CN105823366A - 用于热交换器的集管板以及相应的热交换器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于热交换器的集管板(14)，能够接收所述热交换器的集管器壳体的盖，所述集管板包括至少一个孔(18)，用于所述热交换器的管的通过，所述孔(18)具有设置有领部(20)的周边，所述领部(20)具有高度(H1、H2)，其特征在于，所述领部(20)的高度可以在用于所述管通过的孔(18)的周边上变化。本发明还涉及一种设置有这样的集管板的热交换器。

Description

用于热交换器的集管板以及相应的热交换器

本申请是申请号为201080045329.X、题为“用于热交换器的集管板以及相应的热交换器”的分案申请，申请日为2010年10月7日。

技术领域

本发明涉及热交换器的领域，特别是用于机动车辆的热交换器，并且更特别地还涉及用于这样的热交换器的集管板。

本发明可特别应用于机械类型的交换器，这种交换器包括热交换芯部束，所述热交换芯部束包括管和已知为鳍片的热交换元件。鳍片布置为平行于彼此并垂直于管。换句话说，鳍片彼此叠置。大体上，鳍片被刺穿有孔，用于管的通过，孔的数量等于在所述通路中管的数量。

在该情况下，管-鳍片芯部束借助于插入到管中的工具(还已知为橄榄形件(olive))被机械地保持在一起，以便使管的壁变形并强制地将它们压靠鳍片中制造的孔。鳍片被分隔间距彼此分隔，所述分隔间距例如具有一毫米的量级。

本发明更具体地涉及集管板，所述集管板包括多个孔，所述孔被设计为接收热交换器的管的端部。管的端部每一个插入到设置有用来接收所述管的开口的集管板中。集管板随后被盖覆盖，以形成集管箱。

背景技术

实际还已知，在机械类型的热交换器中，集管板装配有密封件。管和集管板使用已知为“扩口”的模锻操作被组装，该操作包括使管的各个端部张开以便推压密封件并因此永久地以及流体密封地将管的端部与板组装在一起。

密封因此通过控制密封件被压靠围绕集管板中的孔的领部的程度而被确保，但是根据管具有圆形截面还是具有椭圆或细长截面(如越发常见的为了改进热交换器性能的情况下)，该控制是不同的。

具体地，在管具有圆形横截面的情况下，例如在文档FR-A-2474674中所示的，由于全向围绕管直径的力的圆形的平衡，管和集管板之间的连接部的密封被完美地控制。由此可以减少管的厚度，而没有所述管在密封件压缩的作用下变为压碎的风险。

相反，在管具有椭圆或细长的横截面(由其长轴和其短轴限定)的情况下，如文档FR-A-2740869所示，必须实现的密封件不是圆形而现在是椭圆形，以便能够堵塞管间距。但是，力围绕椭圆形横截面的周边的分布是不均匀的，这是由于管的端部的短轴不如其长轴强固，短轴因此具有在密封件的压力下更易变形的趋势。密封由此不再是最优的，这是由于管的非均匀变形产生了在密封件和管之间的间隙。在交换器内的液体泄漏可以随后发生并导致交换器停止工作，例如停止冷却循环通过热交换器的液体。通过盐在密封件和管之间的入侵而造成的腐蚀问题也可以出现。

发明内容

由此本发明的目的是通过提供集管板而减轻前述缺陷，所述集管板包括具有椭圆或细长横截面的管，对此，密封件围绕管的椭圆截面的周边的压缩被完美地控制，以便使该形状的管的密封是理想的。

本发明的主题由此是用于热交换器的板，所述板能够接收用于所述热交换器的集管箱的盖，所述集管板包括至少一个孔，用于所述热交换器的管的通过，所述孔具有设置有领部的周边，所述领部具有高度。根据本发明，所述领部的高度可以围绕用于所述管通过的孔的周边变化。

更具体地说，领部可以具有至少长轴和短轴，并可以包括具有最大高度的至少一个第一部分和具有最小高度的第二部分，具有最大高度的所述部分位于领部的短轴上，具有最小高度的所述部分位于领部的长轴上。

领部可以在具有最小高度的部分和具有最大高度的部分之间具有中间部分，该中间部分的高度在具有最小高度和具有最大高度的两部分之间逐渐地变化。

优选地，领部的横截面越细长，集管板的领部的两个高度之间的比可以越高。

领部的横截面可以具有椭圆或细长的形状。

本发明还涉及一种热交换器，所述热交换器可以包括设置有至少一个这样的集管板的热交换芯部束，所述芯部束能够包括鳍片和具有椭圆或细长形状的管，所述鳍片包括孔，用于管的通过并被设置为平行于彼此，所述管被机械地变形以强制地使管压靠用于管穿过鳍片的孔。在这样的情况下，管的壁被变形为使所述管强制地压靠鳍片中的用于所述管通过的孔。

热交换器可以进一步包括密封件，所述密封件可以压靠所述集管板并包括凸缘，所述凸缘具有与集管板的领部基本上相同的形状，所述凸缘插入在集管板的领部中。

附图说明

本发明将通过阅读借助非限制性示例给出的和附图所示的几个实施例的描述而被更好地理解，在附图中：

图1是热交换器的示意性大致布置；

图2是根据本发明的热交换器的局部横截面图；

图3是图2的III-III上的截面图；以及

图4是图2的热交换器的集管板的横截面图。

具体实施方式

图1描述了热交换器的示意图，例如用于冷却机动车辆的散热器。

这里，热交换器是机械类型的。换句话说，其通常由至少一个热交换芯部束2制成，所述热交换芯部束2包括管4和热交换元件，所述管4布置为平行于彼此，所述热交换元件已知为鳍片10。鳍片10设置为平行于彼此并垂直于管4。换句话说，鳍片彼此叠置。大体上，鳍片被刺穿有孔18，用于管4的通过，孔18的数量等于在所述通路中管的数量。

芯部束2被安装在两个集管箱(headerbox)6和8之间。

每个管4包括自由端部12，所述自由端部12与集管板14机械地组装，所述集管板14也已知为“集管器”，其与盖一起形成每一个集管箱6和8。

在管和集管板被组装之前，管的插入到集管板中的端部12具有与管在接收鳍片10的主截面中完全相同的横截面。在组装之后，管的端部变形/张开为使它们固连到集管板14并压缩密封件(稍后描述)。

集管板14包括主腹板16，所述主腹板16具有矩形的总体形状并界定多个孔16，在该示例中，这些孔具有椭圆形或细长横截面，能够接收管的端部12。每一个孔18被领部20围绕，所述领部20被引导为朝向鳍片10，领部20增加了集管板14和管4中的每一个的外周边壁之间的接触面积。领部20的横截面由截面导致的轮廓限定，所述截面沿基本上横向于所述领部的平面。

主腹板16被周边沟槽22延伸，所述周边沟槽22界定凹槽并终于周边竖立构件24，所述周边竖立构件24形成折叠突出部，也已知为卷曲突出部。集管板14接收可压缩密封件26，所述可压缩密封件26变为压靠集管板的主腹板16。密封件26包括多个凸缘30，每一个凸缘30适配到孔18中，以在管的端部12和对应的领部20之间密封。此外，主腹板28在其周边处形成凸起部分32，所述凸起部分32布置在沟槽22中并能够当周边竖立构件24折过去时密封抵靠集管箱6或8的盖中的一个或另一个。

如可以在图3中看到的，集管板14中的孔18的和管4的端部12的横截面具有基本上椭圆的形状，其特征在于长轴A和短轴B。管4的横截面在此由截面导致的管4的轮廓限定，该截面沿基本上横向于所述管的平面。

为了通过密封件26在领部20和管4的端部12之间的凸缘30的压缩确保最佳的密封，本发明设想在管14向压缩提供最少抗力的区域中增加集管板14的领部20的高度，以便使围绕所述管4的横截面的周边的密封件上的压缩负载的分布均衡。

这样做，可以在管4的周边上分辨出位于长轴A上并具有对压缩的高抗力的两个部分34和位于短轴B上并具有对压缩的低抗力的两个部分36，具有相同标记的每个部分彼此面对。

申请人已发现，短轴B的部分36是对密封件26的凸缘30的压缩提供最少抗力的部分。换句话说，管4跨过它的短轴B不如其跨过它的长轴A那么强固。

图4示出根据本发明的集管板14的领部20的特征形状。领部20因此包括具有最小高度H1的部分38和具有最大高度H2的部分40，所述部分38面向管的长轴A的部分34，所述部分40面向管4的短轴B的部分36。

中间部分42在具有不同高度的部分38和40之间提供连续性，并包括在具有最小高度H1的部分38和具有最大高度H2的部分40之间逐渐演变的高度。换句话说，领部端部被创建为，不再像本领域已知的领部端部那样平直或处于同一平面中，而其是具有变化形状的领部。

在本发明的一个实施例中，管4的长轴A比短轴B大2.5倍，部分38的最小高度H1由此等于3mm，部分40的最大高度H2等于3.5mm。

在其他示例中，可以使长轴A和短轴B之间具有不同的比例，可以例如使管4的长轴A比短轴B大2.8或3倍。然而，管4的端部12的横截面越细长，高度H1和H2的值之间的差将越大。这于是确保了领部20和管4的端部12之间的最佳密封，管能够承受被密封件26的凸缘30的压缩施加的力。

在该情况下，密封件26的凸缘30具有与领部20相同的特征形状。管4和密封件的领部30之间的接触面积因此被增加，以便最好地围绕所述管的周边分布负载。施加到管的负载因此变为与其强度相适应。

借助本发明，因此可以享有一种集管板，所述集管板相对容易生产，能够实现负载围绕具有椭圆形或细长形状的管的周边的均匀分布。在管的端部和集管板的领部之间的密封件的压缩由此被完美地控制并且因此其流体密封性更加优化。本发明的领部的形状可以应用到任何类型的集管器，而不考虑用于集管板芯部束的通路的数量。本发明可特别应用于用于机动车辆的机械类型的热交换器的生产，且特别是用于冷却或供暖的散热器。

此外，在管的对压缩提供最小抗力的该部分的区域中增加集管板的领部的高度，意味着密封件和管之间的盐入侵可以被限制，因此改进抗腐蚀性。具体地，当密封件已经被压缩得足以提供密封但不足以防止通过毛细效应的渗透时发生盐的入侵。因此，通过增加密封件的高度，抵抗该现象的屏障由于与管接触的表面面积更大而被增强。

Claims (7)

1.一种用于热交换器的集管板(14)，能够接收用于所述热交换器的集管箱(6、8)的盖，所述集管板包括至少一个孔(18)，用于所述热交换器的管(4)的通过，所述孔(18)具有设置有领部(20)的周边，所述领部(20)具有高度(H1、H2)，其特征在于，所述领部(20)的高度可以围绕用于所述管通过的孔(18)的周边变化。

2.如权利要求1所述的集管板，其中，领部(20)具有长轴(A)和短轴(B)，并包括具有最大高度(H2)的至少一个第一部分(38)和具有最小高度(H1)的第二部分(40)，具有最大高度(H2)的所述部分位于短轴(B)上，具有最小高度(H1)的所述部分位于长轴(A)上。

3.如权利要求1和2中的任一项所述的集管板，其特征在于，所述领部(20)在具有最小高度(H1)的部分(38)和具有最大高度(H2)的部分(40)之间具有中间部分(42)，所述中间部分(42)的高度在具有最小高度(38)和具有最大高度(40)的两部分之间逐渐地变化。

4.如前述权利要求中的任一项所述的集管板，其特征在于，所述领部(20)的横截面越细长，集管板(14)的领部(20)的两个高度(H1)和(H2)之间的比将越高。

5.如前述权利要求中的任一项所述的集管板，其特征在于，所述领部(20)的横截面具有椭圆或细长的形状。

6.一种热交换器，其特征在于，所述热交换器包括热交换芯部束(2)和至少一个如权利要求1至5中的一项所述的集管板，所述芯部束(2)包括鳍片(10)和具有椭圆或细长形状的管(4)，所述鳍片(10)包括用于所述管(4)通过的孔并被设置为平行于彼此，所述管(4)被机械地变形以使所述管强制地压靠用于使所述管穿过鳍片(10)的孔。

7.如前述权利要求所述的热交换器，其特征在于，所述热交换器还包括密封件(26)，所述密封件(26)可以压靠所述集管板并包括凸缘(30)，所述凸缘(30)具有与集管板(14)的领部(20)基本上相同的形状并被插入到所述领部(20)中。