CN1285500A - 汽车用的有加翅片扁管的换热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车用的有加翅片扁管(2)的换热器,它的管内腔(38)分别与收集器(8a、8b)连接,其中第一收集器(8a)设在扁管(2)第一端区域内,第二收集器(8b)设在扁管(2)第二端区域内。扁管(2)可按逐根或分组的序列轮流地在其第一端从第一收集器(8a)和在其第二端从第二收集器(8b)起加入两种不同的内部换热流体,每个收集器(8a;8b)设有所涉及的换热流体的入口(30)和出口(32)。扁管(2)背对其收集器(8a、8b)的那个端部在扁管(2)内有U形的回流(22)。

Description

汽车用的有加翅片扁管的换热器

本发明涉及一种汽车用的有加翅片的扁管的并有权利要求1前序部分所述的其他特征的换热器，尤其是供暖换热器、发动机冷却器、冷凝器或蒸发器。

在此类换热器中，通常(例如可参见US5174373)在加翅片的扁管两端区域内各设有一个收集器，扁管的一种内部换热流体从其中一个收集器通过扁管各自的管内腔流往另一个收集器。

还已知(例如可参见DE4446817)只使用一个设有入口和出口的收集器，各加翅片的扁管通过其管内腔多流路地与收集器连接，扁管背对收集器的那一端设有流路的折返装置。

最后，例如由发动机冷却循环的水冷却器与汽车空调设备的冷凝器的组合、机油冷却器或增压空气冷却器已知，加入各种内部换热流体的换热器沿外部换热流体(对于汽车则大多为外界空气)的流动方向前后排列或并列(DE-G9111412.8U1)。这种有多种功能的装置，除了多个换热器的结构性费用高(这尤其表现在材料成本和加工费用上)以外，还要求为此装置提供较大的空间，然而在汽车内布局时空间恰恰是极为紧张的。

本发明的目的是在材料成本、加工费用以及尤其是空间需求方面至少能针对规定的使用情况进一步优化汽车用的这种多功能的装置。

此目的通过具有权利要求1特征的换热器达到。据此，两个换热器的功能通过加入两种不同的内部换热流体组合在单个换热器中。若使这两种不同的换热功能可按时间顺序利用，则特别有利于做到企盼的优化，在这种情况下一时对于换热功能不起作用的扁管的翅片，补充了当时对换热功能有作用的扁管的翅片用于与外部换热流体进行热交换。此时，换热器的全部翅片甚至只按一种需要最大外部换热面积的换热功能来设计就可以足够了。在极限情况下与已知的各个换热器相比外部翅片甚至可以减半。无论如何对于多种功能只需生产唯一的一种换热器类型并在装配时置入汽车内，其结果是导致显著节省材料，降低生产成本和装配费用。按以上所述，在汽车内所需要的安装空间也可以保持为最小。

从属权利要求2至6涉及本发明优先的进一步发展。

下面借助于多种实施例的示意图更进一步地说明本发明。其中：

图1权利要求1所述换热器设计形式沿作为外部换热流体的外界空气流动方向的俯视图，其中局部剖切和局部分解；

图2取走了翅片的一根扁管表示其功能的视图；

图3按图1的换热器表示其功能的视图；以及

图4和5按图1的换热器沿扁管纵向的局部剖面，表示在扁管背对其收集器的端部处不同类型的端盖。

在表示的所有换热器中都设有一组互相平行排列的扁管2，扁管有由之字形薄板4构成的公共的翅片，它们至少与扁管2的扁侧相接。除此之外在分别位于外部的扁管2的外扁侧也还可以设相应的翅片4a，在翅片上连接外侧端板6。

所有的实施例中另一个共同点是，一组扁管2与收集器8连通，收集器由管底10和盖12两部分组成。管底有插入缝14，分别用于那些与所涉及的收集器8连通的扁管2的自由端。在这里扁管设计为双流路的。其中，沿内部换热流体流动方向的第一流路16相对于第二流路18在扁管内部逆向延伸，在扁管2内部两个流路16和18之间设隔板20。在图1和2中的箭头22表示在扁管内部两个流路的回流。

收集器8的盖12本身通过隔板24再分成一个进口侧的分区26和一个出口侧的分区28。进口侧分区26设有在盖12上的侧面入口30并在收集器8内部与第一流路16连通。出口侧分区28同样在盖12的一侧，在这里不受普遍性的限制是在同一侧上，有一个内部换热流体的出口32，并在收集器8内部与有关的第二流路18连通。

在这里不打算进一步讨论所涉及的收集器8结构型式的细节，但应指出除了图1中所表示的以外无论如何在收集器8内的隔板24可有舌片34，它们可插入沿管底10延伸的槽或缝36内。

在所说明的结构方式中，所有的零件最好用铝或铝合金例如AlMnl制造，它们互相硬钎焊并保证各自隔板的密封性。

在图1的实施形式中，在扁管2的两个端部区内各设一个收集器8a和8b，在这种情况下两个收集器加入不同类型的内部换热流体。在这里不同的类型尤其可以是在化学上不同的。但也可以考虑选择只是内部换热流体的一项参数是不同的，例如工作温度。

在按图1的实施形式中，彼此相继的扁管2轮流连通地与收集器8a或收集器8b连接。

但是这种连接序列也可以按另一种节律进行。例如取代这种轮流连接，按图3不受限于普遍性地轮流地一次只是与一根扁管连接，一次则与两根扁管平行连接。在本发明的范围内任何其他的逐根和/或成组方式连接的配置也都是可能的。

按图1的两个收集器8a和8b的结构和连接方式是同样的，所以无需单独说明收集器8b。

仍不受普遍性的限制，图3、4和5说明了加入内部换热流体的扁管2在流路折返区的设计和结构的三种最佳实施形式。

流路的折返可以完全或部分地在扁管2自身的内部进行，如在图2中以及在图4与5中所表示的两种可供选用的方案中那样。在图2所示的示意图中也可以具体看出这样一种实施形式，即在所涉及的扁管2端部隔板20完全去除。按另一种可供选择的方案，隔板20也可以制有用于流路连通的类似于图4和5中的孔46，在这里表示了其数量为两个的孔，但在此部位同样可以有单个的孔和其数量大于两个的孔46。

当在两条流路之间的折返仅仅类似于图2或图4和5在扁管内部进行时，那么所涉及的扁管在不与其收集器8连通的那一端简单地例如通过挤压和硬钎焊封闭便足够了。按图2、图4和图5的实施形式与之不同，它们表示了由单独的杯状构件48构成的各扁管2的端盖。如此设计提供了一种可能性，即甚至可以完全取消流路在扁管自身内部的折返，而代之以仅仅在所涉及的杯状构件48内完成转向。但也可以采取在这两种实施形式之间的一种混合形式，其中，流路的折返部分在扁管内部进行，部分在杯状构件的内部进行。优先的和在视图表示的范围内的是这样一种设计，即流路的折返只在扁管内进行，所涉及的杯状构件48只规定用于所涉及扁管2的端部封闭。

在按图2的实施形式中，杯状构件48盖在所涉及扁管2的一个自由端上。图4表示这种情况的特例，此杯状构件48被夹入有关的扁管2自由端与在空间上与之相继的收集器8或8a或8b的管底10之间，所以借助于这种夹紧还可以在有关的扁管2自由端与管底10之间实施硬钎焊。与之相对，图5表示了另一种方案，其中取消了杯状构件48单独设计和安置，它的作用通过管底10相应的杯状设计来承担。

最后，在图2中表示在本发明的范围内最好使用这样的扁管2，即它用一种扁平材料折叠而成，在折叠的同时获得扁管的隔板20。在图2左侧可看到的通过该扁管2自由端的切口特别清楚地表示了这一情况，在那里，隔板20系由原材料的端区构成的。

Claims (6)

1．汽车用的换热器，尤其供暖换热器、发动机冷却器、冷凝器或蒸发器，它有加翅片的扁管(2)，管的内腔(38)加入内部换热流体，换热流体通过收集器(8a、8b)与管内腔(38)连通，其中第一收集器(8a)设在扁管(2)第一端区域内，第二收集器(8b)设在其第二端区域内，其特征为：扁管(2)可按逐根或分组的序列轮流地在其第一端从第一收集器(8a)和在其第二端从第二收集器(8b)起加入其内部换热流体；第一收集器(8a)设有第一种换热流体的入口(30)和出口(32)，第二收集器(8b)设有与第一种换热流体不同的第二种换热流体的入口(30)和出口(32)；以及，扁管(2)背对其收集器(8a、8b)的端部在扁管(2)内实施U形回流(22)。

2．按照权利要求1所述的换热器，其特征为：为实施回流(22)，在扁管(2)的自由端安装一回流装置(48)。

3．按照权利要求1或2所述的换热器，其特征为：为实施回流(22)，在同一扁管(2)相邻的反向流路(16、18)之间的隔板(20)上至少设一孔(46)，扁管(2)回流(22)那边的端部制成封闭的。

4．按照权利要求3所述的换热器，其特征在于为扁管的这一端设有与扁管(2)分开的端盖(48)。

5．按照权利要求4所述的换热器，其特征在于上述端盖(48)为螺盖和/或孔塞。

6．按照权利要求4或5所述的换热器，其特征为：上述端盖(48)设在一个收集器(8)的管底(10)内，这一收集器规定用于为其他扁管(2)加入内部换热流体。

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