一种防变形泄漏的汽车散热器的制作方法

本发明涉及一种汽车散热器，尤其是涉及一种防变形泄漏的汽车散热器。

背景技术：

铝塑管带式散热器是当前最广泛应用在汽车上的散热器，其核心部件是芯体，有4种零件组成：冷却管、散热带、主片和边板。

边板(或称支撑板、侧板、内侧板等)的作用是增加芯体的结构强度，控制芯高，辅助散热器的外部连接，固定散热器附件，完善散热器外观等等。

汽车散热器在使用中，出现最多的失效模式是散热器两侧靠近边板的冷却管与主片连接处泄漏，从而导致散热器的整体失效。

经过对多品种多规格的汽车散热器的冷热冲击试验，其泄漏部位是一致的，都是发生在芯体两侧离边板最近的1～3根冷却管与主片的焊缝处。

中国汽车行业标准《QC/T468-2010汽车散热器》中规定了15项试验，但是参与试验的散热器的失效也多数出现在冷热冲击试验的项目中。

从芯体结构上看，冷却管插入到主片的管孔内由钎焊连接，边板也多以插入方式与主片钎焊连接，散热带与冷却管、边板钎焊连接。

从工作状态上看，高温流体通过冷却管，冷却管受热膨胀伸长，虽然边板与冷却管的基本材质一样，热膨胀系数相同，但是由于边板受热影响小，其伸长速度相对滞后。

从钎缝受力上看，冷却管伸长，边板却延迟伸长，它们与主片连接处的钎缝就要经受剪切应力的作用，距离边板越远的冷却管，其遭受剪切应力作用的强度就越弱，相对就越安全。而靠近边板的冷却管钎缝在剪切应力的长时间反复作用下，一旦超过其疲劳极限，就会出现钎缝局部被拉裂的状况，从而在开裂处形成泄漏。

综上所述分析，问题的症结出在了芯体的结构上。所以要从根本上解决问题，只有从改变芯体的结构入手。

现有一种管带式散热器使用加强管结构芯体，即把芯体上的侧板取消，在其位置更换上冷却管，当然，也可以是管壁加厚的专用冷却管，将这些冷却管统称为“加强管”，这样，芯体的结构就出现了与已使用了近半个世纪的芯体有区别的结构，是一种没有边板的芯体，一种原来由4种零件组成的芯体演变为由3种零件组成。

从原理上分析，加强管结构芯体能够产生如下优势：

(1)芯体上的零件胀缩不同步的问题能够从根本上消失，由此产生的失效模式也随之消失，散热器的泄漏率有根据能够达到一个新的低点，从而降低了散热器的故障率，延长了散热器的使用寿命；

(2)相同规格的芯体，加强管芯体要比边板型芯体散热能力高。这是因为在加强管内流通的高温流体，是新增加的热源，相比之下，边板自身却没有热源产生。与边板钎焊在一起的散热带，另一侧与冷却管钎焊，由于仅能获得其单侧与冷却管钎焊处上的热源从而没有全部发挥作用，这条散热带的散热能力约只发挥了一半，每台边板型的芯体上有2条这样只发挥了一半作用的散热带，相当于一整条的散热带的作用被隐形废止。但是改为加强管型的芯体后，这样的2条散热带就能够得到足额发挥作用的支持条件，其实际功效等于新增加了一条散热带。同时，加强管自身的表面积也是新增加的散热面积，所以相同规格的加强管型芯体的散热性能自然高于边板型芯体。加强管型散热器是当前相同规格的散热器中散热性能最高的散热器，从理论上说，加强管可以最有效的解决侧板与散热管的温差引起热膨胀不同步导致产品的变形和泄露。然而在实际的使用中，此类方案还是存在很多的隐患，加强管芯体的强度不如传统的侧板结构的芯体，加强管容易碰破导致芯体泄漏失效，所以加强管芯体在市场中并未得到广泛的应用。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种强度高、芯体泄漏变形小、使用寿命长的防变形泄漏的汽车散热器。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种防变形泄漏的汽车散热器，包括边板、冷却管、散热带和主片，所述的冷却管和散热带间隔排列并连接形成散热主体，所述的边板设置在散热主体两侧并通过散热带与冷却管连接，所述的主片设置在散热主体两头并与冷却管垂直连接，其特征在于，该散热器还包括管夹，所述的管夹插入边板和与该边板相邻的冷却管之 间，管夹两端分别与所述的边板和所述的冷却管相抵，抵抗散热器工作后所述的边板对所述的冷却管产生的侧向拉力。

所述的管夹包括齿条，所述的齿条插入边板和与该边板相邻的冷却管之间。

所述的管夹呈梳状。

所述的齿条以垂直于冷却管的方向插入边板和冷却管之间。

所述的齿条包括多个齿，所述的齿设有楔角。

所述的管夹两端设有用于限制管夹插入冷却管的深度的限位台阶。

所述的边板上设有凹槽，从而减小边板在凹槽处的横截面积，增强边板受热后伸缩性。

所述的凹槽横截面呈V形或W形。

所述的管夹采用金属材料制成。

所述的管夹设置在冷却管两头。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)边板和与该边板相邻的冷却管之间设有管夹，用于抵抗散热器工作后边板对受热伸长的冷却管产生的侧向拉力，减小冷却管变形，从而防止冷却管与主片焊接处的泄漏。

(2)管夹呈梳状，一方面利于散热，另一方面降低管夹重量，减少制造成本。

(3)齿条包括多个齿，所述的齿设有楔角，便于管夹的快速插入。

(4)管夹两端设有限位台阶，用以限制管夹插入冷却管的深度，防止管夹完全陷入冷却管中，便于管夹失效后的更换。

(5)管夹采用金属材料制成，强度高、成本低。

(6)边板上设有凹槽，从而减小边板在凹槽处的横截面积，弱化该处强度，增强边板受热后伸缩性，进一步减少冷却管变形。

附图说明

图1为本发明散热器的结构示意图；

图2为本发明散热器的B部放大示意图

图3为本发明管夹、冷却管和相邻边板的相对位置示意图，该图视角为图1所示散热器的俯视视角；

图4为本发明管夹形状示意图；

附图标记：

1为边板；2为冷却管；3为散热带；4为主片；51为齿条；52为限位台阶；5为管夹。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1～2所示，一种防变形泄漏的汽车散热器，包括边板1、冷却管2、散热带3和主片4，冷却管2和散热带3间隔排列并连接形成散热主体，边板1设置在散热主体两侧并通过散热带3与冷却管2连接，主片4设置在散热主体两头并与冷却管2垂直连接。

如图3所示，该散热器还包括管夹5，管夹5插入边板1和与该边板1相邻的冷却管2之间，管夹5两端分别与边板1和冷却管2相抵。散热器工作后，冷却管2受热长度拉伸，而边板1由于延迟伸长，导致边板1通过散热带3对靠近该边板1的冷却管2施加一个拉力，该拉力具有侧向分量F，使边板1有侧向变形的趋势，通过设置管夹5，F施加在管夹5上，由于管夹5的形变产生反向作用力f，可以抵消边板1对冷却管2产生的侧向拉力F，因此管夹5对冷却管2可以起到约束变形的作用，有效的避免受侧向应力导致芯体变形。

如图4所示，管夹5呈梳状，管夹5一侧带有齿条51，齿条51插入边板1和与该边板1相邻的冷却管2之间，齿条51包括多个齿，与边板1或冷却管2接触的齿的端部设有楔角，减少插入时端部与冷却管2之间的摩擦，便于管夹5的快速插入，齿条51以垂直于冷却管2的方向设置在边板1和冷却管2之间，利于管夹5位置的稳定，防止移位。

管夹5两端设有限位台阶52，用以限制管夹5插入冷却管2的深度，防止管夹5完全陷入冷却管2与边板1之间，从而方便失效的管夹5的更换。

边板1上设有凹槽，凹槽横截面呈V形或W形，从而减小边板1在凹槽处的横截面积，削弱边板1在该处强度，进一步增强边板1受热后伸缩性，减少边板1与冷却管2伸缩程度的不同步。该结构与管夹5配合，可以最大限度的改善边板1 和冷却管2之间涨缩不一致导致不同步产生的侧向应力芯体泄漏。

管夹5采用金属材料制成，例如铝镁合金，具有强度高、使用寿命长、成本低的优点。

管夹5设有多个，与边板1相邻的冷却管2的两头处均可插入管夹5。

带有管夹5的芯体稳定性及使用寿命远高于无管夹的产品，芯体的泄漏报废也是最少的。相比于加强管的芯体，带管夹5芯体强度更好，具有更高的稳定性，也会被市场更广泛的接受和认同。