专利名称：一体式热交换器和热交换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种其中多个热交换器在其内形成为一体的一体式热交换器，和一种将被安装到物体上的热交换器。
背景技术：
例如在日本专利公开No.2005-156067(US 2005/0217832A1)中披露了多个热交换器在其内形成为一体(或集成，组合，形成为整体)的一体式(集成式，组合式，整体式)热交换器。在一体式热交换器中，用于冷凝车辆空调器用制冷剂的冷凝器和用于冷却行驶用电动机的冷却水的散热器被连接成冷凝器和散热器的热交换部分被设置在相同平面上并且相对于空气的流动方向平行。
另外，冷凝器和散热器中的每一个具有用于加强热交换部分的侧板。冷凝器和散热器通过利用螺栓和螺母连接它们的侧板而被形成为一体(或集成，组合，形成为整体)。
具体地，每一个侧板具有纵向接触壁以便与热交换部分的最外侧接触和从接触壁延伸的托架固定壁。由此，侧板具有大致U形的横截面。侧板被设置到热交换器部分从而接触壁接触热交换器部分的最外侧，且托架固定壁在与热交换部分分离的方向上延伸。冷凝器和散热器的侧板的托架固定壁被布置成彼此重叠并通过螺栓和螺母固定。因此，冷凝器和散热器通过侧板彼此连接且不使用单独的托架等。
在上面一体式热交换器中，螺栓在与热交换部分垂直的方向上延伸穿过重叠的托架固定壁。在此情况下，如果一体式热交换器经受在与热交换部分垂直的方向上的振动，那么螺栓和螺母可能变形并变松。即，当振动的方向与螺栓的轴线一致时，由振动引起的载荷必然只被螺栓和螺母的支撑面接收。结果，所述支撑面将容易变形，从而螺栓松动。因此，难以维持冷凝器与散热器之间的固定状态。
发明内容
考虑到前述问题做出本发明，且本发明的一个目的是提出一种一体式(或称为集成式，组合式，整体式)热交换器，所述一体式热交换器中多个热交换器被牢固地连接。
本发明的另一方面是提出一种能够牢固地连接到物体上的热交换器。
根据本发明的第一方面，所述一体式(或称为集成式，组合式，整体式)热交换器具有彼此成一体的第一热交换器和第二热交换器。所述第一热交换器具有第一热交换部分和一对第一联管箱部分(或称为第一集管部分)。所述第一热交换部分包括第一流体流过它们的多个第一管。所述一对第一联管箱部分设置在第一管的端部并与第一管连通。所述第二热交换器具有第二热交换部分和一对第二联管箱部分(或称为第二集管部分)。所述第二热交换部分包括第二流体流过它们的多个第二管。所述一对第二联管箱部分设置在第二管的端部并与第二管连通。所述第一和第二热交换器相对于在第一热交换器和第二热交换器外部流动的第三流体的流动彼此平行地设置。所述一体式热交换器进一步具有第一托架，所述第一托架设置到所述第一联管箱部分中的一个上；第二托架，所述第二托架设置到所述第一联管箱部分中的另一个上；第一螺栓容纳部分，所述第一螺栓容纳部分设置在所述第二联管箱部分中的一个上；和第二螺栓容纳部分，所述第二螺栓容纳部分设置在所述第二联管箱部分中的另一个上。所述第一螺栓容纳部分限定至少一个孔，所述至少一个孔限定第一轴线。所述第二螺栓容纳部分限定至少一个孔，所述至少一个孔限定第二轴线。所述第一轴线和所述第二轴线彼此不平行地设置。第一热交换器和第二热交换器被一体形成为第一螺栓延伸穿过所述第一托架并被容纳在所述第一螺栓容纳部分的所述孔内，且第二螺栓延伸穿过所述第二托架并被容纳在所述第二螺栓容纳部分的所述孔内。
在此构造中，因为第一螺栓容纳部分的第一轴线和第二螺栓容纳部分的第二轴线被彼此不平行地设置，所以第一螺栓的轴部分和第二螺栓的轴部分彼此不平行。因此，即使一体式热交换器经受在与第一螺栓的轴部分平行的方向上的振动，振动载荷也将不仅被第一螺栓的支撑面接收，而且被第二螺栓的轴部分接收。如此，第一螺栓的支撑面的变形和松动得以降低。
同样，即使一体式热交换器经受在与第二螺栓的轴部分平行的方向上的振动，第二螺栓支撑面的变形和松动也被降低。从而，多个热交换器被牢固地连接，且即使当受到振动影响时也不会引起螺栓的变形和松动。
根据本发明的第二方面，所述热交换器具有热交换部分、第一联管箱部分和第二联管箱部分。所述热交换部分具有流体流过它们的多个管。所述管具有第一端和第二端。所述第一联管箱部分设置在所述管的第一端并与所述管连通。所述第二联管箱部分设置在所述管的第二端并与所述管连通。所述热交换器进一步具有设置到所述第一联管箱部分上的第一托架和设置到所述第二联管箱部分上的第二托架。所述第一托架限定用于允许第一螺栓穿过的第一孔。所述第一孔限定第一轴线。所述第二托架限定用于允许第二螺栓穿过的第二孔。所述第二孔限定第二轴线。所述第一托架和所述第二托架被设置成所述第一孔的第一轴线和所述第二孔的第二轴线彼此是不平行的。
在此构造中，当热交换器利用第一和第二螺栓被安装到物体上时，第一螺栓的轴部分和第二螺栓的轴部分设置成彼此不平行。因此，即使热交换器经受在与第一螺栓的轴部分平行的方向上的振动，振动载荷也不仅被第一螺栓的支撑面接收，而且被第二螺栓的轴部分接收。从而，第一螺栓的支撑面的变形和松动得以降低。
同样，即使热交换器经受在与第二螺栓的轴部分平行的方向上的振动，第二螺栓支撑面的变形和松动也被降低。如此，多个热交换器被牢固地安装到物体上，且即使当受到振动影响时也没有引起螺栓的变形和松动。
根据本发明的第三方面，所述热交换器具有热交换部分、第一联管箱部分和第二联管箱部分。所述热交换部分具有流体流过它们的多个管。所述管具有第一端和第二端。所述第一联管箱部分连接到所述管的第一端，且所述第二联管箱部分连接到所述管的第二端。所述热交换器进一步具有设置在所述第一联管箱部分上用于容纳第一螺栓的第一螺纹孔部分和设置在第二联管箱部分上用于容纳第二螺栓的第二螺纹孔部分。所述第一螺纹孔部分限定第一轴线，所述第二螺纹孔部分限定第二轴线。所述第一轴线和所述第二轴线不平行。
在此构造中，第一和第二螺栓的轴部分设置成彼此不平行。因此，热交换器可以被牢固地连接到物体上且不会引起螺栓的变形和松动。
通过参考附图在下面做出的详细描述，本发明的其它目的、特征和优点将变得更加明显，在附图中相同的部分用相同的标号表示，附图如下图1是根据本发明第一实施例的一体式热交换器的示意主视图；图2是安装到根据第一实施例的车辆上的一体式热交换器的示意侧视图；图3A是水箱盖的主视图，所述水箱盖具有根据第一实施例的一体式热交换器的第二托架；图3B是水箱盖的侧视图，所述水箱盖具有根据第一实施例的第二托架；图4是根据第一实施例的一体式热交换器的散热器的示意主视图；图5是根据本发明第二实施例的一体式热交换器的示意主视图；和图6是根据本发明第三实施例的一体式热交换器的示意主视图。
具体实施例方式
现在参照图1-4描述本发明的第一实施例。如图1中所示，例如用于混和动力车辆的一体式(或称为集成式，组合式，整体式)热交换器具有作为第一热交换器的冷凝器1和作为第二热交换器的电气装置冷却散热器2。冷凝器1和电气装置冷却散热器2彼此成一整体。冷凝器1执行空气与从车辆空调器的压缩机(没有示出)排出的高温、高压制冷剂之间的热交换，从而冷却制冷剂。电气装置冷却散热器(后文称为散热器)2用于冷却混和动力车辆的例如发电机、逆变器和电动机的电气装置(没有示出)。
如图2中所示，一体式热交换器安装在车辆的引擎室内。在图2中，当一体式热交换器安装在车辆上时，上下箭头和前后箭头表示与车辆有关的方向。例如，一体式热交换器连接到用于引擎的引擎散热器3，所述引擎在引擎罩4下面并在散热器格栅5和保险杠加强部件6的后侧。
冷凝器1和散热器2例如布置在大致相同的平面上并相对于空气的流动方向(图2中的箭头A)平行。而且，散热器2布置在冷凝器1上面。
一体式热交换器相对于空气的流动布置在引擎散热器3的上游。一体式热交换器相对于空气流动方向与引擎散热器3重叠。电扇7相对于空气流动方向设置在引擎散热器3的下游，以使得空气穿过一体式热交换器。
接下来描述冷凝器1和散热器2的结构。如图1中所示，冷凝器1具有作为第一热交换部分的芯部13，和作为第一联管箱部分的制冷剂联管箱部分14、15。芯部13由制冷剂流过它们的制冷剂管11的管组(或称为管叠)和便于制冷剂与空气之间的热交换的散热片12构成。散热片12设置在相邻的制冷剂管11之间。芯部13具有当沿着空气流动方向看时大致矩形的形状。
制冷剂联管箱部分14、15布置在管11的纵向端以使得制冷剂管11连通。制冷剂联管箱部分14具有流过管11的制冷剂被收集在其内的第一制冷剂总箱14a。制冷剂联管箱部分15具有第二制冷剂总箱15a，制冷剂从第二制冷剂总箱15a被分配到管11内。
第一制冷剂总箱14a和第二制冷剂总箱15a中的每一个形成有狭缝(没有示出)。狭缝的数量等于管11的数量。第一制冷剂总箱14a和第二制冷剂总箱15a的端部连接到狭缝从而第一制冷剂总箱14a和第二制冷剂总箱15a与管11连通。
第二制冷剂总箱15a设置有用于允许制冷剂流入冷凝器1的制冷剂入口管16和用于将制冷剂从冷凝器1排出的制冷剂出口管17。另外，在关于第一制冷剂总箱14a的与芯部13相对的侧面上，汽液分离器18设置在第一制冷剂总箱14a的外部。汽液分离器18将制冷剂分离为汽相制冷剂和液相制冷剂并在其内存贮液相制冷剂。由此，汽液分离器18起接收器的作用。
汽液分离器18在与管11垂直的方向上长于芯部13的尺寸，从而提供充分的汽液分离空间。由此，汽液分离器18的上部从芯部13的上端向上突出。
汽液分离器18通过固定部件18a连接到第一制冷剂总箱14a。另外，板部件19设置在汽液分离器18与第一制冷剂总箱14a之间。板部件19形成有两个通孔19a、19b。汽液分离器18通过板部件19的两个通孔19a、19b与第一制冷剂总箱14a连通。第一通孔19a位于第二通孔19b的上面。
第一制冷剂总箱14a设置有第一分离器14b。第一分离器14b布置在第一制冷剂总箱14a内部的下部位置。同样，第二制冷剂总箱15a设置有第二分离器15b。第二分离器15b布置在第二制冷剂总箱15a内部位于与第一分离器14b相同的水平高度上。由此，芯部13被第一和第二分离器14b、15b分成两个热交换部分13a、13b。
芯部13的、被限定在第一和第二分离器14b、15b上面的第一热交换部分13a，执行空气与从制冷剂入口管16汲取的汽相制冷剂之间的热交换，从而冷凝制冷剂。即，第一热交换部分13a提供冷凝部分。
从冷凝部分13a排出的制冷剂通过板部件19的第一通孔19a流入汽液分离器18。这样，制冷剂入口管16布置在高于第二分离器15b的位置，且第一通孔19a布置在高于第一分离器14b的位置。
另外，芯部13的被限定在第一和第二分离器14b、15b下面的第二热交换部分13b，执行空气与通过第二通孔19b从汽液分离器18汲取的液相制冷剂之间的热交换，从而冷却液相制冷剂。即，第二热交换部分13b提供过冷却部分。
在过冷却部分13b内冷却的制冷剂从限定制冷剂排出口的制冷剂排出管17排出。因此，制冷剂排出管17布置在低于第二分离器15b的位置。同样，第二通孔19b布置在低于第一分离器14b的位置。
如上所述，制冷剂联管箱部分14由第一制冷剂总箱14a、第一分离器14b、汽液分离器18、板部件19、箱盖23等组成。第二制冷剂联管箱部分15由第二制冷剂总箱15a、第二分离器15b、箱盖22、24等组成。
在冷凝器1内，过冷却部分13b被限定在冷凝部分13a下面，且汽液分离器18设置在过冷却部分13b和冷凝部分13a的侧面上。另外，汽液分离器18设置成其上部从冷凝部分13a的上端向上突出。第一托架20被设置到汽液分离器18的上部，所述汽液分离器18的上部位置比冷凝部分13a的上端高，以便将冷凝器1连接到散热器2。
第一托架20形成有用于允许螺栓41的轴部分穿过的两个通孔20a。两个通孔20a在上下方向上布置。每一个通孔20a限定在与图1的纸平面垂直的方向上，即与车辆的前后方向平行的方向上延伸的轴线。通孔20a的轴线与螺栓41的轴部分的轴线一致。
冷凝器1进一步设置有侧板21。侧板21布置在制冷剂管11组(或制冷剂管叠)的两侧并平行于制冷剂管11延伸用于加强芯部13。另外，侧板21中的布置在芯部13的下侧一个，设置有用于将一体式热交换器固定到引擎散热器3上的两个托架22。
第一制冷剂总箱14a和第二制冷剂总箱15a设置有箱盖23、24。具体地，第一制冷剂总箱14a的上端和下端覆盖有箱盖23。第二制冷剂总箱15a的下端覆盖有箱盖23。第二制冷剂总箱15a的上端覆盖有箱盖24。另外，箱盖24设置有用于连接冷凝器1和散热器2的第二托架25。
如图3A和3B中所示，箱盖24具有第二托架25、箱覆盖部分26和箱延伸部分27。箱覆盖部分26和箱延伸部分27一体形成为大致平板的形式。箱覆盖部分26覆盖第二制冷剂总箱15a的上端。盖延伸部分27从箱覆盖部分26延伸并与上侧板21的上表面重叠。盖延伸部分27连接到上侧板21。
并且，第二托架25具有连接到箱覆盖部分26的连接壁部分25a和散热器2固定到其上的固定壁部分25b。固定壁部分25b大体上从连接壁部分25a垂直延伸。由此，如图3A中所示，第二托架25具有当从冷凝器1的前侧看时大致L的形状。
固定壁部分25b形成有用于允许螺栓42的轴部分穿过的两个通孔25c。通孔25在上下方向上布置。每一个通孔25c限定在图1中的左右方向上，即在车辆的左右方向上延伸的轴线。通孔25c的轴线与螺栓42的轴部分的轴线一致。
另外，箱覆盖部分26形成有通孔26a。连接壁部分25a也形成有通孔25d。销28被设置成延伸穿过通孔26a和通孔25d。另外，销28固定在通孔26a和通孔25d内。例如，在销28插入穿过通孔25d、26a的情况下，载荷在与销28的轴线平行的方向上被施加到销28。由此，销28变形并被固定到连接壁部分25a和箱覆盖部分26。因此，第二托架25和箱覆盖部分26通过销28彼此连接。
然而，第二托架25和箱覆盖部分26可以通过其它手段连接。可选地，第二托架25和箱覆盖部分26可以例如通过切割由单个部分一体地生产。
在图1、3A和3B中图示的示例中，第二托架25通过箱覆盖部分26被连接到第二制冷剂总箱15a。可选地，第二托架25可以直接连接到第二制冷剂总箱15a。
构成冷凝器1的前面的部分例如由铝合金制成，并通过硬钎焊和软钎焊一体地接合。
在此，硬钎焊和软钎焊是使用例如硬钎焊材料和软钎焊材料的材料在不熔化分开部分的母材的情况下将分开部分接合在一起的方法，例如“setsuzoku and setsugo gijyutsu”Tokyo Denki University Press中限定的。具体地，使用具有等于和高于450摄氏度的熔点的填充材料(硬钎焊材料)的连接被定义为硬钎焊。使用具有低于450摄氏度的熔点的填充材料(软钎焊材料)的连接被定义为软钎焊。
在实施例中，例如，构成冷凝器1的各个部分通过硬钎焊成一体。
如图4中所示，散热器2具有作为第二热交换部分的芯部33和作为第二联管箱部分的冷却水联管箱部分34、35。芯部33由冷却水流过它们的冷却水管31的管组构成。便于冷却水与空气之间的热交换的散热片32设置在相邻的冷却水管31之间。芯部33当从前侧看时具有大致矩形的形状。
冷却水联管箱部分34、35布置在冷却水管31的纵向端以使得冷却水管31连通。冷却水联管箱部分34具有流过冷却水管31的冷却水被收集在其内的第一冷却水总箱34a。冷却水联管箱部分35具有第二冷却水总箱35a，冷却水从第二冷却水总箱35a被分配到冷却水管11内。
第一冷却水总箱34a和第二冷却水总箱35a中的每一个形成有狭缝(没有示出)。狭缝的数量等于冷却水管31的数量。冷却水管31的纵向端部连接到狭缝，从而冷却水管31与第一冷却水总箱34a和第二冷却水总箱35a连通。
第二冷却水总箱35a设置有用于允许冷却水流入散热器2的冷却水入口管36。第一冷却水总箱34a设置有用于将冷却水从散热器2排出的冷却水出口管37和用于排出空气的排气阀38。
另外，第一冷却水总箱34a在其下部位置形成有第一螺栓容纳部分34b，用于容纳将冷凝器1连接到散热器2的螺栓41的轴部分。具体地，两个螺栓容纳部分34b形成在对应于汽液分离器18的第一托架20的通孔20a的位置。第一螺栓容纳部分34b在上下方向上布置。并且，第一螺栓容纳部分34b限定在与冷却水管31的纵向方向垂直的方向上、即在车辆的前后方向上延伸的轴线。
第一螺栓容纳部分34b例如由螺纹孔部分形成。螺纹孔部分34b例如通过嵌入螺母提供。例如，通孔20a在对应于第一托架20的通孔20a的位置形成在第一冷却水总箱34a上。具有大致圆柱形形状并且其内壁形成有螺纹的铝螺母，被压入配合到第一冷却水总箱34a的通孔内。另外，第一冷却水总箱34a和嵌入螺母通过硬钎焊连接。
同样，第二冷却水总箱35a在其下部位置形成有第二螺栓容纳部分35b，用于容纳将冷凝器1连接到散热器2的螺栓42的轴部分。第二螺栓容纳部分35b在对应于第二托架25的通孔25c的位置在上下方向上布置，所述第二托架25通过箱盖24连接到冷凝器1的第二制冷剂总箱15a。
第二螺栓容纳部分35b例如由螺纹孔部分形成。与第一螺纹孔部分34b相似，螺纹孔部分35b例如通过嵌入螺母提供。通孔20a在对应于第一托架20的通孔20a的位置形成在第一冷却水总箱34a上。第二螺纹孔部分35b限定在冷却水管11的纵向方向上例如在车辆的左右方向上延伸的轴线。
即，第二螺纹孔部分35b的轴线与第一螺纹孔部分34b的轴线垂直。因此，第一螺纹孔部分34b和第二螺纹孔部分35b被设置成它们的轴线不平行。
散热器2在芯部33的两侧具有用于加固芯部33的侧板39。侧板39在冷却水管31的纵向方向上延伸。设置在芯部33的上侧的第一侧板39，设置有用于将散热器2固定到引擎散热器3上的两个固定托架40。
尽管没有示出，但是第一冷却水总箱34a和第二冷却水总箱35a覆盖有箱盖。与冷凝器1相似，构成散热器2的前面部分例如由铝合金制成并通过硬钎焊形成为一体(或形成为整体)。
冷凝器1和散热器2通过将穿过第一托架20的螺栓41与第一螺纹孔部分34b紧固和将穿过第二托架25的螺栓42与第二螺纹孔部分35b紧固被形成为一体。如此，生产出一体式热交换器。
如图2中所示，一体式热交换器被安装到车辆上。利用电扇7的操作，空气通过散热器格栅5被吸入引擎室并流过冷凝器1和散热器2。
此时，冷凝器1执行空气与从压缩机排出的高温、高压制冷剂之间的热交换。并且，散热器2执行空气与被电气构件加热的冷却水之间的热交换，从而冷却冷却水。
接下来将描述一体式热交换器的制造过程。冷凝器1和散热器2被分开形成然后如上所述地彼此形成为一体。
因为下面的原因冷凝器1和散热器2被分开形成。因为冷凝器1和散热器2具有不同的结构和尺寸，所以在硬钎焊期间由于热的变化导致的变形量在冷凝器1与散热器2之间不同。如果冷凝器1和散热器2在使用相同的夹具初步形成为一体的情况下被硬钎焊，那么冷凝器1和散热器2将异常地变形。这导致制冷剂和冷却水泄漏。
在制造冷凝器1的过程中，首先，组装制冷剂管11、散热片12、第一制冷剂总箱14a和第二制冷剂总箱15a。例如，制冷剂管11的纵向端被插入到第一制冷剂总箱14a和第二制冷剂总箱15a的狭缝，且散热片12被设置在制冷剂管11之间。
接下来，侧板21通过散热片12被放置在最上面的制冷剂管11上。并且，另一侧板21通过散热片12被放置在最下面的制冷剂管11下面。在此状态下，芯部13在上下方向上与金属线相系。如此，芯部13被初步固定。
另外，板部件19例如通过卷边被初步固定到第一制冷剂总箱14a。此时，板19定位成通孔19a、19b对应于第一制冷剂总箱14a的已经预先形成的连通孔。另外，第一托架20已经被初步固定到其上的汽液分离器18通过固定部件18a被初步固定到第一制冷剂总箱14a。并且，第一分离器14b被初步固定在第一制冷剂总箱14a内的预定位置。
同样，制冷剂入口管16和制冷剂出口管17例如通过卷边被初步固定到第二制冷剂总箱15a的已经预先形成的连通孔。并且，第二分离器15b被初步固定在第二制冷剂总箱15a内的预定位置。另外，托架22例如通过卷边被初步固定到下侧板21。
上述初步固定的部分通过使用专用的夹具被固定成在左右方向上不能移位。另外，箱盖23例如通过卷边被初步固定到第一制冷剂总箱14a的下端和上端以及第二制冷剂总箱15a的下端。箱盖24例如通过卷边被初步固定到第二制冷剂总箱15a的上端。
然后，如上面被初步固定的冷凝器1通过加热装置被加热到大约600摄氏度，因此已经被预先施加到相应部分的表面上的硬钎焊材料被熔化。上面的冷凝器1被冷却直到硬钎焊材料再次硬化。如此，组成部分被一体地硬钎焊。从而冷凝器1被生产出来。
在制造散热器2的过程中，首先，与冷凝器1相似，组装冷却水管31、散热片32、第一冷却水总箱34a和第二冷却水总箱35a。具体地，冷却水管31的纵向端被插入到第一冷却水总箱34a和第二冷却水总箱35a的狭缝。并且，散热片32被设置在冷却水管31之间。
另外，上侧板39通过散热片32被放置在最上面的冷却水管31上。并且，下侧板39通过散热片32被放置在最下面的冷却水管31下面。然后，与冷凝器1相似，被组装的芯部33由金属线芯部13系住从而不在上下方向上移位。
冷却水入口管36例如通过卷边被初步连接到第二冷却水总箱35a的已经预先形成的连通孔。并且，冷却水出口管37和排气阀38例如通过卷边被初步连接到已经预先形成在第一冷却水总箱34a上的连通孔。
另外，如上所述，螺母通过压入配合嵌入第一和第二冷却水总箱34a、35a的通孔内。由此，螺母被初步固定到第一和第二冷却水总箱34a、35a。并且，托架40例如通过卷边被初步固定到上侧板39。在此情况下，被初步组装的散热器2被专用的夹具在左右方向上固定以不移位。
另外，箱盖被初步固定到第一和第二冷却水总箱34a、35a的上端和下端。此后，被初步组装的散热器2以与冷凝器1相似的方式被一体地硬钎焊。从而，散热器2被生产出来。
接下来，如上所生产的冷凝器1和散热器2被形成为一体。具体地，螺栓41通过第一托架20的通孔20a被紧固到第一冷却水总箱34a的第一螺纹孔部分34b，且螺栓42通过第二托架25的通孔25c被紧固到第二冷却水总箱35a的第二螺纹孔部分35b。从而，一体式(或称为集成式，组合式，整体式)热交换器被生产出来。
在上面的一体式热交换器中，第一螺纹孔部分34b的轴线和第二螺纹孔部分35b的轴线设置成彼此垂直。如此，容纳在第一螺纹孔部分34b内的螺栓41的轴线和容纳在第二螺纹孔部分35b内的螺栓42的轴线彼此垂直。
因此，即使一体式热交换器经受与螺栓41的轴线平行的方向上的振动，由振动引起的载荷不仅被螺栓41的支撑面接收，而且被螺栓42的轴部分接收。因此，螺栓41的支撑面的变形得以降低。并且，螺栓41的松动得以降低。同样，即使一体式热交换器经受与螺栓42的轴线平行的方向上的振动，螺栓42的支撑面的变形也得以降低。并且，螺栓42的松动得以降低。
从而，多个热交换器1、2被牢固地连接且没有引起螺栓41、42的变形和松动。
在一体式热交换器(其中第一热交换器和第二热交换器通过它们的侧板使用螺栓和螺母被连接)中，可以改变侧板的形状从而螺栓的轴部分被不平行地设置。然而，在此情况下，侧板的强度会降低。结果，难以充分地加强第一和第二热交换器的芯部。另外，第一和第二热交换器的机械强度将降低。
在所述实施例中，另一方面，第一托架20被设置到具有高刚性的汽液分离器18上、且第二托架25被设置到制冷剂联管箱部分15的具有高刚性的第二制冷剂总箱15a上。因此，即使当第一托架20和第二托架25设置在冷凝器1上时，冷凝器1的机械强度也不会降低。
另外，第一螺纹孔部分34b和第二螺纹孔部分35b形成在冷却水联管箱34、35的具有高刚性的第一和第二冷却水总箱34a、35a上。因此，即使当第一螺纹孔部分34b和第二螺纹孔部分35b形成在散热器2上时，散热器2的机械强度也不会降低。
另外，第一和第二螺纹孔部分34a、35a通过嵌入的螺母提供。因此，第一和第二螺纹孔部分34a、35a的轴线可以被分别设定到想要的方向上。从而，可以将螺栓41、42的轴部分的方向容易地改变到想要的方向且不会降低冷凝器1和散热器2的强度。
而且，第一托架20设置在汽液分离器18的、比凝结部分13a的上端壁的位置高的一部分上。因此，螺栓41的紧固位置，即第一螺纹孔部分34b的位置，可以在汽液分离器18的纵向方向上相对于螺栓42的紧固位置，即第二螺纹孔部分35b，改变。
因此，螺栓41的紧固位置可以布置成连接第一托架20的螺栓41的紧固位置和第二托架25的螺栓42的紧固位置的线相对于与冷却水管31的纵向方向平行的方向限定预定角度。如此，即使载荷被施加到一体式热交换器上，载荷也可以不仅被螺栓41、42的紧固部分接收，而且被与具有预定角度的线相交的冷却水管31接收。从而，一体式热交换器的变形和泄漏得以降低。
下面参照图5描述本发明的第二实施例。如图5中所示，使用具有一个通孔44a的第一托架44代替第一实施例的第一托架20。因此，第一冷却水总箱34a在对应于第一托架44的通孔44a的位置具有一个第一螺纹孔部分34b。
由此，一个螺栓41被用于将第一托架44连接到第一冷却水总箱34a上。除了螺栓41和第一螺纹孔部分34b的数目以外，结构与第一实施例的结构相同。并且，第二实施例的一体式热交换器以与第一实施例的热交换器相似的方式制造。
同样在第二实施例的一体式热交换器中，通过调整螺栓41的直径和紧固力可以提供与第一实施例的有利效果相似的有利效果。因此，冷凝器1和散热器2可以被不平行设置的螺栓41、42牢固地连接，且不会降低冷凝器1和散热器2的强度。另外，因为螺栓41的数量降低且第二托架44的尺寸降低，可以降低一体式热交换器的重量。
下面参照图6描述本发明的第三实施例。如图6中所示，使用具有一个用于螺栓的通孔的第二托架45代替第一实施例的第二托架25。因此，第二冷却水总箱35a在对应于第二托架45的通孔的位置具有一个第二螺纹孔部分35b。
另外，一个螺栓42被用于将第二托架45连接到第二冷却水总箱35a上。除了螺栓42和第二螺纹孔部分35b的数目以外，结构与第一实施例的一体式热交换器的结构相同。并且，第三实施例的一体式热交换器以与第一实施例的热交换器相似的方式制造。
同样在第三实施例的一体式热交换器中，通过调整螺栓42的直径和紧固力可以提供与第一实施例的有利效果相似的有利效果。如此，冷凝器1和散热器2可以被不平行设置的螺栓41、42牢固地连接，且不会降低冷凝器1和散热器2的强度。
另外，螺栓42的数量被降低且第二托架45的尺寸被降低。因此可以降低一体式热交换器的重量。
上面的第一至第三实施例可以被如下进一步修改。
(1)第二实施例的第一托架44和第三实施例的第二托架45可以一起使用。即，第一托架利用一个螺栓41可以被固定到第一冷却水总箱，且第二托架利用一个螺栓42可以被固定到第二冷却水总箱。同样在此构造中，可以提供与第二和第三实施例相似的有利效果。
(2)在上面的实施例中，第一和第二托架20、25、44、45和第一和第二螺纹孔部分34b、35b被用于连接冷凝器1和散热器2。可选地，第一和第二托架20、25、44、45和第一和第二螺纹孔部分34b、35b可以用于将冷凝器1和散热器2直接连接到其它部分或车辆主体上。即，冷凝器1和散热器2通过第一和第二托架20、25、44、45和第一和第二螺纹孔部分34b、35b可以被分开连接到其它部分或车辆主体上。
同样在此情况下，冷凝器1和散热器2可以被不平行设置的螺栓牢固地连接到分开的部分上，且不会降低冷凝器1和散热器2的强度。另外，此连接方法可以不限于连接冷凝器1和散热器2，而是可以应用到其它热交换器上。
(3)在前面实施例中，冷凝器1是具有用于过冷液相制冷剂的过冷却部分13b的过冷类型的冷凝器。然而，冷凝器1可以是不具有过冷却部分13b和汽液分离器18的冷凝器。在此情况下，第一托架20与第二托架25相似，通过箱盖24被设置在第一制冷剂总箱14a上。
(4)在前面实施例中，第一螺纹孔部分34b的轴线在与冷却水管31的纵向方向垂直的方向上即在车辆的左右方向上设置，且第二螺纹孔部分35b的轴线在与冷却水管31的纵向方向平行的方向上即在车辆的前后方向上设置。然而，第一和第二螺纹孔部分34b和35b不限于此。因为振动状态根据一体式热交换器或相应的热交换器的安装位置或状态而改变，所以第一和第二螺纹孔部分34b、35b的轴线的方向可以根据所述安装位置和状态而改变。
在任何情况下，第一螺纹孔部分34b的轴线和第二螺纹孔部分35b的轴线被不平行地设置从而螺栓41的紧固方向和螺栓42的紧固方向不平行。在此，不平行的关系不限于垂直关系。
换言之，每一个第一螺纹孔部分34b的轴线和每一个第二螺纹孔部分35b的轴线当在平面上投影时相互以正角设置。例如，第一螺纹孔部分34b的轴线和第二螺纹孔部分35b的轴线彼此垂直或彼此相交。
(5)在前面实施例中，冷凝器1和散热器2一体形成为一体式热交换器。然而，热交换器的组合不限于冷凝器1和散热器2的组合。例如，冷凝器1和用于冷却油的油冷却器可以一体形成为一体式热交换器。
(6)在前面实施例中，在例如制冷剂入口管16和制冷剂出口管17的组成构件被初步固定以后，冷凝器1被一体地硬钎焊。然而，组成构件不限于前面描述的构件。组成构件可以基于热交换器的类型和其用途而不同。任何必要的组成构件可以例如通过卷边被初步固定然后通过硬钎焊成一体。
(7)在前面实施例中，本发明被应用到用于车辆的热交换器。然而，本发明的用途不限于用于车辆的热交换器，而是在本发明含义的范围内可以应用到其它的热交换器。
上面已经描述了本发明的示范性实施例。然而，本发明不限于前面的实施例，而是可以在不偏离本发明的精神的情况下以其它方式实施。
权利要求
1.一种一体式热交换器，包括第一热交换器，所述第一热交换器具有第一热交换部分和一对第一联管箱部分，所述第一热交换部分包括第一流体流过它们的多个第一管，所述一对第一联管箱部分设置在第一管的端部并与第一管连通；和第二热交换器，所述第二热交换器具有第二热交换部分和一对第二联管箱部分，所述第二热交换部分包括第二流体流过它们的多个第二管，所述一对第二联管箱部分设置在第二管的端部并与第二管连通，其中所述第二热交换器和所述第一热交换器相对于在第一热交换器和第二热交换器的外部流动的第三流体的流动彼此平行地设置，所述一体式热交换器进一步包括第一托架，所述第一托架设置到所述第一联管箱部分中的一个上；第二托架，所述第二托架设置到所述第一联管箱部分中的另一个上；第一螺栓容纳部分，所述第一螺栓容纳部分设置在所述第二联管箱部分中的一个上并限定限定了第一轴线的至少一个孔；第二螺栓容纳部分，所述第二螺栓容纳部分设置在所述第二联管箱部分中的另一个上并限定限定了第二轴线的至少一个孔；第一螺栓，所述第一螺栓延伸穿过所述第一托架并被容纳在所述第一螺栓容纳部分的所述孔内；第二螺栓，所述第二螺栓延伸穿过所述第二托架并被容纳在所述第二螺栓容纳部分的所述孔内，从而使所述第一热交换器和所述第二热交换器成一体，其中所述第一轴线和所述第二轴线彼此不平行地设置。
2.根据权利要求1所述的一体式热交换器，其中所述第一联管箱部分中的一个具有连接到所述第一管的总箱，和用于将所述第一流体分成汽相流体和液相流体的汽液分离器，且所述第一托架设置到所述汽液分离器上。
3.根据权利要求1或2所述的一体式热交换器，其中所述第一轴线和所述第二轴线被设置成彼此垂直。
4.根据权利要求1或2所述的一体式热交换器，其中所述第一螺栓容纳部分和所述第二螺栓容纳部分中的至少一个限定包括所述孔的多个孔。
5.根据权利要求1或2所述的一体式热交换器，其中所述第一螺栓容纳部分在限定所述孔的壁上具有螺纹部分，且所述第二螺栓容纳部分在限定所述孔的壁上具有螺纹部分，且所述第一螺栓和所述第二螺栓利用所述螺纹部分被紧固。
6.根据权利要求5所述的一体式热交换器，其中所述螺纹部分由螺母提供，所述螺母被嵌入所述第一和第二螺栓容纳部分内。
7.一种用于利用第一螺栓和第二螺栓被安装到物体上的热交换器，所述热交换器包括热交换部分，所述热交换部分具有流体流过它们的多个管，所述多个管中的每一个具有第一端和第二端；第一联管箱部分，所述第一联管箱部分设置在所述管的第一端并与所述管连通；第二联管箱部分，所述第二联管箱部分设置在所述管的第二端并与所述管连通；第一托架，所述第一托架设置到所述第一联管箱部分上，所述第一托架限定用于允许所述第一螺栓穿过的第一孔，所述第一孔限定第一轴线；和第二托架，所述第二托架设置到所述第二联管箱部分上，所述第二托架限定用于允许所述第二螺栓穿过的第二孔，所述第二孔限定第二轴线，其中所述第一托架和所述第二托架被设置成所述第一孔的第一轴线和所述第二孔的第二轴线相互不平行。
8.根据权利要求7所述的热交换器，其中所述第一联管箱部分具有连接到所述管的总箱，和用于将所述流体分为汽相流体和液相流体的汽液分离器，且所述第一托架设置到所述汽液分离器上。
9.一种热交换器，包括热交换部分，所述热交换部分具有流体流过它们的多个管，所述多个管具有第一端和第二端；第一联管箱部分，所述第一联管箱部分连接到所述管的所述第一端并与所述管连通；第二联管箱部分，所述第二联管箱部分连接到所述管的所述第二端并与所述管连通；第一螺纹孔部分，所述第一螺纹孔部分设置在所述第一联管箱部分上，所述第一螺纹孔部分限定第一轴线；和第二螺纹孔部分，所述第二螺纹孔部分设置在所述第二联管箱部分上，所述第二螺纹孔部分限定第二轴线，其中所述第一轴线和所述第二轴线不平行。
全文摘要
一种一体式热交换器具有第一热交换器和第二热交换器。所述第一热交换器在它的联管箱部分上分别具有第一托架和第二托架。所述第一托架和所述第二托架利用第一螺栓和第二螺栓分别连接到第二热交换器的联管箱部分上，用于一体形成第一热交换器和第二热交换器。所述第二热交换器的联管箱部分设置有用于分别将第一螺栓和第二螺栓容纳在其内的第一螺栓容纳部分和第二螺栓容纳部分。所述第一螺栓容纳部分和所述第二螺栓容纳部分分别限定第一轴线和第二轴线。所述第一轴线和所述第二轴线彼此不平行。由此，第一螺栓和第二螺栓也被设置成彼此不平行。
文档编号F28F9/00GK1991288SQ20061016597
公开日2007年7月4日 申请日期2006年12月12日 优先权日2005年12月26日
发明者杉本尚规, 都筑薰 申请人:株式会社电装