平面部15上形成多条向内突出的长加强筋16、16。这些平面部15是利用坯料原有的平坦表面，用辊轧成形或冲压成形等方法形成接合部14和长加强筋16。
使上述长加强筋16沿扁平管子2的宽度方向设置多列，将与各条长加强筋对着的金属板的部分形成平面状，而且把上述各长加强筋的顶部与上述平面部15接合，由上述长加强筋和平面部形成多条流路17、17。
而且，在沿着上述金属板长度方向形成的长加强筋16、16的适当位置上形成与相邻的流路相连通的通路部18。
用这些长加强筋16、16和平面部15(在端缘侧还用接合部14)形成多条流路17、17，由于各条流路17、17相互独立，因此传热介质能比较流畅地流过流路内，另一方面，在管子宽度方向中的传热介质则没能交换。但如上所述，由于在沿上述金属板的长度方向形成的长加强筋的适当部位上形成多个与相邻的流呼相连通的通路部18，因而在这些部位上、传热介质在管子宽度方向上就能进行适当的交换，就能避免在以前的长加强筋的场合下所产生的热效应的偏差。
从形成流路17、17，使传热介质在流路内流畅地流动；以及形成通路部18，使管子宽度方向上的传热介质的交换能适当地进行这两方面相互协调出发，最好把通路部18的长度方向上的尺寸取成10mm以下。
而且，在实施例中，把构成金属板13A、13B的端部、即这金属板钎焊到散热器上下贮水箱的部位(图3中用双点划线表示的部分)的外面被形成平面。这个例子中的平面部是由下述的长加强筋的塑性变形再生成平面的部位。这样，即使在扁平管子上设置多条加强筋，由于散热器上下贮水箱与扁平管子的钎焊总能在扁平管子的平面上形成，因而这钎焊能较好地形成。
上述钎焊部分的平面部同时就构成通路部18，这时的通路部18的长度方向的尺寸，由于散热器上下贮水箱的插入孔7里有毛剌，因而与其的关系最好是5mm左右。
下面，说明具有上述结构的扁平管子的形成。
在形成上述扁平管子2的过程中，将卷绕成卷的由规定宽度的硬钎焊薄板构成的金属薄板13(13A、13B)从卷上，顺次地放出，用辊轧成形、沿管子宽度方向、相对于上述金属板的长度方向的中心线、成非对称地形成多列长加强筋16、16；沿上述金属板的长度方向、同样地形成长加强筋。这样，在这时刻的金属板13上只沿长度方向连续地形成长加强筋16、16；不存在上述通路部18。
接着，如图4所示地、用冲压模19A、19B，在已形成的长加强筋的适当位置，使这加强筋回复到原来状态地塑性变形。在这个例子里是使长加强筋塑性变形再形成平面。
将上侧的冲压模19A做成其底面的形状适于散热器上下贮水箱4的插入孔7的弯曲状。又由于扁平管子2的左右端部被插入在左右的散热器上下贮水箱4里的，因而上侧的冲压模19A还设有与上述弯曲形状相对称的另外构形。
然后，把2张已形成上述长加强筋的同样形状的金属板叠加，形成扁平管子本体。如图5所示，金属板13A和金属板13B是同样形状的，而且是一张与另一张相对着，只不过管子长度方向上颠倒了180度而言。
在这实施例中，用辊轧成形方法、在管子宽度方向上、相对于金属板长度方向上的中心线(图中没表示)非对称地形成多列长加强筋16、16。这样，当把相同形状金属板13中的一方颠倒180度，就能实现使长加强筋16与平面部15相接的形态。即，不是应用2种不同形状的金属板，能用一种金属板形成扁平管子。
这样形成的扁平管子2，如图6所示，用长加强筋16、16和平面部15(如上所述、在端缘侧还用接合部14)形成多条流路1717，由于各条流路17、17相互独立，因而传热介质能比较流畅地在流路内流动。又由于在金属板长度方向上形成的长加强筋的适当部位，形成多条与相邻流路相连通的通路部18，在这些部位上能适当形成沿管子宽度方向上的传热介质的热交换，能克服以前的长加强筋场合下产生的热效率偏差。
上述实施例是用辊轧成形法形成长加强筋16，用模压成形方法形成通路部18，但在形成扁平管子时，也可用冲压加工形成多列长加强筋和上述设置在沿上述金属板长度方向形成的长加强筋的适当部位的平面部(包括通路部18)。这时，也可用多个冲压模、用多道工序完成，但也可用一个冲压模以一道工序来完成，因此能迅速地制造扁平管子。
接着，将2张如上所述地形成的金属板13A、13B叠加，使长加强筋16的前端部与平面部15相接地装配成扁平管子2。
然后，把散热片3装在多个扁平管子2之间，把扁平管子2的两端部插入在散热器上下贮水箱4的管子插入孔7内。接着，用夹具组装后，在炉内成一体地进行钎焊，把管子插入孔7与扁平管子2、扁平管子2的接合部14、14以及长加强筋16与平面部15等分别焊接接合上。
这样，即使是把2张金属板叠加地构成扁平管，由于相互接触着的金属板13A、13B上形成相互接触着的长加强筋16和平面部15，因而在扁平管子2组装时，能防止在扁平管子接合部分间产生间隙，能可靠地进行这些部分的钎焊。
在本实施例中，金属板13A、13B是对称地应用同样形状的材料，但本发明并不局限于这实施例，也可应用不同形状的材料。
在上述实施例中是对把2张金属板叠加地形成扁平管子2的情况进行了说明，但本发明并不局限于此，它同样适用于至今仍在使用的将1张金属板折弯叠加地形成的结构上。
如上所述，本发明是把1张金属板折弯、或者把2张金属板叠加地构成热交换器用扁平管子的，是在上述的金属板上沿这金属板的长度方向形成多列长加强筋，同时把上述各个长加强筋所对着的金属板的部位形成平面，而且使上述各个长加强筋的顶部与平面部接合，由上述长加强筋与平面部形成多条流路，还在上述的沿金属板长度方向形成的长加强筋的适当部位形成多个与相邻流路相连通的通路部。由于是把上述加强筋所对着的金属板部位形成平面的，因而加强筋与金属板的平面部相对着，又由于加强筋是长加强筋，因而其与金属板的平面部的钎焊能良好地形成，不会产生以前的圆形加强筋那样的缺陷。此外，还由于这些长加强筋和平面部形成多条流路，在其有限范围内各个流路是相互独立的，因而传热介质能比较流畅地在流路内流动。另一方面，由于在上述的沿金属板长度方向形成的长加强筋的适当部位形成多条与相邻的流路相连通的通路部，因而在这些部位，在管子宽度方向上的传热介质的交换就能适当地进行，就能克服以前的长加强筋场合下会产生的热效率的偏差。
本发明的第2个方案是在形成上述扁平管子时，用辊轧成形方法，相对于上述金属板长度方向的中心线非对称地形成多列长加强筋，而且沿上述金属板的长度方向同样地形成，然后用冲压成形方法、在已形成的长加强筋的适当部位、使该加强筋回复到原来状态地塑性变形，此后把2张形成上述长加强筋的同样形状的金属板叠加、形成扁平管子本体的热交换器用扁平管子的制造方法。这样，由于用辊轧成形方法相同而且迅速地形成长加强筋，在此工序后形成上述的通路部，因而能用辊轧成形和冲压成形有效地进行热交换器用扁平管子的制造。
本发明第3个方案是在形成上述扁平管子时、用冲压成形方法形成多列长加强筋和沿上述金属板长度方向的长加强筋适当部位上所设置的平面部，这样，当然可用多个冲压模以多道工序来完成，但也可用一个冲压模及一道工序加以实现，因此能迅速地制造热交换器用扁平管子。
如上所述，本发明能沿整个金属板地使金属板间确实可靠地结合、是一种能得到在此状态下的具有较高热交换效率的热交换器用扁平管子及其制造方法。
权利要求
1.热交换器用扁平管子，它是把1张金属板折弯、或者把2张金属板叠加而构成的，其特征在于在上述的金属板上、沿金属板长度方向地形成多列长加强筋的同时，把上述各个长加强筋对着的金属板部位形成平面，而且使上述各个长加强筋的顶部与平面部接合、用上述长加强筋和平面部形成多条流路；此外，在上述沿金属板长度方向形成的长加强筋的适当部位上形成多个与相邻流路连通的通路部。
2.如权利要求1所述的热交换器用扁平管子，其特征在于上述多列的长加强筋是相对于沿上述金属板长度方向中心线非对称地形成；将2张已形成上述长加强筋的相同形状的金属板叠加而形成扁平管子本体的。
3.如权利要求1所述的热交换器用扁平管子，其特征在于上述的通路部是不存在长加强筋的平面部。
4.如权利要求1所述的热交换器用扁平管子，其特征在于构成上述金属板端部的、该金属板钎焊到散热器上下贮水箱部位的外表面是平面。
5.热交换器用扁平管子的制造方法，它是用在把1张金属板折弯、或者把2张金属板叠加构成的热交换器用扁平管子中的，其特征在于用辊轧成形方法，相对于上述金属板长度方向中心线非对称地形成多列长加强筋；沿着上述金属板长度方向形成的长加强筋的适当部位、用冲压成形方法使该加强筋回复到原来状态地塑性变形；然后将2张已形成上述长加强筋的同样形状的金属板叠加地形成扁平管子本体。
6.如权利要求5所述的热交换器用扁平管子的制造方法，其特征在于将上述长加强筋的顶部和这长加强筋对着的金属板的平面部相接合，用上述长加强筋和平面部形成多条流路；而且使上述塑性变形的部位构成与相邻流路相连通的通路部。
7.热交换器用扁平管子的制造方法，它是用在将1张金属板折弯、或者将2张金属板叠加而构成的热交换器用扁平管子中的，其特征在于用冲压成形方法相对于沿上述金属板长度方向中的中心线非对称地形成多列长加强筋、和沿上述金属板长度方向的长加强筋的适当部位所设置的平面部；然后，将已形成上述长加强筋的2张相同形状的金属板叠加地形成扁平管子本体。
全文摘要
本发明提供一种能使金属板间全面地可靠地接合，在此状态下有热交换器用扁平管子及其制造方法。本发明第1种方案是在把1张金属板折弯或把2张金属板叠加地构成热交换器用扁平管子过程中，沿金属板长度方向形成多列长加强筋，同时把与其相对金属板的部位形成平面，而且使各个加强筋的顶部与平面部接合，而形多条流路，还在长加强筋的适当部位形成多个与相邻流路相连通的通路部的热交换器用扁平管子及其制造方法。
文档编号F28F9/18GK1129157SQ95117548
公开日1996年8月21日 申请日期1995年11月30日 优先权日1995年1月27日
发明者加藤宗一 申请人:株式会社杰克塞尔