CN1825044A - 热交换器 - Google Patents

Abstract

一种热交换器，具有用于吸收管子(10)和侧板(4)热膨胀差的弯曲变形部(421)，其目的在于抑制因底板部(41)的弯曲而使波纹翅片(11)产生压曲或芯部安装尺寸有偏差。在本发明的热交换器上，侧板(4)具有与翅片(11)相接的底板部(41)、从底板部(41)向管子层叠方向(Y)延伸的侧板部(42)；侧板部(42)，形成有容易使侧板部(42)的管子沿长度方向(X)伸缩的弯曲变形部(421)，底板部(41)，形成有朝向面对弯曲变形部(421)的底板部(41)的面延伸的爪部(411)。当底板部(41)弯曲时，通过爪部(411)与弯曲变形部(421)靠接，可以抑制乃至防止底板部(41)的弯曲。

Description

热交换器

技术领域

本发明涉及对流体进行热交换的热交换器，这种热交换器，例如能有效地用于冷却被内燃机吸入的燃烧用增压空气(增压气体)的中间冷却器。

背景技术

传统的热交换器，如图4、5所示，是将多根管子10和多片波纹翅片11交替层叠构成芯部1。另外，在芯部1的管子的长度方向X的两端部配置了箱(tank)2、3，在芯部1的管子层叠方向Y的两端部配置了侧板4。

该热交换器，是在按规定的热交换器构造暂时组装了热交换器的构成部件以后，用铁丝从侧板4的外侧将热交换器构造的组装体绑紧，保持组装体的暂时组装的状态，然后将该组装体放入锡焊炉内，在锡焊炉内加热到锡焊材料的融点而将组装体各部的结合处整体焊接。

此时，侧板4具有按压位于管子层叠方向Y两端部的波纹翅片11从而确保波纹翅片11与管子10焊接性的功能。

但是，在使用该热交换器作为中间冷却器时，特别是随着近年来强化大型柴油发动机排气限制的增压气体温度上升，在管子10和侧板4上产生很大温差，因热膨胀差，在管子根部(管子10与箱2、3的结合部)产生较大的应力，有管子10断裂的危险。

此时，在传统的热交换器上，为了防止因热膨胀而使管子10断裂，在侧板4的底板部41上设有缝隙43，在侧板4的侧板部42处设有弯曲变形部421，以便侧板4根据管子10的延伸也能延伸(例如，参照欧洲专利申请公开第1001241号说明书)。

但是，上述传统的热交换器，由于在底板部41与弯曲变形部421之间有管子层叠方向Y的间隙，所以在整体锡焊之前的组装时，底板部41容易挠曲，另外侧板4整体容易扭曲，其结果是导致了波纹翅片11的压曲或芯部安装尺寸有偏差等问题。

发明内容

本发明鉴于上述问题，其目的在于抑制翅片11的压曲或芯部安装尺寸的偏差。

为了实现上述目的，本发明之一的热交换器，具有：交替层叠配置了多根管子10和多片波纹翅片11的芯部1、配置在芯部1的管子长度方向X的两端部且与多根管子10连通的箱2、3、配置在芯部1的管子层叠方向Y的两端部且两端与箱2、3结合的侧板4，其特征在于：侧板4，具有与翅片11相接的底板部41和从底板部41向管子层叠方向Y延伸的侧板部42；侧板部42，形成有弯曲变形部421，该弯曲变形部421，通过弯曲而容易使侧板部42的管子沿长度方向X的伸缩；底板部41，由形成于与弯曲变形部421对应的位置上的缝隙43而沿管子长度方向X分割，并且，在底板部41的缝隙43侧的端部形成爪部411，该爪部411，朝向面对弯曲变形部421的底板部41的面延伸。

这样，在底板部挠曲或侧板整体扭曲时，通过爪部与弯曲变形部的靠接，能抑制乃至防止底板部挠曲或侧板整体扭曲，因此能抑制乃至防止翅片的压曲或芯部安装尺寸的偏差。

根据本发明之一所述的热交换器，在本发明的其他实施方式中，其特征在于：弯曲变形部421的弯曲部分是曲面。

以往，由于弯曲变形部的弯曲部分是锐角，所以有因应力集中而导致侧板断裂的危险，但根据本发明，可以防止应力集中，进而可以防止侧板的断裂。

另外，上述各机构的符号，表示后述实施例中所述的具体机构的对应关系。

以下，根据附图及本发明的实施例所述，可以进一步充分地理解本发明。

附图说明

图1是本发明一实施例的热交换器主视图。

图2是图1的A部放大主视图。

图3是图1的侧板4立体图。

图4是表示传统热交换器的主要部分的剖面图。

图5是图4的侧板4立体图。

具体实施方式

以下，说明本发明的一个实施例。本实施例，是将本发明的热交换器，应用于冷却被内燃机吸入的增压气体的中间冷却器的实施例。图1是本发明实施例的热交换器的主视图，图2是图1的A部放大主视图，图3是图1的侧板4的立体图。

如图1所示，热交换器具有长方体形状的芯部1，芯部1，由交替层叠配置的多根管子10和多片波纹翅片11构成。

管子10，由黄铜制成，在其内部具有用于流通被装载于车辆上的内燃机所吸入的增压气体的流路，并被形成扁平形状。波纹翅片11，是铜制品，被形成为波纹状，是促进增压气体与冷却风热交换的机构。

在芯部1的管子长度方向X的两端部，配置了与多根管子10的各流路连通的箱2、3。一方的箱2由黄铜制成，其用于向多根管子10分配供给被压缩呈高温的增压气体。另一方的箱3，由黄铜制成，其用于集合并回收向内燃机供给通过与冷却风进行热交换而被冷却的增压气体。

在芯部1的管子层叠方向Y的两端部，配置了用于确保波纹翅片11与管子10的焊接性并且用于增强芯部1的侧板4。侧板4，由黄铜制成，并沿与管子长度方向X平行的方向延伸且两端与箱2、3连接。

如图2、图3所示，侧板4，其截面被冲压形成コ字状，以此，形成与波纹翅片11接触且按压波纹翅片11的底板部41、及位于底板部41两侧并从底板部41向管子层叠方向Y延伸的侧板部42。

在侧板部42上，形成有利用弯曲变形容易使侧板部42的管子长度方向X伸缩的弯曲变形部421。该弯曲变形部421上的弯曲部分，是缓和的曲面。并且，当在管子10和侧板4上产生热膨胀差时，利用变形部421的变形能吸收热膨胀差，以抑制作用于管子10的热应力。

底板部41，沿管子长度方向X被形成于与弯曲变形部421对应的位置上的缝隙43所分割，并且，在底板部41的缝隙43侧的端部，形成有朝向面对弯曲变形部421之底板部41的面的延伸的爪部411。

弯曲变形部421和爪部411以自由状态接近以至于靠接，以防止图2上虚线所示的底板部41变形，即，防止底板部41向爪部411朝远离芯部1方向的变形。

上述结构的本实施例的热交换器，被如下所示地进行整体锡焊。首先，在将作为热交换器构成部件的管子10、波纹翅片11、箱2、3及侧板4，暂时组装成规定的热交换器构造以后，用铁丝从侧板4的外侧将热交换器的组装体绑紧，保持组装体的暂时组装状态。然后，将该组装体放入锡焊炉内，在锡焊炉内加热到锡焊材料的融点，将组装体各部的结合处整体焊接。

在该锡焊工序中，在进行用铁丝绑紧的暂时组装的时刻，芯部1的管子长度方向X的中间部有向管子层叠方向Y外侧膨胀的趋势，侧板4的底板部41要弯曲。

但是，当底板部要弯曲时，利用爪部411与弯曲变形部421靠接来抑制乃至防止底板部41的弯曲或侧板4整体的扭曲。因此，能抑制乃至防止波纹翅片11的压曲或芯部安装尺寸的偏差。

另外，当在管子10和侧板4上产生温度差时，由于弯曲变形部421变形而吸收了热膨胀差，所以能抑制作用于管子10的热应力。

并且，由于弯曲变形部421的弯曲部分是缓和的曲面，所以能防止弯曲变形部421在变形时的应力集中，进而能防止侧板4的断裂。因此，可以使弯曲变形部421上弯曲部分的最大主应力约为传统的1/3～1/2。

(其他实施例)

在上述的各实施例中，是将本发明应用于中间冷却器的实例，但本发明也可以应用于中间冷却器以外的热交换器。

另外，管子10、波纹翅片11、箱2、3及侧板4各个部件的材质，也可以用铁或铝等其他金属材料。

另外，虽然根据特定的实施例详细说明了本发明，但只要是本领域的技术人员，也可以不脱离本发明的技术范围及思想而进行各种各样的变更、修正。

Claims (2)

1.一种热交换器，具有：

交替层叠配置了多根管子和多片波纹翅片的芯部、

配置在所述芯部的管子长度方向的两端部且与所述多根管子连通的箱、

配置在所述芯部的管子层叠方向的两端部且两端与所述箱结合的侧板，其特征在于：

所述侧板，具有与所述翅片相接的底板部和从所述底板部向管子层叠方向延伸的侧板部，

所述侧板部，形成有弯曲变形部，该弯曲变形部，通过弯曲而容易使所述侧板部的管子沿长度方向的伸缩，

所述底板部，由形成于与所述弯曲变形部对应的位置上的缝隙而沿管子长度方向分割，并且，在所述底板部的所述缝隙侧的端部形成爪部，该爪部，朝向面对所述弯曲变形部的所述底板部的面延伸。

2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于：所述弯曲变形部的弯曲部分是曲面。

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