热交换器及其制造方法 本发明涉及热交换器及其制造方法，更具体来说涉及热交换器的箱和流体管之间的改进的连接结构和连接方法。
在有一个箱和连在箱上的例如流体进口管或流体出口管的流体管的惯用热交换器中，箱和流体管之间的焊接如下进行。例如，图9示出一个热交换器箱104，箱104有布置在箱104的箱壁103上的一个管插入孔102。毛边101可以围绕管插入孔102形成以增加箱104和流体管105的接触的表面面积，即增加箱104和流体管105之间的焊接面积。流体管105的一个端部可以插入管插入孔102中，使得流体管105的顶部110布置得超过毛边101的顶部111。插入的流体管105可以通过点焊106临时地固定在箱104上。环形焊料107可以围绕流体管105的圆周放置并与箱壁103地外表面108接触。然后，可以将总成在炉中加热，借此使流体管105焊接在箱104上。
在这样的连接和焊接结构中，当总成在炉中加热时，如果发生任何振动，环形焊料107可能从箱壁103的外表面移开。如果发生这种移开，可能保持与毛边101和流体管105接触的熔融的焊料量不够充分，不能在流体管105和箱104之间形成良好的焊接和连接状态。
另外，流体管105插入箱104的内部的长度往往较长，因此该部分会干扰流体流入箱104中，导致流入箱104的流体的相当大的压力损失。
另外，接触面积，即箱104和流体管105之间的焊接面积较小，因此，流体管105和箱104之间的连接强度可能不够。
因此，本发明的目的是提供一种在箱和流体管之间有一种连接结构的热交换器，它可以防止环形焊料在炉中加热期间，甚至，箱和流体管总成发生振动时，发生不希望的移开。
本发明的另外一个目的是提供一种制造这样的热交换器的方法。
本发明的另外一个目的是使流体管插入箱内部的的长度最短，借此箱中的压力损失最小。
本发明的另外一个目的是增加箱和流体管之间的接触面积，借此增加由其间焊接所得到的连接强度。
这些和其它目的可以由带有本发明的在箱和流体管之间的一种连接结构的热交换器来实现。本发明的热交换器包括：一个箱，该箱包括一个箱壁，该箱壁有布置在该箱壁上的管插入孔，流体管可以连在该箱壁上用于将流体引入该箱或者将流体排出该箱。箱壁可以有伸向该箱的内部围绕该管插入孔形成的毛边；流体管可以有例如通过使流体管本身弯曲而形成在其圆周上的法兰，该流体管的一个端部插入该管插入孔，使得该法兰与该箱壁的外表面接触。该流体管的插入端部被向外扩张并与该毛边铆接在一起。
一种制造本发明的热交换器的方法包括下列步骤：
围绕着布置在该箱的箱壁上的管插入孔形成伸向该箱内部的毛边；
通过例如将流体管本身弯曲而在该流体管的圆周上形成法兰；
将该流体管的一个端部插入该管插入孔，使得该法兰与该箱壁的外表面接触。和
将该流体管的插入端部扩张并与该毛边铆接在一起。
在这种热交换器和根据本发明制造该热交换器的方法中，因为法兰形成在流体管的圆周上，所以可以在流体管插入到管插入孔之前将环形焊料放在流体管的圆周上，使得环形焊料与法兰接触。借此，当流体管的端部插入到管插入孔并且使法兰与箱壁的外表面接触时，环形焊料可以牢牢地固定在法兰和箱壁之间。另外，因为流体管和箱在所述的总成内在炉中加热和焊接，所以环形焊料的位置在加热过程中，甚至当总成发生振动时总是可以保持在所希望的位置上。结果，足够量的熔融的焊料可以供至流体管和箱壁之间的连接部位，借此确保获得良好的焊接状态。
另外，因为流体管的插入端部被扩张并与毛边铆接在一起，所以流体管插入箱内部的的长度可以最短。因此由流体管插入箱内的部分引起的箱内的压力损失与惯用结构的比较可以最少。
另外，因为法兰与箱壁的外表面接触和流体管的插入端部与形成在箱壁上的毛边接触，所以流体管和箱之间的接触面积可以增加。因此在其间的连接强度和焊接强度也可以增加。
另外，因为流体管的插入端部与毛边铆接在一起，使流体管的插入端部伸过毛边并与其铆接在一起，所以流体管可以牢牢地固定在箱上。另外，与流体管的插入端部相对的一端(流体引入口或流体排出口)可以在铆接之前精确定位。因此在焊接之前无需在流体管和箱之间的临时固定，并且在焊接过程中诸如利用固定架的那种固定也是不需要的。因此，制造过程可以简化，制造成本可以降低。
本发明的其它目的，特征和优点可以从参照适当附图对本发明的较佳实施例的详细描述获得理解。
现在参照适当附图介绍本发明的几个较佳的示范实施例。然而这些实施例仅仅是示范说明，并不是用来限制本发明的。
图1是本发明的一个实施例的热交换器的透视图；
图2是图1所示热交换器的分解透视图；
图3是图1所示热交换器局部放大正视图；
图4是图1所示热交换器的流体管和箱壁之间的连接部分的放大竖向剖视图；
图5是图1所示热交换器的流体管和箱壁之间的连接部分的放大竖向剖视图并且示出按照本发明的另外一个实施例将流体管的端部扩张并与箱壁的毛边砸紧在一起的方法；
图6是焊接以前图1所示热交换器的流体管和箱壁之间的连接部分的放大竖向剖视图；
图7是本发明的另外一个实施例的热交换器的流体管和箱壁之间的连接部分的一部分的竖向剖视图；
图8是本发明的另外一个实施例的热交换器的流体管和箱壁之间的连接部分的一部分的竖向剖视图；
图9是惯用热交换器的流体管和箱壁之间的连接部分的一部分的竖向剖视图。
参阅图1和2，其中示出了按照本发明提供的热交换器1。热交换器1包括一对箱2和3。每个箱2和3可以由箱件2a或者3a和座件2b或者3b构成为一个桶2c或者3c。可以设置进口管4和出口管5作为流体管以便将流体(例如制冷剂)分别引入箱2和从箱2排出。进口管4和出口管5可以焊接在箱2上。多个扁平的传热管6(例如，制冷剂管)可以充以流体地相互连接在箱2和3之间。波纹片7可以布置在每个传热管6的任何一个表面上或者两个表面上。侧面零件8和9分别设在最上面的波纹片7a的上表面上和最下面的波纹片7b的下表面上。每个箱2和3可以在两个纵向端部分别由盖10和11关闭。箱2的内部可以由设置在箱2中的隔板13分成两个部分12a和12b。
进口管4和出口管5可以连在分别在箱2的箱件2a上形成的管插入孔14和15中。进口管4和出口管5的另外一端形成敞开端4a或5a用作流体引入口或流体排出口，如图2和3所示。
进口管4和出口管5可以如下地连在箱2上。出于解释目的，现在仅仅介绍进口管4的连接，出口管5也可以按照如下的方式连接。术语流体管可以指进口管4或者出口管5。
箱件2a有其上形成管插入孔14和15的箱壁。如图4-6所示，伸向箱2内部的毛边17可以沿着管插入孔14的周围形成。法兰4b可以在靠近流体管4的端部4c形成在流体管4的圆周上。法兰4b可以通过将流体管4在其本身上弯曲而形成，于是一个法兰形成部分便沿着轴向向外突出出来。也可以采用其它形成法兰4b的方法。流体管4的端部4c可以插入管插入孔14而伸向箱2的内部。
在流体管4的端部4c插入到管插入孔14之前，先将环形焊料18放在流体管4的端部4c的周围，使得环形焊料18与法兰4b接触。环形焊料18的内径可以小于法兰4b的外径。在该实施例中，环形焊料18可以有梯形横截面。在此情况下，流体管4的端部4c可以插入管插入孔14直至使法兰4b与箱壁16的外表面相接触，如图5所示。流体管4的插入端部4c伸过毛边17的顶部30。箱件2a(箱壁16)，流体管4和环形焊料18总成可以从下侧由下架19来支承。冲头20可以从上侧压在流体管4的插入端部4c上。冲头20可以有形成为弯曲凹部的环形砸边部分20a。流体管4的端部4c可以通过冲头20的下压力与毛边17铆接在一起。当冲头20向下压在流体管4的端部4c和毛边17上时，端部4c和毛边17扩张向外敞开并且铆接在箱壁16的表面上。端部4c被冲压得使其上表面沿着冲头20的砸边部分20a弯曲。换句话说，被冲压端部4c的面朝箱2内部的表面形成为向箱2内部凸起的弯曲表面。因为箱2的箱件2a和座件2b是独立的结构，所以在制造过程中可以进行这样的冲压和铆接。
通过上述的冲压，如图6所示，流体管4通过被冲压的端部4c固定在箱壁16上和通过被冲压的毛边17固定在法兰4b上。另外，也可以设置环形焊料18的锥形部分25。锥形部分25可以有梯形截面并且可以被固定在箱壁16和法兰4b之间。在铆接之后，将总成放在炉中，在其内加热和焊接。在加热期间环形焊料18被融化，熔融的焊料18供至流体管4和箱壁16的接触部分以便焊接。焊接后的状态示于图4中。
在该实施例中，因为环形焊料18在焊接前被牢牢地固定在法兰4b和箱壁16之间，所以当总成被加热和焊接时，在炉中加热期间，即使发生振动时，被固定的环形焊料18也不会从所希望的位置移开，因此足够量的熔融焊料总是被供至在流体管4和箱壁16之间的连接部分，因而可以在其间获得良好的焊接状态。因此可以确保在流体管4和箱壁16之间的强固连接。
另外，因为流体管4的插入端部4c向外扩张并且与毛边17铆接在一起，所以流体管4的端部4c朝向箱2内部方向的插入长度可以最小。因此由插入端部引起的箱2内的任何压力损失与惯用结构的比较将最小。
另外，流体管4的法兰4b与箱壁16的外表面接触并且流体管4的被铆接的端部4c与形成在箱壁上的被冲压的毛边17的表面接触，因此流体管4在足够宽阔的接触面积上与箱壁16接触，借此进一步增加了流体管4和箱壁16之间的连接强度
另外，流体管4的端部4c与毛边17铆接在一起，使得被冲压的表面形成为向箱2的内部凸起的弯曲表面。因此，箱2内部的压力损失与例如凹形的弯曲表面比较是最小的。
另外，流体管4的端部4c可以插入管连接孔14中使得伸过毛边17的顶部30。另外，插入的端部4c与毛边17铆接在一起，因此，流体管4可以极其牢固地固定在箱壁16上。结果，当加热和焊接时，流体管4，特别是流体引入口4a可以相对于箱件2a放置和保持在希望的位置上，而无需采用特定支架将流体管4固定在箱件2a上。结果，制造工艺可以简化，制造热交换器1的成本可以降低。
虽然环形焊料可以有上述实施例的梯形截面，但是横截面的形状不特别受限于此。例如，根据示于图7的另外的实施例，也可以在冲压之前采用有三角形横截面的环形焊料21。另外，作为冲压前的结构，也可以采用如图8所示的另外一个实施例的有矩形横截面的环形焊料22。
虽然在这里详细地描述了本发明的几个实施例，但是本发明并不限于它们。本领域内的普通技术人员知道，还可以作出各种改变而不会与本发明的新颖的，优越的技术有实质的脱离。因此，这里所描述的实施例仅为举例而已。可以理解，本发明的范围不受它们的限制，而是由后附的权利要求所确定。