CN110822938A - 用于机动车辆的热交换器以及用于制造热交换器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于机动车辆的热交换器(2)。其具有在堆叠方向(3)上交替堆叠形成叠层的多个扁平管和多个波纹翅片板，流体能够流动通过该扁平管。所述叠层在堆叠方向(3)上在两侧由侧板(1)封闭，侧板(1)均在横向于堆叠方向(3)的纵向(4)上延伸。各侧板(1)在至少一个预定断裂区域(5)中具有多个桥接裂口(6)的预定断裂点(7)。根据本发明，具有未断裂的预定断裂点(7)的侧板(1)在纵向(4)上具有过长长度(LA)，该长度大于安装在热交换器(2)中的相应侧板(1)的最终长度(LE)，使得在安装的热交换器(2)中至少一个预定断裂区域(5)中的预定断裂点(7)断裂。本发明还涉及用于制造热交换器(2)的方法。

Description

用于机动车辆的热交换器以及用于制造热交换器的方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于机动车辆的热交换器。本发明还涉及一种用于制造热交换器的方法。
背景技术
通用热交换器通常具有多个扁平管和多个波纹翅片板，它们彼此交替堆叠。以这种方式形成的叠层在两侧由侧部分封闭，侧部分与扁平管一起分别固定在散热器底部上。冷却剂能够通过扁平管流过热交换器，从一个散热器底部流到另一散热器底部，并且空气能够经由波纹翅片板流过热交换器。热交换器对交变热负载的阻力取决于侧部分的几何形状。与相邻的扁平管相比，当冷却剂温度变化时，侧部分会发生缓慢的热反应，因为它具有更高的质量并且不会供冷却剂流过。因此在叠层热膨胀或热收缩时，显著的应力通过侧部分传递到散热器底部以及焊接在其中的扁平管。
通常，在通用热交换器的侧部分中设置局部脆弱部位，该脆弱部位体现为膨胀元件或凹槽或材料减少。这些导致在高应力下侧部分的撕裂，例如在EP 1 502 068 B1中所描述的，或者通过侧部分的更高弹性减小传递到扁平管的应力，如例如在DE 19 753 408 B4中所描述的。在散热器操作期间将由膨胀元件限定的侧部分的片段解耦具有决定性的缺点，即相当大的力被传递到散热器底部和扁平管上直到膨胀元件撕裂。如果膨胀元件变得更不稳定，则侧部分的解耦在负载下更早发生，由此能够减少传递的负载。然而，由于侧部分在膨胀元件的区域中更容易变形，因此在制造期间对侧部分的处理也变得更加困难。由弹性膨胀元件引起的相应侧部分的弹性的增加又具有以下缺点，即与完全解耦的侧部分相比，在散热器的整个使用寿命期间，传递到散热器底部和扁平管的力增加。在这里，虽然更加灵活的膨胀元件设计也能够减轻负载，但同样以在制造过程中更难以处理侧部分为代价。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种用于通用类型的热交换器的克服了所描述的缺点的改进的或至少替代的实施例。本发明的另一目的是提供一种用于制造热交换器的相应方法。
根据本发明，该目的通过独立权利要求1的主题实现。有利的实施例是从属权利要求的主题。
本发明基于即使在制造期间在无需额外的处理步骤的情况下实现热交换器中的解耦的总体构思。这里，提供了一种用于机动车辆的热交换器，其具有多个扁平管和多个波纹翅片板，流体能够流动通过该扁平管。扁平管和波纹翅片板在堆叠方向上交替堆叠以形成叠层。此外，所述叠层在堆叠方向上在两侧还分别由侧板封闭，侧板均横向于堆叠方向延伸。这里，各侧板在至少一个预定断裂区域中具有多个桥接裂口的预定断裂点。根据本发明，具有未断裂的预定断裂点的侧板在纵向上具有过长长度，该长度超过安装在热交换器中的相应侧板的最终长度。由此在组装的热交换器中，至少一个预定断裂区域中的预定断裂点断裂。
相应侧板的最终长度是制造侧板所需的长度，并且分别由两个底部的距离或热交换器中两个底部之间的扁平管的长度限定。过长长度大于相应侧板的最终长度，并且由制造长度限定，或者换句话说，由制造之后和组装之前在热交换器中的相应侧板的长度限定。在制造热交换器时，热交换器的在两侧的两个底部在纵向上抵靠着叠层被推压，并且各侧板通过从底部传递到侧板的相同的压力从过长长度变为最终长度。这里，过长长度和最终长度彼此适配，使得在热交换器的制造期间各侧板的桥接裂口的预定断裂点就已经断裂。以这种有利的方式，在根据本发明的热交换器的操作开始之前，各侧板的由裂口相互隔开的部分已经彼此机械解耦。结果，通过各侧板传递到热交换器的扁平管的力被最小化。在安装热交换器之前具有未断裂的预定断裂点的各侧板的刚度对在组装的热交换器的操作期间在纵向上作用在扁平管的力没有影响并且能够是任意的。因此，各侧板的刚度例如能够适配，使得排除在通常的生产处理中在预定断裂点处各侧板的断裂或弯曲，从而简化热交换器的制造。
在热交换器的优选实施例中设置，在各侧板的至少一个预定断裂区域内布置至少五个预定断裂点。通过多个预定断裂点，具有未断裂点的各侧板能够设计成刚性的，使得有利地排除在通常的制造操作中在预定断裂点处各侧板的断裂或弯曲。为了增加各侧板的刚度，各侧板能够是U形的。这里，各侧板在至少一个预定断裂区域中，在其翼板上具有至少一个预定断裂点并且在其腹板上具有至少三个预定断裂点。有利地能够设置，各预定断裂点由连接腹板形成，该连接腹板的宽度对应于裂口的宽度，并且其长度优选是0.3mm至1mm。通过这样配置的预定断裂点，具有未断裂的预定断裂点的各侧板相对较硬并且热交换器的制造显著简化。
在根据本发明的热交换器的有利实施例中设置，各侧板在至少一个预定断裂区域中具有曲折裂口，其中由此形成的舌部在纵向上接合在由此形成的凹槽中。相应的舌部和相应的凹槽能够在纵向上相对于彼此移位，使得由此相应侧板能够由过长长度变为最终长度。有利地，不同区域中的裂口的宽度能够不同。特别地，裂口的在纵向上延伸的区域和裂口的横向于纵向延伸的区域能够具有不同的宽度。有利地，预定断裂点能够仅在横向于纵向或在纵向上延伸的区域中桥接裂口。然后，纵向延伸区域中的裂口宽度限定相应的预定断裂点的宽度。然后，在横向于纵向延伸的区域中的裂口宽度预定了在纵向上各侧板的过长长度和最终长度之间的最大差值。因此，通过该差值，在纵向上断裂的预定断裂点处，各侧板的通过裂口彼此分开的部分能够在彼此内最大程度地移动。
有利地能够设置的是，各侧板具有两个预定断裂区域，这两个预定断裂区域将侧板分成两个边缘部分以及沿纵向布置在两个边缘部分之间的中间部分。另外能够设置，在各预定断裂区域中布置五个预定断裂点，使得一个边缘部分和另一边缘部分分别通过五个预定断裂点连接到中间部分。由此能够使具有未断裂的预定断裂点的各侧板更具刚性，使得排除在处理期间各侧板的预定断裂点的断裂。
本发明还涉及一种用于制造上述用于机动车辆的热交换器的方法。在该方法中，首先将多个扁平管和多个波纹翅片板在堆叠方向上交替堆叠以形成叠层。接着，在叠层的两侧分别布置侧板。随后，将布置在叠层两侧的侧板从过长长度变为最终长度，从而使各侧板的至少一个预定断裂区域中的预定断裂点断裂。侧板能够已经固定在热交换器的底部，并能够在底部相互挤压时从过长长度变为最终长度。因此，能够将变成最终长度的侧板和叠层安装到热交换器。有利地能够提供的是，具有两个预定断裂区域的各侧板的中间部分临时固定在外部固定装置中，使得当将各侧板从过长长度变为最终长度时，两个边缘部分在纵向上相对于中间部分移动。
在根据本发明的方法中，在热交换器的制造期间各侧板已经与叠层解耦。这里，该方法能够以简化的方式并在没有额外的处理步骤的情况下执行。由于具有未断裂的预定断裂点的各侧板的刚度对在热交换器的操作期间传递到扁平管的力没有影响，所以能够通过预定断裂点的配置来适应相同的情况。特别地，能够调节具有未断裂的预定断裂点的各侧板的刚度，使得排除在处理期间各侧板的预定断裂点的断裂，从而简化热交换器的制造。
本发明的其他重要特征和优点将从从属权利要求、附图和参考附图的相关附图说明中变得显而易见。
应当理解，上述特征和下面还要说明的特征不仅可以以给定的特定组合使用，而且在不脱离本发明范围的情况下可以以其他组合或单独使用。
附图说明
附图中示出了本发明的优选示例性实施例，并且将在以下描述中更详细地描述本发明的优选示例性实施例，其中相同的附图标记表示相同或相似或功能相同的部分。
图分别示意性示出了：
图1：根据本发明的用于热交换器的具有未断裂的预定断裂点的侧板的局部视图；
图2：根据本发明的用于热交换器的具有断裂的预定断裂点的侧板的局部视图。
具体实施方式
图1和图2示出了用于根据本发明的用于机动车辆的热交换器2的侧板1的局部视图。热交换器2具有在堆叠方向3上交替堆叠的多个扁平管和多个波纹翅片板(这里未示出)，流体能够流动通过该扁平管。这里所示的侧板1在一侧封闭热交换器2并且在横向于堆叠方向3的纵向4上延伸。侧板1具有两个(这里仅能看到一个)预定断裂区域5，其分别由被五个(这里仅能看到四个)预定断裂点7桥接的裂口6形成。预定断裂区域5将侧板1分成两个(这里仅能看到一个)边缘部分8和中间部分9。在该实施例中，各侧板1具有两个预定断裂区域5和在相应预定断裂区域5中的五个预定断裂点7。然而原则上，侧板1能够具有多于两个的预定断裂区域5和在相应预定断裂区域5中的多于五个的预定断裂点7。
根据图1具有未断裂的预定断裂点7的侧板1在纵向4上具有过长长度LA，该长度LA大于根据图2的安装在热交换器2中的相应侧板1的最终长度LE。过长长度LA和最终长度LE以这样的方式彼此适配，使得桥接裂口6的预定断裂点7在热交换器2的制造期间已经断裂。在制造期间，两个边缘部分8借助根据图1的力F相互挤压，并且中间部分9通过例如金属销上的中心开口10保持不动并且保持居中。以这种方式，在根据本发明的热交换器2的操作开始之前，各侧板1的预定断裂点7已经断裂。由此排除了侧部分1对底部以及间接对热交换器2的焊接扁平管的显著力作用。
由于预定断裂区域5中的五个预定断裂点7，侧板1相对较硬，使得简化了对侧板1的处理。各预定断裂点7由连接腹板11形成，连接腹板11的宽度对应于裂口6的宽度BD，并且其长度优选是0.3mm至1mm。侧板1构造成U形并且具有腹板12和两个翼板13。腹板12中的裂口6是曲折的，使得在边缘部分8中形成舌部8a和凹槽8b，并且在中间部分9中形成舌部9a和凹槽9b。舌部8a在纵向4上接合在凹槽9b中，舌部9a在纵向4上接合在凹槽8b中。相应的舌部8a和8b以及相应的凹槽8b和9b能够在纵向上相对于彼此移位，使得侧板1由此能够从过长长度LA变成最终长度LE。预定断裂点7仅横向于纵向4在裂口6的纵向延伸区域中桥接裂口6。过长长度LA和最终长度LE之间的差值由裂口6在横向于纵向4的延伸区域中的宽度BD给出，并且能够通过裂口6在这些区域中的宽度BD来调节。

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的热交换器(2)，
-其中，所述热交换器(2)包括多个扁平管和多个波纹翅片板，流体能够流动通过所述多个扁平管，
-其中，所述扁平管和波纹翅片板在堆叠方向(3)上交替堆叠以形成叠层，
-其中，所述叠层在堆叠方向(3)上在两侧由侧板(1)封闭，所述侧板(1)均在横向于堆叠方向(3)的纵向(4)上延伸，
-其中，各侧板(1)在至少一个预定断裂区域(5)中包括多个预定断裂点(7)，所述多个预定断裂点(7)桥接裂口(6)，
其特征在于，具有未断裂的预定断裂点(7)的侧板(1)在纵向(4)上具有过长长度(LA)，该过长长度(LA)大于安装在热交换器(2)中的相应侧板(1)的最终长度(LE)，使得在安装的热交换器(2)中，所述至少一个预定断裂区域(5)中的预定断裂点(7)断裂。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，各预定断裂点(7)由连接腹板(11)形成，所述连接腹板(11)的宽度对应于裂口(6)的宽度(BD)，并且所述连接腹板(11)的长度优选是0.3mm至1mm。
3.根据权利要求1或2所述的热交换器，其特征在于，在各侧板(1)的至少一个预定断裂区域(5)中布置有至少五个预定断裂点(7)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器，其特征在于，所述各侧板(1)是U形的，并且在至少一个预定断裂区域(5)中，在其翼板(13)上包括至少一个预定断裂点(7)并且在其腹板(12)上包括至少三个预定断裂点(7)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器，其特征在于，所述各侧板(1)在至少一个预定断裂区域(5)中包括曲折的裂口(6)，其中由此形成的舌部(8a、9a)在纵向(4)上接合在由此形成的凹槽(8b、9b)中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器，其特征在于，所述各侧板(1)包括两个预定断裂区域(5)，所述两个预定断裂区域(5)将侧板(1)分成两个边缘部分(8)和沿纵向(4)布置在两个边缘部分(8)之间的中间部分(9)。
7.根据权利要求6所述的热交换器，其特征在于，在各预定断裂区域(5)中布置有五个预定断裂点(7)，使得一个边缘部分(8)和另一个边缘部分(8)通过所述五个预定断裂点(7)连接到中间部分(9)。
8.一种用于制造根据前述权利要求中任一项所述的用于机动车辆的热交换器(2)的方法，
-其中，将多个扁平管和多个波纹翅片板在堆叠方向(3)上交替地堆叠以形成叠层，
-其中，在叠层的两侧分别布置一个侧板(1)，
-其中，将布置在叠层两侧的侧板(1)从过长长度(LA)变为最终长度(LE)，从而使相应侧板(1)的至少一个预定断裂区域(5)中的预定断裂点(7)断裂。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将具有两个预定断裂区域(5)的各侧板(1)的中间部分(9)临时固定在外部固定装置中，使得当各侧板(1)从过长长度(LA)变为最终长度(LE)时，两个边缘部分(8)在纵向(4)上相对于中间部分(9)移动。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，将变成最终长度(LE)的侧板(1)和叠层安装到热交换器(2)。
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Application publication date: 20200221