CN104864749A - 焊接式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种由板对(10)的板叠(1)组成的换热器，具有设置在板对之间的肋片(2)和穿过板叠垂直延伸的通道(3、4)，该通道用于输送或排出通过板对(10)流动的介质，该介质与通过肋片(2)流动的另一介质进行热交换，其中，通道由板上的开口(5)以及围绕开口边缘(50)延伸的造型(51)形成并具有封闭板叠带对应开口的板(6)，其中，封闭板(6)与板叠(1)之间设置要么一体化的，要么单独插入的热断连部件(7)，该部件连接到垂直的通道造型内。这种换热器对温度交变负荷具有得到改进的耐抗性。

Description

焊接式换热器

技术领域

本发明涉及一种由板对的板叠组成的焊接式换热器，具有设置在板对之间的肋片和穿过板叠垂直延伸的通道，该通道用于输送或排出通过板对流动的介质，该介质与通过肋片流动的另一介质进行热交换，其中，通道由板上的开口以围绕开口边缘延伸的造型形成并具有封闭板叠带对应开口的板。

背景技术

在卷号为DE 10 2013 015 179.1的较早的专利申请中，图3和8示出了一种焊接式换热器。在这种换热器中，直接在封闭板的下面设置其他但较薄的板。处于该较薄板上的同样是具有环绕其开口边缘延伸造型的开口，该造型与上面提到的造型在第一板对的相邻第一板上焊接，如同整个换热器那样。

在对这种换热器进行试验的过程中注意到，在对运行造成的温度交变负荷的耐抗性方面存在缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，对开头所述的换热器在其对运行造成的温度交变负荷的耐抗性方面进行改进。

依据本发明的解决方案利用一种具有权利要求1或2特征的焊接式换热器得以实现。其他特征包含在从属权利要求3至13内并作为在这里单个详细列举进行观察。

在所提到的试验中发现，裂纹或断裂主要出现在封闭板的下面，而且是向相邻的造型延伸。

通过依据本发明具有热断连的部件，该部件设置在封闭板之间，环绕其对应的开口并朝向相邻的造型，抑制或至少明显减少了通过运行造成的温度交变负荷产生的裂缝或断裂，正如在此期间进行的其他试验表明的那样。热断连部件可以作为单件插入。但热断连部件也可以是其他板特殊成型的区域，也就是与其他板一体化构成。其他板处于封闭板的下面。

热断连部件是类似于板的扁平部件，其轮廓与造型的轮廓大致相应。

本发明人发现，借助一个或多个热断连部件可以尽可能补偿封闭板内和板对的相邻板内由于热负荷产生的不同膨胀，由此出现此前所述的效果。

附图说明

下面在借助附图的实施例中对本发明进行说明。从该说明中产生本发明的其他特征和优点。其中：

图1示出一个优选实施例的换热器一部分的视图；

图2示出该实施例的另一视图；

图3和4示出第二实施例；

图5和6示出第三实施例；

图7示出转换本发明的另一换热器的主要部分；

图8示出图1、图3或图5的换热器，其装入内燃机示出外壳的进气管内。

具体实施方式

附图1至6示出焊接式换热器两个侧面之一、例如窄面的实际视图。可以看到两个垂直的通道3和4，其中，它们可以是介质，例如在板对10的内部或流过板对10流动的冷却液的通道3、4。

在此方面可以假设，没有示出的其他侧面，例如窄面相同构成。在这种情况下，处于其他窄面上的是另外两个垂直延伸的通道3、4。

为图示说明上述内容附有图7。其他方面该图并未示出这里提出的内容，因为图7并未示出具有由封闭板对10和肋片2的板6组成的板叠1的区域。通道可以是两个流入通道3和两个流出通道4。图7示出最上面板对10内部的情况。处于板对10内的是薄板9。薄板9小于板对的内腔。存在两个在板的纵向上延伸的边缘通道90。一个边缘通道90是流入侧的边缘通道，里面存在争相进行的流动。另一边缘通道90是流出侧的边缘通道90，里面存在向两个流出通道4分流的流动。这种构造导致与另一介质的有效对流，正如箭头所示，由此作为附加效果提高了热交换的效率。

但与其相比也可以假设，图1至6所示的两个通道3和4是换热器用于所提到的介质的唯一垂直通道，其中，然后一个通道是流入通道3和另一通道是流出通道4。图2中的箭头表明这一点。介质在换热器的纵向上完成一次往返行程。在这种情况下，换热器的通流存在于交叉流动中。

通道3、4由具有板10a、10b上围绕其开口边缘50延伸的造型51的开口5形成。

还可以看出设置在板对10之间已经提到的肋片2。与首先提到的介质进行热交换的另一介质通过肋片2流动。该另一介质可以是需要被冷却的热风(或废气)。

空气和冷却液之间运行造成的温度差异非常大并增加焊接式换热器的负荷直至材料断裂，一般情况下导致换热器报废。

为提高换热器对这种负荷的耐抗性，图1和2中所示的措施证明是特别有效的。

正如所述附图所示，这种措施是指作为单件单独插入的、连接到垂直通道造型3、4内的热断连部件7。正如看到的那样，为每个通道3、4分配一个单独的部件7。因此，每个换热器可以要么有两个，要么有四个这种部件7。

这里所使用的表述“热断连”仅涉及运行对换热器或其断连造成的热作用，并不涉及对其公知同样在热作用下进行的焊接技术的制造。由于焊接技术的制造可以参考现有技术，所以对此无需进一步列举。

部件7的插入在处于板叠最上面的板，在本实施例中的盖板6与第一板对10的上板之间进行。确切地说，部件7插入最上面的板6与第一板对10最上面的板10a围绕开口边缘延伸的造型51之间。部件7在其膨胀方面也仅略微大于造型51，如图1和2所示。造型的轮廓大致与部件7的轮廓相应，对此是指轮廓在形状和尺寸方面是相似的。但厚度不同。

该优选实施例的特别功效在于，部件7具有至少一个折弯部位73，该折弯部位在其制造或构成之后产生分层。反向末端上的第二折弯部位(未示出)会使厚度变为三倍。还可以看出的是，部件7首先从具有两个开口的板中冲压出来。在制造折弯部位73(弯曲180°)之后，两个开口大致重合。还可以看出，部件7的上部开口略大于或不同于下部开口构成。该开口提供从(在本实施例中)开口边缘大致平面椭圆的开口或大致平面椭圆的造型51向最上面的板6内大致圆形的穿孔60过渡。处于最上面板6圆形穿孔60内的是冷却液与此相应圆形的连接套管(图4)。

由于板10a、10b上的细长或平面椭圆形的开口，此外在圆形连接套管的设置方面也存在具有优点的灵活性。连接套管的设置取决于安装空隙的实际情况。这种灵活性没有受到部件7存在的限制，因为存在的可能性是修改部件7的构成，也就是说，该部件不同构成，正如从图2所看到的那样。

在另一未示出的实施例中，部件7全部相同构成，这一点在其制造方面肯定更为有利。

在图3和4的实施例中，取消了折弯部位73或部件7借助折弯制造的分层。此外，部件7为两个相邻的通道3和4整体构成。该部件比图1和2的实施例中也明显更厚。正如此外从图4中看出的那样，部件7至少局部具有倒棱77。因此可以略微加大焊接面积，但其主要目的在于，改善位于盖板6下面的肋片2在换热器预安装过程中所希望的定位。

在图5和6的实施例中，与此前描述的不同之处在于，盖板6的下面设置比盖板6明显更薄的另一板11。同样与前述内容不同的是，部件7与较薄的另一板11一体化，也就是整体构成。与图1和2的相同之处在于，在这里也为每个通道3、4分配一个部件7。与前述实施例的另一相同之处在于，在部件7上也借助折弯部位73产生分层。由于整体性，必须首先剪切出具有相应凸起部和两个开口的另一板11，从中通过制造折弯部位73构成部件7，其中，凸起部向内以及其中两个开口相互重合。借助图6可以特别清楚地再现这一过程。另一板11在长度和宽度方面的尺寸此外与盖板6相应。

图8示出换热器设置在外壳8内，在其一侧上流入另一介质，其通流换热器的肋片2并在其相对的另一侧上从外壳8流出，为此外壳具有相应的流入口和流出口81、82。

换热器对外壳8密封，以便抑制另一介质的旁路。

通过板对10流动的介质和通过肋片2流动的介质要么大致在对流方向上，要么在交叉流动方向上流动。

换热器通过安装口83装入外壳8内并与封闭板6凸起的环绕边缘在安装口83的边缘上最好焊接。

Claims (20)

1.一种焊接式换热器，包括：

板对的堆叠；

设置在所述板对之间的肋片；

穿过板对的所述堆叠垂直延伸的通道，所述通道由所述板对中的开口以及彼此连接且围绕所述开口的开口边缘延伸的造型所形成，所述通道用于送入或排出第一介质，该第一介质流经所述板对并且与流经所述肋片的第二介质进行热交换；

具有穿孔的板，所述穿孔对应于所述板对中的开口，所述板使板对的所述堆叠终止；以及

布置在所述板与板对的所述堆叠之间的热断连部件，所述热断连部件结合到所述通道中的至少一个的成型中，并且所述热断连部件的轮廓与所述造型的轮廓大致相应。

2.根据权利要求1所述的焊接式换热器，其中所述热断连部件设置为环绕所述板的所述穿孔并朝向一相邻的造型。

3.根据权利要求1所述的焊接式换热器，其中所述热断连部件包括至少两个开口及一折弯部位，该折弯部位这样构成，使得在制造所述折弯部位后，所述两个开口形成与所述板的对应穿孔相连通的单个开口。

4.根据权利要求1所述的焊接式换热器，其中为所述板上的每个穿孔分配一单独插入的热断连部件。

5.根据权利要求1所述的焊接式换热器，其中所述热断连部件被配置为一个部分且带有两个开口，这两个开口布置在彼此旁边，用于两个相邻的通道。

6.根据权利要求5所述的焊接式换热器，其中所述热断连部件基本是平面的。

7.根据权利要求1所述的焊接式换热器，其中所述热断连部件上设置至少一个支撑脚。

8.根据权利要求7所述的焊接式换热器，其中所述热断连部件上设置辅助定位件。

9.根据权利要求1所述的焊接式换热器，其中该换热器设置在外壳内，所述外壳具有第一侧、与所述第一侧相对的第二侧，以及端部，其中所述第二介质在所述第一侧中流动，流经所述肋片，并在所述外壳的第二侧上流出所述外壳。

10.根据权利要求9所述的焊接式换热器，其中所述外壳的所述端部包括流入口和流出口。

11.根据权利要求9所述的焊接式换热器，其中该热交换器对所述外壳密封，以便抑制所述第二介质的旁路。

12.根据权利要求1所述的焊接式换热器，其中流经所述板对的第一介质和流经所述肋片的第二介质大致处于对流的方向上。

13.根据权利要求1所述的焊接式换热器，其中流经所述板对的第一介质和流经所述肋片的第二介质大致处于交叉流的方向上。

14.根据权利要求1所述的焊接式换热器，其中该换热器穿过一插入口而插入所述外壳内，环绕所述板的边缘的凸起在所述插入口的边缘上焊接到位。

15.一种焊接式换热器，包括：

板对的堆叠；

设置在所述板对之间的肋片；

穿过板对的所述堆叠垂直延伸的通道，所述通道由所述板对中的开口以及彼此连接且围绕所述开口的开口边缘延伸的造型所形成，所述通道用于送入或排出第一介质，该第一介质流经所述板对并且与流经所述肋片的第二介质进行热交换；

具有穿孔的第一板，所述穿孔对应于所述板对中的开口，所述第一板使板对的所述堆叠终止；以及

布置在所述第一板和板对的所述堆叠之间的第二板；以及

热断连部件，所述热断连部件与所述第二板整体构成并且结合到所述通道中的至少一个的成型中，

其中所述热断连部件靠在所述第二板上并且通过一折叠部连接到所述第二板。

16.根据权利要求15所述的焊接式换热器，其中所述热断连部件具有与所述相邻的造型的轮廓大致相应的轮廓。

17.根据权利要求15所述的焊接式换热器，其中所述热断连部件在其制造过程中最初凸出超出所述第二板的圆周，其中所述热断连部件接下来向内弯曲并靠在所述第二板上。

18.根据权利要求15所述的焊接式换热器，所述热断连部件上设置至少一个支撑脚。

19.根据权利要求18所述的焊接式换热器，其中所述热断连部件上设置辅助定位件。

20.根据权利要求15所述的焊接式换热器，其中该换热器设置在外壳内，所述外壳具有第一侧、与所述第一侧相对的第二侧，以及端部，其中所述第二介质在所述第一侧中流动，流经所述肋片，并在所述外壳的第二侧上流出所述外壳。