CN104641196A - 热交换器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热交换器,特别是废气冷却器或增加空气冷却器,包括由多个长形的板片对(32)组成的板片堆叠(2),其中,每两个相互连接的板片(18、18’)在其间形成第二流道(4),并且在两个板片对之间形成第一流道(30),其中第一流道(30)由两个第二流道(4)包围,其中每个第二流道(4)连接到至少一个冷却剂集流道(11、12)。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序的热交换器,特别是用于机动车的增压空气冷却器或废气冷却器。
背景技术
由文献EP 1 348 924 B1已知一种废气热交换器,其由通过壳体包围的堆叠组成,其中,该堆叠由扁管形成并且每个扁管包含一个涡流器,其中每个扁管由废气流过。分别在两个扁管之间形成一个冷却剂通道,该冷却剂通道设有导流件,通过该导流件引导吸收废气热量的冷却剂。
为了可以更好地平衡上升的废气温度,由文献DE 10 2006 005 362 A1已知一种废气热交换器,其中导流件由波纹板组成。在该板中构成具有入口和出口的通道,所述通道沿废气热交换器的纵向或横向延伸。在两种解决方案中,废气通道由引导冷却剂的壳体包围,该壳体具有极大的重量并且在废气热交换器的制造中引起高的成本负担。
文献EP 1 762 807 B1公开了一种具有分别形成一个流道的板片对的热交换器,其中废气流过所述流道。在板片对之间形成各个引导冷却剂的通道,其中引导废气的流道在外面限制热交换器,并且如此,热流道形成热交换器的外壁。为了在侧面向外实施引导冷却剂的流道,在流道的引导废气的壁区域中,冲压部是必要的,该冲压部降低引导废气的流道的流通横截面。
发明内容
本发明的任务在于,实现一种热交换器,该热交换器虽然具有最小化的材料成本和重量,但是可加载高的热负荷。
这通过权利要求1的特征实现。
本发明的实施例涉及一种热交换器,特别是废气冷却器或增加空气冷却器,包括由多个长形的板片对组成的板片堆叠,其中,每两个相互连接的板片在其间形成第二流道,并且在两个板片对之间形成第一流道,其中第一流道由两个第二流道包围,其中每个第二流道连接到至少一个冷却剂集流道。由此实现了,第二流道在外面限制板片堆叠,并因此,具有更低温度的引导第二介质的通道在外面限制板片堆叠。
在此有利的是,板片对的相互连接的两个板片在其间形成U形的第二流道或Z形的第二流道。如此可以通过两个板片对的相互堆叠实现由第二流道包围的第一流道。
在此有利的是,U形的第二流道由另一第二流道如此覆盖,使得第一流道设置在两个第二流道之间。
也有利的是,第一流道在四侧由第二流道围住。
也有利的是,第二流道的壁在外面限制该热交换器。
此外有利的是,板片对的两个相互连接的板片在两侧在其边缘上沿着其横向延伸和/或纵向延伸焊接,例如熔焊或钎焊。
也有利的是,垂直地在下板片和/或在上板片上形成的边缘与位于在其上的下板片的底部焊接。
也有利的是,在形成的边缘的至少之一中构成至少一个开口用于连接第二流道与冷却剂集流道。
也有利的是,集流管几乎垂直覆盖板片堆叠地延伸,并且优选与板片堆叠的开口对置地具有用于交换第二流体例如冷却剂的凹槽。
有利的是,集流管构成为管部分。由此可以实现简单装配。
在此有利的是,集流管作为紧固夹至少部分包围板片堆叠。
也有利的是,在板片的边缘中的每个开口构成为靠近第一流体的入口和出口,其中第一流体的入口和出口通过两个相互连接的板片的窄侧形成,并且多个相互连接的彼此堆叠设置的板片对的开口几乎相叠地设置。
在此有利的是,为了封闭最上面的第二流道设有无边缘或有边缘的覆盖板片。在此,此外可以有利的是,为了封闭最下面的第二流道应用无边缘或有边缘的底部板片。
特别有利的是,冷却剂集流道构成为集流管。由此可以在一个实施例中完全或至少部分地取消用于冷却剂的附加的管路。
也有利的是,集流管几乎垂直覆盖板片堆叠地延伸,并且优选与板片堆叠的开口对置地具有用于交换第二流体例如冷却剂的凹槽。
在此有利的是,集流管构成为管部分。
也有利的是,集流管作为紧固夹至少部分包围板片堆叠。由此集流管具有用于将板片堆叠固定在一起的另一作用。
也有利的是,冷却剂集流道构成为冷却剂箱。
也有利的是,每个第二流道连接到冷却剂箱,其中所述冷却剂箱具有用于连接机构的外连接端,所述连接机构特别是用于将冷却剂导入到冷却剂箱中或者将冷却剂从冷却剂箱导出的管。这具有的优点在于,可以将连接机构焊接在一起并且制造成本由此降低。此外,管作为连接机构的应用是成本有利的并且可以非常灵活地形成。
也有利的是,冷却剂箱构成为一件式的扩散器。这具有的优点在于,实现了精确的成型,因为附加的接合工艺没有或者仅仅少量的变形出现,特别是无焊接变形。
此外有利的是,冷却剂集流道构成为法兰,该法兰由至少部分包围板片堆叠的金属板或铸件或塑料件形成并且具有用于与连接机构连接的密封面。这具有的优点在于,法兰可以直接安放到例如在冷却剂集流带中的开口上,而附加的套管是不必要的,这可以意味着成本节省和简单的装配。
在此有利的是,该热交换器至少部分由奥氏体和/或铁素体材料制造。奥氏体材料具有的优点在于,产生突出的耐腐蚀性和变形性,而铁素体材料具有的优点在于,该铁素体材料是低价的并且产生非常好的性价比。该铁素体材料具有更好的导热性并且由此具有提高的冷却功率、更小的热膨胀性并由此更小的热压力。
也有利的是,热交换器的所有构件在单程通过炉中进行焊接。这种小的变形引起高的尺寸精确性,这为成本有利的制造奠定了基础。
另外有利的设计方案通过以下附图说明并且通过从属权利要求说明。
附图说明
以下基于至少一个实施例根据附图进一步阐明本发明。其中:
图1示出了按照本发明的热交换器的第一实施例;
图2a至2e示出了按照本发明的热交换器的第一实施例的细节视图;
图3a示出了板片对的下面的第一板片的透视图;
图3b示出了板片对的下面的第一板片的放大的透视图;
图4a示出了板片对的上面的第二板片的透视图;
图4b示出了板片对的上面的第二板片的放大的透视图;
图5示出了热交换器的截面图;
图6a示出了热交换器的板片堆叠的端部区域的透视图;
图6b示出了热交换器的板片堆叠的一个视图;
图7a示出了板片对的一个实施例的截面;
图7b示出了板片对的另一实施例的截面;
图7c示出了板片对的另一实施例的截面;
图7d示出了板片对的另一实施例的截面;
图7e示出了板片对的另一实施例的截面;
图7f示出了板片对的另一实施例的截面;
图8a示出了板片堆叠的一个视图;以及
图8b示出了具有连接法兰的板片堆叠的一个视图。
具体实施方式
图1示出了按照本发明的热交换器1的第一实施例,该热交换器可以构成为废气冷却器或增压空气冷却器。备选地,热交换器1也可以以其他方式应用。有利的是,气态流体用作第一流体。为此,废气或空气,例如增压空气,可以用作第一气态流体。有利的是,水或者基于水的混合物可用作冷却剂,或者其他冷却剂或制冷剂也是可用的。
这样的热交换器1可以有利地用作机动车中的废气热交换器。在所谓的废气回收系统(EGR系统)的范围中,在此,由机动车内燃机排出的废气可以至少部分地通过冷却剂回路的液态冷却剂在热交换器中被冷却,并且再次提供给内燃机的进气管段。这样的热交换器1同样可以有利地用作机动车中的增压空气冷却器。在此,通过冷却剂冷却增加空气。
热交换器1由长形的板片对32的堆叠2组成,其中,每两个彼此相叠的板片18、18’沿着其纵向延伸在其边缘上沿纵向焊接。
如果由板片18、18’形成的板片对32连续堆叠,那么在各板片对32之间形成第一流道30。在此,第一流道30形成在下板片对32的上板片18’与上板片对32的下板片18之间。在此,在板片对32的两个板片18、18’之间形成第二流道4。第一流道30用于气态的第一流体的流通,第二流道4用于液体的第二流体的流通。
由两个板片18、18’组成的板片组合在窄侧21上设计为打开,由此形成用于第一流道的第一流体的入口5或出口6。在此,两个板片如此连接在窄侧上,使得第二流道在两个板片18、18’之间通过冲压、折压和/或焊接封闭。
板片18、18’的板片对具有带有类似矩形的外部设计的近似U形的轮廓,其中板片18、18’在两个纵边缘和/或在两个纵侧上相互连接、例如焊接,其中各个板片在焊接状态下在中间区域中相互间隔地构成。
在下板片18的底部上平面地构成或者贴靠的冷却剂引导装置3可以集成在板片18、18’的每个板片对32的内部中。备选地,也可以省去这一点。冷却剂引导装置3在此可以作为一个或多个冲压部冲压在板片18的底部60中和/或在板片18’的底部61中,使得在板片对18、18’的内部空间中构成的流道4中流经的流体被引导,并且可选地形成导流。为此,例如设有网状物形的冲压部,该冲压部伸入两个板片18、18’之间的第二流道4中。备选地,冷却剂引导装置3也可以作为独立的构件设置在板片18、18’之间,该构件具有冲压部或结构。在此,板片18或18’的底部60、61被限定为板片18、18’的介于可能存在的直立的边缘之间的基本上平的或平面的区域。
在板片对32的设置在上面的板片18’与另一相邻的板片对32的相邻的板片18之间设置第一流道30。例如,废气或增压空气作为第一流体流经该流道30。第二流道4在此设置在板片对32的两个板片18、18’之间。例如,液体冷却剂流经该流道4。
第一流体(例如废气)到第一流道30的提供通过板片堆叠2的入口5实现,该入口通过板片18、18’的板片对32的窄侧部段21的打开的端部形成。第一流体流经第一流道30并且经由出口6离开具有板片18、18’的板片对32的板片堆叠2,该出口与入口5对置地构成。
备选实施例也可以设有板片对32的U形流通,从而出口6和入口5在板片堆叠2的同侧上设置并且在具有板片18、18’的板片对32的与入口和出口5、6对置的端部上设有偏转部。
冷却剂引导装置3具有多个沿板片18的纵向相互平行走向的引导冷却剂的网状物7,所述网状物形成各个子通道,所述各个子通道的打开的端部靠近第一流体的入口5或出口6地沿垂直于入口5或出口6的方向被引导。网状物将在其间设置的子通道通到第二流体的入口或出口,它们作为开口9、10设定在板片18的侧壁或边缘8中。
每个板片18在其纵向延伸中在两侧具有折叠形式的向上弯曲的边缘8,该边缘朝位于在其上相同构成的相邻的板片18的方向延伸,为此参见图2c。
板片18’同样具有在两侧直立的相应的边缘40,该边缘以折叠的方式向上弯曲,其中该边缘在侧面在外面又向下弯曲。由此,边缘40准双层地构成,其中在两个层41、42之间设有间隔。板片18’位于板片18上,并且边缘40位于在边缘8之间。在此有利地,边缘40或8的位于外部的壁接触,也就是层41与边缘8接触。
根据需要的冷却功率,多个这样的连接的具有板片18、18’的板片对32作为板片堆叠2相叠地堆叠。
沿板片对32的纵向,在板片18、18’的分别合并的端部的端部区域中在板片18的边缘8中分别添加一个开口9或10。开口9、10用于第二流体(如冷却剂)的出口或入口。相应的板片对的开口在板片堆叠2中相叠地设置。板片18、18’的多个板片对32的相叠的开口9或10由一个冷却剂集流道11、12完全覆盖和流体连接。在此,相应的冷却剂集流道11、12可以具有未进一步示出的凹槽,该凹槽密封地覆盖开口9或10。在此,冷却剂集流道11、12有利地构成为深拉件或管部分,并且被推到板片18的开口9或10上。
在窄侧21上,板片堆叠2分别由框架13、14夹住。此外,在板片堆叠2的窄侧21上,板片18如此形成,使得在没有框架13、14或者可选择地连同框架13、14的情况下,生成连续的环绕的轮廓,一个扩散器50、法兰或匹配器可以推到该轮廓上或无泄漏地焊接于其上。备选于框架13、14的设计者也可以通过对应于间隔的流道的穿孔模式构成。
此外有利的是,在至少一个或两个框架上设有气体引导的接口和/或用于在接合之后固定的紧固机构。
热交换器1在上侧上以无边缘的或者有边缘的覆盖板片19结束。覆盖板片19可以位于在边缘8上或者在最上板片18或两个板片18、18’的边缘之间。借助于覆盖板片19封闭特别是作为冷却剂通道的最上面的流道30,而不需要附加的元件。
在底侧上,同样无边缘的底部板片20用于最后的下板片18的稳定化。
在两个板片18、18’之间的第二流道4例如U形地构成。在此流道4占据第一子区域53,该第一子区域准平面地构成并且基本上平行于板片18的底部60。此外,流道30占据两个侧面的子区域51、52,所述子区域基本上垂直于板片18的底部60的平面。子区域51、52在此如此设计,使得流道30在边缘上设置为高于在板片18的底部60的中间子区域53。
如果另一相同的板片对32安放到该如此设计的板片对32上,那么上板片对32的下板片18封闭在下板片对与上板片对32之间的第一流道30,其方法是覆盖在下板片对32的下板片18和/或上板片18’的边缘8上。
图2示出了如在图1中所示的那样的热交换器1的部分。在图2a中示出了装配的按照本发明的热交换器1,其中,板片堆叠2借助于垂直于板片18、18’的夹具15保持。作为集流器16、17的扩散器安放到第一流体(例如废气或增压空气)的入口5和出口6上,其中,用于第二流体(例如冷却剂)的分别靠近集流器16、17的两个集流管11或12设置在板片堆叠2的相同的侧上。对此,备选地,两个集流管11、12也可以设置在板片堆叠的对置的侧面上。这将表示:集流管11、12沿第一流体的流向在板片堆叠2右边设置,而集流管12、11中之一沿第一流体的流向看去在板片堆叠2左边设置。
图2b和2c示出了热交换器1的一部分,特别是在第一流体的出口6的区域中。为了阐明热交换器的结构示出了设置在流道4中的涡流器22。涡流器22也称为肋或波纹肋,定位在板片18’上并且由位于其上的板片18覆盖,该板片18坐于边缘8上并且与之焊接,所述边缘8垂直地由位于其下的板片18和/或由板片18’形成。
沿着边缘8的纵向延伸,开口10设置在边缘8中,其中开口10大约占据边缘8的高度。在此,远离板片18的底部向上错开一个网状物的宽度地设置开口。而且,在开口上方,一个网状物直至边缘8的上边缘地设置,使得开口由一个网状物向上并且向下限制,并且在侧面沿第一流体的流向看去同样由边缘8的材料限制。
在图2c中可见接合的板片18、18’,所述板片在其间U形地形成第二流道。
除了冷却剂引导的功能之外,在开口10上延伸的冷却剂集流道12也用作紧固夹作为焊接装置或者在焊接时重量支承的代替。另外的功能,例如管路在发动机外围或用于散热器的保持点的固定也可以集成到冷却剂集流通道12中,参见图2d。
在提出的热交换器1中,特别是构成为冷却剂通道的第二流道30相对于特别是构成为废气通道的第一流道4交替地设置。第二流道30在此构成为U形横截面并且在三个侧上围住第一流道4,从而第一流道4可以由三侧通过第二流道的流体冷却。此外,位于其上的板片对的第二流道限制第一流道,从而相邻的第二流道限制第一流道的第四侧,并且由此流经的流体冷却第一流道。板片18、18’如此构成,使得纵向焊接或者在尽可能侧面的焊缝或者垂直地在板片18、18’的已经阐明的内部形成的边缘8上实现。
相比于现有技术,边缘8基本上垂直于板片对的板片18、18’的底部站立,并且如此使得特别是用于冷却剂的第二流道向外分开,从而热交换器的外壁与第二流体(特别是冷却剂)接触。外壁因此可冷却地构成,这对于热交换器的环境是大的优点,因为该环境不是如第一流体那么热。此外,通过边缘8的侧面的轮廓,在板片堆叠2上构成平滑的侧面,从而集流管一方面可以很好地固定并密封,并且板片堆叠可以被良好地围住并且以此紧固。由此实现了在焊接时良好的密封性。
图3a和3b示出了板片对的下板片18。在此,板片具有例如矩形的长形的轮廓。在板片18的两个对置的横向侧上,边缘8向上弯曲,该边缘例如以直角由底部或底部60的平面突出。在板片的端部上或端部附近,在边缘8中引入开口10用于流体的流入或流出。开口10在此基本上矩形地形成。
在底部60中作为冷却剂引导装置3冲压网状物7,该网状物用于形成子通道并且在开口10之间构成流通路径。在此,单个网状物7或多个网状物7如此形成,使得网状物具有从一个开口10到另一开口10的矩形的走向。在第一部段中,网状物垂直于板片18的主方向90,在中间部段中,网状物平行于板片18的主方向90,以及在另一部段中,网状物又垂直于板片18的主方向90。
在如此形成的网状物7之间也可以设置第二网状物7’,所述第二网状物仅仅具有平行于主方向90的方向。
图4a和4b示出了板片对的上板片18’。在此,板片18’具有例如矩形的长形的轮廓。在板片18’的两个对置的横向侧上,边缘8’向上弯曲,该边缘例如以直角由底部或底部61的平面突出。在此,边缘8’双壁式地构成。在板片18’的端部上或相邻于端部,在边缘8’的外边缘区域引入开口10’用于流体的流入或流出。开口10’在此基本上矩形地形成。
底部61平面地构成或者该底部可以具有矩形网状物或其他的冲压部,向下延伸进入第二流道中。
在板片18’的前和后端部区域上,底部以及边缘如此成型,使得在将板片18’安装到板片18上时生成密封的端部区域。
如果将板片18’安装到板片18上,那么在两个板片18、18’之间生成第二流道4。除了开口10,两个板片18、18’相互密封连接。
图5示出了热交换器1的截面,该热交换器通过板片对32的相互堆叠生成。在此,板片对通过板片18、18’形成。在下板片18与上板片18’之间形成流道4,特别是用于冷却剂的流经。在板片对32的上板片18’与相邻的板片对的下板片18之间设置第一流道30。
在第一流道30中可以设有涡流设备22。
人们在图5中看到,第二流道4包围第一流道30。在堆叠2的侧面上设置第二流道4,第二流道在外侧上限制该堆叠。
图6a和6b示出了板片对32的堆叠2的端部区域。在此仅仅第一流道30可见,因为第二流道通过板片18’的折压或冲压在其端部区域中封闭。
图7a至7f示出了板片对32的变型的横截面。
图7a示出了按照前述附图的板片对32的截面。板片18作为板片对32的下板片构成为基本上U形的,其具有平的底部60和例如与底部成直角突出的边缘8。板片18’同样构成为例如U形的,其具有平的底部61和直立的边缘8’。在此,边缘8’双壁式地构成,其具有内壁区域70和外壁区域71以及上连接壁72。在此,外壁区域71在内部贴靠在板片18的边缘8上,其中,边缘8’设置在边缘8之间。在两个板片18、18’之间构成第二流道4。如果两个板片对相互堆叠,那么在底部61之上并且在对置的边缘8’之间构成第一流道。
图7b示出了备选的板片对的截面。板片18作为板片对32的下板片,构成为基本上U形的,其具有平的底部60和例如与底部成直角突出的边缘8。板片18’同样构成为例如U形的,其具有平的底部61和直立的边缘8’。在此,边缘8’双壁式地构成,其具有内壁区域70和外壁区域71以及上连接壁72。外壁区域71在此在外部贴靠在板片18的边缘8上。边缘8’在此与边缘8部分重叠。在两个板片18、18’之间构成第二流道4。如果两个板片对相互堆叠,那么在底部61之上并且在对置的边缘8’之间构成第一流道。
图7c示出了另一备选的板片对32的截面。板片18作为板片对32的下板片构成为基本上平的,其具有平的底部60。板片18’同样构成为例如U形的,其具有平的底部61和直立的边缘8’。在此,边缘8’双壁式地构成,其具有内壁区域70和外壁区域71以及上连接壁72。在此,外壁在下面具有向内指向的另外的壁区域73,该壁区域贴靠在板片18的平的底部60上。在两个板片18、18’之间构成第二流道4。如果两个板片对相互堆叠,那么在底部61之上并且在对置的边缘8’之间构成第一流道。
图7d示出了另一备选的板片对32的截面。板片18作为板片对32的下板片构成为基本上平的,其具有平的底部60。板片18’在此构成为例如U形的,其具有平的底部61和直立的边缘8’。在此,边缘8’双壁式地构成,其具有内壁区域70和外壁区域71以及上连接壁72。在此,外壁在下面具有向内指向的另外的壁区域73,该壁区域在板片18的平的底部60之下伸过并且由下贴靠在其上。在两个板片18、18’之间构成第二流道4。如果两个板片对相互堆叠,那么在底部61之上并且在对置的边缘8’之间构成第一流道。
图7e示出了另一备选的板片对32的截面。板片18作为板片对32的下板片构成为基本上U形的,其具有平的底部60和例如与底部成直角突出的边缘8。板片18’同样构成为例如U形的,其具有平的底部61和直立的边缘8’。在此,边缘8’双壁式地构成,其具有内壁区域70和外壁区域71以及上连接壁72。外壁区域71在其下部区域具有拐弯74,其在此在内部贴靠在板片18的边缘8上。在两个板片18、18’之间构成第二流道4。如果两个板片对相互堆叠,那么在底部61之上并且在对置的边缘8’之间构成第一流道。
图7f示出了另一备选的板片对32的截面。板片18作为板片对32的下板片构成为基本上U形的,其具有平的底部60和例如与底部成直角突出的边缘8。板片18’同样构成为例如U形的,其具有平的底部61和直立的边缘8’。在此,边缘8’双壁式地构成,其具有内壁区域70和外壁区域71以及上连接壁72。边缘8在其上部区域具有拐弯75,其在此在内部贴靠在板片18’的壁区域71上。在两个板片18、18’之间构成第二流道4。如果两个板片对相互堆叠,那么在底部61之上并且在对置的边缘8’之间构成第一流道。
以下描述按照本发明的废气热交换器1的未进一步在附图中示出的特别实施方案。首先应该考虑用于两个冷却介质回路的I形流,也就是直线流通。在此,所述板片附加地具有两个侧面的入口或出口,它们位于在冷却剂通道的前部分与后部分之间的冷却剂通道的分离之前或之后。这样的实施方案特别适用于具有高温和低温冷却剂回路的应用。冷却剂通道的分离可以在此完全密封地或在允许少量泄漏量的情况下在高温与低温冷却剂部分之间实现。在需要的情况下类似地也实现两个以上的冷却剂回路。
在U形流的情况下,也就是具有相反的流通,代替扩散器在偏转端部上设置闭合的箱体,其中,在第一流体亦即废气的入口侧上,流通的密封通过板材或铸壁形式的分离层在用于第一流体的入口与出口之间的贴靠在用于第二流体的流道的前棱边的区域中实现,其中,如果可能可以允许第一流体的少量的渗漏量。备选地,流通在每个废气通道中可以通过连续的肋、例如没有切割的网状物的平肋、波纹肋或有窝肋或通过在每个平面中插入到网状物肋中的分离板分离。在两个流通之间的密封直接在肋上实现,其中分离层必须容纳板片堆叠的肋或板片轮廓。插入到肋中的分离板在此也可以一起容纳板片轮廓,从而分离层可以在废气的入口与出口之间在几何上更简单地设计。
如果安装的冷却剂集流箱包含分离壁,该分离壁将冷却剂集流箱在相应的端部上分为两个部分,那么实现了具有两个冷却剂回路的U形流。在一个部分中分别实现冷却剂从一个或另一回路的导入或导出。备选地,可以相叠地放置两个冷却剂集流箱。此外,冷却剂通道的开槽对于高温回路可以实现在废气热交换器的一侧上,而对于低温回路可以实现在废气热交换器的分别其他侧上。总体上,需要用于两个媒介的入口和出口的四个冷却剂集流箱。最后,可以组合各种可能,因为在废气热交换器的一个端部上设置具有分离壁的组合箱,而在另一端部上在废气热交换器的两侧上设置分离的冷却剂集流箱。而且在此可以类似地在需要时构成两个以上的冷却剂回路。
在构成两个并行的冷却剂回路的情况下,将冷却剂通道顺着通过卷边密封地或允许少量泄漏地分为两个或多个流通,通过所述流通可以U行地或者蜿蜒形地在多个循环中引导媒介。第二流通在此也可以通过两个不同的媒介操作,因为由废气冷却器的一侧或其他侧分离的供给流通是可能的。
基于阐明的解决方案,废气热交换器或增压空气冷却器的降低重量并且减少结构形式的设置是可能的,该废气热交换器或增压空气冷却器可高度加载热负荷。
图8a示出了热交换器1的一部分。在图8a中示出了按照本发明的热交换器1,其中构造了具有板片18、18’的板片堆叠2。
图8a示出了热交换器1的一部分,特别是在第一流体的出口6的区域中。为了阐明热交换器的结构,示出了在流道4中设置的涡流器22。涡流器22也称为肋或波纹肋,定位在板片18’上并且由位于其上的板片18覆盖,该板片位于边缘8上并且与之焊接,该边缘8垂直地由位于其下的板片18和/或由板片18’形成。
沿着边缘8的纵向延伸,开口10设置在边缘8中,其中,开口10例如占据边缘8的高度。在此,开口由板片18的底部远离地向上错开一个网状物的宽度地设置。而且,在开口上方设置一个网状物直至边缘8的上边缘,使得开口由一个网状物向上并且向下限制,并且在侧面沿第一流体的流向看去同样由边缘8的材料限制。
图8b示出了板片堆叠2,其中作为连接法兰100设有弯曲的板。弯曲的金属板100构成为具有上和下端侧部段102、103的U形板,其中在这两个端侧的部段102、103之间设有中间部段104,该中间部段具有窗101。窗101如此设置,使得该窗与开口10连通。箭头110表示到流道4中的气体入口,而箭头111表示通过窗101的冷却剂入口或出口。
窗101由框架120包围,该框架优选平地构成并且构成为用于车辆侧的冷却剂接口的支承面并且用作密封面。
连接法兰可以构成为弯曲的板件或备选地也构成为铸件或诸如此类。
有利的是,在扩散器与冷却剂箱之间的材料锁合连接存在于气体入口侧上。这引起了热释放。
也有利的是,在扩散器与散热器矩阵也就是流道4之间的材料锁合连接构成在除了冷却剂箱侧的所有侧上。
也有利的是,在壁重叠的情况下可以提供材料和板的壁厚的减小。在此可以设有0.2mm至0.5mm,优选0.2mm至0.3mm的壁板厚度。
冷却剂通道作为流道的高度优选为小于或等于2mm。
卷边7特别是在流道中的间隔优选为小于或等于3mm至15mm、优选4mm至8mm。
也有利的是,第一和/或第二流道具有涡流设备。涡流设备用于焊接工艺中功率提高和/或强度提高和支撑。
Claims (20)
1.一种热交换器,特别是废气冷却器或增加空气冷却器,包括由多个长形的板片对(32)组成的板片堆叠(2),其中,每两个相互连接的板片(18、18’)在其间形成第二流道(4),并且,在两个板片对之间形成第一流道(30),其中,第一流道(30)由两个第二流道(4)包围,其中每个第二流道(4)连接到至少一个冷却剂集流道(11、12)。
2.根据权利要求1所述的热交换器,其特征在于,板片对(32)的相互连接的两个板片(18、18’)在其间形成U形的第二流道(4)或Z形的第二流道(4)。
3.根据权利要求1或2所述的热交换器,其特征在于,U形的第二流道(4)由另一第二流道(4)如此覆盖,使得第一流道(30)设置在两个第二流道(4)之间。
4.根据上述权利要求之一所述的热交换器,其特征在于,第一流道(30)在四侧由第二流道围住。
5.根据上述权利要求之一所述的热交换器,其特征在于,第二流道(30)的壁在外面限制该热交换器。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的热交换器,其特征在于,板片对(32)的两个相互连接的板片(18、18’)在两侧在其边缘(8)上沿着其横向延伸和/或纵向延伸焊接。
7.根据上述权利要求之一所述的热交换器,其特征在于,垂直地在下板片(18)和/或在上板片(18’)上形成的边缘(8)与位于在其上的下板片(18)的底部焊接。
8.根据上述权利要求之一所述的热交换器,其特征在于,在形成的边缘(8)的至少之一中构成至少一个开口(9、10)用于连接第二流道(4)与冷却剂集流道(11、12)。
9.根据上述权利要求之一所述的热交换器,其特征在于,在板片(18)的边缘(8)中的每个开口(9、10)构成为靠近第一流体的入口(5)和出口(6),其中,第一流体的入口(5)和出口(6)通过两个相互连接的板片(18、18’)的窄侧(21)形成,并且多个相互连接的彼此堆叠设置的板片对(32)的开口(9、10)几乎相叠地设置。
10.根据上述权利要求之一所述的热交换器,其特征在于,为了封闭最上面的第二流道(4)设有无边缘或有边缘的覆盖板片(19)。
11.根据上述权利要求之一所述的热交换器,其特征在于,冷却剂集流道构成为集流管。
12.根据权利要求11所述的热交换器,其特征在于,集流管几乎垂直覆盖板片堆叠地延伸,并且优选与板片堆叠的开口对置地具有用于交换第二流体的凹槽,该第二流体例如为冷却剂。
13.根据权利要求11或12所述的热交换器,其特征在于,集流管构成为管部分。
14.根据权利要求11至13之一所述的热交换器,其特征在于,集流管作为紧固夹至少部分包围板片堆叠。
15.根据权利要求1至10之一所述的热交换器,其特征在于,冷却剂集流道构成为冷却剂箱。
16.根据权利要求15所述的热交换器,其特征在于,每个第二流道连接到冷却剂箱,其中,所述冷却剂箱具有用于连接机构的外连接端,所述连接机构特别是用于将冷却剂导入到冷却剂箱中或者将冷却剂从冷却剂箱导出的管。
17.根据权利要求16所述的热交换器,其特征在于,冷却剂箱构成为一件式的扩散器。
18.根据上述权利要求之一所述的热交换器,其特征在于,冷却剂集流道(11、12)构成为法兰,该法兰由至少部分包围板片堆叠的金属板或铸件或塑料件形成,并且具有用于与连接机构连接的密封面。
19.根据上述权利要求之一所述的热交换器,其特征在于,该热交换器至少部分由奥氏体和/或铁素体材料制造。
20.根据上述权利要求之一所述的热交换器,其特征在于,热交换器的所有构件在单程通过炉中进行焊接。
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