CN104053963A - 尤其用于机动车辆的热交换器及相应的空气进气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在至少两种流体之间进行热交换的热交换器，尤其用于机动车辆，热交换器包括：在所述流体之间的热交换管束(3)、及容置所述管束(5)的壳体(5)，呈现有至少一个侧开口。所述交换器还包括用于闭合所述壳体(5)的所述至少一个开口的盖体(7)，以密封的方式牢固地附接至所述管束(3)和所述壳体(5)，以形成不可分割的一体式组件。

Description

尤其用于机动车辆的热交换器及相应的空气进气装置
技术领域
本发明涉及尤其用于机动车辆的热交换器。本发明还涉及包括这种交换器的空气进气装置。
背景技术
例如用于机动车工业的热交换器包括流体热交换和流元件，在其中相互交换热量的流体循环。热交换元件例如可包括导管或平板、气体循环干扰散热片和／或流体流的干扰源或其它。
已知这种交换器被用于机动车领域，尤其用于热增压发动机。
在该情况下，热交换器还被称为增压空气冷却机(以下简称RAS)，允许通过与如外部空气的其它流体或如发动机冷却剂回路水这样的液体的热交换而冷却发动机的增压空气，由此形成空气／空气或液体／空气型交换器。
以传统方式，在本领域的技术人员通常称作进气歧管之处接收空气。
歧管被固定在燃烧室的气缸盖上，即气缸的入口。根据发动机转速，可全部或部分地冷却空气或不冷却。
根据已知的解决方案，在歧管中容纳热交换器RAS且允许冷却经过其的空气。
为达此目的，歧管具有一开口面，该开口面允许将交换器RAS引入其中。随后通过闭合盖体而闭合该开口。
因此有必要提供附加的组装步骤。这可能会影响到成本。
而且，该实施可能呈现密封缺点，因此可使其具有热交换水平上的不良性能和尤其产生振动现象。实际上，应该控制在外部介质和装置之间的密封、在闭合的盖体和管束之间的密封、及在管束和歧管之间的密封。
而且，在管束和侧闭合盖体之间的连接可需要加入如螺钉或夹子这样的固定元件。
可能同样需要在水接头的位置上加入连接件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热交换器，其呈现的改良的密封允许优化交换器的性能，同时简化了组装。
为达到此目的，本发明的目的在于提供一种至少两个流体之间的热交换器，尤其用于机动车辆，该热交换器包括：
-所述流体之间的热交换管束，及
-容置所述管束的壳体，呈现至少一个侧开口，
其特征在于，所述交换器还包括所述壳体的所述至少一个开口的闭合盖体，以密封的方式牢固地附连至所述管束和所述壳体，进而形成不可分割的一体组件。
所述交换器还可具有一个或多个分开或相结合的以下特征：
-所述壳体基本呈“U”型的大体形状，及所述盖体具有基本呈“U”型的大体形状，互补于所述壳体的形状；
-通过焊接牢固地附连所述盖体；
-所述盖体呈现有构成相对于所述管束和所述壳体的突起的周围边缘；
-所述周围边缘包括用于固定至所述交换器容置部的固定部件；
-所述交换器包括在所述盖体的所述周围边缘的位置处的密封部件；
-所述壳体被插设于所述管束和所述盖体之间；
-所述交换器包括至少一个流体入口管和一个流体出口管，及所述盖体呈现有关联开孔，用于通过所述流体；
-所述管被焊接在所述盖体上；
-所述壳体呈现有关联开孔，用于所述流体在所述管束和所述管之间的循环；
-配置所述交换器，用于冷却机动车辆中的发动机的增压空气。
本发明还涉及一种空气进气装置，尤其用于机动车辆，其特征在于，装置包括如前面所定义的热交换器，及装置还包括容置所述交换器的进气歧管。
根据一种实施方式，所述装置包括在所述交换器的所述闭合盖体与所述歧管之间的密封部件。
附图说明
通过阅读下面示意性而非限定性的例子给出的详细描述和附图，本发明的其它特征和优点将会变得更加明显，其中：
图1为表示热交换器的立体分解图；
图2为图1的交换器的横截面图；
图3为图2的交换器的一部分横截面的局部放大图；
在这些附图中，基本上相同的元件采用同一参考标号。
具体实施方式
本发明涉及热交换器，更具体地用于冷却机动车辆的热发动机的增压空气。
在该情况下，可将交换器配置在空气进气歧管(未示出)中。这种歧管(附图中未示出)，亦称为进料气体分配器，被大体安装在气缸盖上并允许增压空气进入气缸盖中。
由空气进气歧管和歧管中容置的交换器构成的组件形成增压空气进气装置。
这种交换器可为“空气-水”交换器，即在交换器中，交换热量的流体为空气和水。在增压空气的冷却机环境中；水较佳地为来自所述发动机的所述“低温”冷却剂回路的水，其典型地为加了抗冻剂的水。
参照图1，这种热交换器用总体的参考标号1指定。
根据该实施方式，交换器1呈现基本平行六面体的大体形状。
该交换器1包括：
-管束3，在诸如增压空气的第一流体和诸如冷却剂的第二流体之间进行热交换，
-容置交换管束3的壳体5，及
-封闭壳体5的盖体7。
交换管束
根据所示的实施方式，热交换管束3呈现基本平行六面体的大体形状，其具有两个较大侧面3a，3b、两个较小侧面3c，3d及两个端面3e，3f。
该管束3可以传统方式具有平板或管的堆叠，限定用于第一流体的循环的第一管道9和用于第二流体的循环的第二管道11(见图2和3)。
第一流体例如在管束3的纵向方向上经过第一管道9，及第二流体例如横跨第二管道11从第一端面3e流向相对的第二端面3f(参照图1)。
在图2和3中更好地看到，可在第一管道9中提供干扰片13，以通过增加交换表面干扰在这些第一管道9中的空气的流动。可选地或补充地，可在第二管道11中提供第二循环流体的扰流器(未示出)，以改良热交换。
这些干扰使得能够促进经过平板或管的侧壁的空气和水之间的热交换。
而且，如在图1中可观察到，交换器1包括入口管15和出口管17，用于管束3中的第二流体的进入和已在第二管道中循环的第二流体的退出。
为此达到目的，管束3的平板或管定义的第二管道11呈现有开口19(参照图3)，其与邻近的平板或管的相应开口19以及与第二流体的入口管15和出口管17相连通，用于允许第二流体在第二管道中的循环。
壳体
如前所述，壳体5容置交换管束3。
在所示的例子中，在管束3的较小侧面3d的位置上，壳体5具有打开的形状。壳体5因此具有在管束3的较小侧面3d上的侧开口6(图2和3)。
根据所示的实施方式，管束3是平行六面体，壳体5基本呈互补的“U”形。该“U”形允许覆盖管束3的较大侧面3a，3b和一个较小侧面3c。
壳体5不覆盖管束3的端面3e，3f，以允许如增压空气的第一流体的循环。
而且，为了允许第二管道11内的第二流体的进入，壳体5具有分别与入口管15和出口管17相连通的入口开孔21和出口开孔23(参照图2和3)。这些开孔21，23同样与管束3的平板或管的开口19相连通。
而且，再次参考图1，壳体5还可具有一个或多个凸起边缘25。这些凸起边缘25因此相对于由壳体5的面定义的大体平面突出。
在将交换器1容置在如增压空气进气歧管(未示出)这样的容置部中时，可通过将交换器1经由歧管的关联开口、例如沿交换器3的纵向方向插入歧管中而实现组装，及在此情况下，凸起边缘25可作为用于组装的机械引导装置使用。可在歧管的位置上提供例如引导槽的互补引导装置。
可明显地，可提供一部分由管束3的壳体5持有及另一部分由歧管承载的其它互补引导装置(未示出)。
而且，进气装置可在交换器1和进气歧管之间具有一个或多个密封装置(未示出)。
闭合盖体
如前所述，交换器1还包括盖体7。该盖体7例如由金属材料制成。
壳体5呈现有由盖体7闭合的侧开口形状。因此通过闭合壳体5的开口6组装盖体7为面对管束3的侧表面3d，。
盖体7还参与提供控制平板或管的管束3和任意的干扰器或扰流器的机械强度。
而且，在将具有交换器1的进气装置容置在歧管(未示出)中的情况下，盖体7同样允许闭合歧管开口，该歧管开口用于将交换器1插设在歧管中。
盖体7还确保将交换器1维持在空气进气歧管(未示出)或在任意其它交换器1的容置部中。
盖体7被牢固地附接至管束3和壳体5。
还由此制成不可分割的一体式组件。以这种方式，在用进气歧管组装时，不需要提供盖体7的组装的补充步骤，用于闭合管束3和歧管(未示出)。
还由此降低了组装成本，及在管束3和盖体7之间提供如螺钉或卡配合系统的补充紧固元件不再是有用的。
以密封方式将盖体7牢固地附接至管束3和壳体5。以举例的方式，通过焊接实现该固定。
还由此改良交换器1的密封。
而且，在将交换器1插入例如空气进气歧管或任意其它箱体或容置部中的情况下，只控制盖体7和歧管之间的密封；已确保了盖体7和管束3之间的密封。
而且，为了闭合壳体5的开口6，盖体7因此呈现有与壳体5的形状相互补的形状。
根据所示的实施方式，壳体5基本呈“U”形，盖体7基本呈互补的大体“U”形形状。
另外，如在图2和3中更好地可见，盖体7封盖管束3的较小侧表面3d以及壳体5的端部。以这种方式，壳体5被插设于管束3和盖体7之间。
例如通过焊接以密封的方式将入口管15和出口管17固定至盖体7。因此，在这些管15，17的位置处不再需要提供补充的密封装置，如密封件。
为了允许第二流体的分配，盖体7因此具有和管15，17平齐的分别与管15，17相关联的开孔27，29，且形成与管15，17相互补的形状。
这些开孔27，29与提供在壳体5上的关联开口21，23相连通，还与管束3的相应开口21相连通，用于允许在第二管道11中的第二流体的循环。
盖体7由此确保了在第二流体的入口管15和出口管17与管束3之间的密封联接。
而且，更好地从图1可见，盖体7可呈现向后折叠的周围边缘31。
该边缘31例如被折叠基本90°。
该边缘31例如相对于壳体5和管束3突出。
在例如进气装置包括这种容置在歧管中的交换器1的情况下，在交换器1和歧管(未示出)之间的密封可在该周围边缘31处实现。
为在实践中，可在周围边缘31的位置上提供密封装置(未示出)。盖体7由此确保管束3的外部密封。
同由此，用这种整合在交换器1上的侧盖体7，确保管束3和盖体7之间的密封，以及由盖体7更具体地由其周围边缘支承密封装置(未示出)和如空气进气歧管这样的交换器容置部。
还确保了交换器1和歧管之间的密封。盖体7还参与进气装置和外部环境之间的密封。
而且，侧闭合盖体7还可具有用于固定至空气进气歧管(未示出)的固定件33，其与歧管承载的固定件互补装置(未示出)相配合。
例如通过焊接、粘合和／或通过拧紧又或夹紧实现该固定。
在示意例子中，固定部件33被设置于盖体7的周围边缘31上，与限定了开口的歧管的侧表面(未示出)相面对，通过开口，交换器1被插入歧管中。
盖体7由此还确保将交换器1维持在歧管中及将交换器1固定在歧管上。
因此可以理解，这种被整合在管束3上的侧盖体7允许减少要控制的管束3与外部环境之间的密封，并允许限定不可分割的一体式密封组合，其还在运行时更少地承受振动。
还由此得到不仅改良了密封还改良了振动现象的交换器1。

Claims (10)

1.一种热交换器，在至少两种流体之间进行热交换，尤其用于机动车辆，热交换器包括：
-在所述流体之间的热交换管束(3)，及
-容置所述管束(5)的壳体(5)，具有至少一个侧开口(6)，
其特征在于，所述交换器还包括用于闭合所述壳体(5)的所述至少一个开口(6)的盖体(7)，其以密封的方式牢固地附接至所述管束(3)和所述壳体(5)，以形成不可分割的一体式组件。
2.如权利要求1所述的交换器，其特征在于，所述壳体(5)具有基本呈“U”型的大体形状，及所述盖体(7)基本呈“U”型的大体形状，互补于所述壳体(5)的形状。
3.如权利要求1或2所述的交换器，其特征在于，通过焊接牢固地附接所述盖体(7)。
4.如前面任意一项权利要求所述的交换器，其特征在于，所述盖体(7)呈现有相对于所述管束(3)和所述壳体(5)形成突起的周围边缘(31)。
5.如权利要求4所述的交换器，其特征在于，所述周围边缘(31)包括用于固定至所述交换器容置部的固定装置。
6.如权利要求4或5所述的交换器，其特征在于，其包括在所述盖体(7)的所述周围边缘(31)处的密封装置。
7.如前面任意一项权利要求所述的交换器，其特征在于，所述壳体(5)被插设于所述管束(3)和所述盖体(7)之间。
8.如前面任意一项权利要求所述的交换器，其特征在于，其包括至少一个流体入口管(15)和一个流体出口管(17)，及所述盖体(7)呈现有关联开孔(27，29)，用于通过所述流体。
9.如权利要求8所述的交换器，其特征在于，所述壳体(5)呈现有关联开孔(21，23)，用于所述流体在所述管束(3)和所述管(15，17)之间的循环。
10.一种空气进气装置，尤其用于机动车辆，其特征在于，该装置包括如前面任意一项权利要求所述的热交换器(1)，及在于，该装置还包括容置所述交换器(1)的进气歧管。
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