CN104101250A - 热交换器及生产方法 - Google Patents

Abstract

一种用于被安装于外壳中的热交换器的短截件连接器。所述短截件连接器包括第一部分和第二部分，所述第一部分被紧固于所述热交换器，所述第二部分具有延伸穿过所述外壳中的开口的短截件杆柄并且位于所述第一部分的孔中。所述短截件连接器还包括至少两个密封件。第一密封件为环形密封件，且位于所述短截件杆柄的槽口中，以及第二密封件为衬垫，且被安装到所述开口、所述短截件杆柄和所述第一部分之间。所述第一密封件位于所述孔中并且实现了所述短截件杆柄和所述第一部分之间的密封。

Description

热交换器及生产方法

相关申请的交叉引用

本申请要求德国专利申请号为102013005806.6、申请日为2013年4月4日的申请的优先权，因此上述申请通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种用于被安装到外壳中的热交换器的短截件连接器，所述短截件连接器包括第一部分和另一部分，所述第一部分被紧固于所述热交换器，以及所述另一部分具有延伸穿过外壳中的开口的短截件杆柄并且被安装到所述第一部分的孔中，以及所述短截件连接器具有至少两个密封件，第一密封件为环形密封件，且位于所述短截件杆柄的槽口中。本发明还涉及热交换器装置。

背景技术

DE102009039569A1公开了一种用于内燃机的气体冷却器的短截件连接器。所述部分被焊接到气体冷却器的汇流箱（header box），所述气体冷却器被推入外壳中，以及所述短截件连接器的另一部分被旋拧穿过外壳中的开口进入所述第一部分的孔中并且被固定。所述槽口具有第一密封件且位于所述短截件杆柄的最上端。

这种已知的短截件连接器是有优势的，因为将热交换器固定到外壳中也是通过所述的短截件连接器的两个部分之间的连接而实现的。

这种密封设备的设计是有优势的，然而，因为第二密封件在其内侧面上与一个热交换媒质相接触以及在其外侧面上与另一热交换媒质相接触，因此密封功能被迅速地降低了。此外，由于所述的两个部分间的螺纹连接，在外壳和热交换器之间的气体侧上会产生一个旁路（即使它很小），这是不利的。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于被安装到外壳中的热交换器的短截件连接器，所述短截件连接器具有开始处指定的特性，其能够提高密封功能。

根据本发明的一个方面，第二密封件为衬垫，所述衬垫实现了所述开口、所述短截件杆柄和所述第一部分之间的密封，以及第一密封件位于所述孔中并且实现了所述短截件杆柄和所述第一部分之间的密封。所述第二密封件位于所述第一密封件的上方。

所述衬垫也朝向第一部分密封，所以所述的每个实例中的密封件仅与一种热交换媒质相接触，因此其性能提高了，这也是经过了比较长时间观察得出的。具有第一密封件的槽口位于短截件杆柄的下部区域，由此上述短截件杆柄经由所述槽口被安装于第一部分的孔中，这也有利于提高密封性能。

环形密封件优选地为O形环密封件，即具有近似环形的横切面。环形结构的衬垫优选地具有近似L形的横切面。所述L形衬垫的一个分支朝向短截件杆柄密封。该同一分支的末端朝向第一部分密封。另一分支朝向开口和/或外部密封。此处，所述另一分支的末端可与开口的边缘相邻接。

例如，衬垫还可具有C形或U形的横截面；所述衬垫的敞开的横截面侧应该指向所述开口并且其关闭的一侧应该位于短截件杆柄上。

短截件杆柄上的凸缘靠在所述边缘上并且同时限制了另一部分插入短截件连接器的一部分的深度，因此衬垫的夹持力不会高于一个不允许的水平。

从下文对示例性实施例的描述中可得出所述的特性及性能。

附图说明

图1仅概要地示出了第一示例性实施例中的短截件连接器和外壳内的热交换器的截面。

图2示出了热交换器。

图3示出了第二示例性实施例。

图4示出了具有成角度偏斜的短截件的短截件连接器。

具体实施方式

例如，外壳1可为内燃机的进给管1，压缩的增压空气（charge air）流动穿过所述进给管1，以便在所述的压缩的增压空气被提供给内燃机（未示出）之前在热交换器2中被冷却。为此目的，增压空气LL（即第二热交换媒质）必须能够流入进给管1，并且在流动经过热交换器2之后能够再次流出，然而，这同样无法从概要的图解中看出。

当然还存在即将被冷却的不同的气体和安装于不同外壳1中的不同的热交换器。

如图1和图2所示，示例性实施例的热交换器2具有包含平板对22和波形散热片23的堆叠，所述波形散热片23被安装到所述的平板对22之间，上述增压空气LL流动经过所述波形散热片23。盖板20位于所述堆叠上。如图2所示，流动经过短截件连接器和平板对22的液体被用作冷却剂（即第一热交换媒质）。

在示例性实施例中，进给管1由塑料制成。具有短截件杆柄4a的短截件4也为塑料部件。

相比之下，短截件连接器的一部分3为由金属制成的连接块30，并且以密封和固定的方式被连接到（优选地被焊接到）堆叠的盖板20上。

进给管1具有两个开口10。将在下文中详细描述的短截件连接器位于每个开口10中。

因为连接块30配有两个通口31或两个孔3a且连接块30代表上文提到的短截件连接器的第一部分3，所以所述一部分3在此处可被用于两个短截件连接器。

热交换器2连同焊接到其上的连接块30被推入进给管1中，由此两个孔3a或两个通口31将位于上文提到的进给管1中的开口10下面。在所示的实施例中，八个螺纹盲孔31（图2）位于连接块30中。进给管1还具有与所述的螺纹盲孔31相对应的八个通口（未示出），因此螺钉（同样未示出）可穿过通口被旋入螺纹盲孔31中，以便将热交换器2紧固于进给管1中。在其它实施例中，可存在更多或更少的螺纹盲孔31、通口以及螺钉。

其后两个短截件4被使用。第二密封件6（即衬垫6）被推到短截件4的短截件杆柄4a上。在示例性实施例中，衬垫6具有近似L形的横切面。短截件4具有位于短截件杆柄4a的槽口4b，第一密封件5（即O形环密封件）被插入所述槽口4b中。

根据图1，例如，短截件4被旋入指定的开口10中或者以某种方式被固定，这在图中未被示出。

在短截件4的端位置，短截件杆柄4a连同O形环密封件5被插入连接块30的通口31中。在此位置处，短截件4的凸缘4c与开口10的边缘11抵靠（bear against）。在此位置处，衬垫6承载了可允许的压力。

如图1、图3和图4所示，衬垫6的一个（垂直）分支的末端固定地位于连接块30上，并且阻止了增压空气LL在塑料外壳1和金属连接块30之间流动到达短截件4。同时，如图1、图3和图4同样示出的，衬垫6的另一（水平）分支阻止了增压空气泄漏到外部以及经过上部路径到达短截件4。

由于增压空气不能向上流动到达短截件4，O形环密封件5的另一侧（图1、图3和图4中的O形环密封5的上侧）也不能与增压空气LL相接触。相比之下，O形环密封件5的下侧与冷却剂相接触。

由于短截件4连同其下部的短截件杆柄4a以插入短截件的方式被插入到连接块30的通口31中，流动穿过孔径21的冷却剂至远能够流通到上述的O形环密封件5的下侧，但不会超过上述的O形环密封件5。因此冷却剂也无法渗透到达在空气侧密封的衬垫6。

在根据图3的示例性实施例中，示出了一种不同类型的固定方法，以及此外，两个短截件4被接合从而形成了共同部件12，所述共同部件12借助形成于进给管1中的螺纹孔14中的螺钉13而被固定。在此例中，共同部件12构成了另一部分4。也可以这么说，上文提到的短截件4上的凸缘4c形成了一面共同的（或连接的）壁，由此产生了共同部件12。如图3中清晰地所示，在螺钉13的区域中不需要另外的密封工具，因为衬垫6实现了彼处所需密封功能。图3中未示出的附图标记可参见图1。

根据图3或图4的实施例（见下文）与说明书开始所述的现有技术相比具有进一步的优势，所述优势为在将热交换器安装到外壳（进给管1）中的过程中形成的部分3和部分4的支撑不会引起气体-侧旁路的产生，上述（更精确地，下文中描述的）气体-侧旁路位于外壳1和热交换器2之间，在现有技术中，所述的气体-侧旁路不得不被接受或通过复杂的方式被密封。

图4示出了具有成角度偏斜的短截件4的实施例。此处，固定方法同样以螺钉连接件13的方式实现，所述螺钉连接件13被配置穿过短截件4的凸缘4c进入到开口10的边缘11中，且所述螺钉连接件13通过两条垂直的点划线被示出。当然，还存在类似于图3所示的具有两个成角度偏斜的短截件4的实施例（未示出）。

然而，即使经过相当长的时间后，环形密封件5的功能会减弱，那么上述安装的功能不会首先被削弱，这是因为冷却剂将由第二密封件（衬垫）6来阻止。

Claims (16)

1.一种用于被安装于外壳内的热交换器的短截件连接器，所述短截件连接器包括：

第一部分，所述第一部分被紧固于所述热交换器；

第二部分，所述第二部分具有延伸穿过外壳中的开口的短截件杆柄且位于所述第一部分的孔中；以及

至少两个密封件，所述第一密封件为位于所述短截件杆柄的槽口中的环形密封件，所述第二密封件为被安装到所述开口、所述短截件杆柄和所述第一部分之间的衬垫；

其中所述第一密封件位于所述孔中且实现了所述短截件杆柄和所述第一部分之间的密封。

2.根据权利要求1所述的短截件连接器，其中所述第二密封件被安装于所述第一密封件的上方。

3.根据权利要求1所述的短截件连接器，其中所述第一部分为连接块，所述连接块被紧固于所述热交换器的盖板并且具有通口，所述通口形成了所述孔并且所述短截件杆柄连同所述第一密封件被置于所述通口中。

4.根据权利要求1所述的短截件连接器，其中所述第一部分为连接块，所述连接块被紧固于所述热交换器的盖板，并且被配置为具有两个或多个呈现为通口的孔的共同部分，用于两个或多个另一部分。

5.根据权利要求4所述的短截件连接器，其中所述热交换器具有堆叠和盖板，所述堆叠包含板对和波形散热片，所述板具有逐渐减小的孔径，所述孔径液压地连接了所述板对的内部空间，并且将所述内部空间与所述波形散热片的空间相分离。

6.根据权利要求4所述的短截件连接器，其中所述连接块的通口与所述孔径液压地相连。

7.根据权利要求1所述的短截件连接器，其中所述第一密封件包括第一侧，所述第一侧朝向第一热交换媒质密封，并且不在第二侧上与所述第一热交换媒质相接触。

8.根据权利要求7所述的短截件连接器，其中所述第二密封件包括第一侧，所述第一侧朝向第二热交换媒质密封，并且不在第二侧上与所述第二热交换媒质相接触。

9.根据权利要求8所述的短截件连接器，其中所述第一密封件的第二侧被安装为指向所述第二密封件，并且所述第二密封件的第二侧抵靠所述短截件杆柄。

10.根据权利要求1所述的短截件连接器，其中所述环形密封件为O形环密封件并且所述衬垫具有L形横切面。

11.根据权利要求10所述的短截件连接器，其中所述L形衬垫的第一分支朝向所述短截件杆柄密封，并且所述第一分支的末端延伸穿过所述开口并且朝向所述第一部分密封。

12.根据权利要求11所述的短截件连接器，其中所述L形衬垫的第二分支朝向所述开口或所述外部密封。

13.根据权利要求12所述的短截件连接器，其中所述第二分支的末端与所述开口的边缘相邻接。

14.根据权利要求13所述的短截件连接器，其中所述短截件杆柄上的凸缘靠在所述边缘上且限制所述第二部分插入所述短截件连接器的第一部分的深度，以便作用于所述衬垫上的夹持力不高于一个不允许的水平。

15.根据权利要求1所述的短截件连接器，其中至少两个另一部分或两个短截件接合在一起从而形成了共同部件。

16.根据权利要求1所述的短截件连接器，其中所述热交换器包括平板和散热片，所述外壳由塑料制成。