换热器及侧板的制作方法_3

文档序号:9892882阅读:来源:国知局
的硬钎焊焊料金属。装配的部件被放置到高温的硬钎焊熔炉中,使得硬钎焊焊料金属变成液态并且湿浸连结表面。当温度减小得足够时,焊料金属重新固化以永久地连结各种部件。
[0037]已知的是,具有相似结构但是只有单排扁平的管在分隔开的管状集管之间延伸的换热器(特别地,冷凝器)在操作期间容易受到管和侧板之间的不同热膨胀引起的损坏。通过冷凝器的管的制冷剂必然地相对于冷却的空气流具有升高的温度。相比之下,侧板的温度通常等于冷却空气的温度。因此,管通常将经历比侧板更大量的热膨胀。然而,由于连结至相对的集管,管和侧部被限制。因此,这种不同的热膨胀导致集管处的应力并且能致使换热器的过早失效。在过去,这种公知的问题已经通过在构造换热器之后割断或锯断侧板,或通过在侧板中包括断裂特征(如同Siler在美国专利号6,412,547和Rousseau等人在美国专利号7,621,317中描述的,等等)来缓解。这类方案避免了热应力问题同时仍有利地加强管状集管对之前所述的内部压强的抵抗。
[0038]发明人已经发现当换热器作为制冷剂冷凝器时这些已知的解决方案不足以在多排换热器I中使用。如图7中的曲线所指示的,进口集管5附近的第一排管38的温度(与点D和E之间的制冷剂流动路径的部分相对应)能够大体上高于在换热器I的那个端部处的第二排管39的温度。因此,即使侧板12在短侧面16a和16b之间被切断,侧板12覆在管3邻近集管5和6的部分上的部分能够阻止每排38和39的管3热膨胀至它们的不同的希望长度,导致集管处的应力。
[0039]作为这个问题的解决方案,发明人已经发现可以将某些特征增加到侧板12上以便允许管排38和39按需要膨胀而仍保持侧板的已知优点。将参照图4和5中示出的实施例来描述这些特征。
[0040]图4A-4B的侧板12被分成第一主体部分40和第二主体部分41。主体部分40限定外周围26,图4B中的加深轮廓示出的。类似地,主体部分41限定外周围27,图4C中的加深轮廓示出的。槽口 17和18延伸通过侧板12的大体上平坦的底部部分13,并且提供主体部分40和41之间的间距,从而这些主体部分能够在换热器I的宽度尺寸方向(即平行于长侧面15)上相对于彼此移动。主体部分40通过边缘30连结至进口集管5,从而加强了进口集管5对内部压强的抵抗。类似地,为了相同的目的,主体部分41通过另一边缘30连结至出口集管6。
[0041 ]槽口 17在宽度尺寸方向上是细长的,位于芯体2的排38和39的近似中间,并且从短侧面16a延伸到终止位置43,终止位置43与该侧分隔一距离。终止位置43优选地被选择以与在换热器I的预期操作期间的点E近似相对应。这样的理想位置通常能够被估计为换热器的总体宽度尺寸的百分比。例如,在一些优选的实施例中,终止位置与短侧面16a间隔一近似宽度尺寸的十分之一的距离。
[0042]图4的实施例示出了从终止位置43延伸到第二终止位置44的两个槽口18,第二终止位置44沿着边缘15a定位,从而槽口 18布置在换热器I的第一排管38的上方。终止位置44比终止位置43与短边16a间隔得更远,由此使得槽口 18以到宽度尺寸方向的角度延伸。通过以角度(在描绘的实施例中近似45度)延伸,槽口 18能够横跨翅片4的多次盘回,并且更加能够避免与扁平的管3的弱惯量矩轴线对齐。可以选择每个槽口 18的宽度以提供足够的空间使得预期的管排之间的热膨胀差不会完全弥合由槽口 18建立的外周围27和27之间的间隙。
[0043]主体部分40和41之间设置的点连接处允许在换热器制造期间侧板12作为单个部件被操作和装配。第一点连接处21设置在终止位置43处,并且将槽口 17和槽口 18分开。点连接处21优选地配置成当在主体40和41之间发生宽度尺寸方向上的相对运动时剪切断裂。由此点连接处21能够保持完好无损,直到换热器的操作使得在多排管之间产生足够的热膨胀差来使点连接处21断裂为止。虽然图4的实施例中仅示出了单个、连续的槽口 17,但是在一些替代实施例中,能够设置类似于点连接处21的额外的点连接处,从而限定多个槽口 17,槽口 17中的邻近槽口被一个这样点连接处分开。
[0044]采用相似的方式,可在槽口18的邻近槽口之间设置一个或多个点连接处23(只示出了一个)以将外周围26连接到外周围27。再次,点连接处23能够在操纵和装配期间为侧板12提供一些结构整体性,但是将剪切断裂以允许主体部分40和41在宽度尺寸方向上的相对运动。
[0045]侧板12的另一实施例在图5中示出并且是图1和2中的换热器I中示出的侧板12的实施例。用相同的数字指示图5的实施例中的与图4的实施例中的元件相同或相似的元件。在这个实施例中,侧板12被分成第一主体部分40、第二主体部分41和第三主体部分42。如同图4的实施例中的情况,主体部分40限定外周围26并且包括边缘30以允许附接到进口集管。类似地,主体部分41限定外周围27并且包括另一边缘30,以允许附接到出口集管。第三主体部分42限定外周围28并且在终止位置43和相对的短侧面16b之间延伸。在这个实施例中,槽口 18将外周围26和外周围28分开以便允许在宽度尺寸方向上的主体部分40和主体部分42之间的相对运动。再次点连接处21设置在终止位置43处,再次将槽口 17和槽口 18分开,并且能够被配置成当在主体部分40和42之间发生这类运动时剪切断裂。
[0046]类似于槽口 18,槽口 19延伸通过侧板12的大体上平坦的底部部分13并且将主体部分41和主体部分42分开。类似于点连接处21,点连接处22设置在终止位置43处并且将槽口17和槽口 19分开。槽口 19从终止位置43延伸到第三终止位置45,第三终止位置45沿着长边缘15b定位,从而槽口 19布置在换热器I的第二排管39的上方。终止位置45比终止位置43与短边缘16a间隔得更远,从而槽口 18以于宽度尺寸方向成角度延伸。在一些实施例中,终止位置44和45等距地与短边缘16a间隔,尽管这不需要作为全部实施例的情况。
[0047]槽口 20延伸通过侧板12的凸缘14并且与槽口 19相交,槽口 19在终止位置45处延伸通过底部部分13。槽口20在大致垂直于平坦的底部部分13的方向上是细长的,并且在宽度方向上彼此偏离一稍微大于槽口 20的宽度的量。由此主体部分41和42的凸缘之间的点连接处25被建立,并且能够在这些主体部分在宽度尺寸方向上相对于彼此移动时剪切断裂。
[0048]在其中侧板12连结到与进口和出口集管5和6相对的(多个)返回集管的情况下,图5的实施例特别有利。在这种情况下,两排管38和39都必然能够在不受侧板12限制的情况下热膨胀。主体部分42(连结到(多个)相对的集管)能够移动离开主体部分40和41。另外,主体部分40和41中的每个均能够随着它所附接的集管5和6中的一个一起移动,而不被另一个或被主体部分42限制。
[0049]作为对依赖操作换热器I的热响应来打断点连接处21、22、23、24和/或25的替代,一个或多个这类点连接处能够在换热器I的部件已经连结在一起之后被切断。
[0050]参照本发明的具体实施例描述了对本发明的某些特征和元件的各种替代。除了与上述每个实施例相互排除或者相互违背的那些特征、元件和操作方法之外,应该注意到参照一个特定实施例描述的替换特征、元件和操作方式可适用于其它实施例。
[0051]上面描述的和图中示出的实施例仅通过示例的方式呈现并且不旨在限制本发明的构思和原理。因此,本领域普通技术人员应理
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