用于熱交換器的箱和制造用于熱交換器的箱的方法
【專利摘要】一種箱(1)，所述箱(1)包括具有開(kāi)口的箱壁(4)，所述開(kāi)口構(gòu)造成大致矩形形狀，所述矩形形狀在縱向和橫向上延伸，其中箱壁(4)的垂直于開(kāi)口的縱向的橫截面是彎曲的，并且箱底部(5)形成為圍繞箱壁(4)的整個(gè)開(kāi)口延伸。入口位置(GP)設(shè)置在箱底部(5)的在箱壁(4)的縱向上延伸的一個(gè)側(cè)面(5a)的縱向中心部分中。在這種情況下，在箱(1)的縱向中心部分處，在沿著箱壁(4)的彎曲橫截面的方向上產(chǎn)生樹(shù)脂的流動(dòng)。即，在相對(duì)于由內(nèi)部壓力負(fù)載引起的箱(1)的變形的方向的加強(qiáng)方向上產(chǎn)生樹(shù)脂的流動(dòng)，以在箱的變形方向上均勻地定向玻璃纖維。這樣，箱(1)的強(qiáng)度和耐用性被提高。
【專利說(shuō)明】用于熱交換器的箱和制造用于熱交換器的箱的方法
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本公開(kāi)基于并通過(guò)引用包括2012年2月17日提交的日本專利申請(qǐng)2012-32556。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本公開(kāi)涉及熱交換器的樹(shù)脂箱，例如，所述熱交換器用作發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)中的 散熱器，或用作加熱空氣的加熱器芯。
【背景技術(shù)】
[0004] 例如，在專利文獻(xiàn)1中描述的熱交換器包括通過(guò)使用合成樹(shù)脂形成的箱，在所述 合成樹(shù)脂中添加玻璃纖維作為加強(qiáng)材料。
[0005] 如圖16和17中所示，該箱100具有橫截面，其中頂部是彎曲的，并且該箱100形 成開(kāi)口，所述開(kāi)口構(gòu)造成大致矩形形狀（大致長(zhǎng)方形形狀）。此外，箱100具有箱底部110， 所述箱底部110圍繞箱100的整個(gè)開(kāi)口延伸。芯板憑借卷邊壓接通過(guò)未圖示的填料固定到 箱底部110。在模制箱100的時(shí)候，鑒于樹(shù)脂的良好流動(dòng)和樹(shù)脂填充時(shí)間的縮短，注射成型 模具的腔處的入口 G的開(kāi)口，即形成樹(shù)脂的填充口的入口位置GP (在圖中用箭頭指示），如 圖14中所示通常設(shè)置在箱100的縱向端部（箱100的橫向表面）中，或如圖15中所示，在 箱100的縱向中心部分中的頂部中。
[0006] 此外，專利文獻(xiàn)2公開(kāi)了在模制具有局部地設(shè)置在箱100的兩個(gè)相對(duì)的縱向表面 中的一個(gè)縱向表面中的諸如管的突出部的箱100時(shí)，，兩個(gè)入口位置GP分別地設(shè)置在箱100 的橫向表面中和箱1〇〇的縱向表面中的沒(méi)有突出部的另一個(gè)表面中，如圖18中所示。根據(jù) 上面的現(xiàn)有技術(shù)，樹(shù)脂的流動(dòng)會(huì)在縱向表面中的沒(méi)有突出部的另一個(gè)縱向表面處被擾動(dòng)。 因此，樹(shù)脂的收縮在模制之后可以在具有突出部的一側(cè)和沒(méi)有突出部的另一側(cè)之間平衡。 這樣，可以限制箱100的翹曲。
[0007] 然而，在圖14的情況中，其中入口位置GP設(shè)置在箱100的橫向表面中，并且在圖 15的情況中，其中入口位置GP設(shè)置在箱100的中心部分的頂部，樹(shù)脂在箱100的頂部（中 心線0經(jīng)過(guò)的位置）處在箱100的縱向（圖15中的左右方向）上流動(dòng)。如圖16和17中 所示，在該箱頂部處的樹(shù)脂的流動(dòng)是在相對(duì)于箱100的變形的方向（E-E方向，F(xiàn)-F方向）的 非加強(qiáng)方向上的流動(dòng)，所述變形通過(guò)箱100的內(nèi)部壓力負(fù)荷導(dǎo)致。即，添加在樹(shù)脂中的玻璃 纖維在箱100的縱向（垂直于附圖平面的方向）上定向。這相對(duì)于箱100的強(qiáng)度和耐用性 是不利的。圖16是沿著圖14中的線XVI-XVI獲得的剖視圖，并且圖17是沿著圖15中的 線XVII-XVII獲得的剖視圖。
[0008] 此外，在入口位置GP設(shè)置在箱中心部分的頂部的情況下，入口位置GP定位在箱 100中的由內(nèi)部壓力負(fù)荷導(dǎo)致的最大應(yīng)力發(fā)生部分中。因此，箱100的強(qiáng)度可能通過(guò)在入口 位置GP處的殘余應(yīng)力不利地惡化。
[0009] 在專利文獻(xiàn)2公開(kāi)的現(xiàn)有技術(shù)中，入口位置GP設(shè)置在兩個(gè)位置，所述位置分別地 定位在箱100的橫向表面和縱向表面中。因此，如圖18中所示，從設(shè)置在箱100的橫向表面 的入口位置GP填充的樹(shù)脂的流動(dòng)，和從設(shè)置在箱100的縱向表面的另一個(gè)入口位置GP填 充的樹(shù)脂的流動(dòng)分別從不同的方向匯合在一起。因此，在由附圖中的點(diǎn)線指示的位置產(chǎn)生 焊接線。該焊接線產(chǎn)生在受到內(nèi)部壓力負(fù)荷的最大影響的箱頂板部分中。因此，箱1〇〇的 強(qiáng)度和耐用性可能不利地惡化。
[0010] 此外，在專利文獻(xiàn)2的結(jié)構(gòu)中，如圖19中所示，樹(shù)脂的流動(dòng)可能在鄰近突出部120 的區(qū)域快速改變。因此，在玻璃纖維的定向中可能產(chǎn)生大量的混亂。即，與圖19中的其中 玻璃纖維在箱100的縱向上均勻地定向的Η部分比較，如圖19中的I部分指示，在鄰近突 出部120的區(qū)域處的玻璃纖維的定向產(chǎn)生迅速的改變。因此，與箱100的內(nèi)壓負(fù)荷相關(guān)的 箱100的強(qiáng)度趨于惡化。
[0011] 引用列表
[0012] 專利文獻(xiàn)
[0013] 專利文獻(xiàn) 1 JPS56-56595A(對(duì)應(yīng)美國(guó) 4, 316, 503 Α)
[0014] 專利文獻(xiàn) 2 JPH03-142214A
【發(fā)明內(nèi)容】
[0015] 鑒于上面的問(wèn)題形成本公開(kāi)，并且本公開(kāi)的一個(gè)目的是提供一種熱交換器的箱和 用于制造所述箱的方法，其可以通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)置入口位置，提高抵抗內(nèi)部壓力負(fù)荷的箱的 強(qiáng)度和耐用性。
[0016] 為實(shí)現(xiàn)上面的目的，根據(jù)本公開(kāi)，提供用于一種熱交換器的箱，包括具有開(kāi)口的箱 壁，所述開(kāi)口構(gòu)造成大致矩形形狀，所述矩形形狀在彼此垂直的縱向和橫向上延伸，其中垂 直于開(kāi)口的縱向的箱壁的橫截面是彎曲的，并且箱底部形成為圍繞箱壁的整個(gè)開(kāi)口延伸， 并且構(gòu)造成連接芯板。箱壁是樹(shù)脂模制產(chǎn)品，所述樹(shù)脂模制產(chǎn)品，所述樹(shù)脂模制產(chǎn)品通過(guò)將 添加有作為增強(qiáng)材料的纖維的纖維混合樹(shù)脂填充到注射成型模具（Μ)中模制而成；并且， 形成纖維混合樹(shù)脂的填充口的入口位置僅設(shè)置在箱底部的在箱壁的縱向上延伸的一個(gè)側(cè) 面的至少一個(gè)位置中。
[0017] 此外，為實(shí)現(xiàn)上面的目的，根據(jù)本公開(kāi)，提供一種用于熱交換器的箱，包括具有開(kāi) 口的箱壁，所述開(kāi)口構(gòu)造成大致正方形形狀，所述正方形形狀在彼此垂直的第一方向和第 二方向上延伸，其中垂直于開(kāi)口的第一方向的箱壁的橫截面是彎曲的，并且，箱底部形成為 圍繞箱壁的整個(gè)開(kāi)口延伸，并且構(gòu)造成連接芯板。箱壁是樹(shù)脂模制產(chǎn)品，所述樹(shù)脂模制產(chǎn) 品通過(guò)將添加有作為增強(qiáng)材料的纖維的纖維混合樹(shù)脂填充到注射成型模具中模制而成；并 且，形成纖維混合樹(shù)脂的填充口的入口位置僅設(shè)置在箱底部的在第一方向上延伸的一個(gè)側(cè) 面的至少一個(gè)位置中。
[0018] 此外，為實(shí)現(xiàn)上面的目的，根據(jù)本公開(kāi)，提供一種用于制造熱交換器的箱的方法， 所述箱包括具有開(kāi)口的箱壁，所述開(kāi)口在彼此垂直的第一方向和第二方向上延伸，其中垂 直于開(kāi)口的第一方向的箱壁的橫截面是彎曲的，并且箱底部形成為圍繞箱壁的整個(gè)開(kāi)口延 伸，并且構(gòu)造成連接芯板。該方法包括步驟：將處于熔化狀態(tài)并包括作為增強(qiáng)材料添加的纖 維的纖維混合樹(shù)脂通過(guò)僅設(shè)置在注射成型模具的腔的一個(gè)側(cè)壁中的至少一個(gè)入口注射到 腔中，從而在腔中模制箱壁，所述側(cè)壁形成在第一方向上延伸的箱底部的一個(gè)側(cè)面；冷卻并 且固化在腔中模制的箱壁；并且從注射成型模具的腔中移除固化的箱壁。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1是根據(jù)本公開(kāi)的第一實(shí)施例的箱的剖視圖，散熱器芯安裝到所述箱。
[0020] 圖2是第一實(shí)施例的箱的透視圖。
[0021] 圖3是用于描述根據(jù)第一實(shí)施例的樹(shù)脂的流動(dòng)的箱的俯視圖。
[0022] 圖4是沿著圖3中的線IV-IV獲得的箱的剖視圖。
[0023] 圖5(a)是沿著縱向的箱的示意圖，顯示現(xiàn)有技術(shù)模型的樹(shù)脂的流動(dòng)，并且圖5(b) 是示意圖，顯示箱的橫截面中的箱的彎曲形狀，所述橫截面垂直于圖5(a)的縱向。
[0024] 圖6(a)是沿著縱向的箱的示意圖，顯示第一實(shí)施例的樹(shù)脂的流動(dòng)，并且圖6(b)是 示意圖，顯示箱的橫截面中的箱的彎曲形狀，所述橫截面垂直于圖6(a)的縱向。
[0025] 圖7(a)是根據(jù)第一實(shí)施例的箱的透視圖，顯示箱壁的頂板部分的橫截面，所述橫 截面沿著縱向切割，并且圖7(b)是箱的剖視圖，顯示圖7(a)的箱的頂部的內(nèi)部應(yīng)力的產(chǎn)生 區(qū)域。
[0026] 圖8(a)到8(c)是剖視圖，顯示分析箱的應(yīng)力狀態(tài)的模擬結(jié)果。
[0027] 圖9是評(píng)估圖，顯示條線圖，指示現(xiàn)有技術(shù)的箱和第一實(shí)施例的箱之間的強(qiáng)度比。
[0028] 圖10是根據(jù)本公開(kāi)的第二實(shí)施例的箱的俯視圖。
[0029] 圖11(a)是根據(jù)本公開(kāi)的第三實(shí)施例的箱的剖視圖，顯示沿著垂直于箱的縱向的 方向獲得的箱的橫截面，并且圖11(b)是放大的剖視圖，顯示圖11(a)中的區(qū)域XIB。
[0030] 圖12是剖視圖，顯示芯板憑借卷邊壓接通過(guò)填料固定到圖11(b)的箱底部的狀 態(tài)。
[0031] 圖13(a)是俯視圖，顯示第一實(shí)施例的箱的變形，并且圖13(b)是俯視圖，顯示第 二實(shí)施例的箱的變形。
[0032] 圖14是現(xiàn)有技術(shù)的箱的俯視圖。
[0033] 圖15是現(xiàn)有技術(shù)的另一個(gè)箱的俯視圖。
[0034] 圖16是沿著圖14中的線XVI-XVI獲得的截面圖。
[0035] 圖17是沿著圖15中的線XVII-XVII獲得的剖視圖。
[0036] 圖18是專利文獻(xiàn)2的箱的俯視圖。
[0037] 圖19是示意圖視圖，顯示專利文獻(xiàn)2的箱中樹(shù)脂的流動(dòng)。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 本公開(kāi)的實(shí)施例將在下文詳細(xì)地描述。
[0039] 實(shí)施例
[0040] (第一實(shí)施例）
[0041] 在本公開(kāi)的第一實(shí)施例中，將描述一個(gè)例子，其中本公開(kāi)的原理應(yīng)用到用于汽車 的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中的散熱器的箱。
[0042] 散熱器包括散熱器芯和一對(duì)箱1，所述散熱器芯在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑和外部空氣之間 交換熱量，所述一對(duì)箱1分別地設(shè)置在散熱器芯的上端部和下端部。
[0043] 如圖1中所示，散熱器芯包括：扁平管2,所述扁平管2傳導(dǎo)冷卻劑；散熱片（不示 出），安裝所述散熱片，使得散熱片接觸管2的表面；和芯板3,每個(gè)所述芯板3用于將散熱 器芯和對(duì)應(yīng)的箱1固定到一起。散熱器芯組裝成這樣的狀態(tài)，其中每個(gè)管2的兩個(gè)端部分 別地插入通過(guò)芯板3,并且組裝的散熱器芯例如通過(guò)在爐中釬焊一體地連接。
[0044] 管2、散熱片、和芯板3由諸如鋁的金屬制成，所述金屬具有高熱導(dǎo)率和輕的重量， 并且可以容易地加工。
[0045] 如圖2中所示，箱1通過(guò)箱壁4形成，所述箱壁4在縱向L上延長(zhǎng)。箱壁4的開(kāi)口 端部4a具有開(kāi)口 la，所述開(kāi)口 la構(gòu)造成大致矩形形狀（大致長(zhǎng)方形形式），所述矩形形狀 在彼此垂直的縱向（第一方向）L和橫向（第二方向）T上延伸。箱壁4的垂直于開(kāi)口 la 的縱向L的橫截面是彎曲的。箱壁4具有箱底部（凸緣部分）5,所述箱底部5構(gòu)造成凸緣 形式，并且形成為圍繞箱壁4的整個(gè)開(kāi)口 la延伸。
[0046] 如圖1中所示，組裝散熱器芯和箱1，使得芯板3的端部憑借卷邊壓接通過(guò)填料6 固定到箱底部5,以在箱1的內(nèi)部形成冷卻劑通道。填料6由諸如EPDM(乙丙橡膠）的材料 制成，所述材料具有彈性。在芯板3的端部憑借卷邊壓接固定到箱底部5的狀態(tài)下，填料6 被壓縮，并且被夾緊在箱底部5的端表面和芯板3之間。
[0047] 箱1 (更具體地，箱壁4)是樹(shù)脂模制產(chǎn)品，所述樹(shù)脂模制產(chǎn)品通過(guò)將纖維混合樹(shù)脂 (所述纖維混合樹(shù)脂通過(guò)將纖維作為加強(qiáng)料添加到例如聚酰胺樹(shù)脂中而生成）通過(guò)入口 G 填充到圖3中示出的注射成型模具Μ的腔200中模制而成。如圖3中所示，腔200的入口 G 的開(kāi)口，即形成纖維混合樹(shù)脂的填充口的入口位置GP (通過(guò)圖3中的箭頭指示）僅設(shè)置在 箱底部5的一個(gè)側(cè)面5a中，所述側(cè)面5a在箱壁4的縱向L上延伸。該入口位置GP設(shè)置在 箱底部5的中心部分的一個(gè)位置中，所述中心部分位于縱向L上的中心。具體地，入口 G設(shè) 置在腔200的側(cè)壁200a-200d中的形成箱底部5的側(cè)面5a的一個(gè)側(cè)壁200a的縱向中心部 分的一個(gè)位置中，所述側(cè)壁200a-200d包圍箱底部5。
[0048] 如上所述，當(dāng)入口位置GP設(shè)置在在縱向L上位于中心的箱底部5的中心部分的一 個(gè)位置中時(shí)，在入口位置GP處填充進(jìn)入腔200的樹(shù)脂如附圖中箭頭所示徑向流動(dòng)。在這種 情況下，如圖4中所示，在箱1的在縱向L上位于中心的中心部分，在沿著箱壁4的彎曲橫 截面的方向上產(chǎn)生樹(shù)脂的流動(dòng)。因此，在箱1的縱向中心部分的頂部（圖4中的B部分） 中（所述頂部具有響應(yīng)于內(nèi)部壓力負(fù)載產(chǎn)生的最大應(yīng)力），在相對(duì)于由內(nèi)部壓力負(fù)載引起 的箱1的變形方向（圖4中的C-C方向）的加強(qiáng)方向上產(chǎn)生樹(shù)脂的流動(dòng)，以將玻璃纖維均 勻地定向在箱1的變形方向上。圖4是沿著圖3中的線IV-IV獲得的箱1的剖視圖。
[0049] 這里，由箱內(nèi)部壓力產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力的分析結(jié)果在現(xiàn)有技術(shù)的箱模型（在下文稱為 現(xiàn)有技術(shù)模型）和本實(shí)施例的箱模型（在下文稱為本實(shí)施例模型）之間進(jìn)行比較，其中在 現(xiàn)有技術(shù)的箱模型中，入口位置GP設(shè)置在箱底部5的位于箱1的橫向T的中心的中心部分 中的一個(gè)位置處，在本實(shí)施例的箱模型中，入口位置GP設(shè)置在箱底部5的位于縱向L的中 心的中心部分中的一個(gè)位置中）。圖5(a)和5(b)顯示現(xiàn)有技術(shù)模型的樹(shù)脂的流動(dòng)（玻璃 纖維的定向）。特別地，圖5 (a)是顯示箱1的縱向L的示意圖，并且圖5(b)是顯示在垂直 于箱1的縱向L的一個(gè)平面中的箱1的橫截面（箱壁4的彎曲形狀）的示意圖。圖6(a) 和6(b)顯示本實(shí)施例的模型的樹(shù)脂的流動(dòng)（玻璃纖維的定向）。具體地，圖6 (a)是顯示箱 1的縱向L的示意圖，并且圖6(b)是顯示在垂直于箱1的縱向L的一個(gè)平面中的箱1的橫 截面（箱壁4的彎曲形狀）的示意圖。
[0050] 在箱中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力示出在箱1的切割模型中，所述切割模型由沿著縱向L切割 圖7(a)中的箱壁4的頂部準(zhǔn)備。具體地，圖7(b)中示出的箱頂部的內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生部分（由 圖7(b)中的圓圍繞的部分）在沿著圖7(b)中的VIII-VIII線（見(jiàn)圖8(a)到8(c))獲得 的橫截面中被檢驗(yàn)。
[0051] 圖8(a)到8(c)顯示內(nèi)應(yīng)力的模擬結(jié)果。具體地，圖8(a)顯示現(xiàn)有技術(shù)模型。圖 8(b)顯示本實(shí)施例模型。除了現(xiàn)有技術(shù)模型和本實(shí)施例模型以外，圖8(c)顯示參考模型， 其中玻璃纖維定向在相對(duì)于箱1的縱向L成45度角度的方向上。圖8(a)到8(c)的陰影區(qū) 域是最大內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生在箱1的箱壁4中的區(qū)域。在下文，最大內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的區(qū)域，即圖8(a) 到（c)中示出的陰影區(qū)域，將稱為最大應(yīng)力產(chǎn)生區(qū)域。
[0052] 在現(xiàn)有技術(shù)模型和本實(shí)施例模型之間的比較中，發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)有技術(shù)模型的最大應(yīng) 力產(chǎn)生區(qū)域是100%的情況下，本實(shí)施例的最大應(yīng)力產(chǎn)生區(qū)域是現(xiàn)有技術(shù)模型的最大應(yīng)力 產(chǎn)生區(qū)域的65%。即，與現(xiàn)有技術(shù)模型比較，本實(shí)施例模型可以減少最大應(yīng)力產(chǎn)生區(qū)域約 35%。
[0053] 此外，參考模型的最大應(yīng)力產(chǎn)生區(qū)域是現(xiàn)有技術(shù)模型的75%，并且因而與現(xiàn)有技 術(shù)模型比較，參考模型可以減少最大應(yīng)力產(chǎn)生區(qū)域約25%。然而，與本實(shí)施例模型比較的參 考模型，最大應(yīng)力產(chǎn)生區(qū)域增加約10%。
[0054] 如上所述，在本實(shí)施例模型中，比較現(xiàn)有技術(shù)模型和參考模型，最大應(yīng)力產(chǎn)生區(qū)域 減少，并且因而理解本實(shí)施例模型相對(duì)于箱內(nèi)部壓力具有高強(qiáng)度。
[0055] 然后，現(xiàn)有技術(shù)模型的實(shí)際設(shè)備（通過(guò)樹(shù)脂模制形成的實(shí)際的箱）通過(guò)使用現(xiàn)有 技術(shù)模型的入口位置GP制備，并且本實(shí)施例模型的實(shí)際的設(shè)備（通過(guò)樹(shù)脂模制形成的實(shí)際 的箱）通過(guò)使用本實(shí)施例模型的入口位置GP制備。在現(xiàn)有技術(shù)模型的實(shí)際設(shè)備和本實(shí)施 例模型的實(shí)際設(shè)備上執(zhí)行強(qiáng)度測(cè)試。該測(cè)試是蠕變?cè)囼?yàn)，在高溫和高壓下執(zhí)行。在蠕變?cè)?驗(yàn)中，測(cè)量下述時(shí)間周期，所述時(shí)間周期從開(kāi)始蠕變?cè)囼?yàn)的時(shí)間到箱破裂的時(shí)間。箱1的強(qiáng) 度基于測(cè)量的時(shí)間周期的長(zhǎng)度評(píng)估。在下文，現(xiàn)有技術(shù)模型的實(shí)際的設(shè)備將稱為現(xiàn)有技術(shù) 箱，并且本實(shí)施例模型的實(shí)際的設(shè)備將稱為本實(shí)施例箱。
[0056] 圖9顯示條線圖，指示現(xiàn)有技術(shù)箱和本實(shí)施例箱之間的強(qiáng)度比。在圖9的條線圖 中，現(xiàn)有技術(shù)箱的強(qiáng)度比指示為1〇〇%。
[0057] 蠕變?cè)囼?yàn)的結(jié)果指示，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)箱，本實(shí)施例箱的強(qiáng)度比約為140%，并且 本實(shí)施例箱的強(qiáng)度是現(xiàn)有技術(shù)箱的強(qiáng)度的約1.4倍。換句話說(shuō)，直到箱的破裂時(shí)間為止的 本實(shí)施例箱的壽命是現(xiàn)有技術(shù)箱的壽命的約1. 4倍，并且因而與現(xiàn)有技術(shù)箱比較，本實(shí)施 例箱顯示更高的耐用性。
[0058] 提供圖9中示出的箱A和箱B，以示出箱1的尺寸差異。與箱B比較，箱A在縱向 上具有較長(zhǎng)的尺寸，并且在橫向上具有較寬的尺寸。與現(xiàn)有技術(shù)箱比較，與箱1的尺寸無(wú) 關(guān)，本實(shí)施例箱的強(qiáng)度比比現(xiàn)有技術(shù)箱的強(qiáng)度比高。
[0059](第一實(shí)施例的作用和優(yōu)點(diǎn)）
[0060] 第一實(shí)施例的箱1在箱底部5的一個(gè)側(cè)面5a中具有入口位置GP，所述側(cè)面5a在 箱壁4的縱向L上延伸，并且該入口位置GP設(shè)置在箱底部5的在縱向L中位于中心的中心 部分中的一個(gè)位置處。在這種情況下，如圖4中所示，從入口位置GP填充的樹(shù)脂，在內(nèi)部壓 力負(fù)載較大的箱壁4的頂部的中心部分中沿著箱壁4的彎曲的橫截面（垂直于縱向L的 橫截面）流動(dòng)。這樣，流動(dòng)沿著相對(duì)于箱1的變形（所述變形由內(nèi)部壓力負(fù)載引起）方向 (圖4中的C-C方向）的加強(qiáng)方向上，以將玻璃纖維均勻地定向在箱1的變形方向上。因 而，根據(jù)箱模型的模擬結(jié)果和使用實(shí)際裝置的強(qiáng)度測(cè)試的結(jié)果，很明顯，箱1的強(qiáng)度和耐用 性得到提1?。
[0061] 此外，因?yàn)槿肟谖恢肎P設(shè)置在所述一個(gè)位置中，當(dāng)在注射成型模具Μ中模制模制 產(chǎn)品時(shí)，在模制產(chǎn)品冷卻和固化之后從腔200釋放的模制產(chǎn)品將不具有焊接線，所述焊接 線否則將因?yàn)檠夭煌较蚨ㄏ虻臉?shù)脂流的碰撞而產(chǎn)生。因此，能夠限制由焊接線的產(chǎn)生引 起的箱1的強(qiáng)度的降低。
[0062] (第二實(shí)施例）
[0063] 如圖10中所示，本公開(kāi)的第二實(shí)施例是一個(gè)例子，其中入口位置GP設(shè)置在箱底部 5的側(cè)面5a的多個(gè)位置中（圖10中是兩個(gè)位置），所述側(cè)面5a在縱向L上延伸。具體地， 第二實(shí)施例是這樣的例子，其中入口 G設(shè)置在第一實(shí)施例的圖3中示出的注射成型模具Μ 的腔200的側(cè)壁200a中的多個(gè)位置（在本實(shí)施例中是兩個(gè)位置）。
[0064] 在這種情況下，從一個(gè)入口 G (入口位置GP)填充的樹(shù)脂，和從另一個(gè)入口 G (入口 位置GP)填充的樹(shù)脂，大致在相同的方向上流動(dòng)。即，在縱向L上的箱1的整個(gè)長(zhǎng)度中，樹(shù) 脂沿著箱壁4的彎曲的橫截面從一個(gè)箱底部側(cè)面（入口位置GP設(shè)置在所述箱底部側(cè)面中） 流動(dòng)到另一個(gè)箱底部側(cè)面。這樣，在箱壁4的頂部中（在所述頂部中內(nèi)部壓力負(fù)載較大）， 樹(shù)脂的流動(dòng)沿著相對(duì)于箱1的變形方向的加強(qiáng)方向發(fā)生，以將玻璃纖維均勻地定向在箱1 的變形方向上。因此，箱1的強(qiáng)度和耐用性被提高。
[0065] 上面討論的專利文獻(xiàn)2公開(kāi)的現(xiàn)有技術(shù)，其中入口位置GP放置在箱1的橫向表面 和縱向表面中。在這種情況下，從設(shè)置在箱1的橫向表面中的入口位置GP填充的樹(shù)脂的流 動(dòng)方向基本上不同于從設(shè)置在箱1的縱向表面中的入口位置GP填充的樹(shù)脂的流動(dòng)方向。因 此，深的焊接線形成在兩個(gè)樹(shù)脂流彼此匯合的區(qū)域中。
[0066] 相比之下，在第二實(shí)施例中，多個(gè)入口位置GP設(shè)置在共同的箱底部5中。因此，從 每個(gè)入口位置GP填充進(jìn)入腔的樹(shù)脂趨于在沿著箱壁4的橫截面并且垂直于箱1的縱向L的 方向上流動(dòng)。即，在從各個(gè)入口位置GP填充進(jìn)入腔的樹(shù)脂的流動(dòng)方向之間沒(méi)有大的差異， 并且這些樹(shù)脂的流動(dòng)大致在共同的方向上。因此，與專利文獻(xiàn)2相比較，能夠限制焊接線的 產(chǎn)生。因而，能夠限制由于焊接線的產(chǎn)生引起的箱1的強(qiáng)度的降低。
[0067](第三實(shí)施例）
[0068] 本公開(kāi)的第三實(shí)施例是第一實(shí)施例或第二實(shí)施例的變形。如圖11(a)中所示，第 三實(shí)施例是一個(gè)例子，其中凹部7形成在箱底部5的側(cè)面5a中，并且入口位置GP設(shè)置在凹 部7中。
[0069] 在入口痕跡（所述入口痕跡在樹(shù)脂的填充之后留下）從箱底部5的側(cè)面5a向外 突出的情況下，會(huì)可能引起卷邊壓接失敗，諸如在將芯板3的端部卷邊壓接到箱底部5的時(shí) 候，卷邊壓接強(qiáng)度不足，或不能正常將芯板3的端部卷邊壓接到箱底部5上。因此，在這種 情況下，切掉入口痕跡的后加工是必須的。
[0070] 與此相比之下，如圖11(b)中所示，當(dāng)入口位置GP設(shè)置在凹部7中時(shí)（所述凹部 7形成在箱底部5的側(cè)面5a中），能夠限制入口痕跡（（附圖中的入口殘留部）從箱底部5 的側(cè)面5a向外突出。這時(shí)，期望設(shè)置凹部7的深度以避免入口痕跡從箱底部5的側(cè)面5a 向外突出。這樣，不需要具有后加工以切割入口痕跡，并且限制芯板3的卷邊壓接失效是可 能的，所述卷邊壓接失效會(huì)由入口痕跡的保留引起。
[0071] 此外，在箱底部5的側(cè)面5a中形成凹部7的時(shí)候，可以留下一個(gè)角部，在靠著箱底 部5卷邊壓接芯板3的時(shí)候，所述角部可以用做基點(diǎn)。
[0072] S卩，相對(duì)于圖11(b)中示出的箱底部5,在箱底部5的端表面（所述端表面與芯板 3協(xié)作夾緊填料6)限定為密封表面5b，并且箱底部5的相對(duì)表面（所述相對(duì)表面與密封表 面5b相對(duì)，并且接合芯板3的端部）限定為接合表面5c的情況下，其中設(shè)置有所述入口位 置GP的凹部7在箱底部5的側(cè)面5a的一部分保留在接合表面5c -側(cè)的狀態(tài)下凹陷。利 用上面的構(gòu)造，如圖12中所示，因?yàn)橄涞撞?的側(cè)面5a的該部分在凹部7的接合表面5c 一側(cè)保留，所以芯板3的端部可以通過(guò)卷邊壓接固定到箱底部5,而角部C用作基點(diǎn)，在所述 角部C處，箱底部5的側(cè)面5a和接合表面5c彼此匯合。即，甚至當(dāng)凹部7形成在箱底部5 的側(cè)面5a中，以將入口位置GP設(shè)置在凹部7中時(shí)，由于角部C的設(shè)置，芯板3和底部5的 卷邊壓接性能不會(huì)惡化。因而，可以實(shí)現(xiàn)與凹部7不在箱底部5的側(cè)面5a中形成的情況下 的卷邊壓接性能等同的卷邊壓接性能。
[0073](變形例）
[0074] 在第一到第三實(shí)施例中，討論了用于散熱器中的箱1的例子?？蛇x擇地，本公開(kāi)的 箱可以用作另一個(gè)熱交換器的樹(shù)脂箱，所述箱不是散熱器而是例如用于加熱空氣的加熱器 芯、用于冷卻由增壓器壓縮的空氣的中間冷卻器、或用在EGR設(shè)備中的用于使排氣的一部 分再循環(huán)進(jìn)入吸入空氣的EGR冷卻器。
[0075] 在第一到第三實(shí)施例中，玻璃纖維添加在樹(shù)脂材料中，作為加強(qiáng)材料。然而，加強(qiáng) 材料不受限于玻璃纖維。例如，碳纖維可以用作加強(qiáng)材料。
[0076] 在第一實(shí)施例中，討論了這樣的例子，其中入口位置GP設(shè)置在箱底部5的中心部 分，所述中心部分位于縱向L的中心。然而，將入口位置GP設(shè)置在箱底部5的中心部分中 不是絕對(duì)必要的。例如，入口位置GP可以設(shè)置在另一個(gè)位置，所述位置朝向箱底部5的縱 向L上的一個(gè)端部或箱底部5的縱向L上的另一個(gè)端部偏離箱底部5的中心部分。
[0077] 在第一到第三實(shí)施例中，箱1被描述，所述箱1構(gòu)造成大致矩形形狀（大致長(zhǎng)方形 形式），具有縱向L和橫向T。然而，本公開(kāi)不受限于構(gòu)造成大致矩形形狀的箱1。例如，本 公開(kāi)可以應(yīng)用到箱1，所述箱1具有構(gòu)造成大致正方形形狀的開(kāi)口。例如，在圖13(a)中示 出的第一實(shí)施例的變型的情況下，可以使用包括箱壁4的箱300。箱300的箱壁4具有開(kāi)口 la，所述開(kāi)口 la構(gòu)造成大致正方形形狀，所述正方形形狀在彼此垂直的第一方向L1和第二 方向T1上延伸。箱壁4的橫截面（所述橫截面垂直于開(kāi)口 la的第一方向L1)如在第一實(shí) 施例中是彎曲的。在俯視圖中的圖13(a)中示出的箱300的形狀是大致正方形形狀，并且 箱底部5的一個(gè)側(cè)面5a (所述側(cè)面5a在箱壁4的第一方向L1上延伸）具有入口位置GP， 所述入口位置GP設(shè)置在側(cè)面5a的中心部分中，所述中心部分位于第一方向L1的中心?？?選擇地，如在圖13 (b)中示出的第二實(shí)施例的變型的情況下，可以設(shè)置箱300,所述箱300具 有與圖13(a)的變型例相似的形狀，即在俯視圖中構(gòu)造成具有大致正方形形狀（箱具有構(gòu) 造成大致正方形形狀的開(kāi)口 la)，并且入口位置G可以設(shè)置在箱底部5的側(cè)面5a中的多個(gè) 位置處，所述側(cè)面5a在箱壁4的第一方向上延伸。此外，圖13 (a)和圖13 (b)中不出的每 個(gè)變型例的入口位置GP可以設(shè)置在如第三實(shí)施例中的凹部7中。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于熱交換器的箱，包括具有開(kāi)口（la)的箱壁（4)，所述開(kāi)口（la)構(gòu)造成大致 矩形形狀，所述矩形形狀在彼此垂直的縱向（L)和橫向（T)上延伸，其中垂直于開(kāi)口（la) 的縱向（L)的箱壁（4)的橫截面是彎曲的，并且箱底部（5)形成為圍繞箱壁（4)的整個(gè)開(kāi) 口（la)延伸，并且構(gòu)造成連接芯板（3)，其中： 箱壁（4)是樹(shù)脂模制產(chǎn)品，所述樹(shù)脂模制產(chǎn)品通過(guò)將添加有作為增強(qiáng)材料的纖維的纖 維混合樹(shù)脂填充到注射成型模具（M)中模制而成；并且 形成纖維混合樹(shù)脂的填充口的入口位置（GP)僅設(shè)置在箱底部（5)的在箱壁（4)的縱 向（L)上延伸的一個(gè)側(cè)面（5a)的至少一個(gè)位置中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱，其中箱底部（5)的所述一個(gè)側(cè)面（5a)的所述至少一個(gè)位 置僅包括一個(gè)位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的箱，其中箱底部（5)的所述一個(gè)側(cè)面（5a)的所述一個(gè)位置是 在箱底部（5)的所述一個(gè)側(cè)面（5a)的在縱向（L)上位于中心的中心部分。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱，其中箱底部（5)的所述一個(gè)側(cè)面（5a)的所述至少一個(gè)位 置包括多個(gè)位置。
5. -種用于熱交換器的箱，包括具有開(kāi)口（la)的箱壁（4)，所述開(kāi)口（la)構(gòu)造成大致 正方形形狀，所述正方形形狀在彼此垂直的第一方向（L1)和第二方向（T1)上延伸，其中垂 直于開(kāi)口（la)的第一方向（L1)的箱壁（4)的橫截面是彎曲的，并且箱底部（5)形成為圍 繞箱壁（4)的整個(gè)開(kāi)口（la)延伸，并且構(gòu)造成連接芯板（3)，其中： 箱壁（4)是樹(shù)脂模制產(chǎn)品，所述樹(shù)脂模制產(chǎn)品通過(guò)將添加有作為增強(qiáng)材料的纖維的纖 維混合樹(shù)脂填充到注射成型模具（M)中模制而成；并且 形成纖維混合樹(shù)脂的填充口的入口位置（GP)僅設(shè)置在箱底部（5)的在第一方向（L1) 上延伸的一個(gè)側(cè)面（5a)的至少一個(gè)位置中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的箱，其中箱底部（5)的所述一個(gè)側(cè)面（5a)的所述至少一個(gè)位 置僅包括一個(gè)位置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的箱，其中箱底部（5)的所述一個(gè)側(cè)面（5a)的所述一個(gè)位置是 在箱底部（5)的一個(gè)側(cè)面（5a)的在第一方向（L1)和第二方向（L2)中的一個(gè)方向上位于 中心的中心部分。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的箱，其中箱底部（5)的所述一個(gè)側(cè)面（5a)的所述至少一個(gè)位 置包括多個(gè)位置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1到8的任何一個(gè)所述的箱，其中箱底部（5)的所述一個(gè)側(cè)面（5a)的 入口位置（GP)設(shè)置有凹部（7)，并且所述入口位置（GP)形成在凹部（7)中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的箱，其中： 芯板（3)的端部憑借卷邊壓接通過(guò)填料￠)固定到箱底部（5)，所述填料（6)具有彈 性； 箱底部（5)的端表面形成密封表面（5b)，所述端表面將填料（6)夾緊在箱底部（5)的 該端表面和芯板（3)之間； 箱底部（5)的與密封表面（5b)相對(duì)并且通過(guò)卷邊壓接與芯板（3)的端部結(jié)合的表面 形成接合表面（5c);并且 其中形成有所述入口位置（GP)的凹部（7)凹陷，使得在接合表面（5c)所在的一側(cè)保 留箱底部（5)的所述一個(gè)側(cè)面（5a)的一部分。
11. 一種用于制造熱交換器箱的方法，所述箱包括具有開(kāi)口（la)的箱壁（4)，所述開(kāi)口 (la)在彼此垂直的第一方向（L、L1)和第二方向（T、T1)上延伸，其中箱壁（4)的垂直于開(kāi) 口（la)的第一方向（L，L1)的橫截面是彎曲的，并且箱底部（5)形成為圍繞箱壁（4)的整 個(gè)開(kāi)口（la)延伸，并且構(gòu)造成連接芯板（3)，該方法包括以下步驟： 將處于熔化狀態(tài)并包括作為增強(qiáng)材料添加的纖維的纖維混合樹(shù)脂通過(guò)僅設(shè)置在注射 成型模具（M)的腔（200)的一個(gè)側(cè)壁（200a)中的至少一個(gè)入口（G)注射到腔（200)中，從 而在腔（200)中模制箱壁（4)，所述側(cè)壁（200a)形成在第一方向（L、L1)上延伸的箱底部 (5)的一個(gè)側(cè)面（5a); 冷卻并且固化在腔（200)中模制的箱壁（4);并且 從注射成型模具（M)的腔（200)中移除固化的箱壁（4)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中將纖維混合樹(shù)脂注射到注射成型模具（M)的腔 (200)中的步驟包括：通過(guò)設(shè)置在箱壁⑷的箱底部（5)的所述一個(gè)側(cè)壁（200a)中的所述 至少一個(gè)入口（G)將纖維混合樹(shù)脂注射到腔（200)中，所述側(cè)壁（200a)在第一方向（L)上 延長(zhǎng)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其中將纖維混合樹(shù)脂注射到注射成型模具（M) 的腔（200)中的步驟包括：僅通過(guò)作為在所述一個(gè)側(cè)壁（200a)中的所述至少一個(gè)入口（G) 設(shè)置的一個(gè)入口將纖維混合樹(shù)脂注射到腔（200)中。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其中將纖維混合樹(shù)脂注射到注射成型模具（M) 的腔（200)中的步驟包括：通過(guò)作為在所述一個(gè)側(cè)壁（200a)中的所述至少一個(gè)入口（G)設(shè) 置的多個(gè)入口將纖維混合樹(shù)脂注射到腔（200)中。
【文檔編號(hào)】B29C45/26GK104114972SQ201380009794
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月17日
【發(fā)明者】大野慎吾, 山本道泰, 石原義規(guī), 三富正榮 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝