扁管加凸包不擴口爐焊式水箱的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種爐焊式水箱，尤其涉及一種扁管加凸包不擴口爐焊式水箱。
【背景技術】
[0002]該熱交換器主要用于汽車空調暖風和發動機冷卻部分(俗稱水箱)。暖風的主要功能是對汽車駕駛室進行加熱、去霧、除霜。為駕駛員提供良好的視線，提供行車安全。汽車水箱則是對發動機進行冷卻，防止發動機過熱的熱交換器。
[0003]現有的水箱主要是由水室103、主片102、接口 104、扁管101、翅片105、邊板106、進出管111、112，0形圈108和卡箍109組成。其中主片、扁管、翅片與邊板先組合成芯體，待扁管兩端穿出主片相應的扁管孔，再用工具將扁管兩端的進出孔擴大110，以保證扁管與主片在爐中焊接時，不致因扁管的變形使間隙變大，造成焊縫不良而報廢產品。因此，水室103必須在扁管擴口(圖5)之后再裝配到主片上去(圖3)，之后再裝接口 104(圖2)。接口、水室和主片必須分體設計制作和按序裝配。這樣就造成產品有如下缺點:
1，擴口工藝導致接口、水室、和主片拆分成三件后，必須在爐中完成彼此的密封性焊接。而拆分后的零件密封性焊縫多而長，零件的剛性差，在爐中焊接因熱變形難控制極易產生泄漏，產品合格率低。
[0004]2，擴口工藝使扁管端部107的管材壁外擴的同時，部分扁管與主片焊接的部分114因加工應力而發生內癟傾象，使密封焊接失效。不得不插入支架113予以改善。但并沒有徹底改善應力分布，反而增加了成本。
[0005]3，產品因拆分零件要增加焊接結構，而使體積和重量增加，無法小型化。并使換熱介質(水)分配不均(特別是在小流量時)，導致換熱性能下降和溫度不均。
[0006]4，裝配工藝復雜，零件制作精度要求高，導致工裝投入多，工藝復雜。對工人的技能要求也高。
[0007]由此使產品質量不好，合格率低，售后故障率高，成本偏高，經濟效益不好。
【發明內容】
[0008]本發明為了解決以上問題提供了一種結構緊湊、強度高、換熱性能好、成品合格率高、降低生產成本的扁管加凸包不擴口爐焊式水箱。
[0009]本發明的技術方案是:所述的水箱包括扁管和集流管，所述的扁管內設有兩個管腔，所述的扁管中管腔兩端的中心對稱壓制有凸包，所述對稱壓制的凸包相互頂實，并與扁管孔過盈配合，且凸包的長度短于扁管從集流管扁管孔伸出的長度，扁管與集流管的焊接平面完整，并使凸包周邊與集流管的焊接面產生壓向集流管扁管孔壁面的應力區；所述的集流管由復合焊層的管狀毛胚加工而成，其一側設有與扁管焊合的扁管孔和與邊板插裝的小孔。
[0010]所述的凸包將扁管進出端兩個管腔分成至少4個進出口。
[0011]所述的集流管斷面則成扁方狀，長軸最大處僅能包住扁管，短軸在保證水流均勻阻力不大的前提下，盡量壓扁。
[0012]所述的集流管一端為帶法蘭面的圓柱狀，以便能與進出管用卡箍和0型圈組合和密封，另一端尾部壓實密封，并沖制有邊板安裝孔。
[0013]本發明由端部有凸包的扁管和一體式集流管組成的新型全爐焊水箱，使得長期因成品率不高而不能大量推廣的爐內一次釬焊的高品質產品可以大量應用，可以以它的強度高、體積小緊湊性高、換熱性能好、售后故障少、工藝簡單、投資小、材料單一、綠色環保、成本低等多方面全方位的優勢，去替代其他落后產品:例如鋁塑水箱、烏龜殼式水箱、無主片水箱等。其技術亦可用于直流式和逆流式全鋁爐焊式水箱的制作和對現有技術擴口工藝的技術升級改造，經濟效益將不可估量。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的結構示意圖。
[0015]圖2是本發明中扁管的結構示意圖。
[0016]圖3是圖2的側視結構示意圖。
[0017]圖4是圖3中A處放大示意圖。
[0018]圖5是本發明中集流管的結構示意圖。
[0019]圖中1是扁管，2是凸包，3是集流管。
【具體實施方式】
[0020]扁管加凸包不擴口爐焊式水箱，所述的水箱包括扁管1和集流管3，所述的扁管1內設有兩個管腔，所述的扁管1中管腔兩端的中心對稱壓制有凸包2，所述對稱壓制的凸包2相互頂實，并與扁管孔過盈配合，且凸包2的長度短于扁管1從集流管3扁管孔伸出的長度，扁管1與集流管3的焊接平面完整，并使凸包2周邊與集流管3的焊接面產生壓向集流管3扁管孔壁面的應力區，使其在爐中焊接升溫時，其變形的方向是自動地貼向扁管孔的焊接面，縮小焊接間隙。比之采用傳統的擴口方法，凸包法扁管與集流管在爐中釬焊的密封可靠性要高多了。
[0021]所述的集流管3由復合焊層的管狀毛胚加工而成，其一側設有與扁管1焊合的扁管孔和與邊板插裝的小孔，產品雖然集合了多個零件的功能，但并不復雜，且減去了多個零件之間的密封性焊縫，提高了可靠性。由于采用管式結構，在實現多個零件的功能后一體化，反而增強了剛性，降低了因熱變形而泄漏的風險。
[0022]所述的凸包2將扁管1進出端兩個管腔分成至少4個進出口，使得從扁管1進出口的水力直徑顯著減小，導致水流壓差在扁管1進出口處加大，流速增加，對進水集流管3而言，這將使管內靜壓上升，對因動壓產生的水流不均勻產生抑制作用，使水流分布傾向平均，對出水集流管3而言，因扁管1出口流速的增加使扁管1出口與集管腔內的流速差增加，使扁管出口動量轉變成集管靜壓的量增加，從而使出水集管對扁管1水流的背壓增加，也使水流分布傾向平均。而對扁管1而言，水流速在入口增加，加強了水流的紊動，水流在凸包2的前分后合也加大了紊動的尺度。同時，水流在凸包2后面會產生渦流也增加了紊動，而在扁管1出口處，因壓差增加而使靜壓增加，從而抑制了水流冷卻后體積收縮產生的空泡，這些改變都使換熱性能和溫度均勻性得以提高，特別是小流量時。
[0023]所述的集流管3斷面則成扁方狀，長軸最大處僅能包住扁管1，短軸在保證水流均勻阻力不大的前提下，盡量壓扁，以便留出較大的換熱空間。
[0024]所述的集流管3 —端為帶法蘭面的圓柱狀，以便能與進出管用卡箍和0型圈組合和密封，另一端尾部壓實密封，并沖制有邊板安裝孔。
【主權項】
1.扁管加凸包不擴口爐焊式水箱，其特征在于:所述的水箱包括扁管和集流管，所述的扁管內設有兩個管腔，所述的扁管中管腔兩端的中心對稱壓制有凸包，所述對稱壓制的凸包相互頂實，并與扁管孔過盈配合，且凸包的長度短于扁管從集流管扁管孔伸出的長度，扁管與集流管的焊接平面完整，并使凸包周邊與集流管的焊接面產生壓向集流管扁管孔壁面的應力區；所述的集流管由復合焊層的管狀毛胚加工而成，其一側設有與扁管焊合的扁管孔和與邊板插裝的小孔。2.根據權利要求1所述的扁管加凸包不擴口爐焊式水箱，其特征在于:所述的凸包將扁管進出端兩個管腔分成至少4個進出口。3.根據權利要求1所述的扁管加凸包不擴口爐焊式水箱，其特征在于:所述的集流管斷面則成扁方狀，長軸最大處僅能包住扁管，短軸在保證水流均勻阻力不大的前提下，盡量壓扁。4.根據權利要求1或3所述的扁管加凸包不擴口爐焊式水箱，其特征在于:所述的集流管一端為帶法蘭面的圓柱狀，以便能與進出管用卡箍和0型圈組合和密封，另一端尾部壓實密封，并沖制有邊板安裝孔。
【專利摘要】本發明涉及一種扁管加凸包不擴口爐焊式水箱。所述的水箱包括扁管和集流管，所述的扁管內設有兩個管腔，所述的扁管中管腔兩端的中心對稱壓制有凸包，所述對稱壓制的凸包相互頂實，并與扁管孔過盈配合，且凸包的長度短于扁管從集流管扁管孔伸出的長度，扁管與集流管的焊接平面完整，并使凸包周邊與集流管的焊接面產生壓向集流管扁管孔壁面的應力區；所述的集流管由復合焊層的管狀毛胚加工而成，其一側設有與扁管焊合的扁管孔和與邊板插裝的小孔。本發明結構緊湊、強度高、換熱性能好、成品合格率高、降低生產成本。
【IPC分類】F28F9/02, F28F9/26
【公開號】CN105423803
【申請號】CN201610017268
【發明人】許國建
【申請人】揚州英諦車材實業有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2016年1月12日