專利名稱：熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種結(jié)合水冷內(nèi)燃機使用的熱交換器。
近來水冷內(nèi)燃機采用一種輕質(zhì)的摺皺翅片式散熱器，如同日本專利JP-U58-93678號所公開的熱交換器。這種現(xiàn)有技術(shù)的摺皺翅片式散熱器具有巨大的散熱能力，即每單位冷卻空氣通道面積能釋放的熱量。這種現(xiàn)有技術(shù)的摺皺翅片式散熱器是這樣構(gòu)造的將一對對置的水罐用多個扁平的冷卻水管連接起來，這些水管水平地延伸，其扁平的表面都在水平平面上，并在垂直方向上排列成層次，然后將摺皺而成的翅片連結(jié)到各個扁平的冷卻水管上。這種摺皺翅片式冷卻水管容易彎曲，摺皺而成的翅片容易被變形。這樣，熱交換器的強度和剛度均低。這一對水罐由厚壁制成，設(shè)有加強件，加強件的兩端被分別連接到這對水罐的上、下端以資加強熱交換器，這樣便使得熱交換器的構(gòu)造復(fù)雜，很難被制成輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。由于熱交換器離開振動得相當厲害的內(nèi)燃機有一段距離，因此冷卻水系統(tǒng)需用長管，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且有一重載荷被加在冷卻水系統(tǒng)的水泵上。
因此，本發(fā)明的目的是要提供一種不存在上述這些問題的改進的熱交換器。
按照本發(fā)明的一個方案，可直接連接到內(nèi)燃機上的熱交換器具有一個散熱單元，其中設(shè)有多個具有圓形橫截面的冷卻水管，和多個按一定間隔固定到并沿縱向排列在冷卻水管上的板狀散熱翅片；以及一對設(shè)置在散熱單元兩個相對側(cè)的水罐，它們分別被連接到多個冷卻水管的兩端；而冷卻水管穿透散熱翅片。
冷卻水管有一圓形的橫截面，與傳統(tǒng)熱交換器的扁平冷卻水管相比，具有較高的彎曲剛度，并不需要任何加強裝置，并能支承多個散熱翅片的總重。這樣，按照本發(fā)明的熱交換器便可有一簡單而輕質(zhì)的構(gòu)造并能以低廉的制造費用制造。
在該熱交換器中，多個散熱翅片可銅焊在冷卻水管上。當散熱單元這樣制造時，散熱翅片能牢固地連結(jié)在冷卻水管上，這樣散熱單元便可具有高強度和高剛度，同時還有高的熱交換能力。
熱交換器的構(gòu)件可由鋁或鋁合金制成以資將熱交換器制成輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。
按照本發(fā)明的第二方案，與水冷內(nèi)燃機結(jié)合使用的熱交換器具有一個散熱單元，其中設(shè)有多個水平的冷卻水管，和多個板狀的散熱翅片，這些翅片垂直于冷卻水管的軸線而伸展，并按預(yù)定間隔排列并固定在冷卻水管上；以及設(shè)在散熱單元兩個相對側(cè)的一對水罐，它們分別與多個冷卻水管的兩端連接；其時這對水罐被設(shè)置在水冷內(nèi)燃機的水套附近，并直接或通過連接件連接到內(nèi)燃機上，而冷卻水管具有圓形的橫截面。
在這熱交換器中，這對水罐能牢固而剛性地連結(jié)到水冷內(nèi)燃機上，冷卻水管具有高的彎曲剛度，從而可提高熱交換器的強度和剛度，因此即使熱交換器被連結(jié)到能振動的內(nèi)燃機上，也能經(jīng)受長時期的使用。
這對水罐中的一個可在其上部設(shè)有充水嘴和一個覆蓋充水嘴的蓋。這樣可使往水罐內(nèi)注入或補充冷卻水的工作容易進行。
本發(fā)明的上述和其他一些目的、特點和優(yōu)點在閱讀下面結(jié)合附圖所作的說明后當可有清楚的了解。在附圖中

圖1為一設(shè)有按照本發(fā)明第一實施例的熱交換器的內(nèi)燃機的概略的側(cè)立視圖；圖2為圖1中熱交換器的前視圖；圖3為圖1中熱交換器的平面圖；圖4為按照本發(fā)明第二實施例的熱交換器的前視圖；圖5為圖4中熱交換器的平面圖；圖6為圖4中沿Ⅵ-Ⅵ線切開的剖視圖；圖7為按照本發(fā)明第三實施例的熱交換器的側(cè)視圖；及圖8為圖7中熱交換器的前視圖。
現(xiàn)在結(jié)合圖1到3說明按照本發(fā)明第一實施例的熱交換器。一臺四沖程循環(huán)、單缸水冷內(nèi)燃機(今后被簡稱為“水冷內(nèi)燃機”)1被裝在包括兩輪、三輪或用于不平土地的四輪的小型摩托車上。水冷內(nèi)燃機1有一分裂的曲柄箱2、一個氣缸體3、一個氣缸頭4和一個氣缸頭蓋5。氣缸體3被連接到曲柄箱2的前端，在氣缸體3內(nèi)制出的氣缸孔(未示出)的中心軸線基本上水平地沿縱向延伸，氣缸頭4和氣缸頭蓋5按該次序被放置在氣缸體3的前端，氣缸體3、氣缸頭4和氣缸頭蓋5都被固緊在曲柄箱2上。氣缸體3在其靠近氣缸頭4的左、右端部位置成為整體地分別設(shè)有左、右散熱器支承部6和7。在左、右散熱器支承部6和7上分別制有左、右冷卻水通道8和9。右冷卻水通道9被連接到一個在氣缸體3和氣缸頭4內(nèi)制出的冷卻水套上。左冷卻水通道8被連接到一個未示出的水泵的抽吸部上。
包括在用來冷卻水冷內(nèi)燃機1的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)內(nèi)的熱交換器10即散熱器具有一個散熱單元，和分設(shè)在其左、右側(cè)的左、右冷卻水罐11和12。散熱單元具有多個平行而扁平的散熱翅片13，它們的垂直平面按一定間隔向兩側(cè)即平行于氣缸體的縱向而被排列在一起；以及具有圓形橫截面的冷卻水管14，這些水管在兩個冷卻水罐11和12的各自的內(nèi)壁11a和12a之間延伸通過散熱翅片13。冷卻水管14被排列成三個水平排和五個垂直排。冷卻水罐11和12及熱交換器10的構(gòu)件均由鋁或鋁合金制成。冷卻水管14的穿過冷卻水罐11和12的內(nèi)壁11a和12a的兩端被翻邊如圖2所示，并且這兩端被分別銅焊到冷卻水罐11和12的內(nèi)壁11a和12a上。散熱翅片13被銅焊到冷卻水管14上。
連接管15和16分別穿過冷卻水罐11和12的底壁11b和12b并銅焊在其上。如圖3所示，在連接管15和16上分別放置著三角形安裝板17。連接管15和16的下端部以雙密的方式分別配裝在散熱器支承部6和7的冷卻水通道8和9內(nèi)，而安裝板17則用螺栓18分別固緊到散熱器支承部6和7上，從而將冷卻水罐11和12牢固地固緊到水冷內(nèi)燃機1的散熱器支承部6和7上。右冷卻水罐12成為整體地制有充水嘴19和一個可卸開而連結(jié)在充水嘴19上的蓋20。
當水冷內(nèi)燃機1的未被示出的冷卻水套中的冷卻水在水冷內(nèi)燃機1開動后被加熱到超過預(yù)定溫度時，一個未被示出的恒溫器便啟動水泵使發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻水開始循環(huán)。在冷卻水套內(nèi)加熱到高溫的冷卻水流動通過右散熱器支承部7的冷卻水通道9和連接管16進入到右冷卻水罐12內(nèi)，然后流動通過冷卻水管14進入左冷卻水罐11內(nèi)。冷卻水在流動通過熱交換器10的冷卻水管14時被冷卻。這樣被冷卻的冷卻水流動通過連接管15和左散熱器支承部6的冷卻水通道8，然后流動通過水泵的抽吸部進入到水泵內(nèi)。水泵將該被冷卻的冷卻水泵到水冷內(nèi)燃機1的冷卻水套內(nèi)。
散熱翅片13和冷卻水管14被暴露在從熱交換器10的前側(cè)流入而通過熱交換器10的空氣下，使冷卻水有效地被冷卻。
由于熱交換器10被設(shè)置在水冷內(nèi)燃機1的冷卻水套的鄰近，發(fā)動機冷卻系統(tǒng)具有簡單的構(gòu)造和短的通道。因此，只有小載荷加在水泵上，水泵可具有輕小的構(gòu)造，水冷內(nèi)燃機1的燃料消耗能被改善。
由于冷卻水管14具有圓形的橫截面，因此冷卻水管剛強并具有高的彎曲強度。由于冷卻水管14的兩端在冷卻水罐11和12的內(nèi)壁11a和12a的內(nèi)側(cè)被翻邊并銅焊在其上，因此熱交換器10的散熱單元的強度和剛度遠比摺皺翅片式散熱器的高，熱交換器10的構(gòu)造簡單而輕巧，只需較少的部分，能以低廉的制造費用制造。由于右冷卻水罐12設(shè)有充水嘴19并有蓋20覆蓋，因此熱交換器10能容易地用冷水注入或補充，只要把蓋20從充水嘴19上移開即可。
圖1到圖3所示的熱交換器10的散熱翅片13的寬度即縱向尺寸大于其本身的高度。而在按照本發(fā)明的第二實施例中的熱交換器10，散熱翅片13可被制成高度大于其本身寬度，同時圓形的冷卻水管14可被參差地排列如圖4到6所示。
按照本發(fā)明第三實施例的熱交換器22在構(gòu)造上與熱交換器10基本相同。但如圖7和8所示，熱交換器22被夾持在一個支架22上，而該支架是在水冷內(nèi)燃機1的氣缸頭4上成為整體地制出，可從氣缸頭4向下延伸。
雖然本發(fā)明以其具有一定具體內(nèi)容的較優(yōu)實施例進行了說明，但顯然其內(nèi)容尚可作許多改動和變化。因此應(yīng)該知道，本發(fā)明在不離開其范圍和精神的條件下，可用不同于本文所具體說明的方式實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1．一種熱交換器，可直接連接到內(nèi)燃機上，所說熱交換器具有一個散熱單元，其中設(shè)有多個具有圓形橫截面的圓形冷卻水管，和多個按一定間隔固定到并沿縱向排列在冷卻水管上的板狀散熱翅片；以及一對設(shè)置在散熱單元兩個相對側(cè)的水罐，它們分別被連接到多個冷卻水管的兩端；其特征為，冷卻水管穿透散熱翅片。
2．按照權(quán)利要求1的熱交換器，其特征為，多個散熱翅片被銅焊到冷卻水管上。
3．按照權(quán)利要求1或2的熱交換器，其特征為，熱交換器的構(gòu)件由鋁或鋁合金制成。
4．一種與水冷內(nèi)燃機結(jié)合使用的熱交換器，所說熱交換器具有一個散熱單元，其中設(shè)有多個水平的冷卻水管，和多個板狀的散熱翅片，這些散熱翅片按預(yù)定間隔排列并固定在冷卻水管上，使之垂直于冷卻水管的軸線而伸展；設(shè)在散熱單元兩個相對側(cè)的一對水罐，它們分別與多個冷卻水管的兩端連接；其特征為，這對水罐被設(shè)置在水冷內(nèi)燃機的水套附近，并直接或通過連接件連接到內(nèi)燃機上，而冷卻水管具有圓形的橫截面。
5．按照權(quán)利要求4的熱交換器，其特征為，這對水罐中的一個在其上部設(shè)有充水嘴和一個覆蓋充水嘴的蓋。
全文摘要
一種可直接或通過連接件連接到水冷內(nèi)燃機上的熱交換器。該熱交換器具有一個散熱單元,其中設(shè)有多個具有圓形橫截面的冷卻水管,和多個板狀的散熱翅片,這些散熱翅片按一定間隔沿縱向排列并固定在冷卻水管上,以及一對設(shè)置在散熱單元兩個相對側(cè)的水罐,它們分別被連結(jié)到多個冷卻水管的兩端。
文檔編號F01P3/02GK1232170SQ9910450
公開日1999年10月20日 申請日期1999年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月31日
發(fā)明者深町昌俊, 厚木英夫 申請人:本田技研工業(yè)株式會社, 三櫻工業(yè)株式會社