用于熱交換器的插入部和具有該插入部的熱交換器的制造方法
【專利摘要】一種插入部(10)，其被構造成插入到具有多個管(600)的熱交換器(500)。該插入部(10)包括基部(12)和多個葉片(20)。葉片(20)從基部(12)延伸。至少一個葉片(20)具有彈簧部分(24)。彈簧部分(24)能夠彈性地變形并且被構造成彈性地插入兩個管(600)之間。
【專利說明】用于熱交換器的插入部和具有該插入部的熱交換器
[0001]交互引用
[0002]本申請要求2014年2月28日提交的美國申請N0.14/193,057和2014年9月22日提交的美國申請N0.14/492，157的優先權。上述申請的全部公開內容以引用的方式并入本申請。
技術領域
[0003]本發明涉及一種用于熱交換器的插入部。本發明涉及一種具有該插入部的熱交換器。
【背景技術】
[0004]車輛通常配備有具有制冷循環的空調。該制冷循環通常包括用于冷卻被吸入車輛的車廂的空氣的蒸發器。期望在不同的條件下，例如不同溫度下將經調節的空氣單獨地提供至車輛中的前車室和后車室。
【發明內容】
[0005]根據本發明的一個方面，一種插入部用于具有多個管的熱交換器。該插入部包括基部。該插入部進一步包括從基部延伸的多個葉片。至少一個葉片具有彈簧部分，該彈簧部分能夠彈性地變形并且被構造成彈性地插入兩個管之間。
[0006]根據本發明的另一個方面，一種插入部用于具有多個管的熱交換器。該插入部包括基部。該插入部進一步包括從基部延伸的多個葉片。至少一個葉片具有包括兩個臂的彈簧部分。兩個臂向外突出以在兩者之間形成孔洞。當彈簧部分被插入兩個管之間時，彈簧部分向內彈性地變形以擠壓該孔洞。
[0007]根據本發明的另一個方面，一種熱交換器包括多個管，多個管平行布置，以形成包括第一部分和第二部分的芯子。熱交換器進一步包括第一插入部，該第一插入部從一個方向插入到第一部分和第二部分之間，以分隔第一部分和第二部分。第一插入部整體地形成為梳狀并且包括第一基部和多個第一葉片。第一葉片從第一基部延伸。至少一個葉片具有第一彈簧部分，該第一彈簧部分能夠彈性地變形并且被彈性地插入兩個管之間。
【附圖說明】
[0008]通過以下參考附圖的詳細說明，本發明的上述和其他目的、特征和優點將變得更加明顯。
[0009]圖1是示出蒸發器和插入部的立體圖；
[0010]圖2是示出HVAC殼體中的蒸發器的示意圖；
[0011]圖3是示出蒸發器和將要被插入蒸發器中的插入部的截面圖；
[0012]圖4是示出蒸發器和插入蒸發器中的插入部的截面圖；
[0013]圖5是示出一個插入部的葉片的俯視圖；
[0014]圖6是示出將要被插入蒸發器中的一個插入部的截面圖；
[0015]圖7是示出正被插入蒸發器中的一個插入部的截面圖；
[0016]圖8是示出插入蒸發器中的一個插入部的截面圖；
[0017]圖9A是示出根據第一實施例的葉片的彈簧部分的截面圖；
[0018]圖9B是示出根據第一實施例的第一修改例的葉片的彈簧部分的截面圖；
[0019]圖9C是示出根據第一實施例的第二修改例的葉片的彈簧部分的截面圖；
[0020]圖9D是示出根據第一實施例的第三修改例的葉片的彈簧部分的截面圖；
[0021]圖10是示出根據第二實施例的插入蒸發器中的一個插入部的截面圖；
[0022]圖11是示出根據第三實施例的插入部的俯視圖；
[0023]圖12是示出根據第三實施例的插入部的后視圖；
[0024]圖13是示出根據第三實施例的插入部的截面圖；
[0025]圖14是示出根據第四實施例的插入部的俯視圖；
[0026]圖15A是示出根據第四實施例的一個插入部的葉片的立體圖；
[0027]圖15B是示出圖15A的葉片被施加了外力時的立體圖；
[0028]圖16是示出根據第五實施例的HVAC殼體中的蒸發器的示意圖。
【具體實施方式】
[0029](第一實施例)
[0030]下面將參考【附圖說明】本發明的第一實施例。在說明書中，豎直方向沿著由附圖中的“豎直”表示的箭頭。橫向方向沿著由附圖中的“橫向”表示的箭頭。深度方向沿著由附圖中的“深度”表示的箭頭。厚度方向沿著由附圖中的“厚度”表示的箭頭。長度方向沿著由附圖中的“長度”表示的箭頭。寬度方向沿著由附圖中的“寬度”表示的箭頭。
[0031]如圖1所示，蒸發器500(熱交換器)包括上箱510、下箱550、多個管600和多個翅片700。上箱510、下箱550、管600和翅片700彼此集成并且以銅焊接成為一個組件。蒸發器500用作制冷循環的組件，使得熱介質，例如二氧化碳在其中循環。該制冷循環例如包括彼此經由未示出的管連接的蒸發器500、熱膨脹閥、壓縮機和冷凝器(未示出)。上箱510包括入口512和出口 514。入口 512經由管與熱膨脹閥連接。出口 514經由管與壓縮機連接。
[0032]管600和翅片700在橫向方向上交替地堆疊以形成芯子。交替堆疊的管600和翅片700在兩端介于上箱510和下箱550之間。管600在上側的一端被插入上箱510并且與形成在上箱510中的流體空間連通。管600的另一端被插入下箱550并且與形成在下箱550中的流體空間連通。因此，上箱510、管600和下箱550形成流體通道以使得熱介質在其中流動。
[0033]各個翅片700在豎直方向上延伸并且在橫向方向上介于相鄰的管600之間。翅片700和相鄰的管600形成空氣通道以使得空氣在其中流動。翅片700增強流動通過管600的熱介質與經過空氣通道的空氣之間的熱交換的性能。
[0034]芯子包括第一部分520、中間部分530和第二部分540。中間部分530位于第一部分520和第二部分540之間。中間部分530位于圖1中的點劃線II1-1II周圍的位置。第一部分520的每個翅片700從其上端向下延伸至中間部分530。第二部分540的每個翅片700從其下端向上延伸至中間部分530。因此，在豎直方向上，第一部分520的每個翅片700和第二部分540的相應翅片700之間形成間隙532。在橫向方向上堆疊的第一部分520的翅片700和在橫向方向上堆疊的第二部分540的翅片700之間形成間隙532，該間隙532在橫向方向上線性布置。
[0035]蒸發器500被構造成配備有前插入部(第一插入部)10和后插入部(第二插入部)60，以將蒸發器500分隔成第一部分520和第二部分540。在圖1中，插入部10和60將要沿著粗箭頭被插入到第一部分520和第二部分540之間的間隙532。前插入部10包括從基部12延伸的多個葉片(第一葉片)20。葉片20被構造成分別插入到間隙532。后插入部60包括從基部62延伸的多個葉片(第二葉片)70。葉片70被構造成分別插入到間隙532。前插入部10可以與后插入部60相同。
[0036]圖2示出供熱通風空調(HVAC)系統。在圖2中，蒸發器500配備在HVAC系統的殼體400中。殼體400具有分隔部430，以將殼體400的內部分隔為上通道420和下通道440。插入部10和60分別被插入蒸發器500中并且與分隔部430連接。
[0037]粗箭頭分別示出在上通道420和下通道440中的氣流。插入部10和60使得位于第一部分520的上游側的上通道420能夠通過第一部分520與位于第一部分520的下游側的上通道420連通。插入部10和60進一步使得位于第二部分540的上游側的下通道440能夠通過第二部分540與位于第二部分540的下游側的下通道440連通。
[0038]加熱器芯子和門(未不出)設置在蒸發器500的第一部分520和第二部分540的下游，以在空氣經過蒸發器500之后加熱空氣，并且將空氣分離地傳導到車輛的前車室810和后車室820。在本實例中，上通道420和下通道440分別設置有前風扇710和后風扇720，以分離地產生氣流。
[0039]前風扇710和后風扇720使得空氣分別流動通過上通道420和下通道440，以及分別通過蒸發器500的第一部分520和第二部分540。因此，流動通過第一部分520的空氣和流動通過第二部分540的空氣被分離地調節，即冷卻。因此，經調節的空氣被分離地朝向前車室810和后車室820傳導。在本構造中，插入部10和60起到限制上通道420和下通道440之間的空氣交互干擾(泄漏)的作用。如圖2中虛線箭頭所示，氣流可能導致可容許量的小的交互干擾。
[0040]圖3是示出蒸發器500的中間部分530的沿著圖1中的線II1-1II的截面圖。圖3示出在間隙532中配備插入部10和60之前的中間部分530。圖4是示出在間隙532中配備插入部10和60的蒸發器500的中間部分530的截面圖。在圖3、圖4和后文提及的圖6至圖8和圖10中，省略了不出管600和加強部680的橫截面的剖面線。
[0041 ]如圖3所示，前插入部10將從深度方向的一側被插入，并且后插入部60將從深度方向的另一側被插入。深度方向與參考圖2說明的氣流的方向大致平行。蒸發器500包括相對于氣流分別布置在上游側和下游側的兩排管600。每一排包括沿著橫向方向并列布置的管600。管600使翅片700交替地介于它們之間。每個翅片700在兩排中在深度方向上延伸，以橋接兩排中的管600。蒸發器500在端部分別配備有加強部680。
[0042]如圖4所示，前插入部10從氣流的上游側被插入蒸發器500，并且后插入部60從氣流的下游側被插入蒸發器500。在圖4的狀態中，每個葉片20被插入相應的間隙532中。因此，每個葉片20介于相鄰的兩個管600之間或者介于彼此鄰近的管600和加強部680之間。在圖4的狀態中，梳狀的前插入部1和梳狀的后插入部60在深度方向上彼此相對。前插入部10的葉片20和后插入部60的葉片70交替地布置并且在豎直方向上(圖1)大致位于同一水平。在本實例中，前插入部10的葉片20和后插入部60的葉片70不會彼此重疊，并且在豎直方向上位于薄的空間以內。
[0043]以下，將說明插入部10的詳細構造。后插入部60的構造可以與前插入部10的構造大致相同。因此，下述前插入部10的詳細說明可以應用于后插入部60。
[0044]插入部10大致為梳狀并且整體地由樹脂材料，例如ABS樹脂，通過例如注塑成型或者沖壓而形成。插入部10包括葉片20和基部12。基部12形成為大致條形形狀。葉片20與基部12的縱向方向垂直地沿著同一方向從基部12延伸。葉片20沿著寬度方向并列布置。
[0045]如圖5所示，每個葉片20和基部12整體地形成，以形成懸臂式結構。葉片20包括從基部12依次布置的根端22、兩個臂30和尖端28。根端22從基部12延伸。臂30從基部12延伸。尖端28從臂30延伸，以形成懸臂式結構的自由端。尖端28在其自由端被倒角。
[0046]兩個臂30平行布置。兩個臂30之間形成孔洞30a。孔洞30a是依次包括第一狹縫32a、中心孔35a和第二狹縫38a的單個空間。考慮到兩個臂30的恢復力、兩個臂30的機械強度，以及上通道420與下通道440(圖2)之間通過孔洞30a的空氣的可容許連通(交互干擾)，確定第一狹縫32a、中心孔35a和第二狹縫38a的尺寸。
[0047]臂30相對于葉片20的軸線20a對稱。每個臂30包括依次布置的第一直線部分32、第一彎曲部分34、中心部分35、第二彎曲部分36和第二直線部分38。第一彎曲部分34、中心部分35和第二彎曲部分36形成C形部分25，其在寬度方向上相對于第一直線部分32和第二直線部分38從軸線20a向外突出。
[0048]第一直線部分32從根端22沿著軸線20a線性地延伸。第一彎曲部分34從第一直線部分32延伸并且離開軸線20a向外傾斜。第一彎曲部分34相對于第一直線部分32和中心部分35傾斜。中心部分35沿著軸線20a線性地延伸并且相對于第一直線部分32和第二直線部分38向外定位。中心部分35經由第一彎曲部分34與第一直線部分32連接。中心部分35進一步經由第二彎曲部分36與第二直線部分38連接。第二彎曲部分36從中心部分35延伸并且朝向軸線20a向內傾斜。第二彎曲部分36相對于中心部分35和第二直線部分38傾斜。第二直線部分38從第二彎曲部分36線性地延伸至尖端28。根端22、第一直線部分32、中心部分35、第二直線部分38和尖端28大致平行地延伸。
[0049]兩個臂30之間形成第一狹縫32a、中心孔35a和第二狹縫38a。具體地，第一直線部分32之間形成第一狹縫32a。第一彎曲部分34、中心部分35和第二彎曲部分36之間形成中心孔35a。第二直線部分38之間形成第二狹縫38a。第一狹縫32a、中心孔35a和第二狹縫38a依次布置。
[0050]每個臂30在其各個連接處可彈性變形(可彎曲)。具體地，每個臂30在根端22和第一直線部分32之間的連接處、在第一直線部分32和第一彎曲部分34之間的連接處以及在第一彎曲部分34和中心部分35之間的連接處可彈性彎曲。每個臂30進一步在中心部分35和第二彎曲部分36之間的連接處、在第二彎曲部分36和第二直線部分38之間的連接處以及在第二直線部分38和尖端28之間的連接處可彈性彎曲。
[0051]臂30以及臂30、根端22和尖端28之間的連接處形成彈簧部分24。彈簧部分24被構造成當被施加了在寬度方向上的外力時被朝向軸線20a向內彈性地擠壓(可擠壓的)。具體地，第一直線部分32能夠繞著與根端22的連接處彈性地向內彎曲以擠壓第一狹縫32a。第一彎曲部分34能夠繞著與第一直線部分32的連接處以及繞著與中心部分35的連接處向內彈性地彎曲。第二彎曲部分36能夠繞著與第二直線部分38的連接處以及繞著與中心部分35的連接處向內彈性地彎曲。因此，第一彎曲部分34和第二彎曲部分36與中心部分35—起擠壓孔洞30a。第二直線部分38能夠繞著與尖端28的連接處彈性地向內彎曲，以擠壓第二狹縫38aο通過這樣的方式，彈簧部分24能夠朝向軸線20a向內彈性變形。
[0052]以下，將描述將葉片20插入管600的過程。如圖6所示，葉片20將要被插入到四個管600之間，四個管600包括第一前管610、第二前管620、第一后管630和第二后管640。第一前管610和第二前管620在前排中彼此平行定位。第一后管630和第二后管640在后排中彼此平行定位。第一后管630位于第一前管610的線性后方。第二后管640位于第二前管620的線性后方。第一前管610、第二前管620、第一后管630和第二后管640形成居中間隙532A。
[0053]在圖6的狀態中，彈簧部分24在寬度方向上具有寬度W。第一前管610和第二前管620形成間隙532，該間隙532在寬度方向上具有寬度C。在彈簧部分24被插入第一前管610和第二前管620間之前，該寬度W大于寬度C。在圖6中，尖端28摩擦地或者寬松地被插入第一前管610和第二前管620之間。隨著葉片20被進一步插入，彈簧部分24與第一前管610和第二前管620接觸。
[0054]圖7示出彈簧部分24在深度方向上被進一步插入第一前管610和第二前管620之間的間隙532的狀態。在圖7中，尖端28位于居中間隙532A中。此外，彈簧部分24在寬度方向上被向內擠壓并且位于第一前管610和第二前管620之間。臂30介于第一前管610和第二前管620之間，并且在寬度方向上彈性地向內彎曲。孔洞30a在寬度方向上被向內擠壓，以使彈簧部分24能夠位于第一前管610和第二前管620之間。在圖7的狀態中，彈簧部分24的寬度W減小為大致等于間隙532的寬度C。
[0055]圖8示出彈簧部分24在深度方向上通過第一前管610和第二前管620之間的間隙532被進一步插入第一后管630和第二后管640之間的間隙532的狀態。在圖8中，尖端28被插入第一后管630和第二后管640之間的間隙532。此外，彈簧部分24位于居中間隙532A中。根端22位于第一前管610和第二前管620之間的間隙532中。在圖8的狀態中，彈簧部分24彎曲而回到被擠壓之前的原始形態。因此，在彈簧部分24被插入居中間隙532A中后，彈簧部分24的寬度W恢復為大于間隙532的寬度C。因此，彈簧部分24保持葉片20在深度方向上的位置并且限制葉片20從蒸發器500中被拉出。當例如蒸發器500在進行維修時，插入部10可以從蒸發器500彈性地拆卸。
[0056]在圖8的狀態中，彈簧部分24可以摩擦地或者寬松地支撐在第一前管610、第二前管620、第一后管630和第二后管640之間。例如，彈簧部分24可以在四個方向上與第一前管610、第二前管620、第一后管630和第二后管640彈性地接觸。在這種情況下，如四個箭頭所示，彈簧部分24通過與第一前管610、第二前管620、第一后管630和第二后管640接觸而被施加彈性力F。可選擇地，彈簧部分24可以由第一前管610、第二前管620、第一后管630和第二后管640中的部分或者全部寬松地支撐。
[0057]此外，尖端28可以摩擦地或者寬松地支撐在第一后管630和第二后管640之間。根端22可以摩擦地或者寬松地支撐在第一前管610和第二前管620之間。
[0058]基部12在深度方向上可以與第一前管610和第二前管620接觸。前插入部10的尖端28可以與后插入部60的基部62接觸(圖4)，其中該后插入部60從深度方向上的相反側被插入。
[0059]葉片20可以放置于第二部分540的翅片700的上端表面上并且當位于圖2的狀態時由該翅片700支撐。
[0060](第一實施例的修改例)
[0061 ]圖9A是沿著圖5中的線IXA-1XA的截面圖并且示出中心部分35和中心孔35a的橫截面。在第一實施例中，考慮到例如通過孔洞30a的可容許連通(交互干擾)，確定孔洞30a的尺寸。
[0062]圖9B示出根據第一修改例的配備有薄膜210的彈簧部分24。薄膜210形成在中心孔35a中。除了中心孔35a之外，薄膜210也整體地形成在第一狹縫32a和第二狹縫38a(圖5)中，以完整地遮蔽和/或阻斷第一狹縫32a、中心孔35a和第二狹縫38a。薄膜210由彈性材料，例如乙烯丙烯二烯烴橡膠(EH)M橡膠)形成。薄膜210可以通過嵌件模塑或者通過將彈簧部分24浸入薄膜210的液體材料中而形成。在圖9B的示例中，薄膜210形成為沿著寬度方向橋接在中心部分35之間。具體地，薄膜210形成在中心部分35的厚度方向上的中心位置之間。薄膜210可以形成有足夠的彈性，以當彈簧部分被擠壓和插入管600之間時(圖7)被擠壓和/或折疊。圖9B的構造可以有效地限制通過孔洞30a的交互干擾。
[0063]圖9C示出根據第二修改例的配備有薄膜220的彈簧部分24。除了中心孔35a之外，薄膜220整體地形成在第一狹縫32a和第二狹縫38a (圖5)中。薄膜220由彈性材料，例如EPDM橡膠形成。在圖9C的示例中，薄膜220形成在圖9C的左側的中心部分35的下邊緣和圖9C的右側的中心部分35的上邊緣之間。亦即，薄膜220相對于寬度方向和厚度方向兩者都傾斜。圖9C的構造可以進一步便于薄膜220在彈簧部分24被擠壓和插入管600之間時被折疊和/或擠壓。圖9C的構造也可以有效地限制通過孔洞30a的交互干擾。
[0064]圖9D示出根據第三修改例的配備有薄膜240的彈簧部分24。除了中心孔35a之外，薄膜240整體地形成在第一狹縫32a和第二狹縫38a (圖5)中。薄膜240由彈性材料，例如EPDM橡膠形成。在圖9D的示例中，薄膜240包括中心薄膜241和外周薄膜242。中心薄膜241是凸出的并且大致為拱形。中心薄膜241在圖9D中向上突出，以在圖9D的下側形成凹坑。中心薄膜241被外周薄膜242圍繞。外周薄膜242形成在圖9D的左側的中心部分35的下邊緣和圖9D的右側的中心部分35的下邊緣之間。薄膜240大致為平面形狀并且沿著寬度方向延伸。圖9D的構造可以進一步便于薄膜240在彈簧部分24被擠壓并且插入管600之間時在圖9D中的中心薄膜241的上端以及在中心薄膜241和外周薄膜242的邊界之間被折疊和/或擠壓。圖9D的構造也可以有效地限制通過孔洞30a的交互干擾。
[0065](第二實施例)
[0066]如圖10所示，本發明的第二實施例采用單排布置的第一管1610和第二管1620。與第一實施例不同，管1610和1620中的每一個在氣流的方向上是不分隔的，而是沿著氣流形成一體的。在圖10的狀態中，前插入部10被插入相鄰的管1610和1620之間并且彈簧部分24被向內擠壓。因此，插入部由相鄰的兩個管1610和1620彈性地并且摩擦地支撐。在圖10的構造中，孔洞30a保持被擠壓。因此，第二實施例的構造可以降低通過孔洞30a的交互干擾。
[0067](第三實施例)
[0068]圖11至13示出根據第三實施例的前插入部110。圖11是沿著圖13中的箭頭XI觀察的俯視圖。圖12是沿著圖13中的箭頭XII觀察的后視圖。圖13是沿著圖12中的箭頭XII1-XIII所取的截面圖。插入部110可以用于如第一實施例所述的蒸發器500。在圖11至13中，未圖示出蒸發器的組件，例如管600、加強部680和翅片700。
[0069]圖11示出前插入部110從深度方向的一側被插入并且后插入部160從深度方向的另一側被插入的狀態。在圖11中，僅示出后插入部160的尖端178，而后插入部160的剩余部分被省略。在圖12中，僅示出后插入部160的基部162，而后插入部160的剩余部分被省略。
[0070]類似于第一實施例，前插入部110和后插入部160中的每一個為梳狀。前插入部110和后插入部160在深度方向上彼此相對。前插入部110的葉片120和后插入部160的葉片170交替地布置并且在豎直方向上大致地定位于同一水平。后插入部160的構造可以與前插入部110的構造大致相同。
[0071]在圖11中，插入部110包括葉片120和基部112。葉片120從基部112延伸并且沿著寬度方向平行地布置。葉片120包括根端122、兩個臂130和尖端128。兩個臂130平行布置以在它們之間形成孔洞130a。孔洞130a是依次包括第一狹縫132a、中心孔135a和第二狹縫138a的單個空間。臂130以及臂130、根端122和尖端128之間的連接處形成彈簧部分124。彈簧部分124被構造成當被施加了在寬度方向上的外力時被朝向軸線120a向內彈性地擠壓(可擠壓的)。
[0072]插入部110采用如上參考圖9D所述的薄膜240。具體地，薄膜240包括中心薄膜241和外周薄膜242。中心薄膜241大致為橢圓形并且大致在寬度方向和長度方向上都位于薄膜240的中心。外周薄膜242整體地掩蔽孔洞130a，以完整地閉合第一狹縫132a、中心孔135a和第二狹縫138a。
[0073]插入部110具有形成在基部112上的彈性基部244。彈性基部244由與薄膜240相同的材料，例如EPDM橡膠形成，并且與薄膜240整體地形成。具體地，彈性基部244將每個葉片120的薄膜240橋接為單個形式。彈性基部244具有與葉片170的尖端178相對的彈性端244a。薄膜240和彈性基部244可以嵌件模塑而形成在插入部110上。可選擇地，薄膜240和彈性基部244可以與插入部110分離地形成并且可以附接在插入部110上。
[0074]如圖13所不，基部112具有剛性端112a并且彈性基部244具有彈性端244a。彈性端244a在長度方向上相對于剛性端112a在圖13中向左突出。亦即，彈性端244a相對于剛性端112a階梯地升高。因此，當插入部110被插入蒸發器500時，彈性端244a首先與管600和翅片700的橫向表面接觸。當插入部110被進一步插入蒸發器500時，彈性端244a可以彈性地變形，以填充彈性端244a和管600以及翅片700的橫向表面之間的間隙。此外，彈性端244a的彈性變形可以便于插入部110與蒸發器500對準。彈性端244a可以被被構造成彈性地接收葉片120的尖端128，并且減少尖端128和基部162之間的間隙。
[0075]基部112在彼此鄰近的葉片120之間具有兩個突出部142。兩個突出部142在長度方向上從基部112突出。兩個突出部142被構造成接收葉片170的尖端178并且填充尖端178、基部112和管600(圖8)之間的間隙。根端122(圖11)形成在厚度方向(圖13)上凹進的凹部144。
[0076](第四實施例)
[0077]圖14至15B示出根據第四實施例的前插入部310的葉片320。圖15A是沿著圖14中的箭頭XVA-XVA截取的立體截面圖。插入部310可以用于如第一實施例所述的蒸發器500。
[0078]類似于第一實施例，前插入部310和后插入部360中的每一個為梳狀。前插入部310和后插入部360在深度方向上彼此相對，從而前插入部310的葉片320和后插入部360的葉片370交替地布置。后插入部360的構造可以與前插入部310的構造大致相同。插入部310包括葉片320和基部312。葉片320從基部312延伸并且沿著寬度方向平行地布置。類似于第三實施例，基部312在彼此鄰近的葉片320之間具有兩個突出部342。兩個突出部342在長度方向上從基部312突出。
[0079]葉片320包括根端322、兩個臂330和尖端328。臂330包括依次布置的第一直線部分332、中心部分335和第二直線部分338。臂330具有第一凹部332a、中心凹部335a和第二凹部338a。臂330進一步具有厚部分343和薄部分344。
[0080 ] 如圖15A所示，臂330的橫截面相對于葉片3 20的軸線3 20a點對稱。軸線320a沿著軸線方向通過葉片320的橫截面的中心點。在圖15A中的左側的一個臂330具有在圖15A中向下凹進的第一凹部332a和中心凹部335a，并且第二凹部338a(圖15A中未示出)也類似地向下凹進。在圖15A中的右側的另一個臂330具有在圖15A中向下凹進的第一凹部332a和中心凹部335a，并且第二凹部338a(圖15A中未示出)也類似地向下凹進。
[0081 ] 薄部分344大致為薄板形狀并且限定第一凹部332a、中心凹部335a和第二凹部338a的底表面。厚部分343是臂330除了薄部分344之外的剩余部分。
[0082]葉片320可以通過注塑成型由樹脂形成。具體地，成型模具(未示出)從圖15A中的上側和下側緊密配合以形成成型凹腔，并且樹脂被注入成型凹腔以使得葉片320成型。在成型時，上下模具可以形成小間隙，以形成橋接在薄部分344的邊緣之間的溢邊345。溢邊345在軸線320a的方向上沿著薄部分344之間的邊界延伸。
[0083]在圖14A中，臂330在例如樞轉點331和339處能夠彈性變形(可彎曲的)。臂330以及樞轉點331和339可以形成彈簧部分324。彈簧部分324被構造成當被施加了在寬度方向上的外力時被朝向軸線320a向內彈性地擠壓(可擠壓的)。
[0084]如圖15B所示，當外力在寬度方向上沿著箭頭被施加于中心部分335時，溢邊345被壓碎，以使得薄部分344繞著樞轉點331在寬度方向上向內移動。薄部分344在由凹部332a、335a、338a形成的間隙內可移動并且在厚度方向上彼此重疊。當外力被解除時，薄部分344的形狀彈性地恢復以處于圖15A所示的狀態。因此，類似于參照圖6至圖8所述的第一實施例，根據本實施例的彈簧部分324使得葉片320能夠被插入蒸發器500的管600之間。
[0085]在圖14中，中心部分335可以具有在厚度方向上延伸通過薄部分344的薄凹口335b。在本構造中，當外力在寬度方向上被施加于中心部分335時，薄部分344在薄凹口 335b處被剪切，以在中心部分335內部形成裂縫(裂紋)。利用薄凹口 335b，薄部分344通過其自身被剪切更少地妨礙中心部分335彎曲，從而便于中心部分335彈性變形。薄凹口335b可以通過將薄葉片部分附加至成型模具而形成。薄凹口 335b可以是窄的狹縫、V形狹縫和/或U形狹縫。薄凹口 335b可以是薄的溢邊，當中心部分335被彎曲時該薄的溢邊能夠被容易地壓碎和剪切。
[0086]可以不形成溢邊345。在這種情況下，薄部分344可以在它們之間形成沿著軸線320a的薄的狹縫。
[0087]根據第四實施例的插入部320可以降低在其中的氣流泄漏，而不用附加的薄膜以掩蔽孔洞。
[0088]第四實施例的插入部320可以另外形成有第三實施例的彈性基部244。第四實施例的插入部320可以另外形成有第三實施例的凹部144。
[0089](第五實施例)
[0090]圖16示出根據第五實施例的HVAC系統。本實施例采用單個風扇730，以在上通道420和下通道440兩者中產生氣流。本實施例采用閥740，該閥740配備在風扇730和分隔部430之間并且位于蒸發器500的上游側。該閥740例如為包括平坦本體742和轉動軸744以形成懸臂式結構的蝶形閥。本體742能夠繞著轉動軸744旋轉以控制上通道420和下通道440之間的氣流分布。在圖16的示例中，閥740在圖16中定向為朝向上方以使下通道440中的氣流大于上通道420中的氣流。上述具有插入部的蒸發器500也可以有效地應用于圖16中所示的HVAC 中。
[0091](其他實施例)
[0092]翅片700和管600可以例如首先堆疊并且通過銅焊接而形成蒸發器500的芯子。隨后，間隙532可以通過將葉片形狀的芯子塞入翅片700而形成，從而在對應于中間部分530的位置處對翅片700預穿孔，以使得插入部能夠插入。可選擇地或者另外地，插入部的葉片可以插入最初形成在波狀翅片700和管600之間的間隙中。可選擇地或者另外地，第一部分520的每個翅片700可以布置成從其上端向下延伸至中間部分530并且第二部分540的每個翅片700可以布置成從其下端向上延伸至中間部分530。通過這樣的方式，間隙532可以形成在第一部分520和第二部分540之間，而不用對翅片700穿孔。
[0093]葉片20的數目可以是兩個或更多，以形成梳狀的插入部。彈簧部分24可以形成在至少一個葉片中。例如，彈簧部分24可以形成在三個葉片中，該三個葉片包括位于插入部的中心的一個葉片以及位于插入部的兩端的兩個葉片。
[0094]前插入部10和后插入部60可以集成為單個部件，并使得所有的葉片20足夠分隔第一部分520與第二部分540。在這種情況下，插入部可以從僅僅一個方向被插入至中間部分530。插入部可以通過鑄造或者沖壓金屬材料，例如鋁而形成。
[0095]翅片700可以在第一部分520和第二部分540之間連續。在這種情況下，葉片20可以被插入形成在翅片700和管600之間的空氣通道。在這種情況下，葉片20所插入的空氣通道可以用作間隙532。
[0096]本發明的構造不局限于被用于蒸發器500，并且可以用于各種熱交換器，例如冷凝器和/或散熱器。本發明的構造可以用于內外雙層的空調系統的熱交換器。在這種情況下，熱交換器可以被分隔以分離外部空氣通道和內部空氣通道。
[0097]為了清楚說明，在附圖中采用相同附圖標記以標明類似的元件。在此使用的短語“A、B和C中的至少一個”應當被解釋為意指邏輯上的(A或B或C)，其中采用非唯一的邏輯
“~P*”或。
[0098]應當理解，雖然在此已經說明了本發明的實施例的過程包括具體步驟的特定程序，但是在此未說明的包括這些步驟和/或另外的步驟的各種其他程序的進一步替換實施例也應該包含在本發明的步驟中。
[0099]雖然參考優選實施例說明了本發明，但是應當理解的是，本發明并不局限于優選實施例和結構。本發明應該覆蓋各種修改例和等效的布置。此外，盡管各種組合和構造是優選的，但是包括更多、更少或者僅包括單個元件的其他組合和構造也在本發明的主旨和范圍之內。
【主權項】
1.一種用于熱交換器(500)的插入部，所述熱交換器(500)具有多個管(600)，其特征在于，所述插入部包含: 基部(12，112，312); 多個葉片(20，120，320)，所述多個葉片(20，120，320)從所述基部(12，112，312)延伸；其中， 至少一個葉片(20，120，320)具有彈簧部分(24，124，324)，所述彈簧部分(24，124，324)能夠彈性地變形并且被構造成彈性地插入兩個所述管(600)之間。2.如權利要求1所述的插入部，其特征在于， 所述基部(12，112，312)和所述葉片(20，120，320)整體地形成為梳狀;并且 所述葉片(20，120，320)與所述基部(12，112，312)垂直地從所述基部(12，112，312)延伸。3.如權利要求1或2所述的插入部，其特征在于，所述彈簧部分(24，124)包括兩個臂(30,130),所述兩個臂(30，130)之間形成孔洞(30a，130a)。4.如權利要求3所述的插入部，其特征在于， 所述兩個臂(30，130)分別包括C形部分(25);并且 所述C形部分(25)向外突出。5.如權利要求3或4所述的插入部，其特征在于，所述兩個臂(30，130)相對于所述至少一個葉片(20，120)的軸線(20a)對稱。6.如權利要求4所述的插入部，其特征在于， 所述至少一個葉片(20，120)進一步包括尖端(28，128)和根端(22，122); 所述根端(22，122)從所述基部(12，112)延伸； 所述C形部分(25)從所述根端(22，122)延伸;并且 所述尖端(28，128)從所述彈簧部分(24，124)延伸。7.如權利要求6所述的插入部，其特征在于，所述C形部分(25)相對于所述根端(22，122)和所述尖端(28，128)向外突出。8.如權利要求7所述的插入部，其特征在于， 所述孔洞(30a，130a)進一步包括第一狹縫(32a，132a)； 所述臂(30，130)分別進一步包括第一直線部分(32); 所述第一直線部分(32)位于所述根端(22，122)和所述C形部分(25)之間；并且 所述第一直線部分(32)之間形成所述第一狹縫(32a，132a)。9.如權利要求8所述的插入部，其特征在于， 所述孔洞(30a，130a)進一步包括第二狹縫(38a，138a)； 所述臂(30，130)分別進一步包括第二直線部分(38); 所述第二直線部分(38)位于所述C形部分(25)和所述尖端(28，128)之間；并且 所述第二直線部分(38)之間形成所述第二狹縫(38a，138a)。10.如權利要求9所述的插入部，其特征在于， 所述孔洞(30a，130a)進一步包括中心孔(35a，135a)； 所述C形部分(25)之間形成所述中心孔(35a，135a);并且所述第一狹縫(32a，132a)、所述中心孔(35a，135a)和所述第二狹縫(38a，138a)依此順序布置，以形成單個空間。11.如權利要求10所述的插入部，其特征在于， 每一個所述C形部分(25)包括依此順序連接的第一彎曲部分(34)、中心部分(35)和第二彎曲部分(36);并且 所述中心部分(35)位于所述第一直線部分(32)和所述第二直線部分(38)以外。12.如權利要求1至11中任一項所述的插入部，其特征在于，所述彈簧部分(24，124，324)具有的寬度(W)比兩個所述管(600)之間的間隙(532)的寬度(C)更大。13.如權利要求1至12中任一項所述的插入部，其特征在于，進一步包含薄膜(210，220，240)，所述薄膜(210，220，240)由彈性材料形成在所述孔洞(30a，130a)中；其中， 所述薄膜(210，220，240)掩蔽所述孔洞(30a，130a);并且 所述薄膜(210，220，240)被構造成當所述彈簧部分(24，124)向內變形時彈性地變形。14.如權利要求1至13中任一項所述的插入部，其特征在于， 所述彈簧部分(24，124，324)被構造成插入包括第一前管(610)、第二前管(620)、第一后管(630)和第二后管(640)的所述管(600);并且 所述彈簧部分(24，124，324)被構造成在四個方向上彈性地接觸所有的所述第一前管(610)、所述第二前管(620)、所述第一后管(630)和所述第二后管(640)。15.—種用于熱交換器(500)的插入部，所述熱交換器(500)具有多個管(600)，其特征在于，所述插入部包含: 基部(12，112);和 多個葉片(20，120)，所述多個葉片(20，120)從所述基部(12，112)延伸;其中，至少一個葉片(20，120)具有包括兩個臂(30，130)的彈簧部分(24，124); 所述兩個臂(30，130)向外突出以在兩者之間形成孔洞(30a，130a);并且 當所述彈簧部分(24，124)被插入兩個所述管(600)之間時，所述彈簧部分(24，124)能夠彈性地向內變形以擠壓所述孔洞(30a，130a)。16.一種熱交換器(500)，其特征在于，包含: 多個管(600)，所述多個管(600)平行布置，以形成包括第一部分(520)和第二部分(540)的芯子;和 第一插入部(10，110，310)，所述第一插入部(10，110，310)從一個方向插入到所述第一部分(520)和所述第二部分(540)之間，以分隔所述第一部分(520)和所述第二部分(540);其中， 所述第一插入部(10，110，310)整體地形成為梳狀，并且包括第一基部(12，112，312)和多個第一葉片(20，120，320); 所述第一葉片(20，120，320)從所述第一基部(12，112，312)延伸;并且 至少一個第一葉片(20,120,320)具有第一彈簧部分(24，124，324)，所述第一彈簧部分(24，124，324)能夠彈性地變形并且被彈性地插入兩個所述管(600)之間。17.如權利要求16所述的熱交換器(500)，其特征在于，進一步包含: 第二插入部(60，160，360)，所述第二插入部(60，160，360)從另一個方向插入所述第一部分(520)和所述第二部分(540)之間，以分隔所述第二部分(540)和所述第二部分(540);其中， 所述第二插入部(60，160，360)整體地形成為梳狀，并且包括第二基部(62，162)和多個第二葉片(70，170，370); 所述第二葉片(70,170,370)從所述第二基部(62，162)延伸； 至少一個第二葉片(70，170，370)具有第二彈簧部分，所述第二彈簧部分能夠彈性地變形并且被彈性地插入兩個所述管(600)之間； 所述第一插入部(10，110，310)與所述第二插入部(60，160，360)相對;并且 所述第一葉片(20,120,320)與所述第二葉片(70,170,370)交替地布置。18.如權利要求17所述的熱交換器(500)，其特征在于，所述第一葉片(20，120，320)和所述第二葉片(70，170，370)位于同一水平。19.如權利要求16至18中任一項所述的熱交換器(500)，其特征在于， 所述第一彈簧部分(24，124)包括兩個臂(30，130)，所述兩個臂(30，130)之間形成孔洞(30a，130a)； 所述兩個臂(30，130)分別包括C形部分(25);并且 所述C形部分(25)向外突出。20.如權利要求16至19中任一項所述的熱交換器(500)，其特征在于， 所述第一彈簧部分(24，124，324)被插入到包括第一前管(610)、第二前管(620)、第一后管(630)和第二后管(640)的所述管(600);并且 所述第一彈簧部分(24，124，324)在四個方向上彈性地接觸所有的所述第一前管(610)、所述第二前管(620)、所述第一后管(630)和所述第二后管(640)。21.如權利要求13所述的插入部，其特征在于，所述薄膜包括拱形的中心薄膜(241)。22.如權利要求1至15中任一項所述的插入部，其特征在于，所述基部(112)具有彈性基部(244)，所述彈性基部(244)被構造成彈性地接觸所述管(600)。23.如權利要求1至15中任一項所述的插入部，其特征在于，所述基部(112)具有多個突出部(142)，所述多個突出部(142)從所述基部(112)突出并且位于彼此鄰近的兩個葉片(120)之間。24.如權利要求1所述的插入部，其特征在于， 所述彈簧部分(324)包括兩個臂(330);其中 所述兩個臂(330)中的一個具有一個薄部分(344)，所述一個薄部分(344)限定一個凹部(332&，335&，338&)，所述一個凹部(332&，335&，338&)在厚度方向的一個方向上凹進；所述兩個臂(330)中的另一個具有另一個薄部分(344)，所述另一個薄部分(344)限定另一個凹部(332&，335&，338&)，所述另一個凹部(332&，335&，338&)在所述厚度方向的另一個方向上凹進;并且 所述一個薄部分(344)和所述另一個薄部分(344)能夠在由所述凹部(332a，335a，338a)形成的間隙中在寬度方向上彈性地移動，并且在所述厚度方向上相互重疊。25.如權利要求24所述的插入部，其特征在于， 在所述一個薄部分(344)和所述另一個薄部分(344)在所述寬度方向上彈性地移動之前，所述一個薄部分(344)和所述另一個薄部分(344)之間具有溢邊(345);并且 所述一個薄部分(344)和所述另一個薄部分(344)被構造成當在所述寬度方向上彈性地移動時在所述厚度方向上相互重疊，同時壓碎所述溢邊(345)。26.如權利要求16至20中任一項所述的熱交換器(500)，其特征在于，進一步包含: 多個翅片(700)，所述多個翅片(700)在所述管(600)之間交替地堆疊;其中， 所述第一葉片(20,120,320)被插入間隙(532)中，所述間隙(532)通過將葉片形狀的芯子塞入所述第一部分(520)和所述第二部分(540)之間的所述翅片(700)而形成。27.如權利要求1所述的插入部，其特征在于，進一步包含: 彈性基部(244)，所述彈性基部(244)由彈性材料形成在所述基部(I12)上，并且被構造成彈性地接觸所述管(600);和 至少兩個薄膜(210，220，240)，所述至少兩個薄膜(210，220，240)中的每一個由彈性材料形成，以從所述基部(112)延伸并且掩蔽所述孔洞(30a，130a)，并且被構造成當所述彈簧部分(24，124)向內變形時彈性地變形;其中 所述彈性基部(244)橋接所述至少兩個薄膜(210，220，240)。
【文檔編號】F25B39/02GK106062500SQ201580010011
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年2月23日
【發明人】威廉·科克倫, 詹姆斯·斯坦德, 林康祐
【申請人】電裝國際美國公司