[发明专利]热交换器及其制造方法

说明书

本发明涉及热交换器及其制造方法，更具体来说涉及热交换器的箱和流体管之间的改进的连接结构和连接方法。

在有一个箱和连在箱上的例如流体进口管或流体出口管的流体管的惯用热交换器中，箱和流体管之间的焊接如下进行。例如，图9示出一个热交换器箱104，箱104有布置在箱104的箱壁103上的一个管插入孔102。毛边101可以围绕管插入孔102形成以增加箱104和流体管105的接触的表面面积，即增加箱104和流体管105之间的焊接面积。流体管105的一个端部可以插入管插入孔102中，使得流体管105的顶部110布置得超过毛边101的顶部111。插入的流体管105可以通过点焊106临时地固定在箱104上。环形焊料107可以围绕流体管105的圆周放置并与箱壁103的外表面108接触。然后，可以将总成在炉中加热，借此使流体管105焊接在箱104上。

在这样的连接和焊接结构中，当总成在炉中加热时，如果发生任何振动，环形焊料107可能从箱壁103的外表面移开。如果发生这种移开，可能保持与毛边101和流体管105接触的熔融的焊料量不够充分，不能在流体管105和箱104之间形成良好的焊接和连接状态。

另外，流体管105插入箱104的内部的长度往往较长，因此该部分会干扰流体流入箱104中，导致流入箱104的流体的相当大的压力损失。

另外，接触面积，即箱104和流体管105之间的焊接面积较小，因此，流体管105和箱104之间的连接强度可能不够。

因此，本发明的目的是提供一种在箱和流体管之间有一种连接结构的热交换器，它可以防止环形焊料在炉中加热期间，甚至，箱和流体管总成发生振动时，发生不希望的移开。

本发明的另外一个目的是提供一种制造这样的热交换器的方法。

本发明的另外一个目的是使流体管插入箱内部的的长度最短，借此箱中的压力损失最小。

本发明的另外一个目的是增加箱和流体管之间的接触面积，借此增加由其间焊接所得到的连接强度。

这些和其它目的可以由带有本发明的在箱和流体管之间的一种连接结构的热交换器来实现。本发明的热交换器包括：一个箱，该箱包括一个箱壁，该箱壁有布置在该箱壁上的管插入孔，流体管可以连在该箱壁上用于将流体引入该箱或者将流体排出该箱。箱壁可以有伸向该箱的内部围绕该管插入孔形成的毛边；流体管可以有例如通过使流体管本身弯曲而形成在其圆周上的法兰，该流体管的一个端部插入该管插入孔，使得该法兰与该箱壁的外表面接触。该流体管的插入端部被向外扩张并与该毛边铆接在一起。

一种制造本发明的热交换器的方法包括下列步骤：

围绕着布置在该箱的箱壁上的管插入孔形成伸向该箱内部的毛边；

通过例如将流体管本身弯曲而在该流体管的圆周上形成法兰；

将该流体管的一个端部插入该管插入孔，使得该法兰与该箱壁的外表面接触。和

将该流体管的插入端部扩张并与该毛边铆接在一起。

在这种热交换器和根据本发明制造该热交换器的方法中，因为法兰形成在流体管的圆周上，所以可以在流体管插入到管插入孔之前将环形焊料放在流体管的圆周上，使得环形焊料与法兰接触。借此，当流体管的端部插入到管插入孔并且使法兰与箱壁的外表面接触时，环形焊料可以牢牢地固定在法兰和箱壁之间。另外，因为流体管和箱在所述的总成内在炉中加热和焊接，所以环形焊料的位置在加热过程中，甚至当总成发生振动时总是可以保持在所希望的位置上。结果，足够量的熔融的焊料可以供至流体管和箱壁之间的连接部位，借此确保获得良好的焊接状态。

另外，因为流体管的插入端部被扩张并与毛边铆接在一起，所以流体管插入箱内部的的长度可以最短。因此由流体管插入箱内的部分引起的箱内的压力损失与惯用结构的比较可以最少。

另外，因为法兰与箱壁的外表面接触和流体管的插入端部与形成在箱壁上的毛边接触，所以流体管和箱之间的接触面积可以增加。因此在其间的连接强度和焊接强度也可以增加。

另外，因为流体管的插入端部与毛边铆接在一起，使流体管的插入端部伸过毛边并与其铆接在一起，所以流体管可以牢牢地固定在箱上。另外，与流体管的插入端部相对的一端(流体引入口或流体排出口)可以在铆接之前精确定位。因此在焊接之前无需在流体管和箱之间的临时固定，并且在焊接过程中诸如利用固定架的那种固定也是不需要的。因此，制造过程可以简化，制造成本可以降低。

本发明的其它目的，特征和优点可以从参照适当附图对本发明的较佳实施例的详细描述获得理解。