[发明专利]一种扁管、采用该扁管的热交换器及其制造方法

说明书

本发明公开了一种热交换器扁管，包括扁管外壳和设置在所述扁管外壳内的内衬翅片，所述外壳由一块金属平板通过折弯而成B型，具有一对相互平行的第一主侧壁和第二主侧壁，第一端部和第二端部向内弯折90度后相互紧密贴合；所述的内衬翅片中部具有一个方波段，所述的方波段分别与第二主侧壁、第一端部和第二端部贴合。本发明的一种热交换器扁管，扁管外壳的第端部和第一端部与内衬翅片的方波结构进行配合，使散热带有效焊接面积相对于圆弧副侧壁来说更大，从而提高了焊接强度。并且扁管外壳端部与内衬翅片之间采用平面接触，制造和装配更为方便和简单，可提高生产效率，降低加工难度和制造成本。

技术领域

本发明涉及热交换器领域，尤其涉及汽车空调系统换热器，典型的是蒸发器和冷凝器，具体地说是一种热交换器扁管，采用该扁管的热交换器，以及该扁管的制造方法。所述扁管为内衬翅片型折叠管，所述热交换器为平行流换热器。

背景技术

汽车空调系统热交换器是汽车空调系统的重要组成部分，换热器的性能直接决定了空调系统的制冷或制热性能。目前汽车行业上的热交换器主流的是平行流热交换器，其基本结构包括换热器芯体、集流管、进出口等，换热器芯体由多组扁管和散热带构成，安装在两个集流管中间，制冷剂从一侧集流管经过扁管流通到另一侧集流管中，空气流经散热带，完成热量交换。

汽车空调系统主要构成为：压缩机，将低温低压气态制冷剂压缩成高温高压气态制冷剂，接着进入到冷凝器中；冷凝器，将高温高压气态制冷剂通过放热变成高温高压液态制冷剂，接着进入到膨胀阀中；膨胀阀，将高温高压液态制冷剂通过节流作用变成两相态低温低压制冷剂，接着进入到蒸发器中；蒸发器，将两相态制冷剂变成低温低压气态制冷剂，接着进入到压缩机中，完成制冷剂循环。室内蒸发器除了制冷作用外，还有除湿功能，降低车内湿度，但要注意到其结霜现象的监测，因为结霜会降低其换热能力，并增大风阻，结霜严重时，需要开启除霜模式。室外冷凝器安装在汽车前端，其进风量由车速和风扇转速控制，换热量除了与冷凝器本身换热能力有关外，还受到环境温度、进风量、压缩机转速等影响。

目前在热交换器领域，特别是平行流换热器中，扁管是最重要的零部件之一，其结构和性能对整个热交换器的换热能力、结构强度等都有重大影响。目前，用于热交换器的扁管按照加工方式大致分为两种：挤压管和折叠管。挤压管的优势在于加工容易，挤压模具成本相对较低，扁管强度高，但其缺点也很明显：重量大，量产成本高。除此之外，可供折叠管选用的材料更广泛，而挤压管可选材料的防腐蚀性能相对于折叠管可选材料来说要差很多。汽车整体追求重量轻、成本低、性能好，这就对换热器等的设计提出了高要求，而采用折叠管的换热器具有明显优势。典型的折叠管，通过金属板折弯成为单个或多个腔体，然后通过钎焊工艺密封，介质可以无泄漏的从腔体流过。

本发明涉及到使用折弯工艺制作的热交换器扁管。该扁管由扁管外壳和内衬翅片构成，扁管外壳由一块金属平板弯折而成。出于强度考虑，平板折弯成B型，且内衬翅片也能在一定程度上加强扁管整体强度。重要的是，内衬翅片通过增大换热面积大幅提升了扁管的换热能力。

文献CN 103080685（B）公开了一种扁管和应用该扁管的冷凝器，介绍了其加工制作过程。该扁管同样包括平板弯折而成的外壳和内部分流片，外壳构成一个封闭的流通区域，分流片将流通区域分隔成多个流道。该方案在扁管中间位置处，扁管外壳与内置分流片并未紧贴，只是通过端部接触，焊接强度和内置分流片耐振动性难以保证。

文献JP 3631214 （B2)公开了一种用于汽车空调系统蒸发器或者冷凝器的扁管，该扁管由一块金属平板折弯而成，通过中间部位对折段连接起来形成密闭通道，该连接段通过薄板的边缘区域弯折成钩状而形成，并且在扁管内部放置波纹翅片。该设计的缺点在于扁管外壳中间连接区域焊接强度难以保证，增大了对工艺的要求。

专利US 6192977介绍了一种扁管，所述扁管搭接部位在端部。该方案在扁管高度很小（如小于1 mm）时难于控制。

专利DE 102006006670介绍了一种扁管，所述方案扁管一侧具有多个弯折部，该方案会导致材料的过度消耗。