CN102066868A - 用于机动车的换热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的换热器，包括：沿着纵向延伸的集流管(1)，该集流管具有底部(8)和集流管外壳(7)；至少两个设置在集流管外壳(7)中、用于流体输入和输出的接口(2、3)；多个通入到集流管(1)的底部(8)中的换热器管(4)；以及分离壁(9)，该分离壁将集流管(1)分隔成位于输入侧的第一分腔室和位于输出侧的第二分腔室(1a、1b)，其中，分离壁(9)邻接底部(8)并且沿着纵向延伸的中间轴(M)大体上对称地分隔所述底部；以及其中，分离壁(9)在底部(8)的上方具有突起结构(10、11)；其中，所述两个接口(2、3)的至少一个的中心相对于所述中间轴(M)偏离的(V)。

Description

用于机动车的换热器

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于机动车的换热器。

背景技术

文献DE 199 42 45 8 A1公开了一种用于机动车空调的换热器，其中，为了获得尽可能窄的结构，输入接口和输出接口设于一集流管的中间位置，该集流管由一分离壁沿着纵向延伸的对称轴上将换热器分隔成两个分腔室。为此，将集流管分隔成两个分腔室的分离壁具有两个反向延伸的弯曲部，通过位于集流管的一个端部区域上的弯曲部，使在此处中央设置的第一接口仅与第一分腔室连接，而使中央设置在另一个端部区域上的另一个接口仅与另一个分腔室连接。整体上，由此使接口设置过程中的灵活性受到限制，并且由于分离壁的成型结构使换热器的装配耗费工本且容易出错。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于机动车的换热器，该换热器能够使接口特别灵活且节约空间的进行设置。

上述目的通过使前文所述的换热器具有本发明的权利要求1的技术特征而实现。由于两个接口的至少一个的中心具有相对于中间轴的偏离，使输入和输出管道不会从换热器的侧面突伸出来，或从换热器的侧面仅突伸出极小的部分。因此，该技术方案实现了在优化装配和过程安全性的同时又形成了分离壁的成型结构。

在优选的实施方案中，通过成型结构使至少一个接口这样设置在集流管外壳上，即，使该接口的自由开口贯穿中间轴。由此实现一个特别结构紧凑的换热器。

在本发明的一个优选实施方案中，接口的中心的连接线与中间轴形成至少约5度的夹角，由此使至少一个接口中心相对于中间轴具有特别大的偏离尺寸。通过相互偏离的接口，使管道对准集流管外壳而相邻设置，从而节省空间。

在另一个替换或补充的实施方案中，出于相同的原因，使所选择的偏离尺寸至少约为接口的的自由开口的直径的四分之一。在此，接口的自由开口理解为，至少在接口开口为圆形的条件下，接口路线上的圆形的最小直径。

当至少一个接口的自由开口的直径大于与该接口连接的局部空间的最大宽度时通常是有利的。由此还能够而且特别是在自由开口为圆形的情况下，选择足够大的开口横截面，从而确保流经换热器的流体的足够流量。在此需要认识到，特别是对于具有极长构造的换热器，在同时相对于足够的接口尺寸而横截面方向具有有限的安装空间时，首先在所希望的圆形结构方面存在问题。通过分离壁的突起结构以及由此实现的自由开口远大于分腔室宽度的接口的尺寸，能够提供一个充足的流体流量。例如，该方案还适合于这样的典型应用中，即换热器作为由热水流经的机动车空调的散热器。

在本发明的一个简单且适宜的具体结构方案中，分离壁的突起结构在所述的一个接口区域上具有在该区域大体上均匀的、围绕纵轴的弯曲部。这种弯曲部可以由一块金属板材简单而精确地制成，其中，以简单的方式实现了使接口重叠在中间层上。为了使另一个接口也能形成类似或相等的尺寸，适宜地，使突起结构在另一个接口区域上具有对准弯曲部的隆起部。特别地，另一个接口可以通过相对应的隆起部导向同样能够反向延伸于集流管外壳的中间轴之上。

优选弯曲部整体延伸经过至少一半分离壁的长度，由此使分离壁结构稳定并且便于装配。

在一个优选实施方案中，分离壁在邻接集流管外壳的相对设置的正端面的区域上具有均一的横截面形状，特别具有弯曲部的形状。由此，在换热器的机械装配中，在放入焊炉中之前首先使分离壁与集流管外壳以及底部无扭转地冲压在一起，从而确保实现可靠且无次品的焊接。

特别优选地，分离壁在其邻接底部的区域上具有多个用于围住换热器管的突起部分的缺口，由此在换热器装配过程中作为一块限定的挡板，同时实现在焊接之后进行的换热器管的可靠且紧密的冲压。同时使分离壁精确可靠地在底部区域上定位。

在特别优选的实施方案中，分离壁在其邻接集流管外壳的、与底部相对设置的区域上具有至少一个、特别是多个用于固定在集流管外壳上的销。特别优选地，分离壁在至少一个销的下方具有用于在装配过程中塑性冲压分离壁的突起，其中，在另一个优选的具体结构方案中，突起具有大体上垂直于分离壁的装配方向的区段。通过这些替换或补充的实施方案，可以确保实现分离壁在集流管外壳和底部之间的可靠且定位精确的预装配，从而确保在焊炉中实现各个组件的密封且无次品的焊接。

通常具有优势地，本发明换热器的换热器管为扁平管分别设有与第一分腔室连接的正向段以及与第二分腔室连接的反向段，由此以简单的方式减少单个的换热器管的数量。因此，在一个简单且适宜的具体结构方案中，设有用于使流体从扁平管的第一段转向到扁平管的第二段中的第二集流管。原则上，也可以省略第二集流管，例如其中，使扁平管的两段在扁平管下方的端部区域上分别相互连接设置。

通常具有优势的、有利于本发明换热器的成本低廉的批量生产的技术方案是，至少使集流管外壳、接口、底部、分离壁和扁平管在一个焊炉中通过一个共同的或多个不同的加工步骤而相互焊接在一起。在此适宜地，可以使组件分别由铝合金板制成，根据对于各个组件的实际需要，在焊接过程中可以对这些组件进行完全或部分焊接。

本发明的其它优点和特征在以下说明的具体实施例以及从属权利要求中给出。

附图说明

接下来，对本发明的具体实施例进行说明，并结合附图进行详细阐述。图中示出了：

图1示出了本发明换热器的整体结构的立体图；

图2示出了图1的换热器在卸掉集流管外壳的状态下的示意图；

图3示出了图1的换热器的俯视图；

图4示出了沿图3的换热器的A-A线的截面图；

图5示出了图1的换热器的分离壁的立体图；

图6示出了图5的分离壁的侧面的平面俯视图；

图7示出了沿图6的分离壁的B-B线的截面图；

图8示出了沿图6的分离壁的C-C线的截面图。

具体实施方式

图1中所示的换热器是一个机动车空调的散热器，机动车电机散热系统的散热剂流经该散热器。该换热器包括位于上方的集流管1，该集流管具有用于流体输入的第一接口2和用于流体输出的第二接口3，其中，这里的两个接口具有旋转对称的结构，并且接口的最小自由开口分别具有圆形的横截面。在集流管1中通入多条为铝质扁平管的换热器管4，这些换热器管沿着纵向L相互堆叠地一个挨一个的设置，并且这些换热器管的纵侧面沿着横向Q或沿着换热器的深度方向延伸。换热器管4各自分成多个间隔的通道(未示出)。在换热器的正端面上各设有端板5，该端板作为换热器管4的堆叠结构的终端部。

换热器管4在与集流管1相对的一侧伸入到第二集流管6中，通过该第二集流管使流体从换热器管的正向段4a转向到反向段4b，其中，换热器管的正向段4a和反向段4b沿着横向前后相继设置。

在换热器管4之间以公知的方式设有(未示出的)肋部，用于增大与沿着横向流经换热器的空气的热交换表面。

换热器整体由部分焊接在一起的铝质构件组成，使这些构件先进行机械预装配，然后全部在焊炉中经由单独的或多个加工步骤相互焊接在一起。因此，在焊接之前，集流管1主要包括底部8的集流管外壳7的接口2、3的各个配件以及于底部8和集流管外壳7之间延伸的分离壁9。通过分离壁9，使由集流管外壳7和底部8包围的集流管腔室分隔成两个分腔室1a、1b(参见图4)，其中，分腔室1a与第一接口2和换热器管的第一段4a相连接，而第二分腔室1b仅与第二接口3和换热器管的第二段4b相连接。

为此，沿着换热器纵向延伸的分离壁9借由底侧的边缘9a沿着中间轴M而与底部8邻接，从而使集流管1在底部区域中精确地对半分成分腔室1a、1b(继续参见图4)。

对此，分离壁9在边缘9a的区域上包括缺口9b，穿过底部8的通孔而延伸的扁平管4通过扁平管的中间区域咬合在缺口中，从而确保实现简单的固定、定位以及密封的焊接。

分离壁9在底侧边缘9a的上方包括一个贯穿大部分分离壁长度的突起结构，该突起结构形成围绕纵向的弯曲部10，其中，第一弯曲部10a以大约45°朝一个方向弯曲，而第二弯曲部10b以大约相等的角度朝相反方向弯曲，从而使分离壁邻接集流管外壳7且与底部8相对设置的的边缘9c同样大体上垂直于集流管外壳7的表面设置。

在该边缘9c上一共设有三个销9d，这些销咬合在集流管外壳7的相对应的通孔7a(参见图3)中，从而在换热器的机械装配过程中确保实现分离壁的可靠定位、冲压以及固定。为了进一步改善冲压处理，在销9d的下面，于弯曲部10的区域中设有袋状突起结构9e，根据图8的截面图，该袋状突起结构具有垂直于分离壁装配方向的区段9f。

两个接口中的一个接口2定位在分离壁9的弯曲部10的上方，其中，该接口的自由开口的直径d大于集流管1的底部平面中的分腔室4a、4b的宽度。由此实现了，由于弯曲部10使分离壁9的集流管外壳侧的上边缘9c从侧面偏离于对称面而贴靠在集流管外壳7上。

与中间轴M相对，或与分离壁9的下边缘9a的位置相对，接口2的自由开口的中心以尺寸V从侧面偏离设置，该尺寸在本实施例中大约是自由开口的直径d的三分之一。

在本实施例中，另一个接口3以相等的偏离尺寸V远离中间轴设置，并且该接口的自由开口同样覆盖住中间轴。由此实现了，分离壁9在第二接口3的区域上具有对应于弯曲部10设置的隆起部11(参见图5)。隆起部11限定在分离壁9的较短区段上，并且主要呈半圆形地在顶盖侧面贴靠在集流管外壳7上。

由于经由分离壁9的大部分长度的弯曲部10以及仅定位在一个位置上的隆起部11，在具体示出的分离壁的变换方案中，能够以简单的方式实现接口2、3在集流管1的纵向上几乎任意的定位。在本实施例中，两个接口2、3相对彼此靠近地位于集流管1的中央区域，其中，这两个接口的中心的连接轴与纵向、还或者与换热器的中间轴组成大约15°的夹角。

分离壁9的另一个特征在于，分离壁9以在相同方向上形成的弯曲部10而贴靠在集流管外壳7的两个正端面上，从而在机械预装配过程中避免分离壁产生扭曲或扭转。

Claims (15)

1.一种用于机动车的换热器，包括：

沿着纵向延伸的集流管(1)，所述集流管具有底部(8)和集流管外壳(7)；

至少两个设置在所述集流管外壳(7)中、用于流体输入和输出的接口(2、3)；

多个通入到所述集流管(1)的底部(8)中的换热器管(4)；以及

分隔壁(9)，所述分离壁将所述集流管(1)分隔成位于输入侧的第一分腔室(1a)和位于输出侧的第二分腔室(1b)，其中，所述分离壁(9)邻接所述底部(8)并且沿着纵向延伸的中间轴(M)大体上对称地分隔所述底部；以及

其中，所述分离壁(9)在所述底部(8)的上方具有突起结构(10、11)；

其特征在于，所述两个接口(2、3)的至少一个的中心相对于所述中间轴(M)偏离(V)。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，通过所述突起结构(10、11)使至少一个接口(2、3)设置在所述集流管外壳(7)上，使该接口的自由开口跨越所述中间轴(M)。

3.根据权利要求1或2所述的换热器，其特征在于，所述接口(2、3)的中心的连接线与所述中间轴(M)形成至少约5度的夹角。

4.根据前述任意一项权利要求所述的换热器，其特征在于，所述偏离(V)至少约为所述接口的(2、3)的自由开口的直径(d)的四分之一。

5.根据前述任意一项权利要求所述的换热器，其特征在于，至少一个接口的(2、3)的自由开口的直径(d)大于与该接口连接的分腔室(1a、1b)的最大宽度。

6.根据前述任意一项权利要求所述的换热器，其特征在于，在所述的一个接口(2)区域，所述分离壁(9)的突起结构具有在该区域上大体均匀的、围绕纵轴(L)的弯曲部(10)。

7.根据权利要求6所述的换热器，其特征在于，所述突起结构(11)在所述的另一个接口(3)区域上具有远离所述弯曲部(10)导向的隆起部(11)。

8.根据权利要求6或7所述的换热器，其特征在于，所述弯曲部(10)整体延伸经过至少一半所述分离壁(9)的长度。

9.根据前述任意一项权利要求所述的换热器，其特征在于，所述分离壁(9)在其邻接所述底部(8)的区域上具有多个用于围住所述换热器管(4)的突起部分的缺口(9b)。

10.根据前述任意一项权利要求所述的换热器，其特征在于，所述分离壁(9)在其邻接所述集流管外壳(7)的、与所述底部(8)相对设置的区域上具有至少一个、特别是多个用于固定在所述集流管外壳(7)上的销(9d)。

11.根据权利要求10所述的换热器，其特征在于，所述分离壁(9)在至少一个销(9d)的下方具有用于在装配过程中塑性冲压所述分离壁(9)的突起(9e)。

12.根据权利要求11所述的换热器，其特征在于，所述成型结构(9e)具有大体上垂直于所述分离壁(9)的装配方向的区段(9f)。

13.根据前述任意一项权利要求所述的换热器，其特征在于，所述换热器管(4)为扁平管，每个扁平管分别设有与所述第一分腔室连接的正向段(4a)以及与所述第二分腔室连接的反向段(4b)。

14.根据权利要求13所述的换热器，其特征在于，设有用于使流体从所述扁平管的第一段(4a)转向到所述扁平管的第二段(4b)中的第二集流管(6)。

15.根据前述任意一项权利要求所述的换热器，其特征在于，至少使所述集流管外壳(7)、接口(2、3)、底部(8)、分离壁(9)和换热器管(4)在一个焊炉中通过一个总的或多个加工步骤而相互焊接在一起。

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