DE112013004804B4

DE112013004804B4 - Warmetauscher-Kompaktbaugruppe und Fertigungsverfahren dafür

Info

Publication number: DE112013004804B4
Application number: DE112013004804.3T
Authority: DE
Inventors: Linjie Huang; Xiaodong Zhou; Kai Cui
Original assignee: Zhejiang Sanhua Automotive Components Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Sanhua Automotive Components Co Ltd
Priority date: 2012-09-29
Filing date: 2013-08-30
Publication date: 2020-01-02
Anticipated expiration: 2033-08-31
Also published as: WO2014048219A1; US10066878B2; US20150276328A1; DE112013004804T5

Abstract

Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe, umfassend einen Wärmetauscher (1), einen Anpassbereich (21), der am Wärmetauscher (1) anliegt und einen Adapter (3), der am Anpassbereich (21) befestigt ist, wobeider Anpassbereich (21) zwischen dem Wärmetauscher (1) und dem Adapter (3) angeordnet ist, der Wärmetauscher (1) einen ersten Strömungskanal und einen zweiten Strömungskanal umfasst und der erste Strömungskanal einen ersten Einlass (11) und einen ersten Auslass (12) umfasst;wobei der Anpassbereich (21) umfasst: eine erste, zum Wärmetauscher (1) weisende Seite (211), eine zweite, zum Adapter (3) weisende Seite (212) und ein erstes Loch (213) und ein zweites Loch (214), die beide durch die erste Seite (211) und die zweite Seite (212) verlaufen, wobei das erste Loch (213) und das zweite Loch (214) des Anpassbereichs (21) voneinander getrennt sind und der Anpassbereich (21) weiter einen ersten vertieften Bereich (215) umfasst, der auf der ersten Seite (211) ausgebildet ist und in Verbindung mit dem ersten Loch (213) steht;der Adapter (3) einen ersten Kanal (35) und einen zweiten Kanal (36) umfasst, der erste Kanal (35) in Verbindung mit dem ersten Loch (213) steht und weiter über den ersten vertieften Bereich (215) in Verbindung mit dem ersten Einlass (11) steht;und der zweite Kanal (36) über das zweite Loch (214) in Verbindung mit dem ersten Auslass (12) steht,dadurch gekennzeichnet, dassein Mittenabstand (M) des ersten Einlasses (11) und des ersten Auslasses (12) größer ist als ein Mittenabstand (N) des ersten Kanals (35) und des zweiten Kanals (36).

Description

Die vorliegende Erfindung beansprucht den Vorteil der Prioritäten der chinesischen Patentanmeldung Nr. 201210369297.X mit dem Titel „HEAT EXCHANGER INTEGRATED ASSEMBLY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF“, eingereicht beim Chinese State Intellectual Property Office am 29. September 2012, und der chinesischen Patentanmeldung Nr. 201310310012.X mit dem Titel „HEAT EXCHANGER INTEGRATED ASSEMBLY“, eingereicht beim Chinese State Intellectual Property Office am 19. Juli 2013.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe und ein Fertigungsverfahren dafür, die in einem Batteriekühlsystem eines elektrischen Automobils angewendet werden kann.
HINTERGRUND
Ein elektrisches Automobil ist ein Fahrzeug, das Batterien als Kraftquelle nutzt. Da das elektrische Automobil eine geringere Beeinträchtigung der Umwelt aufweist als herkömmliche Automobile, ist das elektrische Automobil der Entwicklungstrend für künftige Automobile, da die Anforderungen an Energieeinsparung und Emissionsverringerung für Automobile ständig steigen.
Die Batterien des elektrischen Automobils erzeugen während des Betriebs Wärme, was die Temperatur der Batterien erhöht, und je länger die Batterien arbeiten, desto mehr erwärmen sich die Batterien; somit erhöht sich die Temperatur der Batterien. Falls die Batterien nicht rechtzeitig gekühlt werden, werden die Arbeitsleistung und die Lebensdauer von Batterien beeinträchtigt. Bei der herkömmlichen Technik werden Batterien des elektrischen Automobils im Allgemeinen durch ein Batteriekühlsystem gekühlt, dessen Kühlkapazität im Allgemeinen durch ein Klimatisierungssystem des elektrischen Automobils vorgesehen ist.
Im Allgemeinen enthält das Batteriekühlsystem einen Plattenwärmetauscher und ein thermisches Expansionsventil. Der Plattenwärmetauscher weist im Wesentlichen zwei Aufbauweisen auf; eine Weise ist durch Stapeln einer Reihe von Wärmeaustauschplatten mit gewissen Riffelungen gebildet, und die andere Weise verwendet Rippenstrukturen zwischen Wärmeaustauschplatten als Strömungsdurchlässe. Beide Aufbauten können einen Kanal für eine Wechselbeziehung zwischen den beiden Arten von Medien bilden, um einen Wärmeaustausch zwischen den beiden Arten von Medien zu bewirken. Wenn der Plattenwärmetauscher in dem Batteriekühlsystem angewendet ist, sind zwei Arten von Medien im Kanal ein Kältemittel und eine Kühlflüssigkeit. Das Prinzip des Batteriekühlsystems ist wie folgt beschrieben: Nach dem Ausströmen aus einem thermischen Expansionsventil kühlt das Kältemittel die Kühlflüssigkeit über den Plattenwärmetauscher, und dann kühlt die Kühlflüssigkeit die Batterien über eine Batteriekühlplatte.
Es wird Bezug genommen auf 1. Die Verbindung zwischen einem herkömmlichen Plattenwärmetauscher 1' und einem thermischen Expansionsventil 2' erfolgt durch Herausführen von Verbindungsrohren 3' an einem Kältemitteleinlass und einem Kältemittelauslass des Plattenwärmetauschers 1' zum Verbinden mit dem thermischen Expansionsventil 2'. Jedoch weist diese indirekte Verbindung die folgenden Nachteile auf.
1. Da der Plattenwärmetauscher 1' und das thermische Expansionsventil 2' einen komplizierten Verbindungsaufbau aufweisen, weist die Baugruppe ein großes Volumen auf und ist ungünstig im Automobil zu installieren.
2. Der Plattenwärmetauscher 1' und das thermische Expansionsventil 2' sind durch Rohrleitungen verbunden; somit gibt es viele Teile, und die Kosten sind relativ hoch.
3. Verbindungsrohrleitungen zwischen dem Plattenwärmetauscher 1' und dem thermischen Expansionsventil 2' sind lang; somit weist die ganze Baugruppe schlechte Schwingungsfestigkeit auf, und sie ist anfällig für Bruch des Verbindungsrohrs und andere Vorgänge.
4. Da Rohrleitungen und andere Materialien hinzugefügt sind, weist die gesamte Baugruppe ein hohes Gewicht auf.
5. Das Kältemittel muss die Rohrleitungen durchfließen, um vom thermischen Expansionsventil zum Plattenwärmetauscher zu strömen, was die Kältewirkung ungünstig beeinflussen muss.
Daher ist es eine dringende, durch den Fachmann anzugehende technische Aufgabe, einen Wärmetauscher mit anderen Teilen zu integrieren, um zu ermöglichen, dass der Wärmetauscher direkt mit dem Expansionsventil verbunden ist, damit der Wärmetauscher einen kompakten Aufbau, eine gute Schwingungsfestigkeit, niedrige Kosten und einfachen Einbau aufweist.
Die DE 198 14 051 A1 , die den nächstkommenden Stand der Technik bildet, von dem die vorliegende Erfindung ausgeht, offenbart einen Wärmetauscher, bei dem eine äußere Verteilerplatte nur innenseitig mit Lotmaterial plattiert ist und zylindrische Fortsätze an der Verteilerplatte durch Formen eines Kragens gebildet sind. Hierdurch wird verhindert, dass eine Kupplung mit kreisförmig vorstehenden Abschnitten nach Einführen in die Fortsätze beim Zusammenlöten des Wärmetauschers in einem Ofen an die Verteilerplatte angelötet und eine außenseitig an dem Wärmetauscher angreifende Spanneinrichtung nicht angelötet wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe mit einem einfachen Aufbau und zuverlässiger Leistung sowie ein Fertigungsverfahren dafür zu schaffen.
Zum Erreichen des obigen Ziels sind gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden technischen Lösungen geschaffen. Eine Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe, wie sie im unabhängigen Anspruch 1 definiert ist, enthält u. a. einen Wärmetauscher, einen Anpassbereich, der am Wärmetauscher anliegt, und einen Adapter, der am Anpassbereich befestigt ist, wobei der Anpassbereich zwischen dem Wärmetauscher und dem Adapter angeordnet ist, der Wärmetauscher einen ersten Strömungskanal und einen zweiten Strömungskanal enthält und der erste Strömungskanal einen ersten Einlass und einen ersten Auslass enthält; der Anpassbereich enthält eine erste, zum Wärmetauscher weisende Seite, eine zweite, zum Adapter weisende Seite und ein erstes Loch und ein zweites Loch, die beide durch die erste Seite und die zweite Seite verlaufen, wobei das erste Loch und das zweite Loch des Anpassbereichs voneinander getrennt sind und der Anpassbereich weiter einen ersten vertieften Bereich enthält, der auf der ersten Seite ausgebildet ist und in Verbindung mit dem ersten Loch steht; der Adapter einen ersten Kanal und einen zweiten Kanal enthält, der erste Kanal in Verbindung mit dem ersten Loch steht und weiter über den ersten vertieften Bereich in Verbindung mit dem ersten Einlass steht; und der zweite Kanal über das zweite Loch in Verbindung mit dem ersten Auslass steht. Weiterhin ist ein Mittenabstand des ersten Einlasses und des ersten Auslasses größer als ein Mittenabstand des ersten Kanals und des zweiten Kanals.
Als weiter verbesserte technische Lösung der vorliegenden Erfindung ist der erste Kanal mit dem ersten Loch ausgerichtet, ist der zweite Kanal mit dem zweiten Loch ausgerichtet und ist ein Mittenabstand des ersten Einlasses und des ersten Auslasses größer als ein Mittenabstand des ersten Kanals und des zweiten Kanals.
Als weiter verbesserte technische Lösung der vorliegenden Erfindung enthält der Anpassbereich einen zweiten, an der ersten Seite ausgebildeten vertieften Bereich und einen ersten vorspringenden Bereich und einen zweiten vorspringenden Bereich, die beide an der zweiten Seite ausgebildet sind und aus der zweiten Seite vorspringen, wobei der erste vorspringende Bereich dem ersten vertieften Bereich entspricht, der zweite vorspringende Bereich dem zweiten vertieften Bereich entspricht, sich das erste Loch im ersten vorspringenden Bereich befindet, sich das zweite Loch im zweiten vorspringenden Bereich befindet und in Verbindung mit dem zweiten vertieften Bereich steht und der zweite Kanal über das zweite Loch und den zweiten vertieften Bereich mit dem ersten Auslass in Verbindung steht; und an der ersten Seite des Anpassbereichs ein Umfang des ersten vertieften Bereichs und ein Umfang des zweiten vertieften Bereichs beide an den Wärmetauscher geschweißt sind, um einen umschlossenen Raum zu bilden.
Als weiter verbesserte technische Lösung der vorliegenden Erfindung sind die erste Seite und die zweite Seite beide eine Ebene, verlaufen das erste Loch und das zweite Loch direkt durch die erste Seite und die zweite Seite und ist der erste vertiefte Bereich zur zweiten Seite hin vertieft, verläuft aber nicht durch die zweite Seite.
Als weiter verbesserte technische Lösung der vorliegenden Erfindung enthält der Adapter einen Hauptteilbereich, eine erste Rohrleitung und eine zweite Rohrleitung, die sich jeweils an einer Seite des Hauptteilbereichs befinden und aus dem Hauptteilbereich hervorragen, und eine dritte Rohrleitung und eine vierte Rohrleitung, die sich jeweils an einer anderen Seite des Hauptteilbereichs befinden und aus dem Hauptteilbereich hervorragen, wobei die erste Rohrleitung über den ersten Kanal in Verbindung mit der vierten Rohrleitung steht, die zweite Rohrleitung über den zweiten Kanal in Verbindung mit der dritten Rohrleitung steht, die erste Rohrleitung in das erste Loch eingesetzt ist und die zweite Rohrleitung in das zweite Loch eingesetzt ist.
Als weiter verbesserte technische Lösung der vorliegenden Erfindung ist ein Durchmesser der ersten Rohrleitung kleiner als ein Durchmesser der vierten Rohrleitung, und ist ein Durchmesser der zweiten Rohrleitung kleiner als ein Durchmesser der dritten Rohrleitung; und enthält die Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe weiter ein Expansionsventil, wobei am Expansionsventil ein Einlass und ein Auslass vorgesehen sind, die dritte Rohrleitung in den Auslass des Expansionsventils eingesetzt ist und die vierte Rohrleitung in den Einlass des Expansionsventils eingesetzt ist.
Als weiter verbesserte technische Lösung der vorliegenden Erfindung enthält die Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe einen Montagewinkel, befindet sich der Anpassbereich auf dem Montagewinkel, enthält der Montagewinkel weiter einen Montagebereich, der bezüglich des Anpassbereichs einen Eckenwinkel bildet, und ist am Montagewinkel mindestens ein Montageloch vorgesehen und liegt in einer durch das Montageloch verlaufenden Montagerichtung das Montageloch vollständig außerhalb des Wärmetauschers frei.
Als weiter verbesserte technische Lösung der vorliegenden Erfindung enthält der Montagebereich mindestens zwei Montageplatten und befinden sich diese Montageplatten jeweils an einer Seite des Anpassbereichs und ist an jeder Montageplatte eines der Montagelöcher vorgesehen.
Als weiter verbesserte technische Lösung der vorliegenden Erfindung enthält die Montageplatte eine erste Montageplatte, eine zweite Montageplatte und eine dritte Montageplatte, wobei sich die dritte Montageplatte zwischen der ersten Montageplatte und der zweiten Montageplatte befindet, sich die erste Montageplatte und die zweite Montageplatte auf derselben Seite des Anpassbereichs befinden und sich die dritte Montageplatte auf einer anderen Seite des Anpassbereichs befindet.
Als weiter verbesserte technische Lösung der vorliegenden Erfindung befinden sich die Montageplatten in derselben Ebene und stehen im Wesentlichen senkrecht zu einer Ebene, in der sich der Anpassbereich befindet, und sind die Montageplatten jeweils durch Biegen einer Vielzahl von Teilen ausgebildet, die durch Schneiden derselben Blechplatte ausgebildet sind.
Als weiter verbesserte technische Lösung der vorliegenden Erfindung enthält die erste Montageplatte einen ersten Verlängerungsabschnitt, einen zweiten Verlängerungsabschnitt, der in einem Winkel zum ersten Verlängerungsabschnitt geneigt ist, und einen dritten Verlängerungsabschnitt, der in einem Winkel zum zweiten Verlängerungsabschnitt geneigt ist, wobei ein Neigungswinkel des dritten Verlängerungsabschnitts größer ist als ein Neigungswinkel des zweiten Verlängerungsabschnitts und der zweite Verlängerungsabschnitt und der dritte Verlängerungsabschnitt in einer Richtung zur zweiten Montageplatte hin geneigt sind.
Als weiter verbesserte technische Lösung der vorliegenden Erfindung ist an der ersten Montageplatte, der zweiten Montageplatte und der dritten Montageplatte jeweils eine durchgehende Verstärkungsrippe vorgesehen und weist die Verstärkungsrippe ein Ende nahe dem entsprechenden Montageloch und ein weiteres Ende auf, das sich an einem Verbindungsbereich befindet, wo sich die Montageplatte mit dem Anpassbereich schneidet.
Als weiter verbesserte technische Lösung der vorliegenden Erfindung ist ein erster Einschnitt zwischen der ersten Montageplatte und der dritten Montageplatte vorgesehen, ist ein zweiter Einschnitt zwischen der zweiten Montageplatte und der dritten Montageplatte vorgesehen und sind der erste Einschnitt und der zweite Einschnitt in den Anpassbereich hinein vertieft.
Zum Erreichen des obigen Ziels ist weiter gemäß der vorliegenden Erfindung ein Fertigungsverfahren der Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe vorgesehen, und das Fertigungsverfahren enthält die folgenden Schritte.

S1) Vorsehen eines Wärmetauschers, eines Anpassbereichs und eines Adapters und Setzen des Anpassbereichs zwischen den Wärmetauscher und den Adapter, um die drei Bauteile direkt zusammenzubauen;
S2) Vorsehen eines Spanners und festes Zusammenpressen und Fixieren des Wärmetauschers und des Anpassbereichs durch den Spanner; und
S3) Setzen des Wärmetauschers, des Anpassbereichs und des Adapters in einen Ofen, um die drei Bauteile zu verschweißen, um die obige Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe auszubilden.

Als weiter verbesserte technische Lösung der vorliegenden Erfindung ist in Schritt S2) der Spanner so gestaltet, dass er den Wärmetauscher und den Anpassbereich zusammenspannt; und ist in Schritt S3) ein Vakuumofen vorgesehen, um Vakuumhartlöten durchzuführen, oder ist ein Tunnelofen vorgesehen, um Stickstoff-Schutzgasschweißen durchzuführen.
Verglichen mit der herkömmlichen Technik sind gemäß der vorliegenden Erfindung der Wärmetauscher, der Anpassbereich und der Adapter ohne Verbindungsrohre direkt integriert; somit weist die Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe einen einfachen Aufbau und eine zuverlässige Leistungsfähigkeit auf.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht, die einen Wärmetauscher und ein Expansionsventil zeigt, die nach der herkömmlichen Technik über Verbindungsrohre verbunden sind;
2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe in 2;
4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 2;
5 ist eine perspektivische Ansicht, die eine erste Ausführungsform eines Montagewinkels in 2 zeigt;
6 ist eine perspektivische Ansicht, die den Montagewinkel in 5 zeigt, gesehen aus einem anderen Winkel;
7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 5;
8 ist eine perspektivische Ansicht, die eine zweite Ausführungsform des Montagewinkels in 2 zeigt;
9 ist eine perspektivische Ansicht, die den Montagewinkel in 8 zeigt, gesehen aus einem anderen Winkel;
10 ist eine Schnittansicht entlang der Linie C-C in 8;
11 ist eine Schnittansicht von Materialien einer Zirkulationsplatte, einer Deckplatte und des Montagewinkels in der Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe;
12 ist eine schematische Ansicht, die den Fertigungsablauf der Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 ist eine perspektivische Ansicht, die die Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
14 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe in 13 zeigt;
15 ist eine Schnittansicht, die die Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe in 13 zeigt;
16 ist eine perspektivische Ansicht, die eine dritte Ausführungsform des Montagewinkels in 14 zeigt; und
17 ist eine perspektivische Ansicht, die den Montagewinkel in 16 zeigt, gesehen aus einem anderen Winkel.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Mit Bezug auf 2 bis 7 ist eine Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe 100 gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen, die enthält: einen Wärmetauscher 1, einen Montagewinkel 2, ausgelegt, die Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe 100 an anderen Baugruppen zu montieren, einen Adapter 3, der am Montagewinkel 2 befestigt ist, und ein Expansionsventil 4, das am Adapter 3 montiert ist. Das Expansionsventil ist abnehmbar an der Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe 100 montiert, um das Auswechseln zu erleichtern.
Mit Bezug auf 3 enthält der Wärmetauscher 1 einen ersten Strömungskanal (der in Ausführungsformen in den Figuren der vorliegenden Erfindung ein Kältemittel-Strömungskanal ist) und einen zweiten Strömungskanal (der in Ausführungsformen in den Figuren der vorliegenden Erfindung ein Kühlflüssigkeits-Strömungskanal ist). Der erste Strömungskanal enthält einen ersten Einlass 11 und einen ersten Auslass 12, und der zweite Strömungskanal enthält einen zweiten Einlass (in den Figuren nicht gezeigt) und einen zweiten Auslass (in den Figuren nicht gezeigt). Der zweite Einlass ist mit einem ersten aluminiumhaltigen Verbindungsrohr 13 verbunden, und der zweite Auslass ist mit einem zweiten aluminiumhaltigen Verbindungsrohr 14 verbunden. Der Wärmetauscher 1 enthält weiter eine Vielzahl von Zirkulationsplatten 15, die gestapelt sind, in jeder der Zirkulationsplatten 15 befindliche Rippen (in den Figuren nicht gezeigt) und eine an einer Seite der Zirkulationsplatten (der äußersten rechten Seite in der Ausführungsform von 3) befindliche Deckplatte 16. Der erste Einlass 11 und der erste Auslass 12 des ersten Strömungskanals und der zweite Einlass und der zweite Auslass des zweiten Strömungskanals können auf derselben Seite oder auf verschiedenen Seiten des Wärmetauschers 1 angeordnet sein und können beliebige zwei der vier Anschlüsse sein.
In den in den Figuren der vorliegenden Erfindung gezeigten Ausführungsformen ist der Wärmetauscher 1 ein Rippenplatten-Wärmetauscher. Der Wärmetauscher ist nicht der Hauptpunkt der vorliegenden Erfindung; daher sind hier auch andere Arten von Wärmetauschern anwendbar.
Mit Bezug auf 3 und 4 enthält der Adapter 3 einen Hauptteilbereich 30, eine erste Rohrleitung 31 und eine zweite Rohrleitung 32, die sich beide auf einer Seite des Hauptteilbereichs 30 (der linken Seite in der Ausführungsform in 4) befinden und aus dem Hauptteilbereich 30 ragen, und eine dritte Rohrleitung 33 und eine vierte Rohrleitung 34, die sich beide auf einer anderen Seite des Hauptteilbereichs 30 (der rechten Seite in der in 4 gezeigten Ausführungsform) befinden und aus dem Hauptteilbereich 30 ragen. Der Adapter 3 enthält weiter einen ersten Kanal 35 und einen zweiten Kanal 36, die beide durch den Hauptteilbereich 30 verlaufen. Die erste Rohrleitung 31 steht über den ersten Kanal 35 in Verbindung mit der vierten Rohrleitung 34, und die erste Rohrleitung 31 weist einen kleineren Durchmesser auf als ein Durchmesser der vierten Rohrleitung 34. Die zweite Rohrleitung 32 steht über den zweiten Kanal 36 in Verbindung mit der dritten Rohrleitung 33, und die zweite Rohrleitung 32 weist einen kleineren Durchmesser auf als ein Durchmesser der dritten Rohrleitung 33. Zudem ist am Hauptteilbereich 30 weiter eine Vielzahl von Gewindelöchern 301 mit Innengewinde vorgesehen, und die Gewindelöcher 301 sind eingerichtet, das Expansionsventil 4 zu befestigen.
Mit Bezug auf 3 enthält das Expansionsventil 4 (das in den in den Figuren der vorliegenden Erfindung gezeigten Ausführungsformen als ein thermisches Expansionsventil ausgeführt ist) einen Einlass 41 und einen Auslass 42. In der Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe 100 der vorliegenden Erfindung ist eine Schraube 5 verwendet, um durch das Expansionsventil 4 hindurchzugehen und in die Gewindelöcher 301 geschraubt zu werden und dadurch das Expansionsventil 4 am Adapter 3 zu befestigen. Natürlich können das Expansionsventil 4 und der Adapter 3 auch als einstückiger Aufbau ausgebildet sein, was verwirklicht sein kann durch Reservieren eines Bereichs zum Bearbeiten des Adapters 3 auf einer Seite des Ventilgehäuses des Expansionsventils 4 beim Bearbeiten des Ventilgehäuses des Expansionsventils 4. Andere Strukturen des Expansionsventils 4, wie etwa ein Temperaturmesskolben und eine Ventilnadel, sind herkömmliche Techniken auf dem Gebiet und weisen keine wesentlichen Verbindungen zu den Innovationspunkten der vorliegenden Erfindung auf, sind somit hier nicht beschrieben. In den in den Figuren der vorliegenden Erfindung gezeigten Ausführungsformen sind das Expansionsventil 4 und der Adapter 3 getrennt angeordnet, was einerseits Demontage und Montage und jederzeitiges Austauschen des Expansionsventils 4 erleichtert und andererseits keine besonderen Anforderungen an den Aufbau des Expansionsventils 4 aufweist und bei den herkömmlichen Expansionsventilen anwendbar ist und dadurch Kosten reduziert.
Mit Bezug auf 2 bis 7 ist der Montagewinkel 2 ein einstückiger Aufbau, der durch Stanzen und Biegen eines Metallblechs ausgebildet ist. Der Montagewinkel 2 enthält einen Anpassbereich 21 und einen Montagebereich 22, der in einem bestimmten Winkel bezüglich des Anpassbereichs 21 gebogen ist. Der Anpassbereich 21 liegt an der Deckplatte 16 des Wärmetauschers 1 an. Der Anpassbereich 21 und die Deckplatte 16 sind sehr nahe zueinander angeordnet und stehen in Kontakt miteinander. Schließlich werden der Anpassbereich 21 und die Deckplatte 16 durch Schweißen befestigt.
Mit Bezug auf 4 ist am Montagebereich 22 eine Vielzahl von Montagelöchern 221 vorgesehen, und die Montagelöcher 221 liegen außerhalb des Wärmetauschers 1 in einer Montagerichtung vollständig frei, die durch die Montagelöcher 221 verläuft. Bei einer solchen Anordnung stoßen die Schrauben, wenn die Schrauben durch die Montagelöcher 221 zum Montieren und Befestigen der Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe 100 eingesetzt werden, nicht an den Wärmetauscher 1. Diese Konstruktion reduziert die Schwierigkeit beim Montieren der Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe 100 und reduziert auch weitgehend die Wahrscheinlichkeit des Beschädigens des Wärmetauschers 1 beim Montieren. Zudem ist zum Vorpositionieren des Wärmetauschers 1 bezüglich des Montagewinkels 2 am Montagewinkel 2 eine Vielzahl von Vorsprüngen 23 vorgesehen, und entsprechend sind am Wärmetauscher 1 Vertiefungen (in der Figur nicht gezeigt) zum Zusammenwirken mit den Vorsprüngen 23 vorgesehen.
Der Anpassbereich 21 enthält eine erste Seite 211, zum Wärmetauscher 1 weisend, eine zweite Seite 212, zum Adapter 3 weisend, und ein erstes Loch 213 und ein zweites Loch 214, die jeweils durch die erste Seite 211 und die zweite Seite 212 verlaufen. Das erste Loch 213 und das zweite Loch 214 des Anpassbereichs 21 sind voneinander getrennt. Der Anpassbereich 21 enthält weiter einen ersten vertieften Bereich 215, der auf der ersten Seite 211 ausgebildet ist und in Verbindung mit dem ersten Loch 213 steht. In einer in den Figuren der vorliegenden Erfindung gezeigten Ausführungsform sind die Vorsprünge 23 an der ersten Seite 211 des Anpassbereichs 21 angeordnet und ragen aus der ersten Seite 211. Vorzugsweise befinden sich die Vorsprünge 23 nahe am ersten Loch 213 und am zweiten Loch 214, um eine bessere Vorpositionierungswirkung zu erzielen.
Mit Bezug auf 5 bis 7 enthält in einer ersten Ausführungsform des Montagewinkels 2 der Anpassbereich 21 weiter einen an der ersten Seite 211 ausgebildeten und vom ersten vertieften Bereich 215 getrennten zweiten vertieften Bereich 216 und einen ersten vorspringenden Bereich 217 und einen zweiten vorspringenden Bereich 218, die jeweils an der zweiten Seite 212 ausgebildet sind und aus der zweiten Seite 212 vorspringen. Der erste vorspringende Bereich 217 entspricht dem ersten vertieften Bereich 215, das heißt, der erste vorspringende Bereich 217 wird gebildet, während der erste vertiefte Bereich 215 durch Stanzen gebildet wird. Der zweite vorspringende Bereich 218 entspricht dem zweiten vertieften Bereich 216, das heißt, der zweite vorspringende Bereich 218 wird gebildet, während der zweite vertiefte Bereich 216 durch Stanzen gebildet wird. Das erste Loch 213 befindet sich im ersten vorspringenden Bereich 217, und das zweite Loch 214 befindet sich im zweiten vorspringenden Bereich 218 und steht in Verbindung mit dem zweiten vertieften Bereich 216. Der erste vertiefte Bereich 215 kann elliptisch sein, und der zweite vertiefte Bereich 216 kann kreisförmig sein.
Mit Bezug auf 8 bis 10 sind in einer zweiten Ausführungsform des Montagewinkels 2 die erste Seite 211 und die zweite Seite 212 beide eine Ebene, verlaufen das erste Loch 213 und das zweite Loch 214 direkt durch die erste Seite 211 und die zweite Seite 212, während der erste vertiefte Bereich 215 zur zweiten Seite 212 hin vertieft ist, aber nicht durch die zweite Seite 212 verläuft.
Mit Bezug auf 13 bis 17 enthält in einer dritten Ausführungsform des Montagewinkels 2 der Montagebereich 22 eine Vielzahl von Montageplatten. Die Montageplatte enthält eine erste Montageplatte 24, eine zweite Montageplatte 25 und eine dritte Montageplatte 26. Die dritte Montageplatte 26 befindet sich zwischen der ersten Montageplatte 24 und der zweiten Montageplatte 25, die erste Montageplatte 24 und die zweite Montageplatte 25 befinden sich auf derselben Seite des Anpassbereichs 21 (die erste Montageplatte 24 und die zweite Montageplatte 25 sind in 16 zur linken Seite gebogen), und die dritte Montageplatte 26 befindet sich auf einer anderen Seite des Anpassbereichs 21 (die dritte Montageplatte 26 ist in 16 zur rechten Seite gebogen). Das heißt, mindestens eine Montageplatte befindet sich auf einer Seite des Anpassbereichs 21 entgegengesetzt zu der Seite, wo sich andere Montageplatten befinden.
Natürlich sollten die Montageplatten an die Montageposition der Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe 100 angepasst sein. In der dritten Ausführungsform befinden sich die erste Montageplatte 24, die zweite Montageplatte 25 und die dritte Montageplatte 26 auf derselben Ebene, oder zumindest liegen die Ebenen auf der ersten Montageplatte 24, der zweiten Montageplatte 25 und der dritten Montageplatte 26, wo sich die Montagelöcher 221 befinden, auf derselben Ebene, und die Ebene, wo sich die Montagelöcher 221 befinden, schneidet sich an einem Verbindungsbereich mit einer Ebene, wo sich der Anpassbereich 21 befindet. Eine solche Anordnung erleichtert nicht nur die Installation, sondern stellt auch die Einbauzuverlässigkeit jeder Montageplatte sicher.
Es ist anzumerken, dass die Biegerichtungen der ersten Montageplatte 24, der zweiten Montageplatte 25 und der dritten Montageplatte 26 gemäß der Montageposition der Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe 100 justiert werden können. Beispielsweise sind die zweite Montageplatte 25 und die dritte Montageplatte 26 in dieselbe Richtung gebogen, während die erste Montageplatte 24 in eine entgegengesetzte Richtung zur Biegerichtung der zweiten Montageplatte 25 und der dritten Montageplatte 26 gebogen ist. Auf Grundlage des Prinzips der Dreiecks-Stabilität kann die Bedingung erfüllt sein, solange sich mindestens eine Montageplatte auf einer Seite des Anpassbereichs 21 entgegengesetzt zu der Seite befindet, wo sich andere Montageplatten befinden. In der dritten Ausführungsform ist die dritte Montageplatte 26 in eine Richtung entgegengesetzt zur Biegerichtung der ersten Montageplatte 24 und der zweiten Montageplatte 25 gebogen und befindet sich in einer Mitte der Ebene, wo sich die drei Montageplatten befinden. Somit können Scheitel der drei Montageplatten ein Dreieck bilden, und der durch Erstrecken von der gebogenen Position gebildete Anpassbereich 21 steht senkrecht zu der Ebene, wo sich das Dreieck befindet. Die erste Montageplatte 24 und die zweite Montageplatte 25 befinden sich auf einer Seite der Ebene, wo sich der Anpassbereich 21 befindet, und die dritte Montageplatte 26 befindet sich auf einer anderen Seite der Ebene, wo sich der Anpassbereich 21 befindet. Mit einer solchen Anordnung weist der Montagebereich eine hohe strukturelle Festigkeit auf, und die Stabilität des Montagewinkels 2 kann verbessert sein; somit kann die Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe 100 stabiler an der Montageposition befestigt werden. Und die in der Mitte befindliche dritte Montageplatte 26 weist weiter eine Positionierungsfunktion auf.
Zudem kann die Montageplatte auf dem Montagebereich auch eine in einer Richtung gebogene Struktur sein, enthält der Montagebereich mindestens zwei Verbindungsbereiche und ist ein Abstand zwischen den mindestens zwei benachbarten Verbindungsbereichen größer als ein Abstand zwischen anderen Biegebereichen. Beispielsweise können die erste Montageplatte 24 und die zweite Montageplatte 25 als einstückige ringförmige Struktur angeordnet sein, oder die erste Montageplatte 24 und die zweite Montageplatte 25 können mit einem Abstand angeordnet sein, und ein Zwischenraum ist an einer Position der dritten Montageplatte 26 in der obigen Ausführungsform leer gelassen.
In der dritten Ausführungsform liegt, um zu ermöglichen, dass die Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe 100 der vorliegenden Erfindung einen kompakten Aufbau aufweist, die Ebene, wo sich die erste Montageplatte 24, die zweite Montageplatte 25 und die dritte Montageplatte 26 befinden, im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene, wo sich der Anpassbereich 21 befindet. An jeder aus der ersten Montageplatte 24, der zweiten Montageplatte 25 und der dritten Montageplatte 26 ist mindestens ein Montageloch 221 vorgesehen, und in den durch die Montagelöcher 221 verlaufenden Montagerichtungen liegen die Montagelöcher 221 außerhalb des Wärmetauschers 1 und des Adapters 3 vollständig frei. Wenn bei einer solchen Anordnung die Schrauben durch die Montagelöcher 221 gesetzt werden, um die integrierte Baugruppe 100 des Wärmetauschers und des Expansionsventils an der Montageposition zu montieren und zu befestigen, können die Schrauben nicht an den Wärmetauscher 1 und den Adapter 3 stoßen.
In der dritten Ausführungsform ist eine Platte in drei Teile geschnitten, und die drei Teile sind jeweils gebogen, um die erste Montageplatte 24, die zweite Montageplatte 25 und die dritte Montageplatte 26 auszubilden, die nicht miteinander in Konflikt stehen. Wie in 16 gezeigt, enthält die erste Montageplatte 24 einen ersten Verlängerungsabschnitt 242, einen zweiten Verlängerungsabschnitt 243, der in einem bestimmten Winkel zum ersten Verlängerungsabschnitt 242 geneigt ist, und einen dritten Verlängerungsabschnitt 244, der in einem bestimmten Winkel zum zweiten Verlängerungsabschnitt 243 geneigt ist, wobei die Neigungsrichtung des zweiten Verlängerungsabschnitts 243 dieselbe ist wie die Neigungsrichtung des dritten Verlängerungsabschnitts 244 und ein Neigungswinkel des dritten Verlängerungsabschnitts 244 größer ist als ein Neigungswinkel des zweiten Verlängerungsabschnitts 243. Somit ist das Montageloch 221 auf der ersten Montageplatte 24 teilweise mit dem Montageloch 221 auf der dritten Montageplatte 26 in einer Durchmesserrichtung, die senkrecht zum Biegebereich des Montagewinkels 2 steht, des Montagelochs 221 der ersten Montageplatte 24 ausgerichtet. Und eine Höhe des Raums zwischen der ersten Montageplatte 24 und dem Biegebereich ist größer als eine Höhe der dritten Montageplatte 26.
Natürlich können die Montageplatten am Montagebereich 22 auch durch Schweißen oder auf andere Weise mit dem Anpassbereich 21 verbunden sein. Die erste Montageplatte 24 ist auch nicht auf die in 16 gezeigte Struktur beschränkt und kann eine beliebige Struktur aufweisen, solange zumindest ein Teil des Montagelochs 221 an der ersten Montageplatte 24 mit dem Montageloch 221 an der dritten Montageplatte in der Durchmesserrichtung, senkrecht zum Verbindungsbereich des Montagewinkels 2, des Montagelochs 221 ausgerichtet ist; beispielsweise kann die erste Montageplatte 24 ein bogenförmiger Verlängerungsabschnitt sein. Der Montagewinkel 2 in der dritten Ausführungsform löst nicht nur das Problem des Konflikts zwischen den Montageplatten, sondern ist auch leicht zu bearbeiten und weist niedrige Kosten auf.
Zudem ist an der ersten Montageplatte 24 weiter eine erste Verstärkungsrippe 245 vorgesehen. Die erste Verstärkungsrippe 245 erstreckt sich von einem Verbindungsbereich, wo sich die erste Montageplatte 24 mit dem Anpassbereich 21 schneidet, zu einem Bereich, wo sich das entsprechende Montageloch 221 befindet, und hält einen gewissen Abstand vom Montageloch 221, und zumindest ein Teil der ersten Verstärkungsrippe 245 befindet sich im Anpassbereich 21. Ähnlich ist auch an der zweiten Montageplatte 25 eine zweite Verstärkungsrippe 251 vorgesehen; die zweite Verstärkungsrippe 251 erstreckt sich von einem Verbindungsbereich, wo sich die zweite Montageplatte 25 mit dem Anpassbereich 21 schneidet, zu einem Bereich, wo sich das entsprechende Montageloch befindet, und hält einen gewissen Abstand vom Montageloch, und zumindest ein Teil der zweiten Verstärkungsrippe 251 befindet sich im Anpassbereich 21. Auch an der zweiten Montageplatte 26 ist eine dritte Verstärkungsrippe 261 vorgesehen; die dritte Verstärkungsrippe 261 erstreckt sich von einem Verbindungsbereich, wo sich die dritte Montageplatte 26 mit dem Anpassbereich 21 schneidet, zu einem Bereich, wo sich das entsprechende Montageloch befindet, und hält einen gewissen Abstand vom Montageloch, und zumindest ein Teil der dritten Verstärkungsrippe 261 befindet sich im Anpassbereich 21. Um Konflikt mit der Installation des Wärmetauschers 1 zu vermeiden, ragen die auf der Wärmetauscherseite befindlichen erste Verstärkungsrippe 245 und zweite Verstärkungsrippe 251 in eine Richtung weg vom Wärmetauscher 1, und die auf der Expansionsventilseite befindliche dritte Verstärkungsrippe 261 ragt in eine zum Expansionsventil 4 weisende Richtung, das heißt die Verstärkungsrippen 245, 251 und 261 ragen in dieselbe Richtung. Oder die auf der Wärmetauscherseite befindlichen erste Verstärkungsrippe 245 und zweite Verstärkungsrippe 251 ragen in eine Richtung weg vom Wärmetauscher 1, und die auf der Expansionsventilseite befindliche dritte Verstärkungsrippe 261 ragt in eine vom Expansionsventil 4 weg weisende Richtung, das heißt die Verstärkungsrippen auf den Montageplatten, die in verschiedene Richtungen gebogen sind, weisen verschiedene Ausragerichtungen auf.
Durch Vorsehen der Verstärkungsrippen 245, 251 und 261 kann die strukturelle Festigkeit des Montagewinkels 2 verbessert sein, und die Verstärkungsrippen sind am Verbindungsbereich vorgesehen, und zumindest ein Teil jeder Verstärkungsrippe erstreckt sich zum Anpassbereich 21, wodurch die Festigkeit des Biegebereichs verbessert ist und die Schäden verringert sind, die durch Spannungen beim Biegevorgang verursacht sind.
Mit Bezug auf 17 ist ein erster Einschnitt 226 zwischen der ersten Montageplatte 24 und der dritten Montageplatte 26 vorgesehen, ist ein zweiter Einschnitt 227 zwischen der zweiten Montageplatte 25 und der dritten Montageplatte 26 vorgesehen und sind der erste Einschnitt 226 und der zweite Einschnitt 227 zum Anpassbereich 21 hin vertieft. Eine solche Anordnung kann den Biegevorgang jeder Montageplatte erleichtern und vermeidet Risse beim Biegevorgang.
Beim Montieren wird die erste Rohrleitung 31 des Adapters 3 in das erste Loch 213 eingesetzt, um über den ersten vertieften Bereich 215 in Verbindung mit dem ersten Einlass 11 zu kommen. Die zweite Rohrleitung 32 des Adapters 3 wird in das zweite Loch 214 eingesetzt, um in Verbindung mit dem ersten Auslass 12 zu kommen. Die dritte Rohrleitung 33 des Adapters 3 wird in den Auslass 42 des Expansionsventils 4 eingesetzt. Die vierte Rohrleitung 34 des Adapters 3 wird in den Einlass 41 des Expansionsventils 4 eingesetzt. Mit Bezug auf 4 verläuft die zweite Rohrleitung 32 des Adapters 3 durch das zweite Loch 214 des zweiten vorspringenden Bereichs 218, um über den zweiten vertieften Bereich 216 in Verbindung mit dem ersten Auslass 12 zu stehen. Der Adapter 3 ist über die erste Rohrleitung 31 und die zweite Rohrleitung 32 bzw. die dritte Rohrleitung 33 und die vierte Rohrleitung 34 mit dem Montagewinkel 2 und dem Expansionsventil 4 verbunden, somit ist die Installation bequem. Zudem können der erste vorspringende Bereich 217 und der zweite vorspringende Bereich 218 eine gute Positionierungswirkung aufweisen. Es ist wohl bekannt, das der Einlass und der Auslass eines bestimmten Expansionsventils 4 zum Zusammenwirken mit der dritten Rohrleitung 33 und der vierten Rohrleitung 34 jeweils festgelegte Größen aufweisen, das heißt, zum Zusammenpassen mit dem Einlass und dem Auslass des Expansionsventils 4 weisen die dritte Rohrleitung 33 und die vierte Rohrleitung 34 des Adapters 3 festgelegte Durchmesser auf. Jedoch ist in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Größe der ersten Rohrleitung 31 so reduziert ausgelegt, dass sie kleiner ist als der Durchmesser der vierten Rohrleitung 34, und die Größe der zweiten Rohrleitung 32 ist so reduziert ausgelegt, dass sie kleiner ist als der Durchmesser der dritten Rohrleitung 33. Eine solche Gestaltung kann die folgenden Vorteile aufweisen: Die Größen des ersten Lochs 213 und des zweiten Lochs 214, die zur ersten Rohrleitung 31 bzw. zur zweiten Rohrleitung 32 passen, können entsprechend reduziert sein, wie die Größen der ersten Rohrleitung 31 und der zweiten Rohrleitung 32 reduziert sind; somit braucht der erste vertiefte Bereich 215 keine erhebliche Größe aufzuweisen, was das Volumen des Montagewinkels 2 insgesamt reduziert.
Obwohl mit Bezug auf 3 und 4 ein Mittenabstand M des ersten Einlasses 11 und des ersten Auslasses 12 größer ist als ein Mittenabstand N des Einlasses und des Auslasses des Expansionsventils 4 (nämlich ein Mittenabstand der ersten Rohrleitung 31 und der zweiten Rohrleitung 32, weil der Mittenabstand N gleich dem Mittenabstand der ersten Rohrleitung 31 und der zweiten Rohrleitung 32 ist), können, da der erste vertiefte Bereich 215 einen Strömungskanal mit einer gewissen Länge aufweist, mit der Justierung des ersten vertieften Bereichs 215 der erste Einlass 11 und der erste Auslass 12 auch mit dem Einlass und dem Auslass des Expansionsventils 4 zusammenwirken, obwohl der Mittenabstand M des ersten Einlasses 11 und des ersten Auslasses 12 vom Mittenabstand des Einlasses und des Auslasses des Expansionsventils 4 abweicht. Der erste Einlass 11 und die erste Rohrleitung 31 sind versetzt, um die Mittenabstände zu justieren.
Es ist einzusehen, dass, falls der erste Einlass 11 und der erste Auslass 12 in Form einer diagonalen Linie oder anders angeordnet sind, das Problem der abweichenden Mittenabstände auch durch die Anordnung des zweiten vertieften Bereichs 216 gelöst werden kann, wodurch das Ziel des Zusammenpassens der Mittenabstände erreicht ist.
Mit Bezug auf 4 erstreckt sich vorzugsweise, nachdem die erste Rohrleitung 31 in das erste Loch 213 eingesetzt ist, zumindest ein Teil der ersten Rohrleitung 31 weiter über das erste Loch 213 hinaus, um sich in den ersten vertieften Bereich 215 zu erstrecken, und nachdem die zweite Rohrleitung 32 in das zweite Loch 214 eingesetzt ist, erstreckt sich zumindest ein Teil der zweiten Rohrleitung 32 weiter über das zweite Loch 214 hinaus, um sich in den zweiten vertieften Bereich 216 zu erstrecken. Vor dem Verschweißen in einem Ofen werden die erste Rohrleitung 31 und die zweite Rohrleitung 32 durch einen Spanner geweitet, um den Montagewinkel 2 am Adapter 3 zu befestigen. Es ist einzusehen, dass, nachdem die erste Rohrleitung 31 und die zweite Rohrleitung 32 geweitet sind, die Teile der ersten Rohrleitung 31 und der zweiten Rohrleitung 32, die sich jeweils über das erste Loch 213 und das zweite Loch 214 hinaus erstrecken, leichte Flansche nach außen bilden können, um den Montagewinkel 2 am Adapter 3 zu befestigen.
Vorzugsweise wird mit Bezug auf 3 und 4 ein Dichtring 331 auf die dritte Rohrleitung 33 aufgezogen, und dann wird die dritte Rohrleitung 33 in den Auslass 42 des Expansionsventils 4 eingesetzt, wodurch eine gute Dichtwirkung erzielt wird. Ähnlich wird ein Dichtring 341 auf die vierte Rohrleitung 34 des Adapters 3 aufgezogen, und dann wird die vierte Rohrleitung 33 in den Einlass 41 des Expansionsventils 4 eingesetzt.
Die Elemente des Wärmetauschers 1, umfassend die Zirkulationsplatten 15, die Rippen, die Deckplatte 16, das erste aluminiumhaltige Verbindungsrohr 13, das zweite aluminiumhaltige Verbindungsrohr 14, den Montagewinkel 2 und den Adapter 3, werden durch Fugenlöten zusammengeschweißt. Mit Bezug auf 11 setzen die Zirkulationsplatten 15, die Deckplatte 16 und der Montagewinkel 11 alle eine aluminiumhaltige Verbundplatte ein, wobei ein Kernmaterial 6 Aluminiumlegierung 3003 ist, eine Verbundschicht 7 Aluminiumlegierung 4004 oder 4045 ist und der Schmelzpunkt der Verbundschicht 7 niedriger ist als der Schmelzpunkt des Kernmaterials 6. Mit Bezug auf 4 werden nach dem Schweißvorgang der Umfang des ersten vertieften Bereichs 215 und der Umfang des zweiten vertieften Bereichs 216 auf der ersten Seite 211 des Anpassbereichs 21 beide an den Wärmetauscher 1 geschweißt, um den ersten vertieften Bereich 215 vollständig vom zweiten vertieften Bereich 216 zu trennen.
Die Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe 100 gemäß der vorliegenden Erfindung kann in einem Batteriekühlsystem des elektrischen Automobils angewendet werden, und das Funktionsprinzip ist wie folgt beschrieben. Mit Bezug auf 4 strömt ein Kältemittel vom Einlass 41 des Expansionsventils 4 in die vierte Rohrleitung 34 des Adapters 3 und strömt aus der ersten Rohrleitung 31 des Adapters 3 und strömt dann in den ersten Einlass 11 des Wärmetauschers 1. Indessen strömt eine Kühlflüssigkeit vom ersten aluminiumhaltigen Verbindungsrohr 13 in den Wärmetauscher 1. Das Kältemittel und die Kühlflüssigkeit tauschen im Wärmetauscher 1 Wärme aus; somit wird die Kühlflüssigkeit gekühlt, und dann strömt die Kühlflüssigkeit aus dem zweiten aluminiumhaltigen Verbindungsrohr 14, um die Batterien über eine Batterie-Kühlplatte zu kühlen. Das Kältemittel strömt aus dem ersten Auslass 12, fließt durch die zweite Rohrleitung 32 und die dritte Rohrleitung 33 des Adapters 3 und strömt schließlich aus dem Auslass 42 des Expansionsventils 4.
Mit Bezug auf 12 ist auch gemäß der vorliegenden Erfindung ein Fertigungsverfahren der Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe 100 vorgesehen, und das Fertigungsverfahren enthält die folgenden Schritte.
Schritt S1) kann enthalten: Vorsehen eines Wärmetauschers 1, eines Montagewinkels 2 und eines Adapters 3, Setzen des Montagewinkels 2 zwischen den Wärmetauscher 1 und den Adapter 3 und direktes Zusammenbauen der drei Bauteile (und zwar Vorpositionieren).
Schritt S2) kann enthalten: Vorsehen eines Spanners (in den Figuren nicht gezeigt) und festes Zusammenpressen und Fixieren des Wärmetauschers 1 und des Adapters 3 durch den Spanner.
Schritt S3) kann enthalten: Setzen des Wärmetauschers 1, des Montagewinkels 2 und des Adapters 3 in einen Ofen, um Schweißen durchzuführen.
Schritt S4) kann enthalten: Vorsehen eines Expansionsventils 4 und Verbinden des Adapters 3 mit dem Expansionsventil 4, um die Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe 100 auszubilden.
Vorzugsweise erstreckt sich in Schritt S1), nachdem die erste Rohrleitung 31 in das erste Loch 213 eingesetzt ist, zumindest ein Teil der ersten Rohrleitung 31 weiter über das erste Loch 213 hinaus, und nachdem die zweite Rohrleitung 32 in das zweite Loch 214 eingesetzt ist, erstreckt sich zumindest ein Teil der zweiten Rohrleitung 32 weiter über das zweite Loch 214 hinaus. Schritt S1) kann weiter einen Vorgang das Weitens der ersten Rohrleitung 31 und der zweiten Rohrleitung 32 enthalten, um den Montagewinkel 2 am Adapter 3 zu befestigen. Auf dieser Grundlage ist es, da der Montagewinkel 2 und der Adapter 3 vorläufig befestigt sind, in Schritt S2) nur erforderlich, den Spanner zu nutzen, um den Wärmetauscher 1 und den Montagewinkel 2 fest zusammenzupressen.
Vorzugsweise ist in Schritt S2) der Spanner benutzt, um den Wärmetauscher 1 und den Anpassbereich 21 zusammenzuspannen, und in Schritt S3) ist ein Vakuumofen verwendet, um Vakuumhartlöten durchzuführen, oder ist ein Tunnelofen verwendet, um Stickstoff-Schutzgasschweißen durchzuführen. Während des Schweißens wird die Temperatur über den Schmelzpunkt der Verbundschicht 7 und unter den Schmelzpunkt des Kernmaterials 6 erhöht; dabei wird die Verbundschicht 7 geschmolzen, während das Kernmaterial 6 nicht geschmolzen wird. Dann wird die Temperatur gesenkt; die Zirkulationsplatten 15, die Rippen, die Deckplatte 16, das erste aluminiumhaltige Verbindungsrohr 13, das zweite aluminiumhaltige Verbindungsrohr 14, der Montagewinkel 2 und der Adapter 3 können nach dem Abkühlen miteinander verschweißt werden. Nach Abschluss des Schweißvorgangs werden der Dichtring 331 und der Dichtring 341 eingebaut, und dann wird das Expansionsventil 4 direkt auf den Adapter 3 gesteckt. Schließlich werden das Expansionsventil 4 und der Adapter über zwei Schrauben 5 befestigt.
Verglichen mit der herkömmlichen Technik sind in der vorliegenden Erfindung der Wärmetauscher 1 und das Expansionsventil 4 über den Montagewinkel 2 und den Adapter 3 direkt, ohne Verwendung von Rohren, verbunden; somit weist die vorliegende Erfindung die folgenden technischen Wirkungen auf.
(1) Der Verbindungsaufbau ist einfach, und die Baugruppe weist ein kleines Volumen auf, ist somit leicht in einem Fahrzeug zu installieren.
(2) Ohne die Rohre ist die Anzahl der Teile verringert, was ermöglicht, dass die ganze Baugruppe geringes Gewicht und niedrige Kosten aufweist.
(3) Ohne die Rohre ist die Verbindungsrohrleitung verkürzt; somit weist die ganze Baugruppe eine bessere Schwingungsfestigkeit auf, und Bruch der Rohre ist grundsätzlich vermieden.
(4) Ohne die Rohre muss die Kühlwirkung verbessert sein.
(5) Der Montagewinkel 2 weist hohe Stabilität und verbesserte Schwingungsfestigkeit auf.
Zudem können die Mittenabstände über den ersten vertieften Bereich 215 justiert werden, um zu ermöglichen, dass der Einlass und der Auslass des Wärmetauschers 1 an das Expansionsventil 4 passen. Das Montageverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann einen Wärmetauscher 1 beliebiger Größe verwenden, der an einem Expansionsventil 4 beliebiger Größe zu montieren ist; es verbessert somit weitgehend die Vielseitigkeit.
Es ist anzumerken, dass die obigen Ausführungsformen nur bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind und die vorliegende Erfindung in keiner Form einschränken sollen. Die Lageangaben in der Beschreibung, wie etwa oben, unten, links und rechts, sollten nicht als Einschränkung der Orientierung betrachtet werden, sondern sind vorgesehen, um das Beschreiben der vorliegenden Erfindung durch Beschreiben gemäß der Orientierungen in den Figuren zu erleichtern. Obwohl die vorliegende Erfindung oben anhand der bevorzugten Ausführungsformen offenbart ist, sind die bevorzugten Ausführungsformen nicht benutzt, um die vorliegende Erfindung einzuschränken. Fachleute sollten einsehen, dass viele Abwandlungen und Abänderungen oder als äquivalente Abwandlungen abgeänderte äquivalente Ausführungsformen an der technischen Lösung der vorliegenden Erfindung auf Grundlage der oben offenbarten technischen Inhalte vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der technischen Lösung der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher werden alle an den obigen Ausführungsformen vorgenommen einfachen Abwandlungen, äquivalenten Abwandlungen und Abänderungen gemäß dem technischen Kern der vorliegenden Erfindung, ohne vom Gehalt der technischen Lösung der vorliegenden Erfindung abzuweichen, ebenfalls als in den Umfang fallend erachtet, der durch die technische Lösung der vorliegenden Erfindung definiert ist.

Claims

Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe, umfassend einen Wärmetauscher (1), einen Anpassbereich (21), der am Wärmetauscher (1) anliegt und einen Adapter (3), der am Anpassbereich (21) befestigt ist, wobei der Anpassbereich (21) zwischen dem Wärmetauscher (1) und dem Adapter (3) angeordnet ist, der Wärmetauscher (1) einen ersten Strömungskanal und einen zweiten Strömungskanal umfasst und der erste Strömungskanal einen ersten Einlass (11) und einen ersten Auslass (12) umfasst; wobei der Anpassbereich (21) umfasst: eine erste, zum Wärmetauscher (1) weisende Seite (211), eine zweite, zum Adapter (3) weisende Seite (212) und ein erstes Loch (213) und ein zweites Loch (214), die beide durch die erste Seite (211) und die zweite Seite (212) verlaufen, wobei das erste Loch (213) und das zweite Loch (214) des Anpassbereichs (21) voneinander getrennt sind und der Anpassbereich (21) weiter einen ersten vertieften Bereich (215) umfasst, der auf der ersten Seite (211) ausgebildet ist und in Verbindung mit dem ersten Loch (213) steht; der Adapter (3) einen ersten Kanal (35) und einen zweiten Kanal (36) umfasst, der erste Kanal (35) in Verbindung mit dem ersten Loch (213) steht und weiter über den ersten vertieften Bereich (215) in Verbindung mit dem ersten Einlass (11) steht; und der zweite Kanal (36) über das zweite Loch (214) in Verbindung mit dem ersten Auslass (12) steht, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittenabstand (M) des ersten Einlasses (11) und des ersten Auslasses (12) größer ist als ein Mittenabstand (N) des ersten Kanals (35) und des zweiten Kanals (36).
Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der erste Kanal (35) mit dem ersten Loch (213) ausgerichtet ist und der zweite Kanal (36) mit dem zweiten Loch (214) ausgerichtet ist.
Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Anpassbereich (21) einen zweiten, an der ersten Seite (211) ausgebildeten vertieften Bereich (216) und einen ersten vorspringenden Bereich (217) und einen zweiten vorspringenden Bereich (218) umfasst, die beide an der zweiten Seite (212) ausgebildet sind und aus der zweiten Seite (212) vorspringen, wobei der erste vorspringende Bereich (217) dem ersten vertieften Bereich (215) entspricht, der zweite vorspringende Bereich (218) dem zweiten vertieften Bereich (216) entspricht, sich das erste Loch (213) im ersten vorspringenden Bereich (217) befindet, sich das zweite Loch (214) im zweiten vorspringenden Bereich (218) befindet und in Verbindung mit dem zweiten vertieften Bereich (216) steht und der zweite Kanal (36) über das zweite Loch (214) und den zweiten vertieften Bereich (216) mit dem ersten Auslass (12) in Verbindung steht; und an der ersten Seite (211) des Anpassbereichs (21) ein Umfang des ersten vertieften Bereichs (215) und ein Umfang des zweiten vertieften Bereichs (216) beide an den Wärmetauscher (1) geschweißt sind, um einen umschlossenen Raum zu bilden.
Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Seite (211) und die zweite Seite (212) beide eine Ebene sind, das erste Loch (213) und das zweite Loch (214) direkt durch die erste Seite (211) und die zweite Seite (212) verlaufen und der erste vertiefte Bereich (215) zur zweiten Seite (212) hin vertieft ist, aber nicht durch die zweite Seite (212) verläuft.
Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Adapter (3) umfasst: einen Hauptteilbereich (30), eine erste Rohrleitung (31) und eine zweite Rohrleitung (32), die sich jeweils an einer Seite des Hauptteilbereichs (30) befinden und aus dem Hauptteilbereich (30) hervorragen, und eine dritte Rohrleitung (33) und eine vierte Rohrleitung (34), die sich jeweils an einer anderen Seite des Hauptteilbereichs (30) befinden und aus dem Hauptteilbereich (30) hervorragen, wobei die erste Rohrleitung (31) über den ersten Kanal (35) in Verbindung mit der vierten Rohrleitung (34) steht, die zweite Rohrleitung (32) über den zweiten Kanal (36) in Verbindung mit der dritten Rohrleitung (33) steht, die erste Rohrleitung (31) in das erste Loch (213) eingesetzt ist und die zweite Rohrleitung (32) in das zweite Loch (214) eingesetzt ist.
Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe nach Anspruch 5, wobei ein Durchmesser der ersten Rohrleitung (31) kleiner ist als ein Durchmesser der vierten Rohrleitung (34) und ein Durchmesser der zweiten Rohrleitung (32) kleiner ist als ein Durchmesser der dritten Rohrleitung (33); und die Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe weiter ein Expansionsventil (4) umfasst, wobei am Expansionsventil (4) ein Einlass (41) und ein Auslass (42) vorgesehen sind, die dritte Rohrleitung (33) in den Auslass (42) des Expansionsventils (4) eingesetzt ist und die vierte Rohrleitung (34) in den Einlass (41) des Expansionsventils (4) eingesetzt ist.
Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe einen Montagewinkel (2) umfasst, sich der Anpassbereich (21) auf dem Montagewinkel (2) befindet, der Montagewinkel (2) weiter einen Montagebereich (22) umfasst, der bezüglich des Anpassbereichs (21) einen Eckenwinkel bildet, und am Montagebereich (22) mindestens ein Montageloch (221) vorgesehen ist und sich in einer durch das Montageloch (221) verlaufenden Montagerichtung das Montageloch (221) außerhalb des Wärmetauschers (1) befindet.
Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe nach Anspruch 7, wobei der Montagebereich (22) mindestens zwei Montageplatten umfasst und sich diese Montageplatten jeweils an einer Seite des Anpassbereichs (21) befinden, und an jeder Montageplatte eines der Montagelöcher (221) vorgesehen ist.
Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe nach Anspruch 8, wobei die Montageplatte eine erste Montageplatte (24), eine zweite Montageplatte (25) und eine dritte Montageplatte (26) umfasst, wobei sich die dritte Montageplatte (26) zwischen der ersten Montageplatte (24) und der zweiten Montageplatte (25) befindet, sich die erste Montageplatte (24) und die zweite Montageplatte (25) auf einer Seite des Anpassbereichs (21) befinden und sich die dritte Montageplatte (26) auf einer anderen Seite des Anpassbereichs (21) befindet.
Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, wobei sich die Montageplatten in derselben Ebene befinden und im Wesentlichen senkrecht zu einer Ebene stehen, in der sich der Anpassbereich (21) befindet, und die Montageplatten jeweils durch Biegen einer Vielzahl von Teilen ausgebildet sind, die durch Schneiden derselben Blechplatte ausgebildet sind.
Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe nach Anspruch 9, wobei die erste Montageplatte (24) umfasst: einen ersten Verlängerungsabschnitt (242), einen zweiten Verlängerungsabschnitt (243), der in einem Winkel zum ersten Verlängerungsabschnitt (242) geneigt ist, und einen dritten Verlängerungsabschnitt (244), der in einem Winkel zum zweiten Verlängerungsabschnitt (243) geneigt ist, wobei ein Neigungswinkel des dritten Verlängerungsabschnitts (244) größer ist als ein Neigungswinkel des zweiten Verlängerungsabschnitts (243) und der zweite Verlängerungsabschnitt (243) und der dritte Verlängerungsabschnitt (244) in einer Richtung zur zweiten Montageplatte (25) hin geneigt sind.
Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe nach Anspruch 9, wobei an der ersten Montageplatte (24), der zweiten Montageplatte (25) und der dritten Montageplatte (26) jeweils eine durchgehende Verstärkungsrippe vorgesehen ist, und die Verstärkungsrippe ein Ende nahe dem entsprechenden Montageloch (221) und ein weiteres Ende aufweist, das sich an einem Verbindungsbereich befindet, wo sich die Montageplatte mit dem Anpassbereich (21) schneidet.
Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe nach Anspruch 9, wobei ein erster Einschnitt (226) zwischen der ersten Montageplatte (24) und der dritten Montageplatte (26) vorgesehen ist, ein zweiter Einschnitt (227) zwischen der zweiten Montageplatte (25) und der dritten Montageplatte (26) vorgesehen ist und der erste Einschnitt (226) und der zweite Einschnitt (227) in den Anpassbereich (21) hinein vertieft sind.
Fertigungsverfahren für die Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, umfassend die folgenden Schritte: S1) Vorsehen eines Wärmetauschers (1), eines Anpassbereichs (21) und eines Adapters (3) und Setzen des Anpassbereichs (21) zwischen den Wärmetauscher (1) und den Adapter (3), um die drei Bauteile direkt zusammenzubauen; S2) Vorsehen eines Spanners und festes Zusammenpressen und Fixieren des Wärmetauschers (1) und des Anpassbereichs (21) durch den Spanner; und S3) Setzen des Wärmetauschers (1), des Anpassbereichs (21) und des Adapters (3) in einen Ofen, um die drei Bauteile zu verschweißen, um die Wärmetauscher-Kompaktbaugruppe nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 13 auszubilden.
Fertigungsverfahren nach Anspruch 14, wobei in Schritt S2) der Spanner so gestaltet ist, dass er den Wärmetauscher (1) und den Anpassbereich (21) zusammenspannt; und in Schritt S3) ein Vakuumofen vorgesehen ist, um Vakuumhartlöten durchzuführen, oder ein Tunnelofen vorgesehen ist, um Stickstoff-Schutzgasschweißen durchzuführen.