CN102753928B - 集管板、包括这样的板的集管箱和装配有这样的箱的热交换器 - Google Patents

集管板、包括这样的板的集管箱和装配有这样的箱的热交换器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种集管板（18），包括底部（40）和周边边缘（21），所述底部（40）设置有用于接收热交换器管束（8）的管（10）的开口（17），所述周边边缘（21）从所述底部（40）升起，所述板还具有多个加强肋（30）。根据本发明，所述肋从升起的周边边缘（21）延伸到所述底部（40），并在以相对于所述升起的边缘（21）和所述底部（40）正交的方式取向的平面中具有直的和/或凸的轮廓。

Description

集管板、包括这样的板的集管箱和装配有这样的箱的热交换器
技术领域
本发明涉及热交换器。
背景技术
众多供暖或冷却散热器类型的热交换器和增压空气冷却器构造有集管箱，所述集管箱包括被塑料盖覆盖的金属集管板。
在这些热交换器中，盖通过集管板的凸耳保持抵靠该集管板，所述凸耳在盖的基部上弯曲，密封件设置在盖的基部和集管板之间，以密封集管箱。
当这些热交换器用于机动车辆时，箱的内部中的压力在盖和集管板上施加应力。作为反应，集管板趋于变形到使集管箱断裂的点。
已经提出了许多解决方案来处理该问题，特别是通过添加肋以加强集管板。然而，这些解决方案不令人满意。
发明内容
本发明改善了该情形。
为此，本发明提出了一种集管板，所述集管板包括底部和周边边缘，所述底部设置有用于接收热交换器管束的管的开口，所述周边边缘从所述底部升起，所述板还具有多个加强肋。根据本发明，所述肋从升起的周边边缘延伸到所述底部，并在以相对于所述升起的边缘和所述底部正交的方式取向的平面中具有直的和/或凸的轮廓。“凸的”意味着，所述轮廓具有从轮廓的一端到另一端取向为朝向交换器的箱的内部的曲率。
装配有这样的集管板的热交换器是特别有利的，这是由于它在操作压力阻力方面得出了优异的结果。
在各实施例中：
-肋具有内边缘，且通过每一个肋的内边缘的中点的切线与板的底部成30°至60°范围内的角，
-该角具有45°的值，
-肋基本上规则地设置在板的开口之间，
-肋以5mm至10mm范围内的节距设置，
-肋以6mm至8mm范围内的节距设置，
-肋具有基本上平的内边缘，
-肋具有基本上球体穹面形的内边缘，
-所述板的底部是平的，且所述板没有凹槽。
内边缘是指肋的面朝箱的内部的边缘，即，肋的最靠近升起边缘的端部的边缘，所述端部是对着连接到所述底部的端部的端部。
本发明还涉及集管箱，所述集管箱包括盖和如上限定的集管板，集管板和所述盖界定出内部容积，所述盖包括形成基部的周边边沿。在所述集管箱中，每一个肋从板的底部突出到高度（H），所述高度（H）小于当集管箱封闭时将基部的最靠近板底部的部分分开的距离，以便不阻碍设置在板的底部和盖的基部之间的密封件的压缩。
在各实施例中：
-所述密封件当它未被压缩时具有圆截面，
-每一个肋距板中的开口有距离（L），所述距离（L）大于或等于当密封件未被压缩时该密封件的侧向尺寸的一半，
-每一个肋距板中的开口有距离（L），所述距离（L）大于或等于当密封件未被压缩时该密封件的侧向尺寸的三分之二。
本发明还涉及包括管束的热交换器，管的端部被接收在如上限定的集管箱的开口中。
附图说明
本发明的其它特征和优势将在阅读以下基于附图所示的说明性和非限制性示例的描述时变得显而易见，在附图中：
图1是本发明的热交换器的分解透视图，
图2是图1的热交换器的集管板的局部透视图，
图3是图2的接收管子的集管板的概要截面图，
图4是类似于图3的视图，但集管箱封闭，和
图5是图2的集管板的变体的截面图。
具体实施方式
附图和描述在下文中在极大程度上包含具有一些特征的元件。它们可以因此不仅用于更好地解释本发明，并且还在适当的情况下有助于它的定义。
图1示出本发明的热交换器2。热交换器2包括两个集管箱4和6，所述集管箱4和6包括开口，所述集管箱4和6在开口中接收管10构成的管束8。
集管箱4具有流体入口12，流体从流体入口12在集管箱4和6之间的管10构成的管束8中流通到集管箱4的流体出口14。
热交换器2的其它实施例也可行，例如使用单个集管箱或流体入口12和流体出口14的不同分布。
如可在该图中看到的，集管箱4和6以类似地方式制造，即，具有覆盖集管板18的盖16。
盖16具有凸的形状，并与板18一起界定出用于集管箱的流体储存器。板18基本上是平的，并包括开口17以接收管束8的管10。
盖16在它的下部具有周边边沿19，所述周边边沿19经由密封件34与板18接触，以封闭集管箱。周边边沿19形成基部，所述基部被板18接收并且一旦集管箱封闭则被保持在位（参见以下描述）。
在此处描述的示例中，盖16用塑料或金属制造，例如用铝或铝合金，集管板18用金属制造，例如用铝、用铝合金或用钢或钢合金。
如可在图2和之后的图中看到的，集管板18具有周边边沿20，该周边边沿20在一方面用于接收盖16，在另一方面用于一旦盖16已被接收则压接所述盖16。为此，周边边沿20包括接收部分22和保持部分24。
密封件34设置在盖16的基部19和板18的接收部分22的底部32之间。
在此处描述的示例中，集管板18是平的和/或不制造有凹槽，即，集管板的底部40是平的，且盖的基部19侧向地承靠管的端部。接收部分22因此具有基本上为“L”的大致形状。换句话说，密封件承靠板所沿的平面，即，承靠接收部分22的底部32所沿的平面，与管穿过的开口17的平面重合。
所述平的集管板可以在开口17的位置处设置有凸缘23，用于使管穿过。如图2中所示，所述凸缘取向为朝向箱的内部或朝向箱的外部。它们围绕管并有助于管插入和/或铜焊在集管板中并插入和/或铜焊到集管板。在这样的情形下，即，在具有凸缘的平板的情况下，所述凸缘23从密封件承靠板所沿的平面延伸，盖的基部或在凸缘取向为朝向箱的内部的情况下被侧向地撑靠凸缘，或在凸缘取向为朝向箱的外部的情况下侧向地撑靠管。
在其他实施例中，集管板18可以在集管板的底部的周边处制造有凹槽，以容置密封件。在该情况下，接收部分具有基本上U-形的大致形状。
在此处描述的示例中，保持部分24借助多个齿26制造，所述齿26制造为与接收部分22的L-形的升起分支21成直线，且所述齿通过凹部28彼此分隔开。替换地，可以将齿26连结，以形成边沿。
当集管箱4封闭时，齿26在被接收在接收部分22中的基部19上方弯曲，如在图4中更好地看到的，所述齿26将盖16压接到板18上。
如可在图2中看到的，接收部分22包括多个加强肋30，在此处描述的示例中，所述加强肋30沿接收部分22在用于管10的开口之间规则地制造。
替换地，肋30可以以不规则的方式和/或面向用于管10的开口和/或以与不同于管的节距（pitch）的节距制造。
在图3中更好地看到如何制造肋30。
如可在该图中看到的，肋30形成在接收部分22的弯曲部分31中，在接收部分22的L-形的两个分支上基本上对称地延伸，朝向接收部分22的内部突出。
肋30通过冲压制造为直边肋的形式。这使得增加肋对使用的力的抵抗可行。
冲压被实施，使得肋的内部边缘形成与接收部分22的底部32成45°的角。替换地，该角处于30°到60°的范围内。
图4补充了图3，示出了本发明的特定肋的益处。
现有技术解决方案的肋具有非常大的尺寸，其增加了集管箱的尺寸且因此热交换器2的整个尺寸，这在现代机动车辆中是特别有问题的。
申请人已经确定，如果肋30以特别的方式制造，则可以在不牺牲交换器2的可靠性的情况下减少集管箱尺寸。
为此，肋30的总体尺寸被控制。为了集管箱的尺寸的最优减少，肋30制造有高度H。
高度H制成为小于基部19的最靠近底部32的部分和接收壁22之间的距离。该高度H因此小于当集管箱封闭时被压缩的密封件34的高度。
在此处描述的示例中，高度H为2mm。在本发明目的所在的热交换器中，高度H大致在1mm至5mm的范围内。
因此，肋30制造为在基部19“下方”，且因此不再必需提供容纳它们的自由侧向容积。
这可以特别是由于在每一个肋30上密封件34的局部变形。
密封件34随后不再以完全直线的方式沿接收壁22的底部32布置，而是形成一种顺应肋30的蜿蜒形状。
为了保证集管箱在这些条件下被良好地密封，肋30制造为使得它们延伸到相对于用于管10的开口的端部的距离L处。
因此在该构造中呈现出将肋30设置在用于管10的开口之间的优势，如上所述。在该情况下，肋以与管的节距相同的节距隔开，即，在5mm至10mm的范围内，且优选地在6mm至8mm的范围内。
在任何事件中，申请人已经确定，距离L必须大于密封件34的侧向尺寸的一半，优选地大于该尺寸的三分之二。
如果密封件34是圆柱形密封件，则侧向尺寸是密封件34的直径。如果密封件34不是圆柱形，则是其应被考虑的宽度。
将注意到，密封件34的尺寸要理解为处于密封件34的初始状态下，即，在封闭集管箱后压缩密封件之前。
图5示出变体集管箱，肋30在该集管箱中制造为不具有直边缘，但是具有弯曲边缘，使得边缘基本上具有球体穹面形状。这使得冲压操作的简化可行。
这里再次有，肋30制造为使得肋30的内边缘的中点处的切线为45°。该角度优选地处于30°到60°的范围内。
本发明已经关于具体实施例进行了描述。但是，在不用说明的情况下，相对于一个具体实施例描述的特征可以变换为另一实施例，且在一个变体中板包括具有直边缘的肋和具有凸的或球体穹面形状的边缘的肋。
此外，本发明已经关于没有凹槽的集管箱和通过铜焊组装的热交换器进行了描述。但是，其可直接地应用到包括具有凹槽的集管箱和/或机械地组装的集管箱的热交换器。
在热交换器中有一个或多个箱包括设置有凹槽的集管板的情况下，本发明的肋将设置在凹槽的外边缘和它的底部之间。

Claims (13)

1.一种集管箱(4)，包括集管板(18)和盖(16)，所述集管板(18)包括底部(40)和周边边缘(21)，所述底部(40)设置有用于接收热交换器管束(8)的管(10)的开口(17)，所述周边边缘(21)从所述底部(40)升起，所述板还具有多个加强肋(30)，其中，所述肋从升起的周边边缘(21)延伸到所述底部(40)，并在以相对于所述升起的边缘(21)和所述底部(40)正交的方式取向的平面中具有直的和/或凸的轮廓；集管板(18)和所述盖(16)界定出内部容积，所述盖(16)包括形成基部的周边边沿(19)，在所述集管箱中，每一个肋(30)从板的底部(40)突出到高度(H)，以便不阻碍设置在板(18)的底部(40)和盖(16)的基部(19)之间的密封件(34)的压缩，其中，所述高度(H)制成为小于基部(19)的最靠近所述集管板(18)的接收壁(22)的底部(32)的部分和所述接收壁(22)之间的距离。
2.如权利要求1所述的集管箱，其中，肋具有内边缘，且通过每一个肋(30)的内边缘的中点的切线与板的底部(40)成30°至60°范围内的角。
3.如权利要求2所述的集管箱，其中，所述角具有45°的值。
4.如前述权利要求中的任一项所述的集管箱，其中，肋(30)基本上规则地设置在板(18)的开口(17)之间。
5.如权利要求1-3中的任一项所述的集管箱，其中，肋(30)以5mm至10mm范围内的节距设置。
6.如权利要求5所述的集管箱，其中，肋(30)以6mm至8mm范围内的节距设置。
7.如权利要求1-3中的任一项所述的集管箱，其中，肋(30)具有基本上平的内边缘。
8.如权利要求1至3中的任一项所述的集管箱，其中，肋(30)具有基本上球体穹面形的内边缘。
9.如权利要求1-3中的任一项所述的集管箱，其中，所述板的底部是平的，且所述板没有凹槽。
10.如权利要求1-3中任一项所述的集管箱，其中，所述密封件(34)当它未被压缩时具有圆截面。
11.如前述权利要求10所述的集管箱，其中，每一个肋(30)距板(18)中的开口(17)有距离(L)，所述距离(L)大于或等于当密封件未被压缩时该密封件(34)的侧向尺寸的一半。
12.如权利要求11所述的集管箱，其中，每一个肋(30)距板(18)中的开口(17)有距离(L)，所述距离(L)大于或等于当密封件未被压缩时该密封件(34)的侧向尺寸的三分之二。
13.一种热交换器，包括管(10)构成的管束(8)，管的端部被接收在如权利要求1-12中的任一项所述的集管箱的开口(17)中。
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