[发明专利]热交换器

说明书

本发明涉及一种适合用在车辆空调系统内的热交换器，更具体地说，涉及一种改进的用在热交换器内的换热管端头部分。

图5-7表示一种用于车辆空调系统内的传统热交换器。在图5和图6中，热交换器21具有一对液槽22和23。入口管24和出口管25连接在液槽22上。在液槽22和23之间允许流体流通地连接有多根换热管26，例如制冷剂管。每根管26都具有一个中央部分26a和直径小于中央部分26a的端头部分26b。端头部分26b分别插在设在液槽22和23上的孔22a和23a内，并利用钎接的方法将它们固定在液槽22和23上。在液槽内的中央部位位置一个隔板27。换热介质（例如制冷剂）从入口管24经液槽22内部，向下流过换热管26，再通过液槽23内部向上流经换热管26，然后又通过液槽22的内部流到出口管25，如图6的箭头所示。

图7表示各换热管的端头部分26b与液槽22或23之间的连接结构。端头部分26b笔直地穿入液槽22中，它的直径大体均匀一致并小于中央部分26a的直径。端头部分26b插入孔22a（23a）中，并在端头部分26b的外周边与孔22a（23a）的内边缘之间用钎接、焊接、胶接或其它类似的方法将该端头部分固定在液槽22（23）上。端头部分26b的外周边与孔22a（23a）的内边缘之间的间隙A宽度一般较小，如不大于约0.2mm（0.008英寸），这样便可堆焊上足够厚的钎料层，以便均匀地覆盖端头部分26b。其它的连接方法，如胶接或焊接也可以采用。在这种情况下，间隙A的宽度也比较小，如不大于约0.2mm（0.008英寸）。特别是如果间隙A的宽度大于约0.2mm（0.008英寸），则很难在间隙内提供足够数量的钎料来完成正确的钎接。

但是，在热交换器的制造过程中，假如端头部分为直段部分，则在制造上较为困难。由于端头部分26b是直的并且其直径只比孔的直径略小一点，所以不容易将它插入孔22a和23a中。因此，这种类型的换热管使热交换器不易装配。

为了解决这个问题，设计出来了如图8中示出的换热管端头部分的另一种结构。在这种结构中，换热管31具有一个中央部分31a和端头部分31b。每个端头部分31b都从中央部分31a开始逐渐收缩，这样，端头部分31b的直径从底部32处的最大直径逐渐减小到顶部33处的最小直径。底部32与液槽22（23）的孔22a（23a）的内边缘之间的间隙A的宽度不大于约0.2mm（0.008英寸）。在这种结构中，由于端头部分31b是锥形的，所以能更容易地将它们插入孔22a（23a）中。因此，这种换热管可使热交换器更容易装配。

然而，在制造这种热交换器时，有时中央部分31a不够长，以至不能将端头部分31b定位在正确的钎接位置，如图9所示。由于管31的弯曲或31在沿图6和9所示的y轴方向上长度的不均匀性，就使这个问题经常发生。如图9所示，当使用管31时，沿管端头部分31b的y方向上不正确的定位产生的偏差会加大间隙A的宽度。这种间隙A宽度的加大使有效钎接更为困难。如果间隙A的宽度增加到大于约0.2mm，则很难沿端头部分31a的周围堆焊上足够多的钎料。如果间隙A的宽度大于0.2mm（0.008英寸），那么就不可能进行有效的钎接。换句话说，由于管的长度关系，当锥形的端头部分在液槽的孔内的定位时只允许有很小的变化。

但是，如果采用直的端头部分26b，则允许管26的长度有较宽的变化范围。由于直的端头部分26b的直径基本上是均匀的，所以只要端头部分26b放置在孔22a（23a）内，间隙A的宽度就会大体保持一致。

本发明的一个目的是提供一种具有换热管的热交换器，其中换热管的结构使装配容易进行，并使管的长度有较宽的变化范围，从而使端头部分沿y轴方向位置更利于管有效钎接到液槽上。

本发明的热交换器包括一对相互隔开的液槽和多根流体流通地连接在这对液槽之间的、基本平行的换热管。该多根换热管的每一根都有一个具有中央直径的中央部分和插入该对液槽上的对应孔内的端头部分。各端头部分的底部直径小于各换热管中央部分的直径。每根换热管的至少一个端头部分具有一个直段部分和一个锥段部分。直段部分从中央部分直线地延伸，并且其底部直径为端头部分的最大直径。整个中央部分的直径可以是均匀一致的。锥段部分从直径部分延伸，其渐缩的直径从底部直径逐渐减小到端头部分顶端处的顶部直径。