專利名稱：用于換熱器芯的安裝支架的制作方法
技術領域：
本發明涉及諸如熱交換器的分層排列的板狀設備，尤其涉及用于該設備的安裝支架。
背景技術：
熱交換芯通常由多個薄的基本為扁平狀的導管以間隔關系彼此分層排列形成，該導管在一對間隔的集管或總管之間延伸。該集管通常由管簡單成型，適當地打孔以容裝扁平導管。這種結構的范例是授權日為1993年2月2日的美國專利No.5,183,103(發明人Tokutake)。但是，已知的是，導管末端的密封及向導管提供凸起，該管在導管通過銅焊接或類似方法適當分層排列、連接在一起時彼此匹配以構成集管。已知的是，對于后一類型的結構使用焊接的管；同樣已知的是，使用由成對成型板構成的導管，它們在銅焊工藝中一起密封。授權日為1999年10月12日的美國專利No.5,964,282(Seiler等)是后一種結構的范例。
為了安裝包括帶孔管頭的這種類型的熱交換器，已知的是將一個安裝支架銅焊接到總管上。安裝支架通常包括一個適于被固定到車輛框架的凸片。更佳的是，安裝支架的一部分可以有回彈力地連接總管外圍，以在銅焊接工藝中將安裝支架維持在適當的位置，以避免對輔助夾具的需要；輔助夾具會增加成本、吸收銅焊接爐熱量，導致質量差的銅焊接接合處。授權日為1991年12月3日的美國專利No.5,069,275(發明人Suzuki等)是這種結構的范例。
但是，盡管已知這種類型的安裝支架用于帶孔管型的集管，還不知用于具有構成集管的構件的成對板型熱交換芯的安裝支架，該熱交換芯如美國專利No.5,964,282所述。在后一類型的熱交換器中，其芯通常提供有帶附屬凸片的沉重規格的末板，在此用以安裝。這類安裝的困難之處在于在安裝位置方面靈活性有限。
發明內容
本發明中，提供了一種安裝支架，用于一種類型的分層排列的板芯裝置，該類型的板芯裝置包含多個有相接外圍邊緣部分的成對的板。該安裝支架附在板對外圍邊緣部分，以提供較高的強度、相對于支架位置的靈活性和對穿過芯部的流體流的最小干擾。
根據本發明的一個方面，提供了一種安裝支架，用于包含多個分層排列的板對類型的分層排列的板芯裝置。每一板對包括第一、第二板，該板有接在一起的外圍邊緣部分和分隔開以限定其間流體通道的中央平坦部分。每一板對有分隔開的進口和出口，相應進出口連在一起以形成集管，用以穿過所述流體通道的流體的流動。該安裝支架包括一對分隔的第一和第二C-型夾子，該夾子適于連接不同板對的外圍邊緣部分。同樣，安裝部分附在該夾子上并從此延伸，以在安裝支架附在那里時安裝部分由板對向外延伸。
根據本發明的另一方面，提供了一種板芯裝置，該裝置包含多個分層排列的板對。每一板對包括第一、第二板，該板有接在一起的外圍邊緣部分和分隔開以限定其間流體通道的中央平坦部分。每一板對有分隔開的進口和出口。提供了機構用以將相應進出口連接在一起以形成集管，用以穿過所述流體通道的流體的流動。安裝支架包括一對分隔的第一和第二C-型夾子，該夾子適于附在不同板對的外圍邊緣部分。同樣，安裝支架有一個安裝部分，附在該夾子上并從此延伸，以使安裝部分由板對向外延伸。
以下將參照附圖詳細介紹本發明最佳實施例，其中圖1是根據本發明第一優選實施例的安裝支架的立體圖；圖2是圖1安裝支架的俯視圖；圖3是圖1安裝支架沿線3-3的右視圖；圖4是圖1安裝支架的主視圖；
圖5是一個立體圖，其中圖1的安裝支架附在換熱芯的一部分上，第二個安裝支架將要附著在該芯上；圖6類似圖5，其中兩個安裝支架都附著在該芯上；圖7是圖6加上額外板對間散熱片的整個換熱器的主視圖；圖8是根據本發明第二優選實施例的安裝支架的立體圖；圖9是換熱器和安裝支架的立體圖，該換熱器具有與板對相連的管狀集管，另一優化實施例的安裝支架附著在換熱器上；以及圖10是圖9所示換熱器僅保留右端部分的立體放大圖。
具體實施例方式
參照圖1，示出了本發明第一優選實施例，即安裝支架20。
安裝支架20用于多層排列的板芯裝置，例如特定類型的熱交換器芯，其中圖5、6和7所示的并以22指代的熱交換器芯是一個范例。圖6很好地示出，該特定類型的熱交換器芯22包括多層排列的板對或管24。每一個管24由一對第一和第二板26組成，每一板26有一個中央平坦部分27、一對縱向間隔的末邊緣28和一對橫向間隔的側邊緣30，該側邊緣在兩末邊緣28之間分別縱向延伸。中央平坦部分27在每一板對24處隔開，以限定位于其間的流體通道。末邊緣28和側邊緣30一起連接成外圍邊緣部分。板的中央平坦部分隔開，以限定位于其間的流體通道。板26安置成多層排列關系并沿所述側邊緣30彼此相接，以使相連的所述側邊緣30限定相應的管邊32及使末邊緣28限定相應的管邊34。如圖7所示，多個管24安置成多層排列的間隔關系，多個管末端34共同限定芯22的相應末端36；如圖6所示，管邊32共同限定芯22的相應的邊38。如圖5所示，此類熱交換器芯22進一步包括多個鄰接的凸起或管外延部分40，它們在管24之間以縱向隔開的對的形式交替出現并用密封流體傳送管連接到管24。管外延部分40限定相應的進出口，它們通過管外延部分40連在一起，以形成一對集管42，芯22的所布置的鄰近的相應末端36用于流體進出管24。集管42由圖7很好地示出。
顯然，在以前討論的例子中，管外延部分40的形式為與板26成一整體的匹配凸起。但是，管外延部分40可以從板26分離出來成型。最好還是，圖5、6和7所示的熱交換器芯22包括可選的折流板44，該折流板用于劃分集管42，因此如果需要的話，有效提供分開的熱交換器回路。同樣地，可以理解本發明的范圍不限于在此示出的具體熱交換器芯。
參照圖1至7，第一優選實施例的安裝支架20有一個包括空間分離的翼片部分48、49的第一夾子部分46，該翼片部分在圖3中呈C-型。每一個C-型夾子48、49限定了相應接觸面50，一個中央部分或間隔裝置組件在其間延伸并連接夾子48、49。第二夾子部分54有空間分離翼片部分或C-型夾子56、57。夾子48、56是第一和第二內部夾子組成的第一對，夾子49、57是第一和第二外部夾子組成的第二對。夾子56、57的每一個限定相應的接觸面58。一個中央部分或間隔裝置組件60在其間延伸并連接夾子56、57。間隔裝置組件52、60的遠端部分位于C-型夾子48、56的遠端并包括C-型夾子49、57的外對。安裝部分62附著于并連接在第一和第二夾子48、56上，且向邊上或向遠處延伸，以使安裝部分62在安裝支架附在板對或管24時從該板對或管向外延伸。
第一夾子部分46、第二夾子部分54和安裝部分62成型、定型和排列，以允許安裝支架20定位在如圖6所示的安裝位置，在芯22的相應邊38上，在那里安裝支架20以夾卡方式連接芯22，以允許通過傳統的連接技術例如銅焊、熱焊、粘合劑或類似技術，無須輔助夾具(未示出)，隨后將安裝支架20永久性連接到芯22。安裝支架20定位在如圖6所示的裝配位置。(為清楚起見，圖5也示出一個與熱交換器芯22分離的安裝支架20，從那里它可以沿箭頭64所示方向轉移到裝配位置。)圖中所示的安裝部分62通常沿平行于板對管邊32的方向延伸，但是安裝部分62可以是任何方向，需要時甚至可以是垂直于管邊32，以適合于芯22的特定安裝結構。
第一夾子部件46的翼片部分或C-型夾子48、49安裝在相應集管42的相反縱向邊上，夾子48、49的每一個接觸面50接收或連接第一相應管(圖中用66指代)的一邊32的外部邊緣、并與構成第一相應管66的每一個板26呈重疊、接觸關系。類似地，第二夾子部件54的C-型夾子56、57安裝在相應集管42的相反縱向邊上，夾子56、57的每一個接觸面58接收或連接第二相應管(圖中用68指代)的一邊32的外部邊緣、并與構成第一相應管68的每一個板26呈重疊、接觸關系。
在完整的熱交換器中，安裝部分62從板對24外置于一個適當位置，以適應隨后的設備安裝。如圖所示，安裝部分62與孔70一起形成以安裝熱交換器芯，該孔成型、定型以接收諸如螺母-螺釘組合(未示出)的適當機械扣件，但是其它傳統安裝方法是可以預期的并被認為落入本發明的保護范圍。僅舉一例，安裝部分62可以和有線狀圖案裝飾的柱頭螺栓一起形成，以位于車輛框架(未示出)的相應孔上。安裝部分62如相關圖9的下文的進一步描述，也可以用鉚釘釘牢或固定在另一個安裝支架，在這種情況下孔70不是必須的。
如前文所述，當安裝支架在裝配位置時，安裝部分62毗鄰由72指代的第三管的板26的末邊28，該管設置接近第一相應管66和第二相應管68，在那里以提高安裝支架20的穩定性。在所示例中，第一相應管66、第一相應管68和第三相應管72直接彼此堆積。但是，額外的管也可以設置在第一相應管66、第一相應管68和第三相應管72之間。這種增加的穩定性在安裝支架20位于裝配位置但還沒有永久性連接到熱交換器芯22時特別重要，這是由于它減少了安裝支架20不被注意的移動的可能性。
一旦安裝支架20以足夠性能通過如上面討論的銅焊或類似方法連接到熱交換器芯22，安裝支架20當然地不易不被注意的移動，這樣前面所述的特征顯得較不重要。為了增強此類連接的性能，在第一優化實施例中，第一夾子部分46的中央部分或間隔組件52與第一相應管66的一邊32毗鄰并與板26的至少一個呈重疊、接觸關系，該板在支架20處于裝配位置時構成第一相應管66。
類似地，第二夾子部分54的中央部分或間隔組件60與第二相應管68的一邊32毗鄰并與板26的至少一個呈重疊、接觸關系，該板在支架20處于裝配位置時構成第二相應管68。
本發明第一優化實施例的安裝支架20意于通過銅焊或熱焊永久性連接在熱交換器芯22上。同樣地，支架20由適當的銅焊材料構成，例如銅焊復合鋁，以使安裝支架20和熱交換器芯22的鄰近和重疊部分可以在熔爐銅焊工藝中被焊接在一起，最好時同步被焊接。但是，如前文所述，也可以使用其它連接技術；而且本發明可以被認為包含由其它材料制造的安裝支架。
第二優化實施例的安裝支架75如圖8所示。在該實施例中，同樣的參考數字用于指代與第一優化實施例類似的部件。對本領域普通技術人員來講，顯然第二優化實施例與第一優化實施例有類似的功能，并可以以同等方式使用。從支架75外部看，安裝支架75有一個可選的向內設置的隆起77或淺凹79。可以提供隆起77以連接形成在板對24的中央部分27上的匹配的淺凹。
下面參照圖9和圖10，示出了根據本發明的另一個實施例的分層排列的板芯裝置或熱交換器80。熱交換器80類似于上述實施例，除了在板對或管上的相應進出口通過穿越其中的集合導管82連接在一起。集合導管82連接板對84相應進出口外部邊緣。進出口配件90、92與集合導管82相通。安裝支架與上述實施例類似。
圖9也示出了一個可選的中間安裝支架96，該支架可用于安裝支架94和熱交換器80打算安裝的結構之間。中間安裝支架96可以用鉚釘釘在安裝支架94上或用商標為“Toggle-lok”的固定操作附著。中間安裝支架96也可以通過使用連接翼片銅焊接到支架94和芯80上。再次，所有熱交換器或芯80的構件，包括安裝支架94、96，可以在爐火銅焊接操作中同時焊接在一起。
最后，盡管在此示出和描述了本發明的幾個優選實施例，可以理解可以進行部件尺寸、形狀或其它形式的變化。例如盡管在所示實施例中，當安裝支架處于裝配位置時，第一夾子部分的每一翼片部分或C-型夾子的接觸表面與構成第一相應管的每一個板呈重疊、接觸關系，但是可以這樣構造安裝支架以使第一夾子部分僅與第一相應管的一個板呈重疊、接觸關系。類似地，可以這樣構造安裝支架，以使第二夾子部分在安裝支架處于裝配位置時僅與第二相應管的一個板呈重疊、接觸關系。盡管所示安裝支架連接到在熱交換器一邊的板外圍邊緣部分，C-型夾子可以設置成連接在板對的另一邊連接板。而且，第一和第二夾子部分可以附著到鄰近板對，而無介于其間的第三中間板對。盡管所公開的內容主要針對熱交換器領域，但本發明的安裝支架還可以用于使用板對的其它流體處理設備，例如冷凝器、過濾器、燃料電池和燃料轉化器/處理器。顯然，這些對本領域普通技術人員來講顯而易見的修改等可以不偏離本發明的主旨和范圍，本發明范圍限于在此所附的、有目的地解釋的權利要求。
權利要求
1.一種安裝支架(20)，用于包含多個分層排列板對(24)類型的分層排列的板芯裝置(22)，每一板對包括第一、第二板(26)，該板具有接在一起的外圍邊緣部分(30)和分隔開以限定其間流體通道的中央平坦部分(27)；每一板對(24)有分隔開的進口和出口，相應進出口連在一起以形成集管(42)，用以穿過所述流體通道的流體的流動；該安裝支架包括一對分隔的第一和第二C-型夾子(48，56)，該夾子適于連接不同板對(24)的外圍邊緣部分(30)；以及附在該夾子上并從此延伸的一個安裝部分(62)，以在將安裝支架附在板對上時安裝部分由板對向外延伸。
2.如權利要求1所述的安裝支架，其中安裝部分(62)位于所述C-型夾子(48，56)的一側，而且進一步包括分別從所述第一和第二夾子(48，56)的另一側延伸的第一和第二間隔部件(52，60)，該間隔部件平行設置并在將安裝支架附在板對上時適于連接板對外圍邊緣部分(30)。
3.如權利要求2所述的安裝支架，其中間隔部件有一遠離C-型夾子(48，56)設置的遠端部分，其中C-型夾子(48，56)對是分隔開的C-型夾子的內部對，而且其中所述遠端部分包括適于連接板外圍邊緣部分(30)的分隔開的第一和第二C-型夾子(49，57)的外部對。
4.如權利要求3所述的安裝支架，其中所述C-型夾子(49，57)的外部對的第一和第二夾子(49，57)各自包括一個延伸部分(50，58)，該部分適于與相應板中央平坦部分(27)疊置。
5.如權利要求2、3或4所述的安裝支架，其中安裝部分(62)包括一個鄰接部分，該部分適于連接該板對之一的末端。
6.如權利要求5所述的安裝支架，其中該鄰接部分是一個橫向的法蘭。
7.如權利要求1所述的安裝支架，其中C-型夾子(48，56，49，57)為同一方向，以使安裝支架附在板對的一邊。
8.如權利要求3所述的安裝支架，其中C-型夾子的內部對和外部對的C-型夾子(48，56，49，57)均為同一方向，以使安裝支架附在板對的一邊。
9.如權利要求2、3或4所述的安裝支架，其中安裝部分(62)限定了一個孔機構(70)用以將安裝支架附到另一元件上。
10.一種分層排列的板芯裝置，該裝置包含多個分層排列的板對(24)，每一板對包括第一、第二板(26)，該板有接在一起的外圍邊緣部分和分隔開以限定其間流體通道的中央平坦部分(27)；每一板對(24)有分隔開的進口和出口；機構(40)用以將相應進出口連接在一起以形成集管(42)，該集管用以穿過所述流體通道的流體的流動；一個安裝支架(20)包括一對分隔的第一和第二C-型夾子(48，56)，該夾子附在不同板對的外圍邊緣部分(30)；而且該安裝支架有一個安裝部分(62)，附在所述夾子上并從此延伸，以使安裝部分由板對(24)向外延伸。
11.如權利要求10所述的分層排列的板芯裝置，其中安裝支架(20)沿鄰近板對末端的芯裝置的一邊附著；而且進一步包括一個額外的、完全相同的、沿鄰近板對末端的芯裝置的對邊附著的安裝支架(20)。
12.如權利要求11所述的分層排列的板芯裝置，其中該支架安裝部分(62)位于該C-型夾子(48，56)的一側并從板對延伸離開，而且進一步包括分別從所述夾子(48，56)的另一側向內延伸的第一和第二間隔部件(52，60)，該間隔部件(52，60)平行設置并附至板對外圍邊緣部分(30)。
13.如權利要求12所述的分層排列的板芯裝置，其中間隔部件(52，60)有一位于遠離C-型夾子(48，56)的遠端部分，其中C-型夾子對是分隔開的C-型夾子(48，56)的內部對，而且其中所述遠端部分包括附至板外圍邊緣部分(30)的第一和第二分隔開的C-型夾子(49，57)的外部對。
14.如權利要求13所述的分層排列的板芯裝置，其中所述C-型夾子的外部對的第一和第二夾子(49，57)各自包括一個延長部分(50，58)，該部分適于與相應板中央平坦部分(27)疊置。
15.如權利要求11、12或13所述的分層排列的板芯裝置，其中安裝部分(62)包括一個鄰接部分，該部分適于連接該板對(24)之一的末端(28)。
16.如權利要求11、12或13所述的分層排列的板芯裝置，其中C-型夾子(48，56，49，57)為同一方向，以使安裝支架(20)附至板對(30)的一邊。
17.如權利要求1所述的分層排列的板芯裝置，其中用于將相應進出口連在一起的機構是凸出的鄰近凸起(40)，該凸起形成在環繞進出口的板對上。
18.如權利要求1所述的分層排列的板芯裝置，其中將相應進出口連在一起的機構是集合導管(82)，該管從此穿過并連接相應進出口的外圍邊緣，且在此限定開口(86)以連通板對(84)的流體通道。
19.如權利要求10所述的分層排列的板芯裝置，其中安裝支架(20)是一個沿鄰近板對末端(28)的熱交換器的一邊附著的第一安裝支架；而且進一步包括多個額外的、完全相同的、分隔開的、沿鄰近板對末端(28)的熱交換器的一邊附著的安裝支架(20)。
20.如權利要求10、17或19所述的分層排列的板芯裝置，該板對(24)是分隔開的，而且進一步包括位于板對(30)之間的熱傳遞翼片。
全文摘要
一種熱交換器和用于其上的安裝支架(20)，其中該熱交換器由分層排列的板對或具有縱向外圍邊緣部分的導管連接在一起形成。安裝支架有分隔開的C－型夾子和安裝部分(62)，該C－型夾子附在不同板對的外圍邊緣部分(30)，該安裝部分附在C－型夾子(48，56)上并從板對向外延伸。
文檔編號F28F27/02GK1608195SQ02826227
公開日2005年4月20日 申請日期2002年12月24日 優先權日2001年12月27日
發明者阿尼斯·穆罕默德, 約翰·W·伊扎德, 西爾維奧·托內拉托, 埃里克·盧維索托 申請人:戴納加拿大公司