[发明专利]用于制造钎焊式热交换器的方法和设备

说明书

本发明涉及用于制造钎焊式热交换器的方法和设备。所述方法包括以下步骤：在芯体构建机中对热交换器部件进行组装以形成至少一个未经钎焊的热交换器芯体；在不从所述芯体构建机中移除所述至少一个热交换器芯体的情况下，利用钎焊工具装置包围所述热交换器芯体，所述钎焊工具装置适于形成腔室；任选地，抽空所述腔室和/或用受控气氛填充所述腔室；和对所述腔室中的所述热交换器芯体进行钎焊以形成钎焊式热交换器。

技术领域

本发明涉及一种用于制造钎焊式热交换器、特别是由铝合金部件制成的热交换器的方法和设备。

背景技术

由铝合金制品制成的热交换器广泛地用在诸如汽车工业等运输工业中，用于动力系统冷却和HVACR应用，以及用于家用和工业冷却的用途，例如，用于流体处理和HVACR应用。钎焊式热交换器通常包括至少一个或多个罐结构以保持冷却介质；与所述罐结构中的至少一个连接的管或集管板(header plate)，所述集管板或管包括多个孔；以基本上平行的阵列安装的多个流体输送管连接到所述多个孔，各流体输送管从所述集管板或管内的所述孔中的一个孔基本垂直地延伸，并构造成接收所述冷却介质；多个传热翅片，所述翅片与所述多个流体输送管热连通，并构造成将热量从管中传递出去，以便在所述冷却介质在管中流动或循环时冷却所述冷却介质。

在这种钎焊式热交换器的制造过程中，首先制造各个部件(管、翅片和集管等)或子组件，其中这些部件中的至少一些部件由铝合金材料制成、包覆有填充合金(filleralloy)或钎焊材料，这允许通过钎焊来接合热交换器。然后，通过所谓的芯体构建机(corebuilder machine)来对各个热交换器部件进行组装。该过程可以是手动或全自动操作。在组装之后，通常将夹具或固定装置或加载装置放置在所组装的热交换器部件上，以将各种部件保持在一起，接着将固定的热交换器芯体组件传输到钎焊炉。对于需要大量和多种热交换器的汽车工业来说，一个或多个钎焊炉被数个芯体构建机供应，组装不同类型的热交换器并不罕见。

在现有技术的制造过程中，芯体构建和钎焊过程是分开的顺序工艺步骤，在两个单独的机器单元或设备布局中进行，从而在芯体构建机和钎焊炉之间需要许多处理和运输步骤。由于热交换器在钎焊之前仅被松散地组装，所以需要用钎焊夹具或框架对其进行紧固，如在专利文献US 6,108,899中所公开的。

在专利文献US 6,067,704中公开了示例性的芯体构建机，其通过引用并入本文。

本发明的一个目的是提高钎焊式热交换器制造、特别是钎焊式铝合金热交换器制造的效率和操作效能。

本发明的另一个目的是提供一种用于制造钎焊式热交换器的方法和设备，其使用较少的工艺步骤、较少的处理操作和较少的半成品库存。

发明内容

本发明通过提供如下所述的钎焊式热交换器的制造方法和如下所述的相应设备而满足或超过了这个和其他目的以及进一步的优点。在这里说明了并且在下文中阐述了本发明的优选实施方案。

如下文将理解的，除非另有说明，否则铝合金牌号和状态代号(temperdesignations)是指由美国铝业协会(Aluminium Association)于2016年出版的“Aluminium Standards and Data and the Registration Records”中的“变形铝和变形铝合金的国际合金牌号和化学成分限值(International Alloy Designations andChemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought AluminumAlloys)”，并为本领域技术人员所熟知。

对于合金组成的任何描述，除非另有说明，否则所提到的百分数均为重量百分数。