專利名稱：一體式熱交換器和熱交換器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種其中多個熱交換器在其內(nèi)形成為一體的一體式熱交換器，和一種將被安裝到物體上的熱交換器。
背景技術：
例如在日本專利公開No.2005-156067(US 2005/0217832A1)中披露了多個熱交換器在其內(nèi)形成為一體(或集成，組合，形成為整體)的一體式(集成式，組合式，整體式)熱交換器。在一體式熱交換器中，用于冷凝車輛空調(diào)器用制冷劑的冷凝器和用于冷卻行駛用電動機的冷卻水的散熱器被連接成冷凝器和散熱器的熱交換部分被設置在相同平面上并且相對于空氣的流動方向平行。
另外，冷凝器和散熱器中的每一個具有用于加強熱交換部分的側板。冷凝器和散熱器通過利用螺栓和螺母連接它們的側板而被形成為一體(或集成，組合，形成為整體)。
具體地，每一個側板具有縱向接觸壁以便與熱交換部分的最外側接觸和從接觸壁延伸的托架固定壁。由此，側板具有大致U形的橫截面。側板被設置到熱交換器部分從而接觸壁接觸熱交換器部分的最外側，且托架固定壁在與熱交換部分分離的方向上延伸。冷凝器和散熱器的側板的托架固定壁被布置成彼此重疊并通過螺栓和螺母固定。因此，冷凝器和散熱器通過側板彼此連接且不使用單獨的托架等。
在上面一體式熱交換器中，螺栓在與熱交換部分垂直的方向上延伸穿過重疊的托架固定壁。在此情況下，如果一體式熱交換器經(jīng)受在與熱交換部分垂直的方向上的振動，那么螺栓和螺母可能變形并變松。即，當振動的方向與螺栓的軸線一致時，由振動引起的載荷必然只被螺栓和螺母的支撐面接收。結果，所述支撐面將容易變形，從而螺栓松動。因此，難以維持冷凝器與散熱器之間的固定狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到前述問題做出本發(fā)明，且本發(fā)明的一個目的是提出一種一體式(或稱為集成式，組合式，整體式)熱交換器，所述一體式熱交換器中多個熱交換器被牢固地連接。
本發(fā)明的另一方面是提出一種能夠牢固地連接到物體上的熱交換器。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，所述一體式(或稱為集成式，組合式，整體式)熱交換器具有彼此成一體的第一熱交換器和第二熱交換器。所述第一熱交換器具有第一熱交換部分和一對第一聯(lián)管箱部分(或稱為第一集管部分)。所述第一熱交換部分包括第一流體流過它們的多個第一管。所述一對第一聯(lián)管箱部分設置在第一管的端部并與第一管連通。所述第二熱交換器具有第二熱交換部分和一對第二聯(lián)管箱部分(或稱為第二集管部分)。所述第二熱交換部分包括第二流體流過它們的多個第二管。所述一對第二聯(lián)管箱部分設置在第二管的端部并與第二管連通。所述第一和第二熱交換器相對于在第一熱交換器和第二熱交換器外部流動的第三流體的流動彼此平行地設置。所述一體式熱交換器進一步具有第一托架，所述第一托架設置到所述第一聯(lián)管箱部分中的一個上；第二托架，所述第二托架設置到所述第一聯(lián)管箱部分中的另一個上；第一螺栓容納部分，所述第一螺栓容納部分設置在所述第二聯(lián)管箱部分中的一個上；和第二螺栓容納部分，所述第二螺栓容納部分設置在所述第二聯(lián)管箱部分中的另一個上。所述第一螺栓容納部分限定至少一個孔，所述至少一個孔限定第一軸線。所述第二螺栓容納部分限定至少一個孔，所述至少一個孔限定第二軸線。所述第一軸線和所述第二軸線彼此不平行地設置。第一熱交換器和第二熱交換器被一體形成為第一螺栓延伸穿過所述第一托架并被容納在所述第一螺栓容納部分的所述孔內(nèi)，且第二螺栓延伸穿過所述第二托架并被容納在所述第二螺栓容納部分的所述孔內(nèi)。
在此構造中，因為第一螺栓容納部分的第一軸線和第二螺栓容納部分的第二軸線被彼此不平行地設置，所以第一螺栓的軸部分和第二螺栓的軸部分彼此不平行。因此，即使一體式熱交換器經(jīng)受在與第一螺栓的軸部分平行的方向上的振動，振動載荷也將不僅被第一螺栓的支撐面接收，而且被第二螺栓的軸部分接收。如此，第一螺栓的支撐面的變形和松動得以降低。
同樣，即使一體式熱交換器經(jīng)受在與第二螺栓的軸部分平行的方向上的振動，第二螺栓支撐面的變形和松動也被降低。從而，多個熱交換器被牢固地連接，且即使當受到振動影響時也不會引起螺栓的變形和松動。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，所述熱交換器具有熱交換部分、第一聯(lián)管箱部分和第二聯(lián)管箱部分。所述熱交換部分具有流體流過它們的多個管。所述管具有第一端和第二端。所述第一聯(lián)管箱部分設置在所述管的第一端并與所述管連通。所述第二聯(lián)管箱部分設置在所述管的第二端并與所述管連通。所述熱交換器進一步具有設置到所述第一聯(lián)管箱部分上的第一托架和設置到所述第二聯(lián)管箱部分上的第二托架。所述第一托架限定用于允許第一螺栓穿過的第一孔。所述第一孔限定第一軸線。所述第二托架限定用于允許第二螺栓穿過的第二孔。所述第二孔限定第二軸線。所述第一托架和所述第二托架被設置成所述第一孔的第一軸線和所述第二孔的第二軸線彼此是不平行的。
在此構造中，當熱交換器利用第一和第二螺栓被安裝到物體上時，第一螺栓的軸部分和第二螺栓的軸部分設置成彼此不平行。因此，即使熱交換器經(jīng)受在與第一螺栓的軸部分平行的方向上的振動，振動載荷也不僅被第一螺栓的支撐面接收，而且被第二螺栓的軸部分接收。從而，第一螺栓的支撐面的變形和松動得以降低。
同樣，即使熱交換器經(jīng)受在與第二螺栓的軸部分平行的方向上的振動，第二螺栓支撐面的變形和松動也被降低。如此，多個熱交換器被牢固地安裝到物體上，且即使當受到振動影響時也沒有引起螺栓的變形和松動。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，所述熱交換器具有熱交換部分、第一聯(lián)管箱部分和第二聯(lián)管箱部分。所述熱交換部分具有流體流過它們的多個管。所述管具有第一端和第二端。所述第一聯(lián)管箱部分連接到所述管的第一端，且所述第二聯(lián)管箱部分連接到所述管的第二端。所述熱交換器進一步具有設置在所述第一聯(lián)管箱部分上用于容納第一螺栓的第一螺紋孔部分和設置在第二聯(lián)管箱部分上用于容納第二螺栓的第二螺紋孔部分。所述第一螺紋孔部分限定第一軸線，所述第二螺紋孔部分限定第二軸線。所述第一軸線和所述第二軸線不平行。
在此構造中，第一和第二螺栓的軸部分設置成彼此不平行。因此，熱交換器可以被牢固地連接到物體上且不會引起螺栓的變形和松動。


通過參考附圖在下面做出的詳細描述，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點將變得更加明顯，在附圖中相同的部分用相同的標號表示，附圖如下圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的一體式熱交換器的示意主視圖；圖2是安裝到根據(jù)第一實施例的車輛上的一體式熱交換器的示意側視圖；圖3A是水箱蓋的主視圖，所述水箱蓋具有根據(jù)第一實施例的一體式熱交換器的第二托架；圖3B是水箱蓋的側視圖，所述水箱蓋具有根據(jù)第一實施例的第二托架；圖4是根據(jù)第一實施例的一體式熱交換器的散熱器的示意主視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的一體式熱交換器的示意主視圖；和圖6是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的一體式熱交換器的示意主視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照圖1-4描述本發(fā)明的第一實施例。如圖1中所示，例如用于混和動力車輛的一體式(或稱為集成式，組合式，整體式)熱交換器具有作為第一熱交換器的冷凝器1和作為第二熱交換器的電氣裝置冷卻散熱器2。冷凝器1和電氣裝置冷卻散熱器2彼此成一整體。冷凝器1執(zhí)行空氣與從車輛空調(diào)器的壓縮機(沒有示出)排出的高溫、高壓制冷劑之間的熱交換，從而冷卻制冷劑。電氣裝置冷卻散熱器(后文稱為散熱器)2用于冷卻混和動力車輛的例如發(fā)電機、逆變器和電動機的電氣裝置(沒有示出)。
如圖2中所示，一體式熱交換器安裝在車輛的引擎室內(nèi)。在圖2中，當一體式熱交換器安裝在車輛上時，上下箭頭和前后箭頭表示與車輛有關的方向。例如，一體式熱交換器連接到用于引擎的引擎散熱器3，所述引擎在引擎罩4下面并在散熱器格柵5和保險杠加強部件6的后側。
冷凝器1和散熱器2例如布置在大致相同的平面上并相對于空氣的流動方向(圖2中的箭頭A)平行。而且，散熱器2布置在冷凝器1上面。
一體式熱交換器相對于空氣的流動布置在引擎散熱器3的上游。一體式熱交換器相對于空氣流動方向與引擎散熱器3重疊。電扇7相對于空氣流動方向設置在引擎散熱器3的下游，以使得空氣穿過一體式熱交換器。
接下來描述冷凝器1和散熱器2的結構。如圖1中所示，冷凝器1具有作為第一熱交換部分的芯部13，和作為第一聯(lián)管箱部分的制冷劑聯(lián)管箱部分14、15。芯部13由制冷劑流過它們的制冷劑管11的管組(或稱為管疊)和便于制冷劑與空氣之間的熱交換的散熱片12構成。散熱片12設置在相鄰的制冷劑管11之間。芯部13具有當沿著空氣流動方向看時大致矩形的形狀。
制冷劑聯(lián)管箱部分14、15布置在管11的縱向端以使得制冷劑管11連通。制冷劑聯(lián)管箱部分14具有流過管11的制冷劑被收集在其內(nèi)的第一制冷劑總箱14a。制冷劑聯(lián)管箱部分15具有第二制冷劑總箱15a，制冷劑從第二制冷劑總箱15a被分配到管11內(nèi)。
第一制冷劑總箱14a和第二制冷劑總箱15a中的每一個形成有狹縫(沒有示出)。狹縫的數(shù)量等于管11的數(shù)量。第一制冷劑總箱14a和第二制冷劑總箱15a的端部連接到狹縫從而第一制冷劑總箱14a和第二制冷劑總箱15a與管11連通。
第二制冷劑總箱15a設置有用于允許制冷劑流入冷凝器1的制冷劑入口管16和用于將制冷劑從冷凝器1排出的制冷劑出口管17。另外，在關于第一制冷劑總箱14a的與芯部13相對的側面上，汽液分離器18設置在第一制冷劑總箱14a的外部。汽液分離器18將制冷劑分離為汽相制冷劑和液相制冷劑并在其內(nèi)存貯液相制冷劑。由此，汽液分離器18起接收器的作用。
汽液分離器18在與管11垂直的方向上長于芯部13的尺寸，從而提供充分的汽液分離空間。由此，汽液分離器18的上部從芯部13的上端向上突出。
汽液分離器18通過固定部件18a連接到第一制冷劑總箱14a。另外，板部件19設置在汽液分離器18與第一制冷劑總箱14a之間。板部件19形成有兩個通孔19a、19b。汽液分離器18通過板部件19的兩個通孔19a、19b與第一制冷劑總箱14a連通。第一通孔19a位于第二通孔19b的上面。
第一制冷劑總箱14a設置有第一分離器14b。第一分離器14b布置在第一制冷劑總箱14a內(nèi)部的下部位置。同樣，第二制冷劑總箱15a設置有第二分離器15b。第二分離器15b布置在第二制冷劑總箱15a內(nèi)部位于與第一分離器14b相同的水平高度上。由此，芯部13被第一和第二分離器14b、15b分成兩個熱交換部分13a、13b。
芯部13的、被限定在第一和第二分離器14b、15b上面的第一熱交換部分13a，執(zhí)行空氣與從制冷劑入口管16汲取的汽相制冷劑之間的熱交換，從而冷凝制冷劑。即，第一熱交換部分13a提供冷凝部分。
從冷凝部分13a排出的制冷劑通過板部件19的第一通孔19a流入汽液分離器18。這樣，制冷劑入口管16布置在高于第二分離器15b的位置，且第一通孔19a布置在高于第一分離器14b的位置。
另外，芯部13的被限定在第一和第二分離器14b、15b下面的第二熱交換部分13b，執(zhí)行空氣與通過第二通孔19b從汽液分離器18汲取的液相制冷劑之間的熱交換，從而冷卻液相制冷劑。即，第二熱交換部分13b提供過冷卻部分。
在過冷卻部分13b內(nèi)冷卻的制冷劑從限定制冷劑排出口的制冷劑排出管17排出。因此，制冷劑排出管17布置在低于第二分離器15b的位置。同樣，第二通孔19b布置在低于第一分離器14b的位置。
如上所述，制冷劑聯(lián)管箱部分14由第一制冷劑總箱14a、第一分離器14b、汽液分離器18、板部件19、箱蓋23等組成。第二制冷劑聯(lián)管箱部分15由第二制冷劑總箱15a、第二分離器15b、箱蓋22、24等組成。
在冷凝器1內(nèi)，過冷卻部分13b被限定在冷凝部分13a下面，且汽液分離器18設置在過冷卻部分13b和冷凝部分13a的側面上。另外，汽液分離器18設置成其上部從冷凝部分13a的上端向上突出。第一托架20被設置到汽液分離器18的上部，所述汽液分離器18的上部位置比冷凝部分13a的上端高，以便將冷凝器1連接到散熱器2。
第一托架20形成有用于允許螺栓41的軸部分穿過的兩個通孔20a。兩個通孔20a在上下方向上布置。每一個通孔20a限定在與圖1的紙平面垂直的方向上，即與車輛的前后方向平行的方向上延伸的軸線。通孔20a的軸線與螺栓41的軸部分的軸線一致。
冷凝器1進一步設置有側板21。側板21布置在制冷劑管11組(或制冷劑管疊)的兩側并平行于制冷劑管11延伸用于加強芯部13。另外，側板21中的布置在芯部13的下側一個，設置有用于將一體式熱交換器固定到引擎散熱器3上的兩個托架22。
第一制冷劑總箱14a和第二制冷劑總箱15a設置有箱蓋23、24。具體地，第一制冷劑總箱14a的上端和下端覆蓋有箱蓋23。第二制冷劑總箱15a的下端覆蓋有箱蓋23。第二制冷劑總箱15a的上端覆蓋有箱蓋24。另外，箱蓋24設置有用于連接冷凝器1和散熱器2的第二托架25。
如圖3A和3B中所示，箱蓋24具有第二托架25、箱覆蓋部分26和箱延伸部分27。箱覆蓋部分26和箱延伸部分27一體形成為大致平板的形式。箱覆蓋部分26覆蓋第二制冷劑總箱15a的上端。蓋延伸部分27從箱覆蓋部分26延伸并與上側板21的上表面重疊。蓋延伸部分27連接到上側板21。
并且，第二托架25具有連接到箱覆蓋部分26的連接壁部分25a和散熱器2固定到其上的固定壁部分25b。固定壁部分25b大體上從連接壁部分25a垂直延伸。由此，如圖3A中所示，第二托架25具有當從冷凝器1的前側看時大致L的形狀。
固定壁部分25b形成有用于允許螺栓42的軸部分穿過的兩個通孔25c。通孔25在上下方向上布置。每一個通孔25c限定在圖1中的左右方向上，即在車輛的左右方向上延伸的軸線。通孔25c的軸線與螺栓42的軸部分的軸線一致。
另外，箱覆蓋部分26形成有通孔26a。連接壁部分25a也形成有通孔25d。銷28被設置成延伸穿過通孔26a和通孔25d。另外，銷28固定在通孔26a和通孔25d內(nèi)。例如，在銷28插入穿過通孔25d、26a的情況下，載荷在與銷28的軸線平行的方向上被施加到銷28。由此，銷28變形并被固定到連接壁部分25a和箱覆蓋部分26。因此，第二托架25和箱覆蓋部分26通過銷28彼此連接。
然而，第二托架25和箱覆蓋部分26可以通過其它手段連接。可選地，第二托架25和箱覆蓋部分26可以例如通過切割由單個部分一體地生產(chǎn)。
在圖1、3A和3B中圖示的示例中，第二托架25通過箱覆蓋部分26被連接到第二制冷劑總箱15a?？蛇x地，第二托架25可以直接連接到第二制冷劑總箱15a。
構成冷凝器1的前面的部分例如由鋁合金制成，并通過硬釬焊和軟釬焊一體地接合。
在此，硬釬焊和軟釬焊是使用例如硬釬焊材料和軟釬焊材料的材料在不熔化分開部分的母材的情況下將分開部分接合在一起的方法，例如“setsuzoku and setsugo gijyutsu”Tokyo Denki University Press中限定的。具體地，使用具有等于和高于450攝氏度的熔點的填充材料(硬釬焊材料)的連接被定義為硬釬焊。使用具有低于450攝氏度的熔點的填充材料(軟釬焊材料)的連接被定義為軟釬焊。
在實施例中，例如，構成冷凝器1的各個部分通過硬釬焊成一體。
如圖4中所示，散熱器2具有作為第二熱交換部分的芯部33和作為第二聯(lián)管箱部分的冷卻水聯(lián)管箱部分34、35。芯部33由冷卻水流過它們的冷卻水管31的管組構成。便于冷卻水與空氣之間的熱交換的散熱片32設置在相鄰的冷卻水管31之間。芯部33當從前側看時具有大致矩形的形狀。
冷卻水聯(lián)管箱部分34、35布置在冷卻水管31的縱向端以使得冷卻水管31連通。冷卻水聯(lián)管箱部分34具有流過冷卻水管31的冷卻水被收集在其內(nèi)的第一冷卻水總箱34a。冷卻水聯(lián)管箱部分35具有第二冷卻水總箱35a，冷卻水從第二冷卻水總箱35a被分配到冷卻水管11內(nèi)。
第一冷卻水總箱34a和第二冷卻水總箱35a中的每一個形成有狹縫(沒有示出)。狹縫的數(shù)量等于冷卻水管31的數(shù)量。冷卻水管31的縱向端部連接到狹縫，從而冷卻水管31與第一冷卻水總箱34a和第二冷卻水總箱35a連通。
第二冷卻水總箱35a設置有用于允許冷卻水流入散熱器2的冷卻水入口管36。第一冷卻水總箱34a設置有用于將冷卻水從散熱器2排出的冷卻水出口管37和用于排出空氣的排氣閥38。
另外，第一冷卻水總箱34a在其下部位置形成有第一螺栓容納部分34b，用于容納將冷凝器1連接到散熱器2的螺栓41的軸部分。具體地，兩個螺栓容納部分34b形成在對應于汽液分離器18的第一托架20的通孔20a的位置。第一螺栓容納部分34b在上下方向上布置。并且，第一螺栓容納部分34b限定在與冷卻水管31的縱向方向垂直的方向上、即在車輛的前后方向上延伸的軸線。
第一螺栓容納部分34b例如由螺紋孔部分形成。螺紋孔部分34b例如通過嵌入螺母提供。例如，通孔20a在對應于第一托架20的通孔20a的位置形成在第一冷卻水總箱34a上。具有大致圓柱形形狀并且其內(nèi)壁形成有螺紋的鋁螺母，被壓入配合到第一冷卻水總箱34a的通孔內(nèi)。另外，第一冷卻水總箱34a和嵌入螺母通過硬釬焊連接。
同樣，第二冷卻水總箱35a在其下部位置形成有第二螺栓容納部分35b，用于容納將冷凝器1連接到散熱器2的螺栓42的軸部分。第二螺栓容納部分35b在對應于第二托架25的通孔25c的位置在上下方向上布置，所述第二托架25通過箱蓋24連接到冷凝器1的第二制冷劑總箱15a。
第二螺栓容納部分35b例如由螺紋孔部分形成。與第一螺紋孔部分34b相似，螺紋孔部分35b例如通過嵌入螺母提供。通孔20a在對應于第一托架20的通孔20a的位置形成在第一冷卻水總箱34a上。第二螺紋孔部分35b限定在冷卻水管11的縱向方向上例如在車輛的左右方向上延伸的軸線。
即，第二螺紋孔部分35b的軸線與第一螺紋孔部分34b的軸線垂直。因此，第一螺紋孔部分34b和第二螺紋孔部分35b被設置成它們的軸線不平行。
散熱器2在芯部33的兩側具有用于加固芯部33的側板39。側板39在冷卻水管31的縱向方向上延伸。設置在芯部33的上側的第一側板39，設置有用于將散熱器2固定到引擎散熱器3上的兩個固定托架40。
盡管沒有示出，但是第一冷卻水總箱34a和第二冷卻水總箱35a覆蓋有箱蓋。與冷凝器1相似，構成散熱器2的前面部分例如由鋁合金制成并通過硬釬焊形成為一體(或形成為整體)。
冷凝器1和散熱器2通過將穿過第一托架20的螺栓41與第一螺紋孔部分34b緊固和將穿過第二托架25的螺栓42與第二螺紋孔部分35b緊固被形成為一體。如此，生產(chǎn)出一體式熱交換器。
如圖2中所示，一體式熱交換器被安裝到車輛上。利用電扇7的操作，空氣通過散熱器格柵5被吸入引擎室并流過冷凝器1和散熱器2。
此時，冷凝器1執(zhí)行空氣與從壓縮機排出的高溫、高壓制冷劑之間的熱交換。并且，散熱器2執(zhí)行空氣與被電氣構件加熱的冷卻水之間的熱交換，從而冷卻冷卻水。
接下來將描述一體式熱交換器的制造過程。冷凝器1和散熱器2被分開形成然后如上所述地彼此形成為一體。
因為下面的原因冷凝器1和散熱器2被分開形成。因為冷凝器1和散熱器2具有不同的結構和尺寸，所以在硬釬焊期間由于熱的變化導致的變形量在冷凝器1與散熱器2之間不同。如果冷凝器1和散熱器2在使用相同的夾具初步形成為一體的情況下被硬釬焊，那么冷凝器1和散熱器2將異常地變形。這導致制冷劑和冷卻水泄漏。
在制造冷凝器1的過程中，首先，組裝制冷劑管11、散熱片12、第一制冷劑總箱14a和第二制冷劑總箱15a。例如，制冷劑管11的縱向端被插入到第一制冷劑總箱14a和第二制冷劑總箱15a的狹縫，且散熱片12被設置在制冷劑管11之間。
接下來，側板21通過散熱片12被放置在最上面的制冷劑管11上。并且，另一側板21通過散熱片12被放置在最下面的制冷劑管11下面。在此狀態(tài)下，芯部13在上下方向上與金屬線相系。如此，芯部13被初步固定。
另外，板部件19例如通過卷邊被初步固定到第一制冷劑總箱14a。此時，板19定位成通孔19a、19b對應于第一制冷劑總箱14a的已經(jīng)預先形成的連通孔。另外，第一托架20已經(jīng)被初步固定到其上的汽液分離器18通過固定部件18a被初步固定到第一制冷劑總箱14a。并且，第一分離器14b被初步固定在第一制冷劑總箱14a內(nèi)的預定位置。
同樣，制冷劑入口管16和制冷劑出口管17例如通過卷邊被初步固定到第二制冷劑總箱15a的已經(jīng)預先形成的連通孔。并且，第二分離器15b被初步固定在第二制冷劑總箱15a內(nèi)的預定位置。另外，托架22例如通過卷邊被初步固定到下側板21。
上述初步固定的部分通過使用專用的夾具被固定成在左右方向上不能移位。另外，箱蓋23例如通過卷邊被初步固定到第一制冷劑總箱14a的下端和上端以及第二制冷劑總箱15a的下端。箱蓋24例如通過卷邊被初步固定到第二制冷劑總箱15a的上端。
然后，如上面被初步固定的冷凝器1通過加熱裝置被加熱到大約600攝氏度，因此已經(jīng)被預先施加到相應部分的表面上的硬釬焊材料被熔化。上面的冷凝器1被冷卻直到硬釬焊材料再次硬化。如此，組成部分被一體地硬釬焊。從而冷凝器1被生產(chǎn)出來。
在制造散熱器2的過程中，首先，與冷凝器1相似，組裝冷卻水管31、散熱片32、第一冷卻水總箱34a和第二冷卻水總箱35a。具體地，冷卻水管31的縱向端被插入到第一冷卻水總箱34a和第二冷卻水總箱35a的狹縫。并且，散熱片32被設置在冷卻水管31之間。
另外，上側板39通過散熱片32被放置在最上面的冷卻水管31上。并且，下側板39通過散熱片32被放置在最下面的冷卻水管31下面。然后，與冷凝器1相似，被組裝的芯部33由金屬線芯部13系住從而不在上下方向上移位。
冷卻水入口管36例如通過卷邊被初步連接到第二冷卻水總箱35a的已經(jīng)預先形成的連通孔。并且，冷卻水出口管37和排氣閥38例如通過卷邊被初步連接到已經(jīng)預先形成在第一冷卻水總箱34a上的連通孔。
另外，如上所述，螺母通過壓入配合嵌入第一和第二冷卻水總箱34a、35a的通孔內(nèi)。由此，螺母被初步固定到第一和第二冷卻水總箱34a、35a。并且，托架40例如通過卷邊被初步固定到上側板39。在此情況下，被初步組裝的散熱器2被專用的夾具在左右方向上固定以不移位。
另外，箱蓋被初步固定到第一和第二冷卻水總箱34a、35a的上端和下端。此后，被初步組裝的散熱器2以與冷凝器1相似的方式被一體地硬釬焊。從而，散熱器2被生產(chǎn)出來。
接下來，如上所生產(chǎn)的冷凝器1和散熱器2被形成為一體。具體地，螺栓41通過第一托架20的通孔20a被緊固到第一冷卻水總箱34a的第一螺紋孔部分34b，且螺栓42通過第二托架25的通孔25c被緊固到第二冷卻水總箱35a的第二螺紋孔部分35b。從而，一體式(或稱為集成式，組合式，整體式)熱交換器被生產(chǎn)出來。
在上面的一體式熱交換器中，第一螺紋孔部分34b的軸線和第二螺紋孔部分35b的軸線設置成彼此垂直。如此，容納在第一螺紋孔部分34b內(nèi)的螺栓41的軸線和容納在第二螺紋孔部分35b內(nèi)的螺栓42的軸線彼此垂直。
因此，即使一體式熱交換器經(jīng)受與螺栓41的軸線平行的方向上的振動，由振動引起的載荷不僅被螺栓41的支撐面接收，而且被螺栓42的軸部分接收。因此，螺栓41的支撐面的變形得以降低。并且，螺栓41的松動得以降低。同樣，即使一體式熱交換器經(jīng)受與螺栓42的軸線平行的方向上的振動，螺栓42的支撐面的變形也得以降低。并且，螺栓42的松動得以降低。
從而，多個熱交換器1、2被牢固地連接且沒有引起螺栓41、42的變形和松動。
在一體式熱交換器(其中第一熱交換器和第二熱交換器通過它們的側板使用螺栓和螺母被連接)中，可以改變側板的形狀從而螺栓的軸部分被不平行地設置。然而，在此情況下，側板的強度會降低。結果，難以充分地加強第一和第二熱交換器的芯部。另外，第一和第二熱交換器的機械強度將降低。
在所述實施例中，另一方面，第一托架20被設置到具有高剛性的汽液分離器18上、且第二托架25被設置到制冷劑聯(lián)管箱部分15的具有高剛性的第二制冷劑總箱15a上。因此，即使當?shù)谝煌屑?0和第二托架25設置在冷凝器1上時，冷凝器1的機械強度也不會降低。
另外，第一螺紋孔部分34b和第二螺紋孔部分35b形成在冷卻水聯(lián)管箱34、35的具有高剛性的第一和第二冷卻水總箱34a、35a上。因此，即使當?shù)谝宦菁y孔部分34b和第二螺紋孔部分35b形成在散熱器2上時，散熱器2的機械強度也不會降低。
另外，第一和第二螺紋孔部分34a、35a通過嵌入的螺母提供。因此，第一和第二螺紋孔部分34a、35a的軸線可以被分別設定到想要的方向上。從而，可以將螺栓41、42的軸部分的方向容易地改變到想要的方向且不會降低冷凝器1和散熱器2的強度。
而且，第一托架20設置在汽液分離器18的、比凝結部分13a的上端壁的位置高的一部分上。因此，螺栓41的緊固位置，即第一螺紋孔部分34b的位置，可以在汽液分離器18的縱向方向上相對于螺栓42的緊固位置，即第二螺紋孔部分35b，改變。
因此，螺栓41的緊固位置可以布置成連接第一托架20的螺栓41的緊固位置和第二托架25的螺栓42的緊固位置的線相對于與冷卻水管31的縱向方向平行的方向限定預定角度。如此，即使載荷被施加到一體式熱交換器上，載荷也可以不僅被螺栓41、42的緊固部分接收，而且被與具有預定角度的線相交的冷卻水管31接收。從而，一體式熱交換器的變形和泄漏得以降低。
下面參照圖5描述本發(fā)明的第二實施例。如圖5中所示，使用具有一個通孔44a的第一托架44代替第一實施例的第一托架20。因此，第一冷卻水總箱34a在對應于第一托架44的通孔44a的位置具有一個第一螺紋孔部分34b。
由此，一個螺栓41被用于將第一托架44連接到第一冷卻水總箱34a上。除了螺栓41和第一螺紋孔部分34b的數(shù)目以外，結構與第一實施例的結構相同。并且，第二實施例的一體式熱交換器以與第一實施例的熱交換器相似的方式制造。
同樣在第二實施例的一體式熱交換器中，通過調(diào)整螺栓41的直徑和緊固力可以提供與第一實施例的有利效果相似的有利效果。因此，冷凝器1和散熱器2可以被不平行設置的螺栓41、42牢固地連接，且不會降低冷凝器1和散熱器2的強度。另外，因為螺栓41的數(shù)量降低且第二托架44的尺寸降低，可以降低一體式熱交換器的重量。
下面參照圖6描述本發(fā)明的第三實施例。如圖6中所示，使用具有一個用于螺栓的通孔的第二托架45代替第一實施例的第二托架25。因此，第二冷卻水總箱35a在對應于第二托架45的通孔的位置具有一個第二螺紋孔部分35b。
另外，一個螺栓42被用于將第二托架45連接到第二冷卻水總箱35a上。除了螺栓42和第二螺紋孔部分35b的數(shù)目以外，結構與第一實施例的一體式熱交換器的結構相同。并且，第三實施例的一體式熱交換器以與第一實施例的熱交換器相似的方式制造。
同樣在第三實施例的一體式熱交換器中，通過調(diào)整螺栓42的直徑和緊固力可以提供與第一實施例的有利效果相似的有利效果。如此，冷凝器1和散熱器2可以被不平行設置的螺栓41、42牢固地連接，且不會降低冷凝器1和散熱器2的強度。
另外，螺栓42的數(shù)量被降低且第二托架45的尺寸被降低。因此可以降低一體式熱交換器的重量。
上面的第一至第三實施例可以被如下進一步修改。
(1)第二實施例的第一托架44和第三實施例的第二托架45可以一起使用。即，第一托架利用一個螺栓41可以被固定到第一冷卻水總箱，且第二托架利用一個螺栓42可以被固定到第二冷卻水總箱。同樣在此構造中，可以提供與第二和第三實施例相似的有利效果。
(2)在上面的實施例中，第一和第二托架20、25、44、45和第一和第二螺紋孔部分34b、35b被用于連接冷凝器1和散熱器2?？蛇x地，第一和第二托架20、25、44、45和第一和第二螺紋孔部分34b、35b可以用于將冷凝器1和散熱器2直接連接到其它部分或車輛主體上。即，冷凝器1和散熱器2通過第一和第二托架20、25、44、45和第一和第二螺紋孔部分34b、35b可以被分開連接到其它部分或車輛主體上。
同樣在此情況下，冷凝器1和散熱器2可以被不平行設置的螺栓牢固地連接到分開的部分上，且不會降低冷凝器1和散熱器2的強度。另外，此連接方法可以不限于連接冷凝器1和散熱器2，而是可以應用到其它熱交換器上。
(3)在前面實施例中，冷凝器1是具有用于過冷液相制冷劑的過冷卻部分13b的過冷類型的冷凝器。然而，冷凝器1可以是不具有過冷卻部分13b和汽液分離器18的冷凝器。在此情況下，第一托架20與第二托架25相似，通過箱蓋24被設置在第一制冷劑總箱14a上。
(4)在前面實施例中，第一螺紋孔部分34b的軸線在與冷卻水管31的縱向方向垂直的方向上即在車輛的左右方向上設置，且第二螺紋孔部分35b的軸線在與冷卻水管31的縱向方向平行的方向上即在車輛的前后方向上設置。然而，第一和第二螺紋孔部分34b和35b不限于此。因為振動狀態(tài)根據(jù)一體式熱交換器或相應的熱交換器的安裝位置或狀態(tài)而改變，所以第一和第二螺紋孔部分34b、35b的軸線的方向可以根據(jù)所述安裝位置和狀態(tài)而改變。
在任何情況下，第一螺紋孔部分34b的軸線和第二螺紋孔部分35b的軸線被不平行地設置從而螺栓41的緊固方向和螺栓42的緊固方向不平行。在此，不平行的關系不限于垂直關系。
換言之，每一個第一螺紋孔部分34b的軸線和每一個第二螺紋孔部分35b的軸線當在平面上投影時相互以正角設置。例如，第一螺紋孔部分34b的軸線和第二螺紋孔部分35b的軸線彼此垂直或彼此相交。
(5)在前面實施例中，冷凝器1和散熱器2一體形成為一體式熱交換器。然而，熱交換器的組合不限于冷凝器1和散熱器2的組合。例如，冷凝器1和用于冷卻油的油冷卻器可以一體形成為一體式熱交換器。
(6)在前面實施例中，在例如制冷劑入口管16和制冷劑出口管17的組成構件被初步固定以后，冷凝器1被一體地硬釬焊。然而，組成構件不限于前面描述的構件。組成構件可以基于熱交換器的類型和其用途而不同。任何必要的組成構件可以例如通過卷邊被初步固定然后通過硬釬焊成一體。
(7)在前面實施例中，本發(fā)明被應用到用于車輛的熱交換器。然而，本發(fā)明的用途不限于用于車輛的熱交換器，而是在本發(fā)明含義的范圍內(nèi)可以應用到其它的熱交換器。
上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的示范性實施例。然而，本發(fā)明不限于前面的實施例，而是可以在不偏離本發(fā)明的精神的情況下以其它方式實施。
權利要求
1.一種一體式熱交換器，包括第一熱交換器，所述第一熱交換器具有第一熱交換部分和一對第一聯(lián)管箱部分，所述第一熱交換部分包括第一流體流過它們的多個第一管，所述一對第一聯(lián)管箱部分設置在第一管的端部并與第一管連通；和第二熱交換器，所述第二熱交換器具有第二熱交換部分和一對第二聯(lián)管箱部分，所述第二熱交換部分包括第二流體流過它們的多個第二管，所述一對第二聯(lián)管箱部分設置在第二管的端部并與第二管連通，其中所述第二熱交換器和所述第一熱交換器相對于在第一熱交換器和第二熱交換器的外部流動的第三流體的流動彼此平行地設置，所述一體式熱交換器進一步包括第一托架，所述第一托架設置到所述第一聯(lián)管箱部分中的一個上；第二托架，所述第二托架設置到所述第一聯(lián)管箱部分中的另一個上；第一螺栓容納部分，所述第一螺栓容納部分設置在所述第二聯(lián)管箱部分中的一個上并限定限定了第一軸線的至少一個孔；第二螺栓容納部分，所述第二螺栓容納部分設置在所述第二聯(lián)管箱部分中的另一個上并限定限定了第二軸線的至少一個孔；第一螺栓，所述第一螺栓延伸穿過所述第一托架并被容納在所述第一螺栓容納部分的所述孔內(nèi)；第二螺栓，所述第二螺栓延伸穿過所述第二托架并被容納在所述第二螺栓容納部分的所述孔內(nèi)，從而使所述第一熱交換器和所述第二熱交換器成一體，其中所述第一軸線和所述第二軸線彼此不平行地設置。
2.根據(jù)權利要求1所述的一體式熱交換器，其中所述第一聯(lián)管箱部分中的一個具有連接到所述第一管的總箱，和用于將所述第一流體分成汽相流體和液相流體的汽液分離器，且所述第一托架設置到所述汽液分離器上。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一體式熱交換器，其中所述第一軸線和所述第二軸線被設置成彼此垂直。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的一體式熱交換器，其中所述第一螺栓容納部分和所述第二螺栓容納部分中的至少一個限定包括所述孔的多個孔。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的一體式熱交換器，其中所述第一螺栓容納部分在限定所述孔的壁上具有螺紋部分，且所述第二螺栓容納部分在限定所述孔的壁上具有螺紋部分，且所述第一螺栓和所述第二螺栓利用所述螺紋部分被緊固。
6.根據(jù)權利要求5所述的一體式熱交換器，其中所述螺紋部分由螺母提供，所述螺母被嵌入所述第一和第二螺栓容納部分內(nèi)。
7.一種用于利用第一螺栓和第二螺栓被安裝到物體上的熱交換器，所述熱交換器包括熱交換部分，所述熱交換部分具有流體流過它們的多個管，所述多個管中的每一個具有第一端和第二端；第一聯(lián)管箱部分，所述第一聯(lián)管箱部分設置在所述管的第一端并與所述管連通；第二聯(lián)管箱部分，所述第二聯(lián)管箱部分設置在所述管的第二端并與所述管連通；第一托架，所述第一托架設置到所述第一聯(lián)管箱部分上，所述第一托架限定用于允許所述第一螺栓穿過的第一孔，所述第一孔限定第一軸線；和第二托架，所述第二托架設置到所述第二聯(lián)管箱部分上，所述第二托架限定用于允許所述第二螺栓穿過的第二孔，所述第二孔限定第二軸線，其中所述第一托架和所述第二托架被設置成所述第一孔的第一軸線和所述第二孔的第二軸線相互不平行。
8.根據(jù)權利要求7所述的熱交換器，其中所述第一聯(lián)管箱部分具有連接到所述管的總箱，和用于將所述流體分為汽相流體和液相流體的汽液分離器，且所述第一托架設置到所述汽液分離器上。
9.一種熱交換器，包括熱交換部分，所述熱交換部分具有流體流過它們的多個管，所述多個管具有第一端和第二端；第一聯(lián)管箱部分，所述第一聯(lián)管箱部分連接到所述管的所述第一端并與所述管連通；第二聯(lián)管箱部分，所述第二聯(lián)管箱部分連接到所述管的所述第二端并與所述管連通；第一螺紋孔部分，所述第一螺紋孔部分設置在所述第一聯(lián)管箱部分上，所述第一螺紋孔部分限定第一軸線；和第二螺紋孔部分，所述第二螺紋孔部分設置在所述第二聯(lián)管箱部分上，所述第二螺紋孔部分限定第二軸線，其中所述第一軸線和所述第二軸線不平行。
全文摘要
一種一體式熱交換器具有第一熱交換器和第二熱交換器。所述第一熱交換器在它的聯(lián)管箱部分上分別具有第一托架和第二托架。所述第一托架和所述第二托架利用第一螺栓和第二螺栓分別連接到第二熱交換器的聯(lián)管箱部分上，用于一體形成第一熱交換器和第二熱交換器。所述第二熱交換器的聯(lián)管箱部分設置有用于分別將第一螺栓和第二螺栓容納在其內(nèi)的第一螺栓容納部分和第二螺栓容納部分。所述第一螺栓容納部分和所述第二螺栓容納部分分別限定第一軸線和第二軸線。所述第一軸線和所述第二軸線彼此不平行。由此，第一螺栓和第二螺栓也被設置成彼此不平行。
文檔編號F28F9/00GK1991288SQ20061016597
公開日2007年7月4日 申請日期2006年12月12日 優(yōu)先權日2005年12月26日
發(fā)明者杉本尚規(guī), 都筑薰 申請人:株式會社電裝