CN107076529A - 热交换器 - Google Patents

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CN107076529A
CN107076529A CN201580050729.2A CN201580050729A CN107076529A CN 107076529 A CN107076529 A CN 107076529A CN 201580050729 A CN201580050729 A CN 201580050729A CN 107076529 A CN107076529 A CN 107076529A
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约那斯·基利安
彼得·格里斯海默
延斯·吕克维德
弗兰克·凡吕策
西蒙·普尔斯
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Abstract

本发明涉及一种热交换器(1),特别是中冷器,包括:两个基体(2),其分别包括用于在纵向端部侧接纳流体引导管(4)的通道(3);至少一个收集室(5),其布置在其中一个基体(2)上;至少一个横向部件(6),其通过纵向端部区域(7)而至少部分地接纳在相关的基体(2)的端侧通道(8)中。本发明的特征在于,所述横向部件(6)的所述纵向端部区域(7)形成为梁状并且包括至少一个凹槽(9),使得所述纵向端部区域(7)的截面表面比通道(8)的相关的端部的截面表面小。所述纵向端部区域(7)的最大材料厚度(s)沿所述基体(2)的纵向延伸部(10)的方向比所述通道(8)的端部的高度(h)小。

Description

热交换器
技术领域
根据权利要求1的前序部分,本发明涉及一种热交换器,尤其是中冷器。
背景技术
从EP2498040A2已知具有两个基体的热交换器,所述两个基体在纵向端侧分别具有用于接纳流体引导管,特别是冷媒引导管的通道。在两个基体上分别布置有收集室。也设置有两个横向部件,其通过它们相应的纵向端部区域而至少部分地接纳在基体的相应的端侧通道中。
从DE102007025878A1已知进一步的热交换器,其由具有管和肋的块(block),以及至少一个具有通道的基体组成,其中所述管具有管端,所述管端能够接纳在通道中并且形成管/基体与基体的连接,所述连接至少部分地由额外的金属片部件加强。金属片部件具有用于管端的插入开口并且布置在基体的面向块的那侧。据此,基体和管/基体连接将以简单且有利地定价的方式缓解,从而甚至在更集中的应力的情况下能够保证密封性。
基本上,对于应用在汽车领域的热交换器中的基体存在两个不同的实施例。在第一实施例中,基体具有圆周通道,其中放置有密封件。在该实施例中,相关的横向部件被引导穿过端侧通道,所述端侧通道在其构造或相应地其尺寸方面不同于设置在扁平管中的其他通道。作为其结果,然而,其导致针对具有不同数量扁平管的热交换器,为了基体的制造需要设置新的冲孔工具,这是昂贵且费力的。在第二实施例中,基体被制造为按米售卖的材料,这使得关于不同尺寸的热交换器能够实现高灵活性。在该实施例中,基体中的全部通道被同样地包围,这需要横向部件不需插入到通道中,扁平管也能够插入到所述通道中。出于这个原因,横向部件具有与扁平管相同的尺寸,然而,这导致了较厚并且因此也重且昂贵的横向部件。
发明内容
本发明因此关于如下问题:为普遍类型的热交换器指出一种改进的,或者至少替代的实施例,其允许有利地定价,轻,并且同时灵活的制造。
根据本发明,该问题由独立权利要求1的主题解决。有益的实施例为从属权利要求的主题。
本发明基于如下的主要构思:不再将热交换器的横向部件的纵向端部区域构成为无空隙的轮廓,而是为其设置凹槽,使得一方面能够使用作为按米售卖的材料以有利地定价的方式制造的基体,并且另一方面针对更大的通道,即,更大的扁平管,能够使用相对轻且尽管如此仍然稳定的横向部件。根据本发明的例如能够构成为中冷器的热交换器具有两个基体,其分别具有用于在纵向端侧接纳流体引导管,特别是冷媒引导扁平管的通道。还设置有至少一个收集室,其布置在其中一个基体上或分别与基体连接。所述横向部件形成热交换器的横向终端,所述横向部件分别通过纵向端部区域至少部分地接纳在相关的基体的端侧通道中。根据本发明,横向部件的该纵向端部区域现在形成为梁的形状,并且具有至少一个凹槽,凭此纵向端部区域的截面表面小于相关的端侧通道的截面表面,同样沿基体的纵向延伸部观看,并且其中纵向端部区域的最大材料厚度在基体的纵向延伸部的方向上小于端侧通道的高度。由此,由于显然更精致的,能够制造相对轻的具有同样大弯曲硬度的横向部件,这同时也适于具有大管高度的热交换器。通过至少设置在纵向端侧的区域中的凹槽,相比于矩形的无空隙的轮廓,能够实现相当大的材料节省,并因此也能够实现相当大的成本和重量的减少。进一步的益处来自不需要在具有比其他通道小的截面的相应的基体上制造单独的端侧通道,使得能够使用连续的基体。
在根据本发明的有益的进一步的发展中,由端侧通道接纳的横向部件的纵向端部区域具有至少一个沿纵向突出的凸耳。该凸耳能够形成例如横向部件的一体部件,并且优选地还具有与横向部件本身相同的材料厚度或相应地材料强度。通过凸耳与插入端侧通道的横向部件的简单的弯曲,另外收集室能够相对简单地连接至基体或相应地能够被向后者按压。由于密封件通常在收集室与基体之间延伸,所以凸耳能够另外被用于产生密封效果。当然,凸耳或相应地至少一个凸耳在此具有允许凸耳绕平行于通道的宽度的轴线弯曲的材料厚度。
方便地,横向部件的纵向端部区域具有曲折、波纹状、U形、L形或H形的截面。该非决定性的列表已经概述了横向部件的截面轮廓的可能的不同实施例。在此,在横向部件的整个纵向延伸部能够连续地保持截面形状,或者也能够设置中央部,其具有与横向部件的纵向端部区域不同的截面轮廓。在最有利的情况下,即,因此例如通过不变的截面轮廓,横向部件也能够被构成为凸出的部分。纯理论地,然而,当然也可想到横向部件具有两个纵向端部区域之间的中央部,其截面表面小于至少其中一个横向纵向端部区域的截面表面。也可想到由三个分离的单独部件组成横向部件,其中这三个单独部件以材料结合的方式彼此连接。而且,例如通过曲折和/或波纹状或U形截面,能够以简单的方式制造具有相对高的弯曲硬度的横向部件。
在根据本发明的技术方案的有益的进一步的发展中,全部通道的,即,也是基体的端侧通道的截面表面和轮廓是相同的,即,相等的。据此,作为无尽基体的基体的特别简单、高质量且有利地定价的批量生产是可能的,凭此通过不同的基体的长度的剪切能够以简单的方式制造不同尺寸的热交换器。
本发明的进一步重要的特征和益处从从属权利要求、附图以及通过附图辅助的相关附图描述显现。
应当理解的是,在不偏离本发明的范围的情况下,上述特征以及那些留待在下文中说明的特征不仅能够用在分别指示的结合中,而且还能够用在其他结合中或者单独使用。
附图说明
本发明的优选示例性的实施例图示在附图中并且在下面的描述中更加详细地说明,其中相同的附图标记涉及相同或相似或功能上相同的部件。
分别示意性地示出有,
图1为处于侧视图的根据本发明的热交换器,
图2为在具有插入的密封件的情况下的关于插入到基体的端侧通道中的横向部件的区域中的根据本发明的热交换器的不同视图,
图3为构造为连续的基体的基体,
图4为具有插入端侧通道的横向部件且具有弯曲凸耳的图1的细节图,
图5为在纵向侧的关于具有不弯曲的凸耳的根据本发明的热交换器的视图,
图6为热交换器,其中横向部件侧的凸耳以半个间隔与通道偏离,
图7为关于具有用于在基体上固定收集室的局部变形的基体的纵向侧的视图,
图8为穿过具有用于在基体上固定收集室的夹子的、在基体和收集室的区域中的热交换器的截面图,
图9为基体与具有止挡件的管之间的连接区域的细节图示,
图10为具有凸耳和额外的用于定位收集室的延伸部的横向部件,
图11为关于具有不同部分的横向部件的细节图示。
具体实施方式
根据图1至图7以及图9至图11,根据本发明的、例如能够被构造为中冷器或冷媒冷却器的热交换器1具有两个基体2,然而所述两个基体2中只有单独的一个示出在附图中。这些基体2中的每个具有用于接纳流体引导管4,例如扁平管的端侧的通道3。同样设置有收集室5(参见图1、图4、图5、图7、图8以及图11),其布置在其中一个基体2上。具有相关的收集室5的基体2在此形成收集器,例如用于制冷剂或冷媒。也设置有横向部件6,通常当然为两个横向部件6,其通过纵向端部区域7分别至少部分地接纳在相关的基体2的端侧通道8中。通常,基体2的沿纵向的最后的通道在此被看作端侧通道8。根据本发明,横向部件6的纵向端部区域7形成为梁状并且具有至少一个凹槽9,使得纵向端部区域7的截面表面小于相关的端侧通道8的截面表面。纵向端部区域7的最大材料厚度s(参见图2)在此在基体2的纵向延伸部10的方向上小于端侧通道8的高度。据此,第一次能够构成横向部件6一方面以便相对轻,并且另一方面以便相对硬,并且同时使用如基体2的连续的基体,这对于它们的生产能够以简单且有利地定价的方式制造。在迄今的基体的情况下,特别是在具有相对大的管4的大的热交换器的情况下,需要或者为横向部件6设置更小的端侧通道8,这对于生产是费力的,因为需要单独的冲孔工具,或者需要使用相对大并且因此也重且昂贵的横向部件6,所述横向部件6能够与相同的通道3、8一起使用。
观察敏锐的,而且,图2、图4、图6、图7和图10以及图11,能够看出横向部件6的被端侧通道8接纳的纵向端部区域7具有至少一个凸耳11。该凸耳11具有如下的材料厚度:允许凸耳11绕平行于通道8的宽侧15的轴线12弯曲,且将收集室4通过其固定至基体2。
横向部件6的纵向端部区域7在此能够具有曲折的或分别波纹状的截面,如例如根据图2、图6以及图10示出的,其中当然也可想到U形、L形或H形截面。全部这些截面在此一方面具有相对轻并且针对相对高的弯曲硬度需要很少的材料的大优点。布置在纵向端部区域7上的凸耳11相对于纵向端部区域7的材料厚度s优选地具有统一的材料厚度,其中横向部件6的纵向端部区域7和/或形成在纵向端部区域7上的凸耳11在截面中具有统一的材料厚度s。收集器由密封件13密封(参见图2),所述密封件13周旋(circulate)在基体(2)上,并且在纵向侧在基体(2)的沟槽底部延伸,并且在窄侧在两个通道(3、8)之间延伸。通过根据本发明的横向部件6,能够进一步生产具有相同的通道3、8的基体2,并且由此能够将其制造为能够以有利的成本制造的连续的基体。
横向部件6在冲孔和/或冲压加工中形成,使得在组装状态下至少一个外侧与端侧通道8的内侧紧靠地放置,并且能够与其紧密地连接,例如软焊(soldered)。观察图2,例如能够看出横向部件6的纵向端部区域7紧靠通道8的面向基体2的最近的纵向侧端部的宽侧14放置,其中凸耳11邻近该宽侧14而形成。纯理论地,横向部件6的纵向端部区域7当然也能够紧靠通道8的面向基体2的远侧的纵向侧端部的宽侧15放置,其中凸耳11于是邻近该宽侧15而形成。然而,这样的实施例并未示出在附图中。
而且,从图2和图6以及图10能够看出,横向部件6的纵向端部区域7在某些区域或分别部分重复地紧靠端侧通道8的全部四个内表面而放置,这有助于特别高的硬度。
为了将收集室5固定在基体2上,凸耳11能够绕其边缘弯曲,其中可替代地也能够做出如下设置:在收集室5上,边缘区域设置有凹槽16(参见图7),其中横向部件6,特别是横向部件6的凸耳11至少部分地被接纳。收集室5还能够通过至少沿基体2的纵向布置的固定装置的变形而由波纹槽凸缘(参见图4)、城垛状连接21(参见图6、图9)或者压接连接22(参见图8)紧固在基体2上。固定装置本身在此能够彼此周期性间隔开地布置在基座通道上,并且或者能够与通道3或通道3之间的中间区域对齐。当然,收集室5也能够通过夹子17固定在基体2上(参见图8)。
观察图9,能够看出,相比于横向部件6的位于通道6中的部分至少部分地在网状物的区域具有替代的形状,以引起替代的形状形成用于基体2的止挡件18,并且由此在接合状态下基体2与止挡件18之间的距离小于或等于1mm。沿着凸耳11的横向部件6能够具有用于定位横向部件6的延伸部19(参见图10),其与凸耳11的弯曲方向相反地至少部分地布置在周围,并由此在纵向上相对于基体2在基体2的后侧形成横向部件6的固定。
通常,横向部件6能够以一个部分,并且特别地也能够以单件构成为凸出部,使得纵向端部区域7同样地构成为中央部20,其中当然也可想到中央部20具有不同的截面,如例如根据图1和图11示出的,其中中央部20的截面表面小于至少一个横向端部区域7的截面表面,凭此再次能够实现材料的节省并因此也能够实现重量的节省。在该情况下,能够做出如下设置:横向部件6被包围在若干部件中,其中两个纵向端部区域7以材料结合的方式与中央部20连接,例如软焊或焊接。
通过根据本发明的热交换器1能够实现若干益处:
-横向部件6能够被整体地包围,以便更轻,但尽管如此仍具有相同的弯曲硬度,并且以这种方式也能够用于具有相同通道3、8的基体2,使得基体2能够被有利地定价地生产为连续的基体,
-通过横向部件6的端侧通道8的区域中的空间形状,能够进行角管(最接近横向部件6的管4)抵抗弯曲的改进的支撑,凭此能够带来角管的基体区域中的应力的减少,
-而且,横向部件6能够被若干部件包围,这能够形成纵向膨胀部,其对于待免除的热膨胀的均衡是必须的。

Claims (15)

1.一种热交换器(1),特别是中冷器,
-具有两个基体(2),其分别具有用于在纵向端部侧接纳流体引导管(4)的通道(3),
-具有至少一个收集室(5),其布置在其中一个所述基体(2)上,
-具有至少一个横向部件(6),其通过纵向端部区域(7)而至少部分地接纳在相关的所述基体(2)的端侧通道(8)中,
其特征在于,
所述横向部件(6)的所述纵向端部区域(7)形成为梁状并且具有至少一个凹槽(9),使得所述纵向端部区域(7)的截面表面比相关的所述端侧通道(8)的截面表面小,其中所述纵向端部区域(7)的最大材料厚度(s)沿所述基体(2)的纵向延伸部(10)的方向比所述端侧通道(8)的高度(h)小。
2.根据权利要求1所述的热交换器,
其特征在于,
由所述端侧通道(8)接纳的所述横向部件(6)的所述纵向端部区域(7)具有至少一个凸耳(11)。
3.根据权利要求2所述的热交换器,
其特征在于,
至少一个所述凸耳(11)具有材料厚度,使得所述凸耳(11)能够绕平行于通道(8)的宽侧(14)的轴线(12)弯曲。
4.根据权利要求2或3所述的热交换器,
其特征在于,
所述凸耳(11)在弯曲状态下将所述收集室(5)固定在所述基体(2)上。
5.根据权利要求3或4所述的热交换器,
其特征在于,
-所述横向部件(6)的所述纵向端部区域(7)紧靠所述端侧通道(8)的面向所述基体(2)的最近侧的纵向侧端部的宽侧(14)放置,其中所述凸耳(11)邻近该宽侧(14)而形成,或者
-所述横向部件(6)的所述纵向端部区域(7)紧靠所述端侧通道(8)的面向所述基体(2)的远侧的纵向侧端部的宽侧(15)放置,其中所述凸耳(11)邻近该宽侧(15)而形成。
6.根据前面权利要求中的任一项所述的热交换器,
其特征在于,
所述横向部件(6)的所述纵向端部区域(7)具有曲折、波纹状、U形、L形或者H形的截面。
7.根据权利要1至6中的任一项所述的热交换器,
其特征在于,
所述横向部件(6)的所述纵向端部区域(7)放置在某些区域中或者分别放置在紧靠所述端侧通道(8)的全部四个内表面的部分中。
8.根据前面权利要求中的任一项所述的热交换器,
其特征在于,
所述横向部件(6)的所述纵向端部区域(7)的紧靠所述端侧通道(8)放置的表面至少在某些区域中被软焊至所述通道(8)的对应的内表面。
9.根据前面权利要求中的任一项所述的热交换器,
其特征在于,
所述横向部件(6)在两个纵向端部区域(7)之间具有中央部(20),所述中央部(20)的截面表面比至少其中一个横向纵向端部区域(7)的截面表面小。
10.根据前面权利要求中的任一项所述的热交换器,
其特征在于,
密封件(13)周旋在所述基体(2)上,并且在纵向侧在所述基体(2)的沟槽底部延伸,并且在两个通道(3,8)之间的窄侧延伸。
11.根据前面权利要求中的任一项所述的热交换器,
其特征在于,
所述基体(2)的全部通道(3,8)的截面表面和轮廓相同。
12.根据权利要求2至11中的任一项所述的热交换器,
其特征在于,
在所述收集室(5)上,边缘区域设置有凹槽(16),其中所述横向部件(6),特别是所述横向部件(6)的所述凸耳(11)至少接纳在某些区域中。
13.根据前面权利要求中的任一项所述的热交换器,
其特征在于,
所述收集室(5)通过至少沿所述基体(2)的纵向方向(10)布置的固定装置的变形而紧固至所述基体(2),其中这些固定装置被包围为波纹槽凸缘(23)或城垛状连接(21)。
14.根据权利要求13所述的热交换器,
其特征在于,
所述固定装置周期性地彼此间隔开地布置在基体通道上,并且或者与通道(3)对齐,或者与所述通道(3)之间的中间区域对齐。
15.根据权利要求1至14中的任一项所述的热交换器,
其特征在于,
所述收集室(5)通过夹子(17)布置在所述基体(2)上。
CN201580050729.2A 2014-09-22 2015-09-09 热交换器 Withdrawn CN107076529A (zh)

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