热交换器制造技术

用于与热交换器中的微通道管材一起使用的贮槽和端帽组件，包括有一根扁平的管材１０，该管材１０具有多个延伸至其端部１２的内部穿孔２２。一个端帽１４包括有一个用于容收管材１０的凹槽２８，并且该端帽１４又相应地容置于一个贮槽１６内。这种构造易于装配，并且确保了管材１０内的穿孔２２将不会在装配过程中被阻塞。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热交换器，尤其是涉及一种用于与微通道管材一起使用的贮槽(tank)和端帽组件，所述微通道管材用于制造热交换器。具有相对较小液力直径，即1.8毫米或者更小的管材通常被称作“微通道”管材。这大概是因为各个独立穿孔或者通道具有较小液力直径的缘故。在任何情况下，在任何类别的管材将被用于热交换器中之前，均需要在各个管材段的端部上设置某些装置，将管材连接成液流回路，该液流回路包括位于一根或者多根管材内部的穿孔，并且一种流体热交换介质在其中流动。由于在挤压管材的端部上一体成形某些配件或者类似装置并不实际，所以通常需要独立制造各种用于将管材连接至液流回路的构件，并且将它们置于管材的端部上。相应地，这就意味着配件必须被封接在管材端部上，以避免发生泄漏，并且必须以这样一种方式来完成这种操作，即密封介质不会局部或者完全地阻塞管材中的一个或者多个穿孔。当然，阻塞问题会随着穿孔尺寸的减小而变得更为严重。因此，由于封接操作而导致在微通道管材中阻塞穿孔的可能性，远远大于在具有相对较大穿孔的管材，即穿孔具有相对较大的液力直径中的可能性。在通常情况下，钎焊是在将铝质热交换器构件相互封接起来时选择的一种方法，因为它也是以装配关系将所述构件冶金式焊接在一起。所述构件被相互装配起来，并且保持以装配关系经历一次钎焊操作，由该钎焊操作在不同构件之间实现永久焊接和密封。因此，非常希望能够在误差几率最小的条件下方便地将所述构件相互装配起来。因此，本专利技术涉及热交换器组件及其构件，它们能够克服前述问题中的一个或者多个，和/或提供前述所列举出的期望特征中的一个或者多个。对本专利技术的概述本专利技术的主要目的在于提供一种新颖并且经过改进的热交换器。更具体地说，本专利技术的主要目的在于提供一种经过改进的组件，用于放置到一根管材的端部上，由此可以将这根管材连接到一个热交换回路中。本专利技术的一个优选实施例在一个热交换器中实现了前述目的，该热交换器包括有一根扁平管材，该扁平管材包括有一个延伸至管材一端部的内部穿孔。设置有一个端帽，该端帽具有一个大体位于中部的凹槽，该凹槽被加工成能够贴切地容收管材的端部，并且允许管材完全穿过所述端帽。端帽具有一个本体，在该本体上成形有所述凹槽，并且该本体具有在名义上与所述凹槽同心设置的外表面。外表面具有一个管材正对侧面和一个与其间隔开的相对侧面，并且端帽在管材正对侧面上的圆周大于在相对侧面上的圆周。还包括有一个具有一本体的贮槽，所述本体带有一个端帽容收端部、一个与端帽容收端部间隔开的流体接收或排出端部、一个敞口于端帽容收端部的内部凹腔以及一个穿孔，该穿孔从位于端帽容收端部远处的凹腔延伸至接收或排出端部的位置处或者附近。所述凹腔具有阶梯状壁，所述阶梯状壁包括有一个第一区段，该第一区段被加工成能够贴切地容收端帽上管材正对侧面，和一个第二区段，该第二区段与第一区段间隔开，并且被加工成能够抵靠在管材端部上，但却不会阻塞此处的内部穿孔。一个中间区段位于第一区段与第二区段之间，并且被加工成能够在管材正对侧面被容收在第一区段内时，在管材正对侧面与相对侧面之间的一个位置处抵靠在端帽上。贮槽容收所述端帽，同时中间区段用作一个端帽挡块，来限制端帽进入贮槽内的程度，而第二区段用作一个管材挡块，用于限制管材进入凹腔内的程度。在本专利技术的一个实施例中，端帽具有一个平整的管材正对侧面和一个冠状的相对侧面。一个套管位于成形所述端帽的本体上，并且在冠状的相对侧面上环绕所述凹槽设置。贮槽内的内部凹腔具有一个卵形横剖面，并且还包括有一个短管(stub)，该短管位于贮槽本体的液体接收或排出端部上，从而使得贮槽本体内的穿孔延伸穿过该短管。位于贮槽上的内部凹腔内的第一、第二和中间区段，均呈卵形，在一个优选实施例中，第二区段呈圆顶的卵形。根据本专利技术的另外一个方面，端帽具有一个扁平的圆盘状本体，一个套管位于本体上，该套管在端帽的相对侧面上环绕所述凹槽设置。贮槽的内部凹腔具有一个卵形横剖面。贮槽本体内的穿孔敞口于该本体的一个侧面上。在一个优选实施例中，在端帽两侧面的中间外部呈一个外凸的圆顶形状。在一个优选实施例中，端帽中的凹槽在管材容收侧面处具有一个喇叭形或扩口的内凹端部。在一个优选实施例中，在管材与凹槽的交界面处设置有至少一个突舌(tang)，该突舌被加工成能够在管材与端帽之间形成过盈配合，来在装配过程中保持管材位于所述凹槽内，但却不会妨碍管材在所述凹槽中的定位。更为优选的是，所述突舌位于所述凹槽内的端帽上，并且与管材的壁相配合。通过下面结合附图的描述，其它目的和优点将变得清楚明了。对附图的简述附附图说明图1是一个根据本专利技术制造而成的热交换器中部件的分解视图；附图2示出了附图1中所示出的构件，此时这些构件处于装配状态，为了清楚起见去除了某些部件；附图3是附图1和2中所示两构件的分解视图，但视角不同；附图4是一个类似于附图3的视图，但是示出了本专利技术的一个改进对优选实施例的描述在附图1中局部示出了一个根据本专利技术制造而成的热交换器的示例性实施例。可以看到，该热交换器包括三个主要构件，尽管在实际应用中将需要一个或者多个额外的构件(未示出)。包括一根管材，总体上被标记为10，该管材10具有一个端部12，该端部12容置于一个端帽内，该端帽总体上被标记为14。相应地，端帽14容置于一个贮槽内，该贮槽总体上被标记为16。正如所看到的那样，贮槽16适合于被连接至用于一种热交换流体的液流回路中，所述热交换流体将流动穿过管材10。返回到管材10，该管材10总体上具有扁平或者卵形(或椭圆形)的横剖面，并且具有一个较大的尺寸DM，该尺寸DM在管材10的相对端壁18之间延伸，和一个较小的尺寸Dm，该尺寸Dm在管材20的相对侧壁20之间延伸。正如从附图1中清楚示出的那样，管材10具有多个内部通道或者穿孔22，它们从管材的一端部延伸至另一端部。正如所示出的那样，绝大多数穿孔均为三角形或者梯形，但是也可以具有任何所需的横剖面。当管材10是一根微通道管材时，穿孔22将具有相对较小的液力直径，也就是说大约为1.8毫米或者更小。在通常情况下，管材10将是一根铝质挤压管材。当管材10由铝制成时，由于将会明白的原因，最好，但并非必须，不含有钎料或钎焊合金。根据需要，管材10可以卷绕成多个成串连接、前后平直的管道，以形成一个所谓的“蛇形”热交换器。可选择地，管材10也可以简化成直线形或者U形，以形成一种发夹式导管。因此，管材10的具体构造可以是人们为了适应任何需要使用热交换器的特定用途而需要的任何形状。下面参照端帽14，该端帽14可以由铝模制而成，以具有一个管材容收端部24和一个相对端部26，该相对端部26与管材容收端部24间隔开。正如在附图1和3中清楚地看到的那样，端帽14具有一个大体位于中部的管材容收凹槽28，该管材容收凹槽28延伸穿过一个套管30，该套管30位于端帽14的相对侧面26上。凹槽28被构造成能够贴切地容收管材10，也就是说，凹槽28的尺寸总是略微大于管材的较大尺寸DM和管材的较小直径Dm，同时经过倒角处理的端部靠近端壁18。在本专利技术的一个实施例，管材10可以自由地容置于凹槽28内，但是需要管材壁与凹槽28的边缘之间的间隙最小，最好不超过大约0.005英寸，优选的是在0.001至0.003本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换器，包括： 一根扁平管材，包括有一个延伸至该管材一端部的穿孔；一个端帽，该端帽具有一个大体位于中部的凹槽，该凹槽被加工成能够贴切地容收所述端部，并且允许所述管材完全穿过该凹槽，所述端帽具有一个本体，其中成形有所述凹槽，并且具有 一个外表面，该外表面与所述凹槽在名义上同心设置，并且所述外表面具有一个管材正对侧面和一个与其间隔开的相对侧面，所述端帽在所述管材正对侧面处的圆周大于在所述相对侧面处的圆周；以及一个贮槽，该贮槽具有一个本体，该本体带有一个端帽容收端部、一 个与端帽容收端部间隔开的流体接收或排出端部、一个敞口于所述端帽容收端部的内部凹腔以及一个穿孔，该穿孔从位于所述端帽容收端部远侧的所述凹腔开始，延伸至所述接收或排出端部位置处或者其附近，所述凹腔具有一个阶梯状壁，该阶梯状包括有一个第一区段，该第一区段被加工成能够贴切地容收所述端帽的管材正对侧面，一个第二区段，该第二区段与第一区段间隔开，并且被加工成能够抵靠在所述管材端部上，但却不会阻塞此处的内部穿孔，以及一个中间区段，该中间区段位于第一与第二区段之间，并且被加工成在所述管材正对侧面被容收在第一区段内时，能够在所述管材正对侧面与所述相对侧面之间的一个位置处抵靠在端帽上；所述贮槽容收所述端帽，同时所述中间区段用作一个端帽挡块，来限制所述端帽进入到所述贮槽中的程度，而所述第二区段用作一个管材挡块，用于限制所述管材端 部进入到所述凹腔内的程度。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：格雷戈里T科勒，爱德华A鲁宾逊，
申请(专利权)人：穆丹制造公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]