CN103703334B - 板式换热器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种板式换热器，尤其是用于油冷却装置的板式换热器。所述换热器具有一个包括有底座的薄壁基板或连接板，所述底座在端面处和与端面毗邻的侧面处接收换热器，和一个包围着板式换热器的凸缘，凸缘平面与端面平行。

Description

板式换热器
技术领域
本发明涉及一种板式换热器，尤其是一种用于水和油的板式换热器，其包括多个叠板，每个叠板形成为彼此可以互相装配的扁槽，并且具有大致平坦的底板，并在槽边缘处紧密连接，彼此分隔成第一腔室和第二腔室，两个腔室在由所述槽形成的叠板中交替布置，其中，第一流体(例如水)可以平行地流经第一腔室，第一腔室通过板中相应的孔彼此平行连接；第二流体(例如油)可以平行地流经第二腔室，第二腔室通过板中相应的第二孔彼此平行连接，板式换热器还包括一个用于将热交换器保持在叠板的一个端面上的基板或连接板。
背景技术
这样的板式换热器是通常已知的。DE 102009030095 A1、EP0623798A2andEP1562014 A1可以作为参考例。
这样的板式换热器通常用作机动车中的油冷却器，即，要被冷却的油流经一个腔室，用作冷却介质的冷却水流经另一个腔室。对于较好的热交换效果，根据逆流原理，通常使热交换的流体按照相反的方向流动，以实现热交换。可替换地，一种所谓的横流结构也是已知的，其中，两种流体的流动路径彼此斜向交叉，由此，流动路径具有大反向定位的定位组件。
其他的板式换热器也是也知的，例如DE102004003790A1、DE102010001828A1、WO2007/038871A1、WO2011/006825A2和WO2011/011861A1公开的换热器。
当换热器用作内燃机的油冷却器时，其通常保持在发动机舱的稳定部分，在这种情况下，发动机振动产生的荷载变得不可避免。
此外，发生由温度改变引起的荷载，这导致相邻板之间的较小或较大程度的张力。由于内燃机在目前和将来的发展趋势为具有较小的容积和较少数量的汽缸，因此这里还存在由温度变化和振动产生的荷载增加的趋势。
在之前的换热器中，基板或连接板由较厚的壁形成，笨重且非常僵硬，例如形成为一个锻造件。然而，换热器运行一定时间后，在叠板和基板或连接板之间的连接区域产生裂缝，因此，不可能获得与内燃机寿命相匹配的运行时间。
发明内容
这就是本发明的出发点，目的是获得一种简单又轻便的结构。
本发明的目的是提供一种相对于振动和温度变化而言长久可靠的结构。
根据本发明，通过上述类型的板式换热器来获得此目的，其中，基板或连接板布置在由板的凸边形成的叠板的端面上，并由扁平的材料通过冲压制成，由此形成一个容座，所述容座以类似框架的形式在端面处抵靠板的底边和/或槽边，而且还形成一个环绕叠板的凸缘。基板或连接板的凸缘在其内边或自由外边处沿圆周地弯曲/折角，其中，设置在凸缘上的固定孔布置在两个圆周角部之间。在进一步的描述中，术语“凸缘”当然也可以理解成凸面或凸板。
本发明基于这样一种基本构思，提供一种基板或连接板，其具有一个相对较薄的壁，还具有一个以形状配合方式安放在底边和/或槽边上的接收框。这确保了对于叠板形状的最佳适应性和基板或连接板与叠板的大接触面积。
尤其有利的是，基板或连接板大面积地支撑换热器，相应地，换热器和基板或连接板之间的所有连接尤其是焊接或类似连接形式具有相对轻的负载。
如果本发明的优选实施例的基板或连接板通过其容座在端面处形成一个紧贴底边或槽边的底座，就可以更高程度地实现上述优点。在一个制造方面特别简单的构造中，基板或连接板可以是一个整体模制部件，其中，凸缘在其内边处过渡到容座或底座中，在其外边缘处，根据本发明的另一个有利的构造中，其可以完全。
根据本发明的另一个有利的实施例，基板或连接板也可以又两个或多个部件组成，例如，可以是一个组装部件。优选地，可以设置双层或多层凸缘。
根据这种结构的一个有利的设置，一个用于形成双层凸缘的环形坯料可以在其内边缘处完全，由此形成一个靠在板的槽边的、位于叠板的端面处的壁。
而且，上述提及的扁平材料的外边缘也可以完全，由此形成一个非常刚性的轮廓。
进一步，对于本发明的优选的特征，作为下面的附图说明的参考，基于此更详细地描述本发明的优选实施方式。
本发明不仅要求保护说明的或描述的特征组合，还包括说明的或描述的特征的任意组合。
附图说明
图1为基板或连接板的俯视图；
图2为具有板式换热器插入其中的基板或连接板的纵剖面；
图3为图1所示的基板或连接板的一个改进实施例的透视图；
图4为该具有板式换热器插入其中的基板或连接板的纵剖面；
具体实施方式
图1所示的基板或连接板10包括一个扁平材料，例如一个金属板，优选铝板或不锈钢板，其按照附图所示方式形成。如图所示，基板或连接板10具有一个模制成型的底座11，其形状适合于其要接收的板式换热器，这点在下面会更清楚。在底座的底部中，设置有一个较大的矩形凹槽12来减轻重量。此外，用于板式换热器的流体连接的开口13布置在底座11的底部区域。底坐11由凸缘面15环绕，凸缘面15设置有用于增强刚性的向下弯曲的边14。凸缘面15在其内边和自由外边缘处是圆周弯曲/折角的，其中设置在凸缘上的固定孔16布置在两个圆周折角部分之间，进一步地，由于凸缘面15与底座11的边一起形成一个构造成底座11的角轮廓，因此凸缘面15明显加强。在俯视图中，凸缘面15为细长的八边形，从而在固定孔16处可获得具有较宽的凸缘面区域。图1所示的基板或连接板10可以由金属板或其他扁平材料通过压制、冲压或深冲的方式简单地定型。由足够地耐热和可成形的可由纤维增强的材料形成的板是也最佳的扁平材料。成型这样的工件可按照类似于成型金属板的方式进行。
图2示出了与板式换热器1结合在一起的基板或连接板10。板式换热器1按照已知的方式包括有多个板2，板2的扁槽堆叠在彼此顶部，其具有一个大致的扁平底部。在两个板之间具有用于流体例如水或油的层状流动空间。板2定型并成型，这样当组装板2以形成叠板时，可以形成第一和第二流动空间，每个流动空间平行连接，其中第一和第二流动空间在叠板中依次交替布置。这样，对于油-水换热器，油在其中流动的流动空间直接邻近布置在水在其中流动的流动空间。在板式换热器1的最上层或最下层板2中，用于供给或排出两种流体的连接线(未示出)被装配或可以装配。
图2示出了底座11(比较图1)适合于图2所示板式换热器1的最下面板2的凸侧，并因此紧贴该板的底部边缘区和槽边。
板的这种固定通过将凹槽12(比较图1)的边焊接到板式换热器1的最下面板2的底部这样一种已知的方式来实现。进一步，上述板式换热器1的连接线(未描述)也可用于将板式换热器1辅助锚固或固定到图1所示的开口13上。
在图3和图4所示的实施例中，提供了一种组装的基板或连接板20。基板或连接板20包一个细长的八边形扁平板21。在该板21的边缘区域的顶部设置有一个环形凸缘22，该凸缘22具有向上弯曲的外边和向下弯曲的内边。由此，位于基板或连接板20上的凸缘22在其内边和自由外边缘处是圆周弯曲/折角的，其中设置在凸缘22上的固定孔16布置在两个圆周折角部分之间。外边缘适合于板21的八角形，内边缘为矩形，矩形对应于由基板或连接板接收的板式换热器1的俯视图形状。在图3所示的实施例中，用于接收换热器1的底座11是由凸缘22的向上弯曲的内边和沿内边延伸的板21的中心区域形成的。这里，对应于图1所示开口13的开口23设置在板21中用于换热器1的连接线。
而且，凸缘15、22可以形成一个U形轮廓，其具有用于接收固定孔16的U形基础，而且在固定孔处具有最大宽度。
图4示出了基板或连接板20与板式换热器1的组合。尤其是，可以看出凸缘22的向上弯曲的内边适合于板式换热器1的最下面的板的槽边的倾角，并由此紧贴槽壁。
在所述的基板或连接板10或20的实施例中，他们的形状确保了高稳定性，甚至用薄壁扁平材料加工时。这尤其是由于图1中的凸缘面15与向下弯曲的外边缘以及向底座11的过渡一起形成一个类似于半管状的轮廓而获得。相应地，具有向上弯曲的内边和外边的凸缘板22也具有类似于半管状的轮廓。
与图3相反，与图1中的凹槽12相应的开口可以设置在板21的中心区域。

Claims (4)

1.一种板式换热器(1)，包括多个叠板(2)，每个叠板(2)形成为彼此可以互相装配的扁槽，并且具有平坦的底板，并在扁槽边缘处紧密连接，彼此分隔成第一腔室和第二腔室，两个腔室在由所述扁槽形成的叠板中交替布置，其中，第一流体可以平行地流经第一腔室，第一腔室通过叠板中相应的孔彼此平行连接；第二流体可以平行地流经第二腔室，第二腔室通过叠板中相应的第二孔彼此平行连接，板式换热器还包括一个用于将所述板式换热器保持在叠板的一个端面上的基板或连接板，其中，基板或连接板(10)布置在由叠板的凸侧形成的叠板的端面处，并由扁平的材料通过冲压制成，由此形成一个容座或底座(11)，所述容座或底座以类似框架的形式在端面处抵靠叠板的底边和/或扁槽边，
其特征在于，凸缘(15)在其内边和自由外边缘处是圆周弯曲/折角的，所述凸缘(15)为仅由单独一个部件形成，所述凸缘(15)的凸缘面与外边、内边一起形成在所述基板或连接板(10)的所有外周上具有半管状的轮廓,其中设置在凸缘上的固定孔(16)布置在两个圆周弯曲/折角部分之间；
基板或连接板(10)设计成整体的模制部件，其中，凸缘(15)从内边转换到容座或底座(11)中，并且在外边缘(14)处弯曲或折角；
所述凸缘(15)具有向下弯曲的外边缘(14)与向下弯曲的内边缘。
2.根据权利要求1所述的板式换热器，其特征在于，容座或底座(11)紧贴叠板的底边或扁槽边。
3.根据权利要求1或2所述的板式换热器，其特征在于基板或连接板(10)在叠板的端面处啮合在叠板的扁槽底部的至少一个边下面，并且在此区域具有开口(13、23)，板式换热器(1)的连接线布置在所述开口上或开口中。
4.根据权利要求1或2所述的板式换热器，其特征在于凸缘形成一个U形轮廓，其具有用于接收固定孔(16)的U形基础，而且在固定孔(16)处具有最大宽度。
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