热交换器,特别是用于机动车辆的热交换器的制造方法

文档序号:8908995阅读:633来源:国知局
热交换器,特别是用于机动车辆的热交换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热交换器,特别是用于机动车辆的热交换器。
【背景技术】
[0002]使用本发明的优选领域是增压式热机的领域,特别是机动车辆的增压式热机,其使用特别的热交换器来冷却流体(即发动机的增压空气),所述特别的热交换器进一步称为增压空气冷却器(缩写为CAC)。
[0003]这是因为,机械增压式或涡轮压缩的热机,特别是柴油发动机,被从涡轮压缩机供应有压缩空气,称为增压空气,所述涡轮压缩机由发动机的排放气体促动。
[0004]然而,该压缩的作用是加热处于过高温度下的空气,且为了发动机的良好操作,希望的是在空气被引入发动机的汽缸内之前将其冷却以降低其温度。
[0005]为此,以传统的方式使用称为增压空气冷却器的热交换器。
[0006]该冷却器的目的是,通过与发动机冷却回路的液体(比如乙二醇水溶液)或另一流体(比如外部空气)进行热交换而冷却增压空气,由此形成空气/空气或液体/空气类型的交换器。
[0007]这样的冷却器可以适配在发动机舱的选定位置中,特别是发动机附近,且特别地执行朝向发动机的每一个汽缸吸入增压空气的功能。
[0008]以已知的方式,热交换器,更具体是增压空气冷却器,包括热交换元件和流体流动元件,彼此交换热量的流体在所述热交换器中流动。
[0009]可以设想大量的流体的联合,不管涉及的是液体和/或气体。特别地,在称为增压空气冷却器的交换器的情况中,可以的是提供增压空气与冷却流体之间的热交换,所述增压空气意图供应车辆的发动机,所述冷却流体特别是冷却液体,比如水和乙二醇的混合物。
[0010]可以设想大量的结构配置。
[0011]存在已知的交换器,其包括位于两种流体(比如增压空气和冷却液体)之间的热交换管束、接收热交换管束的接收壳体、和用于气态流体(比如增压空气)的至少一个收集箱,其允许增压空气流动通过交换器。
[0012]根据已知的方案,热交换管束包括堆叠的板,所述板彼此平行地布置成一排或彼此平行的多个排,这些板布置为用于,一方面限定用于第一流体的第一流动通道,另一方面限定用于第二流体的第二流动通道,第二流体与第一流体交换热量。
[0013]这些板可以与用于扰动流体流动的元件交错,所述流体例如气态流体,比如增压空气。
[0014]在已知的方式中,板在包括一个或多个通路的回路中引导冷却液体。这些板大致为具有两个长边和两个短边的细长矩形的形式,且包括两个突出部,相应地,突出部的第一个具有用于冷却液体的流动回路的入口,突出部的另一个具有冷却液体的流动回路的出口。突出部沿板的同一短边设置。一板的突出部意图与相邻板的突出部接触,以允许冷却液体从一个流动通道通往另一个。
[0015]以此方式,冷却液体通过入口突出部而在板之间被分配。其随后沿冷却液体的流动回路的通路(一个或多个)流动,直到其从板排放到出口突出部的区域中。
[0016]由此,每个板包括冷却液体与增压空气之间的热交换区域,该区域位于流动通路(一个或多个)的区域,且每个板包括允许冷却流体被引入到板和从板排放的入口/出口区域。
[0017]该配置的缺点在于,其中布置有突出部的区域集中了机械应力,这可引起钎焊到一起的元件的破裂。
[0018]此外,具有突出部的该区域非常不利于热性能。这是因为通过该区域的增压空气不经过两种流体之间的交换区域,且因此不与冷却液体交换任何热量或很少地交换热量。
[0019]已知的是,为了克服该问题,修改交换器的部件或增加形成屏障且允许要被该区域冷却流体的经过被限制的附加部件。然而,这使得交换器的部件和/或生产过程更复杂,其可带来附加的成本,以及在可应用场合,交换器重量的增加。
[0020]为了克服这些困难,申请人在尚未公开的专利申请中已经预见了这样的热交换器,其包括冷却液体收集器,其相对于热交换器管束的板在外部。冷却流体则从收集器经由收集器板供应热交换器,热交换管束的冷却流体的流动通道通过所述收集器板在收集器中敞开。
[0021]该布置要求在收集器的至少一个闭合盖和收集器板之间提供足够的连接空间。
[0022]此外,这样的收集器板通常包括凸缘,所述凸缘围绕冷却流体的流动通道。这些凸缘参与相对于壳体机械地保持热交换管束的板。
[0023]然而,这些凸缘要求提供附加的连接空间用于将收集器板组装在壳体的壁和收集器的闭合盖上,该空间是很大的。

【发明内容】

[0024]本发明的目的是克服现有技术的这些缺陷,并提供在热交换方面具有良好效率水平且同时改进了收集器的闭合盖与收集器板之间的组装的热交换器。
[0025]为此,本发明涉及用于机动车辆的热交换器,包括:
[0026]-热交换管束,位于至少一第一流体与一第二流体之间,包括第一流体的第一流动通道和第二流体的第二流动通道,
[0027]-管束的接收壳体,和
[0028]-用于第二流体的收集器,包括:收集器板,具有开口和用于第二流体的收集器的至少一个闭合盖,第二流体的第二流动通道敞开到所述开口中,
[0029]其特征在于:
[0030]-收集器的所述至少一个闭合盖具有至少一个升起的边缘,且收集器板具有对应的平面连接部分,平面连接部分邻近于收集器板的至少一个外周边缘,且在于
[0031 ]-收集器板具有预限定数量的第一开口,其具有第一深度,以及具有至少一个第二开口,其具有不同于第一深度的第二深度。
[0032]以此方式,收集器的闭合盖与收集器板之间的连接以平面状态实施。
[0033]此外,通过调适收集器板的至少一个开口的深度,例如通过减小这些开口中至少一个的深度,收集器板的用于制造连接部分(用来组装收集器板的闭合盖)的剩余材料更大。
[0034]因此,固定区域更大,且在通过钎焊进行组装的情况中,钎焊强度被改善。
[0035]此外,收集器板的连接部分与收集器的闭合盖的相应升起的边缘之间的配合允许在收集器板的不具有任何凸缘的端部开口附近进行组装。相对于具有凸缘的现有技术方案,可以获得材料的增加,由此降低成本。
[0036]交换器可进一步包括一个或多个以下特征,单独地或一起考虑:
[0037]-深度差大于或等于0.2mm,
[0038]-第二深度小于第一深度,
[0039]-第一深度为4mm的量阶,第二深度为3.5mm的量阶,
[0040]-收集器板具有并排布置的至少两个开口,
[0041]-所述至少一个第二开口布置在收集器板的端部处,
[0042]-收集器的所述至少一个闭合盖的相应升起的边缘具有与平面连接部分配合的基本平面的表面,
[0043]-壳体具有至少两个侧壁,和至少两个上和下闭合壁,且收集器板形成壳体的侧壁,
[0044]-收集器板具有至少一个升起的边缘,其邻近连接部分且与壳体的闭合壁配合,
[0045]-收集器板的升起的边缘具有基本平面的表面,其与壳体的闭合壁的基本平面的表面配合,
[0046]-交换器包括用于第一流体的收集箱,该箱形成在壳体的侧壁上,
[0047]-热交换管束包括堆叠的板,其具有升起的端部边缘,该升起的端部边缘分别固定到收集器板的开口的边缘,
[0048]-交换器通过钎焊组装。
【附图说明】
[0049]通过阅读仅以非限制性示例的方式给出的以下描述和所附附图,本发明的其它特征和优势将被更清楚地理解,在附图中:
[0050]图1a是分解透视图,其部分地显示了根据第一实施例的包括壳体的热交换器;
[0051]图1b是分解透视图,其部分地显示了根据第二实施例的包括壳体的热交换器;
[0052]图2是热交换器的局部剖视图;
[0053]图3示出了热交换器的收集器的收集器板。
【具体实施方式】
[0054]在这些附图中,基本相同的元件具有相同的参考标号。
[0055]本发明涉及热交换器,特别是用于冷却热机(比如机动车辆的柴油发动机)的增压空气的热交换器。
[0056]这样的交换器可以是所谓的“空气/水”交换器,即,这样一种交换器,其中交换热量的流体是空气和水。在增压空气冷却器的情况中,水优选地是来自发动机的冷却回路的所谓的“低温”水;其典型地是乙二醇水溶液,即水和乙二醇的混合物。
[0057]自然,本发明不限于机动车辆的增压空气冷却器,且可应用于其他类型的热交换器。
[0058]图1a示出了根据第一实施例的热交换器I。
[0059]S卩,例如,用于机动车辆的发动机的增压空气冷却器。这样的交换器I可固定到发动机的汽缸盖(未示出)以便允许被冷却的空气被吸入发动机。为此,交换器I可包括空气进气箱(未示出),所述空气进气箱能够固定到发动机的汽缸盖(未示出)。
[0060]交换器I包括:
[0061]-热交换管束3,在第一流体(比如增压空气)和第二流体(比如冷却流体)之间,所述冷却流体例如乙二醇水溶液,
[0062]-壳体5,用于接收交换管束3,
[0063]-第一流体的至少一个收集箱7,第一流体在该情况中为增压空气,和
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