专利名称：形成用于热交换器的连接部分的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于形成热交换器的连接部分的方法，该连接部分形成热交换器的热交换介质的入口和出口部分，且更具体地说，本发明涉及一种在车辆空气调节系统等中形成连接制冷回路与热交换器的连接部分的情况下形成适用的中连接部分的方法。
背景技术：
热交换器的连接部分是用于将热交换介质(例如制冷剂)的外部回路与热交换器连接的部分，且有必要在连接件内形成热交换介质的流路以使热交换介质能够相对于外部回路进入热交换器并从热交换器排出。为了形成连接件和热交换器集管(热交换器的分配器)之间的常规连接部分，通常采用这样的方法，其中将用于形成热交换介质的流路的连通管压配到连接件的集管连接侧表面部分内，且当连接件和集管彼此连接时，连通管插入设置在集管的连接部分上的开口以形成将连接件内部与集管内部连通的流路(例如JP-A-2004-347210)。在JP-A-2004-219027中，尽管揭示了连接件的内部与集管内部彼此连通而不使用这种连接管结构，但该专利涉及具有特定结构的连接部分，且连接部分的结构变得复杂。此外，在热交换器的连接部分中，通常要求集管开口的中心轴线与形成在连接件中内部流路的中心轴线以一定角度相交，例如从与外部管子的位置关系来看。具体地说，由于用于车辆空气调节系统的热交换器通常安装在较窄空间内，所以通常需要这种连接结构。在有这种要求的情况下，形成如图4 (A)、(B)和(C)以及图5所示的连接件。S卩，当在连接件101上加工流路102时，有必要通过从连接件101的外部管连接侧切削而加工形成具有完整圆形截面的流路部分102a，并通过从集管103侧切削而加工形成具有完整圆形截面的流路部分102b，从而形成连接件101的流路102。因此，对于连接件101的加工，由于要求从外部管连接侧的两个方向并从集管103侧进行加工作业，所以必须将切削连接件101从切削床上卸下一次并重新夹紧卡盘以进行下次切削，并再从相反侧切削连接件101。于是，该加工需要成本和时间，生产率低。此外，在将插入连通管的上述结构应用于图4 (A)、(B)和(C)和图5所示的连接部分的情况下，如图6 (A)和(B)所示，在连接件(图6 (A))和连通管106插入集管103的开口侧(图6 (B))之前，将连通管106压配到连接件101的集管103侧的流路部分102b，但是担心插入的连通管106和插入集管103的管子107的末端部分彼此干涉(干涉部分108)。因此，集管103的连接件101的连接部分必须设计成能够避免管子107和连通管106之间的干涉，由此降低了设计自由度。此外，在图5和6所示的结构中的任何一种中，因为很难扩大流路在热交换器的连接件和集管的连接部分处的流路的横截面积，所以即使需要降低该部分处的压力损失也是有限制的。
发明内容
因而，就需要提供一种形成热交换器的连接部分的方法，该方法在要求将连接件连接到集管而使集管开口的中心轴线和连接件的内部流路的中心轴线以一定角度相交的情况下，可降低加工连接件的成本并通过减少(简化)连接件加工工艺过程(流路的切削程序)而提高连接件的生产率。此外，还需要提供一种形成热交换器的连接部分的方法，该方法可通过去除压配到连接件侧的连通管来降低连接部分的成本并增加热交换器的连接件与集管的连接部分的设计自由度。此外，还需要提供一种形成热交换器的连接部分的方法，该方法可扩大热交换器的连接件和集管之间连接部分处的横截面积，由此减小该部分处的压力损失。本发明提供一种形成热交换器的连接部分的方法，该方法通过将连通热交换器集管内部和外部回路的连接件连接到集管上，使得集管开口的中心轴线和形成在连接件上的流路的中心轴线以一个角度彼此相交，其特征是，仅通过使用切削工具沿一个方向进行切削的加工而形成连接件的流路，并将通过切削形成的连接件的流路的集管侧的开口连接到集管的开口。在该方法中，尤其是使用切削工具加工连接件的流路可从一个方向并通过仅一次切削来完成，且由此可方便地进行所要求的加工。在根据本发明的这种用于形成热交换器的连接部分的方法中，仅通过使用切削工具沿一个方向切削进行加工，尤其是仅通过从连接件的外部管连接侧沿一个方向切削进行加工，可形成连接件内的流路和集管侧处流路的开口。因此，不必像上述常规加工那样从外部管连接侧和从集管侧沿两个方向切削而进行加工，可减少加工工艺过程的数量、加工所需要的时间以及加工的成本，并可提高生产率。例如通过下述这样的方法可实现根据本发明的用于形成热交换器的连接部分的方法，其中用于切削连接件的流路的切削工具的馈送沿切削工具的馈送方向在某一位置处停止，该位置处在切削工具的尖端在连接件的流路的集管侧形成开口的区域范围内，并且，在通过切削加工的连接件内留有沿着尖端的形状所构形的部分。即仅通过沿一个方向切削加工，就可加工沿连接件的流路的中心轴线方向延伸的流路部分和在流路部分的集管侧尖端部分出开口的集管侧开口部分，从而使得开口部分的中心轴线与流路部分的中心轴线以一定角度彼此相交，并通过利用切削工具的尖端的形状，以预定形状在该集管侧开口部分处的连接件内形成流路的形状。在该方法中，较佳的是切削工具的馈送量与集管开口的尺寸或位置或两者彼此相关联地确定。更详细地说，较佳的是连接件的集管侧开口根据切削工具的馈送量与集管开口的尺寸或位置或两者彼此相关联地确定。在该情况下，例如通过设定集管的开口和切削工具的馈送量之一作为参考，确定另一个。即，可根据集管的开口确定切削工具的馈送量，使得流路在集管的开口和连接件的流路的集管侧的开口之间连通的位置处的横截面积最大。或者，可根据切削工具的馈送量来确定集管的开口的尺寸和集管的开口在集管周界方向上的位置，使得流路在集管的开口和连接件的流路的集管侧的开口之间连通的位置处的横截面积最大。此外，在根据本发明用于形成热交换器的连接部分的方法中，从形成光滑流路的观点看，较佳的是，连接件的流路的集管侧的开口位置与集管的开口位置设置成彼此重合，并在该情况下将连接件连接到集管。此外，较佳的是，连接件的流路的集管侧的开口形成大致卵形。在具有这种形状的开口中，与常规完整圆形相比，能够使开口部分的横截面积更大，且同时能够扩大流路的横截面积以减小压力损失。此外，在根据本发明用于形成热交换器的连接部分的方法中，连接件的流路能够与集管内部连通而不插入其它构件。即，这是用于将连接件的流路的集管侧开口直接连接到集管开口而不采用上述常规结构中连通管的方法。通过省略这种连通管，减少了部件的数量，简化了装配，并可增加设计自由度，并可预期提高生产率并降低连接部分的成本。上述连接件通常在连接到集管之后铜焊到集管上。通过铜焊连接，可在该位置完成无泄漏的理想流路。该铜焊和其它部分(例如热交换器芯部分)一起在熔炉中一次进行。根据本发明用于形成热交换器的连接部分的方法可应用于具有连接部分的任何热交换器，且尤其适用于例如热交换器中流动的热传递介质是制冷剂的情况。在使用制冷剂的情况下，尤其应当避免泄漏，但通过采用根据本发明的方法，能够形成对于泄漏和压力损失具有理想流路结构的连接部分，即使对高压制冷剂也是如此。 此外，由于可通过根据本发明的方法以低成本和高生产率以及较大设计自由度形成具有理想构形的连接件，本发明尤其适于例如用于车辆的空气调节系统中使用的热交换器的情况。因此，在根据本发明用于形成热交换器的连接部分的方法中，由于将在常规加工中需要的从两个方向切削的两个工艺过程(包括卸下和再夹紧)减少为一个工艺过程，可得到降低成本和提高生产率的优点。此外，由于可省略压配到连接件侧的连通管，可增加设计自由度，并可预期提高生产率和降低连接部分的成本，即使热交换器安装在较窄空间中也是如此，可方便地采用连接部分的优化设计。此外，由于能够仅通过一次切割过程就能按照所要求的形状形成连接件中流路的所有部分，且尤其能够将连接件中流路的集管侧开口部分的横截面形状形成大致卵形，该横截面形状在常规技术中是完整的圆形，以使流路的横截面积更大，能够减小连接部分流路的压力损失。参照附图会从本发明的优选实施例的以下详细说明中理解本发明的目的、特征和优点。
现参照附图描述仅以示例方式给出的本发明的实施例，而并不意味着对本发明进行限制。图1是热交换器的立体图，示出了根据本发明的实施例的方法的对象的实例。图2示出了图1所示热交换器的连接部分，(A)是连接件的立体图，(B)是连接件的平面图，且(C)是沿(B)的线C-C观察的连接部分的剖视图。图3是图2所示连接件的侧视图，示出了用于加工连接件的方法。图4示出了常规热交换器的连接部分，(A)是连接件的立体图，(B)是连接件的平面图，且(C)是沿(B)的线C-C观察的连接部分的剖视图。图5是图4所示连接件的侧视图，示出了用于加工连接件的方法。图6是使用连通管的常规情况中连接部分的剖视图，(A)示出了连接前的情况，且
(B)示出了连接后的情况。[标号说明]1:热交换器2:集管3:管子4、4a、4b:连接件5:连接部分6:连接件中的流路7:连接件中流路的中心轴线8:集管开口9:集管开口的中心轴线10:连接件流路的集管侧开口11:连接件的流路的外部管连接侧的开口12:切削工具的馈送方向13:切削工具形成连接件的流路的集管侧开口的尖端区域14:用于固定管子的螺栓的孔
具体实施例方式下文将参照附图描述本发明的理想实施例。图1示出了一热交换器的实例，该热交换器是根据本发明实施例的用于形成热交换器的连接部分的方法的对象，例如用于车辆空气调节系统的热交换器的实例，该系统使用制冷剂作为热交换介质。热交换器I形成平行流动型热交换器，该热交换器包括一对集管2和在成对集管2之间连通的多个管子3。在该实施例中，连接件4 (4a，4b)用于形成将热交换介质(制冷剂)引入热交换器I的入口和将热交换介质从热交换器I排出的出口，并形成与外部回路的连接和连通部分，连接件4连接到集管2中的一个上。与这些连接件4a, 4b连接的部分形成本发明的连接部分5。在该连接部分5中，如图2 (C)所示，连接件4连接到集管2，使得形成在连接件4中流路6的中心轴线7和集管2的开口 8的中心轴线9以一定角度0彼此相交。通过使用切削工具(例如钻头)仅沿一个方向切削的加工来形成连接件4的流路6。具体地说，在该实施例中，通过沿一个方向的切削且通过仅一次切削的加工形成连接件4的流路6。通过这种切削加工形成的连接件4的流路6的集管侧开口 10 (如图2 (A)和图3所示)连接到集管2的开口 8。通过该连接，经由连接件4的流路6的外部管连接侧处的开口 11(如图2
(C)和图3所示)、形成在连接件4上的流路、连接件4的流路6的集管侧的开口10以及集管2的开口 8形成与集管内部连通流路。其中，标号14示出当连接到外部管时用于固定管子的螺栓的孔。仅通过使用切削工具沿一个方向(如图3中箭头12所示的方向)切削加工连接件4的该流路6，并通过该加工向上直到集管侧开口 10形成整个流路6。因此，在连接件4的流路6的加工中，不必从外部管连接侧和从集管侧的两个方向进行切削，可减少工艺过程的数量和加工成本，并提高连接件4的生产率。在连接件4的流路6的上述加工中，由用于沿图3中的箭头12示出的方向切削流路6的切削工具的馈送沿切削工具的馈送方向一位置上停止，该位置处在切削工具的尖端在连接件4的流路6的集管侧形成开口 10的区域13 (如图3所示)的范围内，且在通过切削加工的连接件4内留下沿着尖端的形状所构形的部分。通过该加工，具有理想形状的整个流路6仅通过沿一方向切削的加工(较佳地沿一个方向并通过仅一次切削)来加工，且还加工了沿流路6的中心线7的方向延伸的流路部分和其中心线以一定角度与流路6的中心线7相交的集管侧开口 10的部分两者，并通过利用切削工具的尖端的形状，以预定形状形成连接件4在该集管侧开口处的流路的形状。在该情况下，较佳的是，集管侧开口 10的中心轴线与如图2 (C)所示的集管2的开口 8的中心轴线重合。此外，较佳的是，连接件4的流路6的集管侧开口 10的位置(较佳地包括尺寸)与集管2的开口 8的位置(较佳地包括尺寸)相一致。如图2 (A)所示，连接件4的流路6的集管侧开口 10较佳地形成为大致卵形。在具有这种形状的开口 10中，与常规完整的圆形相比，能够扩大开口 10的部分的横截面积，最终能够在连接件4的流路6的集管侧开口 10和横截面比流路大的集管2的开口 8之间形成连接部分，且因此可减小该部分处的压力损失。如上所述，通过连接件4的流路6的集管侧开口 10、集管2的开口 8及其连接部分的说明，通过将集管2的开口和切削工具的馈送量中的一个作为参考，可确定另一个，可彼此关联地确定它们。例如，可根据集管2的开口 8来确定切削工具的馈送量，使得流路在连接件4的集管2的开口 8和流路6的集管侧开口 10之间连通的位置处的横截面积最大。或者，可根据切削工具的馈送量确定集管2的开口 8的尺寸和集管2的开口 8在集管2周界方向上的位置，使得流路在连接件4的集管2的开口 8和流路6的集管侧开口 10之间连通的位置处的横截面积最大。因此，在可实现流路在两开口的连接部分处的横截面积扩大并可实现低压力损失的情况下形成热交换介质的入口和出口的优化流路。此外，由于连接件4的流路6的集管侧开口 10和集管2的开口 8可彼此直接连接，能够将连接件4连接到集管2而不使用常规构造中的连通管。通过省略连通管，可减少部件的数量并可简化装配，且尤其是可增加设计自由度。于是，能够进一步提高连接件的生产率并降低成本。根据本发明的用于形成热交换器的连接部分的方法可应用于具有连接部分的任何热交换器，且尤其适用于使用制冷剂的热交换器、需要较大设计自由度的用于车辆的空气调节系统的热交换器。
权利要求
1.一种形成用于热交换器的连接部分的方法，该方法通过将连通所述热交换器的集管内部与外部回路的连接件连接到所述集管，使得所述集管的开口的中心轴线和形成在所述连接件内的流路的中心轴线彼此以一个角度相交，其中，仅通过从所述连接件的外部管连接侧使用切削工具沿一个方向进行加工，以形成所述连接件的所述流路，并将通过所述切削形成的所述连接件的所述流路的集管侧开口连接到所述集管的所述开口， 其特征在于，用于切削所述连接件的所述流路的所述切削工具的馈送沿所述切削工具的馈送方向停在一位置上，所述位置处在所述切削工具的尖端在所述连接件的所述流路的所述集管侧形成所述开口的区域范围内，且在通过切削加工的所述连接件内留下沿着所述尖端的形状所构形的部分。
2.如权利要求1所述的用于形成热交换器的连接部分的方法，其特征在于，使用所述切削工具进行的所述连接件的所述流路的所述加工是从一个方向且通过仅一次切削进行的。
3.如前述权利要求中任一项所述的用于形成热交换器的连接部分的方法，其特征在于，所述切削工具的馈送量、所述集管的所述开口的尺寸或位置或两者彼此相关联地确定。
4.如权利要求3所述的用于形成热交换器的连接部分的方法，其特征在于，根据所述集管的所述开口确定所述切割工具的所述馈送量，使得流路在所述集管的所述开口和所述连接件的所述流路的所述集管侧的所述开口之间连通的位置处的横截面积最大。
5.如权利要求3所述的用于形成热交换器的连接部分的方法，其特征在于，所述集管的所述开口的所述尺寸和所述集管的所述开口在所述集管周界方向上的位置根据所述切削工具的所述馈送量来确定，使得流路在所述集管的所述开口和所述连接件的所述流路的所述集管侧的所述开口之间连通的位置处的横截面积最大。
6.如前述权利要求中任一项所述的用于形成热交换器的连接部分的方法，其特征在于，所述连接件的所述流路的所述集管侧处的所述开口的位置与所述集管的所述开口的位置设置成彼此重合。
7.如前述权利要求中任一项所述的用于形成热交换器的连接部分的方法，其特征在于，所述连接件的所述流路的所述集管侧的所述开口形成大致卵形。
8.如前述权利要求中任一项所述的用于形成热交换器的连接部分的方法，其特征在于，所述连接件的所述流路与所述集管的所述内部连通而不插入另一构件。
9.如前述权利要求中任一项所述的用于形成热交换器的连接部分的方法，其特征在于，在所述连接件连接到所述集管上之后将所述连接件铜焊到所述集管上。
10.如前述权利要求中任一项所述的用于形成热交换器的连接部分的方法，其特征在于，在所述热交换器中流动的热交换介质是制冷剂。
11.如前述权利要求中任一项所述的用于形成热交换器的连接部分的方法，其特征在于，所述热交换器是用于车辆空气调节系统的热交换器。
全文摘要
一种用于形成热交换器的连接部分的方法，该方法通过将连通集管(2)内部和外部回路的连接件(4)连接到集管(2)，使得集管(2)的开口(8)的中心轴线(9)和形成在连接件(4)内的流路(6)的中心轴(7)线彼此以一定角度相交，其特征是，仅通过使用切削工具沿一个方向进行切削来形成连接件的流路，并将通过切削形成的连接件(4)的流路(6)的集管侧开口(10)连接到集管(2)的开口(8)。在该方法中，可减少加工工艺过程的数量和加工所需要的成本，并可提高连接件(4)的生产率。
文档编号B23P15/26GK103192243SQ201310085310
公开日2013年7月10日 申请日期2008年3月21日 优先权日2007年3月22日
发明者矢端俊彦, 千叶朋广, 今泉直也 申请人:三电有限公司