热交换器的制造方法
热交换器的制造方法
【专利摘要】一种热交换器（1），其具有一个壳体，该壳体具有第一流体接口（8、9、10、10a）和第二流体接口（8、9、10、10a），通过所述流体接口所述壳体与流体回路流体连接并且流体流过所述壳体，其中所述壳体具有一个壳体上部分（2）和一个壳体下部分（3），其中所述壳体下部分（3）与所述壳体上部分（2）通过连接件（17、18、19、20）以形状配合和/或材料配合的方式连接，其特征在于，所述连接件（17、18、19、20）具有多个栓钉状元件（4），栓钉状元件（4）通过连接条（5）相互连接，其中所述连接件（17、18、19、20）具有一个至少部分环绕的边缘（7）并且至少所述栓钉状元件（4）和/或所述边缘（7）与所述壳体上部分和/或所述壳体下部分接触。
【专利说明】热交换器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热交换器，其具有一个壳体，该壳体具有第一流体接口和第二流体接口，通过所述流体接口所述壳体与流体回路流体连接并且流体流过外壳,其中所述壳体具有一个壳体上部分和一个壳体下部分，其中所述壳体具有两个平面地扩展的区域，它们通过狭窄区域相互连接，其中壳体下部分与壳体上部分直接地和/或通过连接件以形状配合或材料配合的方式连接。
【背景技术】
[0002]现代的大功率电池由多个单个的电池单元构造。它们用于在电动和混合动力车辆中蓄能。作为蓄能器在此采用锂离子蓄电池或镍氢蓄电池。对此备选地也采用大功率电容器，即所谓的超级电容器(Super-Caps)。
[0003]所有的上述蓄能器具有共同的特征，即它们必须总是被保持在一定的温度区间中以便最优地运行。这是必要的，以便确保蓄能器的效率、功能性和安全性。
[0004]特别是必须注意的是，确保在各个电池单元内或各个由多个单个的电池单元组成的电池组内存在尽可能均匀的温度分布，以便避免电池单元的不均匀的老化。
[0005]优选采用冷却介质以冷却电池，该冷却介质可以经由热连接与电池交换热能。在此不仅可以采用液体而且可以采用气体例如空气作为冷却介质。
[0006]因为在现代的锂离子电池中，能量含量与自重的比例还远远不及流体燃料物质的比例，所以蓄能器以及整个电动车辆应当尽可能重量优化地设计。
[0007]根据现有技术的电池冷却器由于其结构类型经常具有增加的自重。用于冷却电池的热交换器经常由一种金属材料例如铝组成。当用于冷却电池时，还必须另外设有电绝缘
>J-U ρ?α装直。
【发明内容】
[0008]本发明的任务在于提供一种热交换器，其在其重量方面被优化并且其中可以省去附加的电绝缘装置。此外该热交换器可以通过简单的并且低成本的方式制造。
[0009]本发明的任务通过具有根据权利要求1的特征的热交换器解决。
[0010]本发明的一个实施例涉及一种热交换器，其具有一个壳体，该壳体具有第一流体接口和第二流体接口，通过所述流体接口所述壳体与流体回路流体连接并且流体流过所述壳体，其中所述壳体具有一个壳体上部分和一个壳体下部分，其中所述壳体下部分与所述壳体上部分通过连接件以形状配合和/或材料配合的方式连接，其中所述连接件具有多个栓钉状元件，栓钉状元件经由连接条相互连接，其中所述连接件具有一个至少部分环绕的边缘并且至少所述栓钉状元件和/或所述边缘与所述壳体上部分和/或所述壳体下部分接触。
[0011]按本发明的热交换器在本实施例中用来调节蓄能器的温度。
[0012]具有连接件的热交换器是有利地，因为所述连接件使得热交换器更加稳定。因此例如所述壳体上部分和所述壳体下部分可以由更薄壁的材料构成。通过这种方式整个热交换器可以更轻，而不会损害热交换器的稳定性。
[0013]连接件的至少部分环绕并且突出的边缘是有利的，以便在热交换器内固定所述连接件。所述边缘也可以具有密封的作用。
[0014]可以优选的是，所述壳体上部分是一个盖板而所述壳体下部分是一个底板。
[0015]而且有利的是，如果所述连接件由一种塑料或者由一种纤维复合材料形成。
[0016]由塑料构成的连接件的设计特别轻并且因而在热交换器的总重量方面是特别有利的。此外由塑料构成的结构提供的可能在于，通过适合大规模量产的工艺产生复杂的形状。
[0017]除此之外可以有利的是，所述连接件可以通过注塑方法制造。
[0018]注塑方法在成本效率的角度是特别有利的。而且注塑方法在形状方面提供了非常大的自由度并且可以有利地用于大规模量产。
[0019]而且可以有利的是，如果所述壳体上部分和/或所述壳体下部分在其平面地扩展的内表面上具有容纳区域，所述容纳区域与所述栓钉状元件的外轮廓和/或所述边缘的外
轮廓一致。
[0020]通过在壳体部分的内表面上的容纳区域可以将连接件固定在热交换器的壳体中。此外，特别是在装配过程期间，通过所述容纳区域可以特别简单地在热交换器的壳体中定位所述连接件。
[0021]此外可以特别有利的是，如果所述栓钉状元件和/或所述连接条的横截面沿流体流动方向具有有利于流动的构型。
[0022]除了圆形的设计，在此特别是例如椭圆的、圆角矩形的或翼型轮廓的横截面是有利的。而且栓钉状元件的横截面可以例如通过椭圆的、翼型的或矩形的横截面近似或形成。通过连接条的流动优化减少在壳体内部产生的压力损耗。
[0023]一个优选的实施例的特征在于，所述连接件与所述壳体上部分和/或所述壳体下部分一体成型。
[0024]有利地可以将连接件与一个或与两个壳体部分一体成型。特别是如果所述壳体部分之一由一种塑料组成，壳体部分和连接件的制造可以有利地相互组合。由此可以总地简化制造工艺，这可以促成成本降低。
[0025]在本发明的一个特别有利的设计方案中还这样设定，所述连接件由两部分构成，其中所述栓钉状元件与壳体上部分和/或壳体下部分连接并且一个基本上由连接条形成的栅形的结构可放入到所述壳体中并且可以通过形状配合和/或材料配合与栓钉和/或与壳体上部分和/或壳体下部分连接。
[0026]由于栓钉状元件遍布在壳体上部分和/或壳体下部分的内表面上，连接件的定位特别简单。
[0027]也可以优选的是，如果所述流体接口中的至少之一与所述连接件一体成型，其中所述壳体上部分和/或所述壳体下部分具有一个与所述至少一个流体接口一致的开口。
[0028]这是特别有利的，因为如此地可以在一个工艺步骤中一起制造流体接口连同连接件。那么有利地，流体接口由与连接件相同的材料制造。所述壳体由此在其结构上同样不太复杂，因为所述壳体仅仅必须具有一个与流体接口 一致的开口，通过所述开口流体接口可以被向外引导。
[0029]在本发明的一个备选的设计方案中可以设定，所述连接条和/或所述栅形的结构和/或所述边缘包含一个或多个加热元件。
[0030]加热元件可以在此例如构成为电阻加热元件或PTC加热元件。加热元件的设置在此或者在连接条上或者在连接条内实现。为了在连接条内设置加热元件，加热元件可以例如在连接件的注塑期间已经被引入到该连接件中。这是特别有利的，因为加热元件如此更加被保护免遭由于来自外界的机械作用的损坏。
[0031]本发明的有利的改进在从属权利要求和随后的【专利附图】
【附图说明】中进行描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]在下文中根据各实施例参照附图对本发明详细地阐明。其中:
[0033]图1示出热交换器的截面，该热交换器中设有连接件；
[0034]图2示出具有栓钉状元件和连接条的不同实施例的连接件的示意图；
[0035]图3示出具有栓钉状元件和连接条的各自不同的设置的连接件的六个示意图；
[0036]图4示出热交换器的两个截面视图，其中在上面的视图中在壳体上部分上设有一个流体接口，而在下面的视图中在连接件上设有一个流体出口 ；
[0037]图5示出连接件的两个视图，其中左边的视图与右边的视图因流体接口不同而不同；
[0038]图6示出连接件的一种设计，其中所述连接条具有加热元件；
[0039]图7示出连接件的一个实施例，其中在连接条的节点上设有开口以代替栓钉状元件，通过所述开口可以将连接件定位和固定在热交换器的壳体中；以及
[0040]图8示出具有根据图7的连接件的热交换器的截面。
【具体实施方式】
[0041]图1示出了一个热交换器I的截面。热交换器I通过壳体上部分2和壳体下部分3形成。在热交换器I内部中设有一个连接件17，其由多个栓钉状元件4组成，栓钉状元件4由多个连接条5相互连接。连接件17的边缘区域7通过在热交换器I内环绕的并且突出的边缘7形成。边缘7同样通过连接条5与栓钉状元件4接触。
[0042]连接件17如此设计，使得该连接件不仅与壳体上部分2而且与壳体下部分3通过栓钉状元件4接触。
[0043]环绕的边缘7可以除了相对于热交换器I的壳体的支撑功能之外也具有对于在热交换器I中流动的流体的密封功能。
[0044]在图1的右部分中示出了栓钉元件4以及与壳体上部分2和壳体下部分3的连接位置的细节视图。在该细节视图中可以看到，壳体上部分2和壳体下部分3具有各一个容纳区域6，所述容纳区域与栓钉状元件4的外轮廓一致。在图1中示出的例子中容纳区域6分别通过在壳体上部分2或壳体下部分3的内表面上的两个隆起部形成。在图1中示出的容纳区域6的设计或者栓钉状元件4的形状的实施例仅仅是示例性的并且可以在备选实施例中也遵循其他形状。
[0045]图2示出了连接件17的示意图，如在图1中已经示出的那样。连接件17同样由栓钉状元件4组成,栓钉状元件4通过多个连接条5相互连接。环绕的边缘7同样经由连接条5与栓钉状元件4连接。在图2的右部分中示出了用于栓钉状元件4和连接条5的各种可能变型。在图2的右上部分中示出了栓钉状元件4的不同形状。因此除了示出的圆形的形状之外例如也可以选择椭圆形的、倾斜的椭圆形的、矩形的也或圆角矩形的形状。除此之外，其它形状也是可能的。
[0046]在图2的右下部分中示出了连接条5的横截面的各种变型。而且在此例如除了圆形的横截面之外也可以使用椭圆的、带有圆角的矩形的或者倾斜的椭圆形的轮廓。而且除此之外的形状也是可能的。
[0047]有利地如此选择连接条5，使得该连接条沿流过热交换器I的流体的流动方向尽可能有利于流动地设计。为此连接条5例如也具有翼型形状。
[0048]图3示出了连接件17的另外的可能设计方案。图3的连接件17也由多个栓钉状元件4组成,栓钉状元件4通过连接条5相互连接。连接件17同样被环绕的边缘7包围。在左上图中各栓钉状元件4不仅通过水平的、垂直的而且通过对角的连接条5相互连接。通过这种方式产生了带有细网眼的连接件17。栓钉状元件4如此设置，使得各自地在由四个栓钉状元件4支撑的正方形的中心设有第五个栓钉状元件4。
[0049]上面中间的实施形式中示出了一种设置，其中各四个栓钉状元件4设置在正方形中并且通过水平的、垂直的和对角的连接条5相互连接。
[0050]右上的实施形式示出了一个连接件17，其中栓钉状元件4各自仅仅通过水平的和垂直的连接条相互连接。
[0051]左下的实施变型示出了另一设计，其中又设有水平的、垂直的和对角的连接条5。然而相比于左上的设计，省略了多个垂直的连接条5，从而产生了带有粗网眼的连接件17。
[0052]下面中间的实施例示出了一个连接件17，其中栓钉状元件4各自通过对角的和垂直的连接件相互连接。不同于其他设计，连接件17不具有水平的连接条5。
[0053]右下的实施例示出了一个连接件17，其中栓钉状元件仅仅通过对角的连接条5连接。
[0054]图4示出了热交换器I的两个截面图。在上面的视图中示出了流体接口 8，其设置在壳体上部分2上。为此壳体上部分2具有一个开口，流体接口 8啮合到其中。壳体下部分3具有一个凹槽，其与流体接口 8相对地布置。通过该凹槽流体应该有利地分布在热交换器I内。
[0055]在图4的上部分中，连接件17仅仅与壳体上部分2或壳体下部分3直接接触。流体接口 8在它那边仅仅与壳体上部分2接触。
[0056]图4的下部分示出一个实施形式，其中流体接口9直接集成到连接件17中。将栓钉状元件4相互连接的连接条5也与流体接口 9连接。壳体上部分2具有一个开口，流体接口 9穿过该开口。在流体接口 9与壳体上部分2之间的连接位置可以通过一个胶涂层或者其他的密封机构流体密封地密封。如图4的上部分中那样，壳体下部分3具有一个与流体接口 9相对设置的凹槽，其用于促进在热交换器I内的流体分布。
[0057]除此之外，如在图1中示出的那样，图4的上部分以及下部分中的连接件17与壳体上部分2或者与壳体下部分3连接。
[0058]流体接口 8、9可以有利地由金属材料构成，然而由塑料构成的设计也可以考虑。这特别是对于流体接口 9是有利的，因为热交换器I内部中的连接件17同样由塑料形成。通过这种方式连接件17可以与流体接口 9 一体成型。
[0059]图5示出了两个连接件18的示意图，所述连接件各自具有不同的流体接口 10a、
10。在图的左部分示出了流体接口 10a，其与连接件18—体成型。流体接口 IOa在此具有流体入口 Ila以及流体出口 12a。
[0060]连接件18相对于前面示出的设计如此改进，即在连接件18内设有一个隔板9，其将热交换器I的内部隔成两个腔。
[0061]流体接口 IOa或者流体入口 Ila和流体出口 12a在图5的左部分的所述实施形式中形成为圆形。
[0062]不仅流体接口 10而且流体接口 IOa可以类似于在图4中的设计那样或者设置在壳体上部分2上或者直接设置在连接件18上。
[0063]图5的右部分示出了类似于图5的左部分的连接件18的设计，然而流体接口 10或者流体入口 11和流体出口 12在此具有不同的设计。流体入口 11和流体出口 12在此具有大体矩形的基本形状。
[0064]而且与图5的实施例不同地，可以选择其他形状用于流体接口 10、IOa或者流体入口 IlUla或者流体出口 12、12a。在两个视图中，隔板9各自实现了内部容积分隔为两个腔。两个腔通过隔板9中的一个区域相互流体连接，该区域在图5中未示出。
[0065]图6示出了连接件19的另一改进。除了栓钉状元件4、连接条5和环绕的边缘7，连接件19具有加热元件14，其在连接条5上或连接条5内走向。
[0066]这些加热元件可以有利地是电阻加热元件或PTC加热元件。
[0067]在环绕的边缘7中设有一个连接线路13，经由该连接线路给在连接件19中的加热元件14供给电流。
[0068]在图6的下部分中示出了一个细节视图，由此可见，加热元件14或者线路一各个加热元件14与所述线路连接——没有通过栓钉状元件4走向而是环绕该栓钉状元件4被引导，以便不减弱栓钉状元件4的结构上的完整性。
[0069]加热元件14可以在此或者安装在连接条5的外圆周上或者在制造工艺中连同连接件19 一起被注入到连接条5中。这可以有利地通过制造过程借助于注塑实现。
[0070]图7示出了连接件20的另一备选设计方案。与图6的连接件19不同，连接件20不具有栓钉状元件4。由此产生了连接件20，其在连接条5的节点上具有开口 15以代替栓钉状元件4。该开口 15用于在热交换器I内在其壳体上部分2或壳体下部分3上定位和固定连接件20。
[0071]如也在图6中那样，连接件20具有加热元件14以及一个在边缘7中走向的连接线路13。
[0072]图8示出了热交换器I的截面图。在图8的热交换器I中限制集成有按照图7的连接件20。如在图8的右部分中可看到的那样，现在壳体上部分2或壳体下部分3各具有一个突出部分16，其用于定位按照图7的连接件20。突出部分16在此如此设计，使得按照图7的连接件20的开口 15可以准确匹配地环绕突出部分16接合。在图8中示出的热交换器I的其它结构与在前面的附图中描述的结构对应。
[0073]在图1至8中示出的所有连接件17、18、19、20可以例如由一种纤维强化的塑料组成，其给予连接件17、18、19、20特别是高的坚固性。在此连接件17、18、19、20可以有利地在一个注塑工艺中制造。备选地，由一种金属材料制造连接件17、18、19、20也是可行的。
[0074]壳体上部分2以及壳体下部分3可以可选择地由一种塑料或一种轻金属例如铝组成。而且也可以由一种复合材料——例如一种塑料-铝-塑料组合物或者一种由纤维或组织(例如玻璃纤维或碳纤维)强化的塑料一制造所述部分。同样所谓的有机表(Organobleche)是可行的。
[0075]热交换器I可以通过多个不同的方法制造。根据用于壳体上部分2或壳体下部分3的材料选择可以使用焊接工艺、粘接工艺或其他机械接合工艺。
【权利要求】
1.一种热交换器(I)，其具有一个壳体，该壳体具有第一流体接口(8、9、10、10a)和第二流体接口(8、9、10、IOa),经由所述流体接口所述壳体与流体回路流体连接并且流体流过所述壳体，其中所述壳体具有一个壳体上部分(2)和一个壳体下部分(3),其中所述壳体下部分(3)与所述壳体上部分(2)通过连接件(17、18、19、20)以形状配合和/或材料配合的方式连接，其特征在于，所述连接件(17、18、19、20)具有多个栓钉状元件(4)，栓钉状元件(4)通过连接条(5)相互连接，其中所述连接件(17、18、19、20)具有一个至少部分环绕的边缘(7)并且至少所述栓钉状元件(4)和/或所述边缘(7)与所述壳体上部分和/或所述壳体下部分接触。
2.根据权利要求1所述的热交换器(I)，其特征在于，所述壳体上部分是一个盖板而所述壳体下部分是一个底板。
3.根据上述权利要求之一所述的热交换器(1)，其特征在于，所述连接件(17、18、19、20)由一种塑料或者由一种纤维复合材料形成。
4.根据上述权利要求1或2所述的热交换器(I)，其特征在于，所述连接件(17、18、19、20)通过注塑方法制造。
5.根据上述权利要求之一所述的热交换器(I)，其特征在于，所述壳体上部分(2)和/或所述壳体下部分(3)在其平面地扩展的内表面上具有容纳区域(6)，所述容纳区域与所述栓钉状元件(4)的外轮廓和/或所述边缘的外轮廓一致。
6.根据上述权利要求之一所述的热交换器(1)，其特征在于，所述栓钉状元件(4)和/或所述连接条(5)的横截面沿流体流动方向具有有利于流动的构型。
7.根据上述权利要求之一所述的热交换器(1)，其特征在于，所述连接件(17、18、19、20)与所述壳体上部分(2)和/或所述壳体下部分(3) —体成型。
8.根据上述权利要求之一所述的热交换器(1)，其特征在于，所述连接件(20)由两部分构成，其中所述栓钉状元件(4 )与壳体上部分(2 )和/或壳体下部分(3 )连接并且一个基本上由连接条(5)形成的栅形的结构可放入到所述壳体中并且通过形状配合和/或材料配合与栓钉和/或与壳体上部分和/或壳体下部分连接。
9.根据上述权利要求之一所述的热交换器(1)，其特征在于，所述流体接口(9、10、IOa)中的至少之一与所述连接件(17、18、19、20) —体成型，其中所述壳体上部分(2)和/或所述壳体下部分(3)具有一个与所述至少一个流体接口(9、10、IOa) —致的开口。
10.根据上述权利要求之一所述的热交换器(1)，其特征在于，所述壳体上部分(2)和/或所述壳体下部分(3 )具有所述流体接口中的至少一个(8 )。
11.根据上述权利要求之一所述的热交换器(1)，其特征在于，所述连接条(5)或所述栅形的结构和/或所述边缘包含一个或多个加热元件(14)。
【文档编号】H01M10/613GK103715475SQ201310447072
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】阿希姆·韦贝尔特, 斯特凡·赫尔什 申请人:贝洱两合公司
【专利摘要】一种热交换器（1），其具有一个壳体，该壳体具有第一流体接口（8、9、10、10a）和第二流体接口（8、9、10、10a），通过所述流体接口所述壳体与流体回路流体连接并且流体流过所述壳体，其中所述壳体具有一个壳体上部分（2）和一个壳体下部分（3），其中所述壳体下部分（3）与所述壳体上部分（2）通过连接件（17、18、19、20）以形状配合和/或材料配合的方式连接，其特征在于，所述连接件（17、18、19、20）具有多个栓钉状元件（4），栓钉状元件（4）通过连接条（5）相互连接，其中所述连接件（17、18、19、20）具有一个至少部分环绕的边缘（7）并且至少所述栓钉状元件（4）和/或所述边缘（7）与所述壳体上部分和/或所述壳体下部分接触。
【专利说明】热交换器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热交换器，其具有一个壳体，该壳体具有第一流体接口和第二流体接口，通过所述流体接口所述壳体与流体回路流体连接并且流体流过外壳,其中所述壳体具有一个壳体上部分和一个壳体下部分，其中所述壳体具有两个平面地扩展的区域，它们通过狭窄区域相互连接，其中壳体下部分与壳体上部分直接地和/或通过连接件以形状配合或材料配合的方式连接。
【背景技术】
[0002]现代的大功率电池由多个单个的电池单元构造。它们用于在电动和混合动力车辆中蓄能。作为蓄能器在此采用锂离子蓄电池或镍氢蓄电池。对此备选地也采用大功率电容器，即所谓的超级电容器(Super-Caps)。
[0003]所有的上述蓄能器具有共同的特征，即它们必须总是被保持在一定的温度区间中以便最优地运行。这是必要的，以便确保蓄能器的效率、功能性和安全性。
[0004]特别是必须注意的是，确保在各个电池单元内或各个由多个单个的电池单元组成的电池组内存在尽可能均匀的温度分布，以便避免电池单元的不均匀的老化。
[0005]优选采用冷却介质以冷却电池，该冷却介质可以经由热连接与电池交换热能。在此不仅可以采用液体而且可以采用气体例如空气作为冷却介质。
[0006]因为在现代的锂离子电池中，能量含量与自重的比例还远远不及流体燃料物质的比例，所以蓄能器以及整个电动车辆应当尽可能重量优化地设计。
[0007]根据现有技术的电池冷却器由于其结构类型经常具有增加的自重。用于冷却电池的热交换器经常由一种金属材料例如铝组成。当用于冷却电池时，还必须另外设有电绝缘
>J-U ρ?α装直。
【发明内容】
[0008]本发明的任务在于提供一种热交换器，其在其重量方面被优化并且其中可以省去附加的电绝缘装置。此外该热交换器可以通过简单的并且低成本的方式制造。
[0009]本发明的任务通过具有根据权利要求1的特征的热交换器解决。
[0010]本发明的一个实施例涉及一种热交换器，其具有一个壳体，该壳体具有第一流体接口和第二流体接口，通过所述流体接口所述壳体与流体回路流体连接并且流体流过所述壳体，其中所述壳体具有一个壳体上部分和一个壳体下部分，其中所述壳体下部分与所述壳体上部分通过连接件以形状配合和/或材料配合的方式连接，其中所述连接件具有多个栓钉状元件，栓钉状元件经由连接条相互连接，其中所述连接件具有一个至少部分环绕的边缘并且至少所述栓钉状元件和/或所述边缘与所述壳体上部分和/或所述壳体下部分接触。
[0011]按本发明的热交换器在本实施例中用来调节蓄能器的温度。
[0012]具有连接件的热交换器是有利地，因为所述连接件使得热交换器更加稳定。因此例如所述壳体上部分和所述壳体下部分可以由更薄壁的材料构成。通过这种方式整个热交换器可以更轻，而不会损害热交换器的稳定性。
[0013]连接件的至少部分环绕并且突出的边缘是有利的，以便在热交换器内固定所述连接件。所述边缘也可以具有密封的作用。
[0014]可以优选的是，所述壳体上部分是一个盖板而所述壳体下部分是一个底板。
[0015]而且有利的是，如果所述连接件由一种塑料或者由一种纤维复合材料形成。
[0016]由塑料构成的连接件的设计特别轻并且因而在热交换器的总重量方面是特别有利的。此外由塑料构成的结构提供的可能在于，通过适合大规模量产的工艺产生复杂的形状。
[0017]除此之外可以有利的是，所述连接件可以通过注塑方法制造。
[0018]注塑方法在成本效率的角度是特别有利的。而且注塑方法在形状方面提供了非常大的自由度并且可以有利地用于大规模量产。
[0019]而且可以有利的是，如果所述壳体上部分和/或所述壳体下部分在其平面地扩展的内表面上具有容纳区域，所述容纳区域与所述栓钉状元件的外轮廓和/或所述边缘的外
轮廓一致。
[0020]通过在壳体部分的内表面上的容纳区域可以将连接件固定在热交换器的壳体中。此外，特别是在装配过程期间，通过所述容纳区域可以特别简单地在热交换器的壳体中定位所述连接件。
[0021]此外可以特别有利的是，如果所述栓钉状元件和/或所述连接条的横截面沿流体流动方向具有有利于流动的构型。
[0022]除了圆形的设计，在此特别是例如椭圆的、圆角矩形的或翼型轮廓的横截面是有利的。而且栓钉状元件的横截面可以例如通过椭圆的、翼型的或矩形的横截面近似或形成。通过连接条的流动优化减少在壳体内部产生的压力损耗。
[0023]一个优选的实施例的特征在于，所述连接件与所述壳体上部分和/或所述壳体下部分一体成型。
[0024]有利地可以将连接件与一个或与两个壳体部分一体成型。特别是如果所述壳体部分之一由一种塑料组成，壳体部分和连接件的制造可以有利地相互组合。由此可以总地简化制造工艺，这可以促成成本降低。
[0025]在本发明的一个特别有利的设计方案中还这样设定，所述连接件由两部分构成，其中所述栓钉状元件与壳体上部分和/或壳体下部分连接并且一个基本上由连接条形成的栅形的结构可放入到所述壳体中并且可以通过形状配合和/或材料配合与栓钉和/或与壳体上部分和/或壳体下部分连接。
[0026]由于栓钉状元件遍布在壳体上部分和/或壳体下部分的内表面上，连接件的定位特别简单。
[0027]也可以优选的是，如果所述流体接口中的至少之一与所述连接件一体成型，其中所述壳体上部分和/或所述壳体下部分具有一个与所述至少一个流体接口一致的开口。
[0028]这是特别有利的，因为如此地可以在一个工艺步骤中一起制造流体接口连同连接件。那么有利地，流体接口由与连接件相同的材料制造。所述壳体由此在其结构上同样不太复杂，因为所述壳体仅仅必须具有一个与流体接口 一致的开口，通过所述开口流体接口可以被向外引导。
[0029]在本发明的一个备选的设计方案中可以设定，所述连接条和/或所述栅形的结构和/或所述边缘包含一个或多个加热元件。
[0030]加热元件可以在此例如构成为电阻加热元件或PTC加热元件。加热元件的设置在此或者在连接条上或者在连接条内实现。为了在连接条内设置加热元件，加热元件可以例如在连接件的注塑期间已经被引入到该连接件中。这是特别有利的，因为加热元件如此更加被保护免遭由于来自外界的机械作用的损坏。
[0031]本发明的有利的改进在从属权利要求和随后的【专利附图】
【附图说明】中进行描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]在下文中根据各实施例参照附图对本发明详细地阐明。其中:
[0033]图1示出热交换器的截面，该热交换器中设有连接件；
[0034]图2示出具有栓钉状元件和连接条的不同实施例的连接件的示意图；
[0035]图3示出具有栓钉状元件和连接条的各自不同的设置的连接件的六个示意图；
[0036]图4示出热交换器的两个截面视图，其中在上面的视图中在壳体上部分上设有一个流体接口，而在下面的视图中在连接件上设有一个流体出口 ；
[0037]图5示出连接件的两个视图，其中左边的视图与右边的视图因流体接口不同而不同；
[0038]图6示出连接件的一种设计，其中所述连接条具有加热元件；
[0039]图7示出连接件的一个实施例，其中在连接条的节点上设有开口以代替栓钉状元件，通过所述开口可以将连接件定位和固定在热交换器的壳体中；以及
[0040]图8示出具有根据图7的连接件的热交换器的截面。
【具体实施方式】
[0041]图1示出了一个热交换器I的截面。热交换器I通过壳体上部分2和壳体下部分3形成。在热交换器I内部中设有一个连接件17，其由多个栓钉状元件4组成，栓钉状元件4由多个连接条5相互连接。连接件17的边缘区域7通过在热交换器I内环绕的并且突出的边缘7形成。边缘7同样通过连接条5与栓钉状元件4接触。
[0042]连接件17如此设计，使得该连接件不仅与壳体上部分2而且与壳体下部分3通过栓钉状元件4接触。
[0043]环绕的边缘7可以除了相对于热交换器I的壳体的支撑功能之外也具有对于在热交换器I中流动的流体的密封功能。
[0044]在图1的右部分中示出了栓钉元件4以及与壳体上部分2和壳体下部分3的连接位置的细节视图。在该细节视图中可以看到，壳体上部分2和壳体下部分3具有各一个容纳区域6，所述容纳区域与栓钉状元件4的外轮廓一致。在图1中示出的例子中容纳区域6分别通过在壳体上部分2或壳体下部分3的内表面上的两个隆起部形成。在图1中示出的容纳区域6的设计或者栓钉状元件4的形状的实施例仅仅是示例性的并且可以在备选实施例中也遵循其他形状。
[0045]图2示出了连接件17的示意图，如在图1中已经示出的那样。连接件17同样由栓钉状元件4组成,栓钉状元件4通过多个连接条5相互连接。环绕的边缘7同样经由连接条5与栓钉状元件4连接。在图2的右部分中示出了用于栓钉状元件4和连接条5的各种可能变型。在图2的右上部分中示出了栓钉状元件4的不同形状。因此除了示出的圆形的形状之外例如也可以选择椭圆形的、倾斜的椭圆形的、矩形的也或圆角矩形的形状。除此之外，其它形状也是可能的。
[0046]在图2的右下部分中示出了连接条5的横截面的各种变型。而且在此例如除了圆形的横截面之外也可以使用椭圆的、带有圆角的矩形的或者倾斜的椭圆形的轮廓。而且除此之外的形状也是可能的。
[0047]有利地如此选择连接条5，使得该连接条沿流过热交换器I的流体的流动方向尽可能有利于流动地设计。为此连接条5例如也具有翼型形状。
[0048]图3示出了连接件17的另外的可能设计方案。图3的连接件17也由多个栓钉状元件4组成,栓钉状元件4通过连接条5相互连接。连接件17同样被环绕的边缘7包围。在左上图中各栓钉状元件4不仅通过水平的、垂直的而且通过对角的连接条5相互连接。通过这种方式产生了带有细网眼的连接件17。栓钉状元件4如此设置，使得各自地在由四个栓钉状元件4支撑的正方形的中心设有第五个栓钉状元件4。
[0049]上面中间的实施形式中示出了一种设置，其中各四个栓钉状元件4设置在正方形中并且通过水平的、垂直的和对角的连接条5相互连接。
[0050]右上的实施形式示出了一个连接件17，其中栓钉状元件4各自仅仅通过水平的和垂直的连接条相互连接。
[0051]左下的实施变型示出了另一设计，其中又设有水平的、垂直的和对角的连接条5。然而相比于左上的设计，省略了多个垂直的连接条5，从而产生了带有粗网眼的连接件17。
[0052]下面中间的实施例示出了一个连接件17，其中栓钉状元件4各自通过对角的和垂直的连接件相互连接。不同于其他设计，连接件17不具有水平的连接条5。
[0053]右下的实施例示出了一个连接件17，其中栓钉状元件仅仅通过对角的连接条5连接。
[0054]图4示出了热交换器I的两个截面图。在上面的视图中示出了流体接口 8，其设置在壳体上部分2上。为此壳体上部分2具有一个开口，流体接口 8啮合到其中。壳体下部分3具有一个凹槽，其与流体接口 8相对地布置。通过该凹槽流体应该有利地分布在热交换器I内。
[0055]在图4的上部分中，连接件17仅仅与壳体上部分2或壳体下部分3直接接触。流体接口 8在它那边仅仅与壳体上部分2接触。
[0056]图4的下部分示出一个实施形式，其中流体接口9直接集成到连接件17中。将栓钉状元件4相互连接的连接条5也与流体接口 9连接。壳体上部分2具有一个开口，流体接口 9穿过该开口。在流体接口 9与壳体上部分2之间的连接位置可以通过一个胶涂层或者其他的密封机构流体密封地密封。如图4的上部分中那样，壳体下部分3具有一个与流体接口 9相对设置的凹槽，其用于促进在热交换器I内的流体分布。
[0057]除此之外，如在图1中示出的那样，图4的上部分以及下部分中的连接件17与壳体上部分2或者与壳体下部分3连接。
[0058]流体接口 8、9可以有利地由金属材料构成，然而由塑料构成的设计也可以考虑。这特别是对于流体接口 9是有利的，因为热交换器I内部中的连接件17同样由塑料形成。通过这种方式连接件17可以与流体接口 9 一体成型。
[0059]图5示出了两个连接件18的示意图，所述连接件各自具有不同的流体接口 10a、
10。在图的左部分示出了流体接口 10a，其与连接件18—体成型。流体接口 IOa在此具有流体入口 Ila以及流体出口 12a。
[0060]连接件18相对于前面示出的设计如此改进，即在连接件18内设有一个隔板9，其将热交换器I的内部隔成两个腔。
[0061]流体接口 IOa或者流体入口 Ila和流体出口 12a在图5的左部分的所述实施形式中形成为圆形。
[0062]不仅流体接口 10而且流体接口 IOa可以类似于在图4中的设计那样或者设置在壳体上部分2上或者直接设置在连接件18上。
[0063]图5的右部分示出了类似于图5的左部分的连接件18的设计，然而流体接口 10或者流体入口 11和流体出口 12在此具有不同的设计。流体入口 11和流体出口 12在此具有大体矩形的基本形状。
[0064]而且与图5的实施例不同地，可以选择其他形状用于流体接口 10、IOa或者流体入口 IlUla或者流体出口 12、12a。在两个视图中，隔板9各自实现了内部容积分隔为两个腔。两个腔通过隔板9中的一个区域相互流体连接，该区域在图5中未示出。
[0065]图6示出了连接件19的另一改进。除了栓钉状元件4、连接条5和环绕的边缘7，连接件19具有加热元件14，其在连接条5上或连接条5内走向。
[0066]这些加热元件可以有利地是电阻加热元件或PTC加热元件。
[0067]在环绕的边缘7中设有一个连接线路13，经由该连接线路给在连接件19中的加热元件14供给电流。
[0068]在图6的下部分中示出了一个细节视图，由此可见，加热元件14或者线路一各个加热元件14与所述线路连接——没有通过栓钉状元件4走向而是环绕该栓钉状元件4被引导，以便不减弱栓钉状元件4的结构上的完整性。
[0069]加热元件14可以在此或者安装在连接条5的外圆周上或者在制造工艺中连同连接件19 一起被注入到连接条5中。这可以有利地通过制造过程借助于注塑实现。
[0070]图7示出了连接件20的另一备选设计方案。与图6的连接件19不同，连接件20不具有栓钉状元件4。由此产生了连接件20，其在连接条5的节点上具有开口 15以代替栓钉状元件4。该开口 15用于在热交换器I内在其壳体上部分2或壳体下部分3上定位和固定连接件20。
[0071]如也在图6中那样，连接件20具有加热元件14以及一个在边缘7中走向的连接线路13。
[0072]图8示出了热交换器I的截面图。在图8的热交换器I中限制集成有按照图7的连接件20。如在图8的右部分中可看到的那样，现在壳体上部分2或壳体下部分3各具有一个突出部分16，其用于定位按照图7的连接件20。突出部分16在此如此设计，使得按照图7的连接件20的开口 15可以准确匹配地环绕突出部分16接合。在图8中示出的热交换器I的其它结构与在前面的附图中描述的结构对应。
[0073]在图1至8中示出的所有连接件17、18、19、20可以例如由一种纤维强化的塑料组成，其给予连接件17、18、19、20特别是高的坚固性。在此连接件17、18、19、20可以有利地在一个注塑工艺中制造。备选地，由一种金属材料制造连接件17、18、19、20也是可行的。
[0074]壳体上部分2以及壳体下部分3可以可选择地由一种塑料或一种轻金属例如铝组成。而且也可以由一种复合材料——例如一种塑料-铝-塑料组合物或者一种由纤维或组织(例如玻璃纤维或碳纤维)强化的塑料一制造所述部分。同样所谓的有机表(Organobleche)是可行的。
[0075]热交换器I可以通过多个不同的方法制造。根据用于壳体上部分2或壳体下部分3的材料选择可以使用焊接工艺、粘接工艺或其他机械接合工艺。
【权利要求】
1.一种热交换器(I)，其具有一个壳体，该壳体具有第一流体接口(8、9、10、10a)和第二流体接口(8、9、10、IOa),经由所述流体接口所述壳体与流体回路流体连接并且流体流过所述壳体，其中所述壳体具有一个壳体上部分(2)和一个壳体下部分(3),其中所述壳体下部分(3)与所述壳体上部分(2)通过连接件(17、18、19、20)以形状配合和/或材料配合的方式连接，其特征在于，所述连接件(17、18、19、20)具有多个栓钉状元件(4)，栓钉状元件(4)通过连接条(5)相互连接，其中所述连接件(17、18、19、20)具有一个至少部分环绕的边缘(7)并且至少所述栓钉状元件(4)和/或所述边缘(7)与所述壳体上部分和/或所述壳体下部分接触。
2.根据权利要求1所述的热交换器(I)，其特征在于，所述壳体上部分是一个盖板而所述壳体下部分是一个底板。
3.根据上述权利要求之一所述的热交换器(1)，其特征在于，所述连接件(17、18、19、20)由一种塑料或者由一种纤维复合材料形成。
4.根据上述权利要求1或2所述的热交换器(I)，其特征在于，所述连接件(17、18、19、20)通过注塑方法制造。
5.根据上述权利要求之一所述的热交换器(I)，其特征在于，所述壳体上部分(2)和/或所述壳体下部分(3)在其平面地扩展的内表面上具有容纳区域(6)，所述容纳区域与所述栓钉状元件(4)的外轮廓和/或所述边缘的外轮廓一致。
6.根据上述权利要求之一所述的热交换器(1)，其特征在于，所述栓钉状元件(4)和/或所述连接条(5)的横截面沿流体流动方向具有有利于流动的构型。
7.根据上述权利要求之一所述的热交换器(1)，其特征在于，所述连接件(17、18、19、20)与所述壳体上部分(2)和/或所述壳体下部分(3) —体成型。
8.根据上述权利要求之一所述的热交换器(1)，其特征在于，所述连接件(20)由两部分构成，其中所述栓钉状元件(4 )与壳体上部分(2 )和/或壳体下部分(3 )连接并且一个基本上由连接条(5)形成的栅形的结构可放入到所述壳体中并且通过形状配合和/或材料配合与栓钉和/或与壳体上部分和/或壳体下部分连接。
9.根据上述权利要求之一所述的热交换器(1)，其特征在于，所述流体接口(9、10、IOa)中的至少之一与所述连接件(17、18、19、20) —体成型，其中所述壳体上部分(2)和/或所述壳体下部分(3)具有一个与所述至少一个流体接口(9、10、IOa) —致的开口。
10.根据上述权利要求之一所述的热交换器(1)，其特征在于，所述壳体上部分(2)和/或所述壳体下部分(3 )具有所述流体接口中的至少一个(8 )。
11.根据上述权利要求之一所述的热交换器(1)，其特征在于，所述连接条(5)或所述栅形的结构和/或所述边缘包含一个或多个加热元件(14)。
【文档编号】H01M10/613GK103715475SQ201310447072
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】阿希姆·韦贝尔特, 斯特凡·赫尔什 申请人:贝洱两合公司
相关技术
网友询问留言
已有0条留言
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！
1