本申請(qǐng)要求于2014年10月10日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?02014015170.0的德國(guó)專利申請(qǐng)和于2015年8月8日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?02015010310.5的德國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán),其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種在釬焊爐中釬焊的熱交換器,其包括堆疊的熱交換器板,熱交換器板具有在它們之間的用于不同介質(zhì)的管道;以及在釬焊連接接縫中的釬焊材料。本發(fā)明還涉及釬焊的熱交換器的制造方法。
背景技術(shù):
在此用作介紹改進(jìn)的基礎(chǔ)的釬焊的熱交換器的類型可從諸如EP1152204B1獲知。在該文獻(xiàn)中給出了關(guān)于釬焊、所使用的釬焊合金的類型或釬焊工藝的不多的細(xì)節(jié)。
熱交換器板的材料和布置在管道中的翅片的材料通常是合適的鋼,在一些情況下是高級(jí)鋼。
關(guān)于適合于對(duì)鋼進(jìn)行釬焊的釬焊材料,例如有Ni基釬焊材料、Cu基釬焊材料、Fe基釬焊材料、Cr基釬焊材料等。以已知的方式,表述“基”表示相應(yīng)的金屬構(gòu)成主要合金成分或至少是釬焊材料的主要成分,結(jié)合其他合金成分例如Mn、Mo、P和Si(僅舉幾例)。
例如,由DE10003329B4已知是,使用兩種不同的Cr基釬焊材料用于廢氣再循環(huán)冷卻器的釬焊。要么將所述釬焊材料在施加之前混合,將混合物施加到待釬焊的冷卻器的單個(gè)部分或施加到基礎(chǔ)材料上,要么將兩種釬焊材料中的一種以釬焊膏的形式施加到另一種上作為下層和上層。通過(guò)這種方案可以實(shí)現(xiàn)廢氣冷卻器的改善的耐腐蝕性。
在EP1153690A1中,為了實(shí)現(xiàn)相同的目的,基礎(chǔ)材料鍍有具有不同基礎(chǔ)物質(zhì)的三種釬焊材料,特別地,首先是Cr基釬焊材料,然后是Ni基釬焊材料,最后是Cu基釬焊材料。在所述熱交換器的所有管道中提供相同的釬焊材料,其尤其從制造和物流方面是有利的。在EP文獻(xiàn)中,使用釬焊膏、釬焊粉或釬焊箔被認(rèn)為是不利的。因此,使用釬焊材料在熱交換器的基礎(chǔ)材料上進(jìn)行電鍍或非電鍍的方法。
由DE10328274A1已知一種用于制造釬焊板式熱交換器的方法。該方法提供了特定的焊接和釬焊操作步驟的組合。也提及了釬焊箔的使用或者釬焊膏或釬焊粉的應(yīng)用。該文獻(xiàn)還要求保護(hù)多種合適的釬焊材料。
最后,從實(shí)踐中還已知,制造熱交換器板的鋁片-金屬條的兩個(gè)平坦側(cè)面鍍有不同的Al基釬焊材料。釬焊材料通常是Al-Si基釬焊材料。然而,這些釬焊材料關(guān)于某些合金成分的含量不同。在熱交換器中,板布置成使得在熱交換器的所有管道的表面上提供相同的釬焊材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是改進(jìn)在引言中描述的已知的釬焊的熱交換器,并且詳細(xì)說(shuō)明一種用于制造該釬焊的熱交換器的有利方法。
本發(fā)明的一些實(shí)施例包括所謂的“無(wú)殼體”熱交換器,其中板主要是槽狀的形式并且一個(gè)板在另一個(gè)板的內(nèi)部堆疊。所述熱交換器板具有至少四個(gè)開(kāi)口,所述至少四個(gè)開(kāi)口形成了延伸穿過(guò)堆疊的四個(gè)入口和出口管道。給一個(gè)入口管道和一個(gè)出口管道分配相應(yīng)的介質(zhì)。
本發(fā)明的一些其它實(shí)施例包括具有殼體的熱交換器,在所述殼體中布置有堆疊。所述堆疊具有板對(duì),所述板對(duì)形成管,所述堆疊還具有在所述管之間或所述板對(duì)之間的翅片或(替代的)柱,翅片或柱布置在管中的管道和其他管道中,并且在釬焊的連接縫中提供釬焊材料。所述熱交換器板在板中通常僅具有兩個(gè)開(kāi)口,這些開(kāi)口在板堆疊中形成入口管道和出口管道,用于介質(zhì)流過(guò)板對(duì)中的管道。第二介質(zhì)流入殼體中,并且在隨后離開(kāi)殼體之前,流過(guò)板對(duì)之間帶有翅片或柱的其它管道。
由于分配給一種介質(zhì)的管道的釬焊材料不同于分配給不同介質(zhì)的其他管道的釬焊材料,所以至少對(duì)于某些應(yīng)用,熱交換器從功能方面得到了改進(jìn),并且還可能關(guān)于成本得到了改進(jìn)。在一些實(shí)施例中,釬焊材料特別優(yōu)選是基于不同物質(zhì)的兩種釬焊材料。
某些合金成分部分,據(jù)說(shuō)它們可能以溶解的形式在連接回路中引起不利的影響,也可以通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施例消除。
在一些實(shí)施例中,基于不同物質(zhì)的釬焊材料以釬焊膏、釬焊箔或釬焊粉的形式施加。在一些經(jīng)濟(jì)條件下,相應(yīng)的電鍍板和/或翅片或管道片的可能的替代使用是有利的。
作為一個(gè)非限制性示例,在已知熱交換器用于在三種或更多種介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換,并且具有相應(yīng)地分配給介質(zhì)的三個(gè)管道或具有三個(gè)管道組的情況下,在每個(gè)熱交換器中可以使用基于不同物質(zhì)的多于兩種釬焊材料,可能每個(gè)管道組一種釬焊材料。
在一些實(shí)施例中,特別有利的是,基于不同物質(zhì)的釬焊材料優(yōu)選為(銅)Cu基釬焊材料和(鐵)Fe基釬焊材料。在一些這樣的實(shí)施例中,用于熱交換器板以及優(yōu)選位于管道中的波狀翅片和波狀管道片的基礎(chǔ)材料優(yōu)選是鋼,在一些情況下是高級(jí)鋼。
在一些實(shí)施例中,優(yōu)選的是,一種釬焊材料至少部分地存在于熱交換器的分配給第一介質(zhì)或第二介質(zhì)的第一通道或第二通道的上通道和/或下通道中,并且其它釬焊材料布置在用于相同介質(zhì)的剩余的第一通道或剩余的第二通道中。
關(guān)于這樣的實(shí)施例,分配給介質(zhì)的那些第一通道或第二通道不一定必須是最上通道或最下通道。通常,這樣的實(shí)施例可以在一個(gè)介質(zhì)側(cè)或甚至在兩個(gè)介質(zhì)側(cè)上具有一個(gè)通道或一些通道,該通道至少部分地配備有比在相應(yīng)介質(zhì)側(cè)上的其它剩余通道不同的另一釬焊材料,以便為熱交換器提供歸因于所述另一釬焊材料的優(yōu)點(diǎn)。
例如,如果熱交換器被用作油冷卻器,則規(guī)定Cu基釬焊材料用于分配給油的管道中,并且Fe基釬焊材料用于被分配給冷卻液的其它管道。在油冷卻器中,更高的壓力通常在油側(cè)占優(yōu)勢(shì)。Cu基釬焊具有顯著的更好的強(qiáng)度特性,因此在那里使用。
在具有殼體的熱交換器類型的情況下,與無(wú)殼體熱交換器相反,可以在油管道中提供Fe基釬焊材料,并且可以在冷卻劑管道中提供Cu基釬焊材料。
在一些實(shí)施例中,另外地使用基于不同物質(zhì)的一種或多種其它釬焊材料來(lái)構(gòu)造熱交換器。
在一些實(shí)施例中,合適的Cu基釬焊材料具有大約99%Cu或甚至更大的Cu分?jǐn)?shù)。
在一些實(shí)施例中,合適的Fe基釬焊材料包含例如20wt%的Cr、39wt%的Fe和20wt%的Ni以及10wt%的Cu,以及少量的其他合金成分。
在一些其它實(shí)施例中,合適的Fe基釬焊材料包含54wt%的Fe和僅15wt%的Cr,以及10wt%的Ni和其它合金成分,尤其還有5wt%的Cu。
發(fā)明人已經(jīng)觀察到,在所提到的熱交換器的使用的情況下,一些合金成分(例如銅,Cu)溶解或部分溶解引起了關(guān)注或懷疑,所述合金成分然后存在于參與熱交換的介質(zhì)中并通過(guò)連接的回路傳輸。一些合金成分被認(rèn)為是造成在回路中發(fā)生損壞的原因,因?yàn)樗鼈円l(fā)不期望的化學(xué)反應(yīng)。
可以通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的熱交換器和制造方法來(lái)防止可能的損壞。
還已經(jīng)觀察到,即使合適的Fe基釬焊材料可以含有高達(dá)10%的Cu(見(jiàn)上文),也沒(méi)有發(fā)生可測(cè)量的銅溶解現(xiàn)象。發(fā)明人推測(cè)需要一定量的銅來(lái)引發(fā)所推定的破壞性溶解現(xiàn)象。
所提供的釬焊方法優(yōu)選是已知的無(wú)焊劑真空釬焊方法。然而,它也可以是使用保護(hù)氣體的釬焊方法。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,還做出規(guī)定,不同的釬焊材料被構(gòu)造成在熔融溫度范圍、所需的真空等方面彼此匹配,這通過(guò)相應(yīng)的合金成分的添加來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于高級(jí)鋼的釬焊,已知需要高于約1200℃的釬焊溫度。所討論的兩種釬焊材料的熔融溫度范圍必須低于該溫度范圍,并且應(yīng)該例如約為1100℃。它們優(yōu)選地彼此之間僅差+/-50℃或更低。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于制造包括堆疊的熱交換器板的釬焊的熱交換器的方法,所述熱交換器板在形成堆疊的過(guò)程中形成了用于不同介質(zhì)的管道,其中在所述過(guò)程中,波狀翅片被放置在一組管道中,并且波狀管道片被放置到其他管道中,其中在所述過(guò)程之前或在所述過(guò)程中施加釬焊材料,并且其中最后所述熱交換器在釬焊爐中被釬焊,該方法具有以下特征,被施加或被預(yù)先施加到一組管道的表面上的釬焊材料不同于被施加或被預(yù)先施加到另一組管道的其它表面上的釬焊固體材料。所述表面優(yōu)選地對(duì)應(yīng)于在引言中提到的釬焊連接接縫。
作為所述方法的替代,如果在熱交換器板中形成柱,則可省略或部分省略翅片和/或管道片的放置。在這種情況下,釬焊材料被施加到柱的尖端。在另一替代方案中,還可能在管道中實(shí)現(xiàn)翅片/管道片和柱的混合。
表述“施加”包括用于釬焊布置的所有已知的技術(shù)和方法,也就是說(shuō):基本上用釬焊材料來(lái)電鍍基礎(chǔ)材料,釬焊粉或釬焊膏施加為釬焊層,以及在堆疊的形成過(guò)程中引入釬焊箔。在一些實(shí)施例中,在基礎(chǔ)材料的制造期間,即在片狀金屬條、板、翅片和管道片的制造期間已經(jīng)進(jìn)行了電鍍,所述電鍍必須在板式熱交換器的制造之前進(jìn)行。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,通過(guò)使用至少兩種釬焊材料的在釬焊爐中釬焊的熱交換器實(shí)現(xiàn)了熱交換器的改進(jìn)的強(qiáng)度性能。一種釬焊材料優(yōu)選至少部分地存在于熱交換器的被分配給第一介質(zhì)或第二介質(zhì)的第一通道或第二通道的上通道和/或下通道中,并且另一釬焊材料被布置在用于相同介質(zhì)的剩余的第一通道或剩余第二通道中。
在一些這樣的實(shí)施例中,具有一種釬焊材料的第一通道或第二通道是最上通道或最下通道,但在所有實(shí)施例中不是必要的。通常,在一個(gè)介質(zhì)側(cè)或甚至在兩個(gè)介質(zhì)側(cè)上的一個(gè)通道或一些通道至少部分地裝備有與在相應(yīng)介質(zhì)側(cè)上的其它剩余通道不同的另一種釬焊材料,以便為熱交換器提供通過(guò)所述其它釬焊材料提供的優(yōu)點(diǎn)。
發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),關(guān)于強(qiáng)度,在一些實(shí)施例中,僅一個(gè)最上通道和/或一個(gè)最下通道是重要的,因?yàn)樵谀抢飳l(fā)生最大負(fù)載,并且因此在那里的強(qiáng)度有待增加。這可以是位于蓋板下方或基板上方的第一通道和/或也可以是例如第二通道,即取決于待加強(qiáng)的相應(yīng)介質(zhì)側(cè)。
在一些實(shí)施例中,最上通道和/或最下通道也可以存在于熱交換器的兩個(gè)介質(zhì)側(cè)上。
根據(jù)一些其它實(shí)施例,在所有第一通道或所有第二通道中存在至少一個(gè)第一部分區(qū)域,其中布置有一種釬焊材料,并且存在至少一個(gè)第二部分區(qū)域,其中布置有其它釬焊材料。
本發(fā)明的某些方面尤其開(kāi)始于以下常識(shí):例如,幾乎僅包含銅的銅基釬焊材料可以提供比諸如鐵基釬焊材料更高的強(qiáng)度,所述鐵基釬焊材料具有不同的其他合金成分部分。
測(cè)試已經(jīng)表明,作為僅在上部通道和下部通道中提供銅釬焊物質(zhì)的規(guī)定的結(jié)果,在連接的回路中沒(méi)有發(fā)生由銅的溶解引起的損壞,所述上部通道和下部通道負(fù)荷了第一通道或第二通道的大部分強(qiáng)度。因此,如在其它實(shí)施例中,所有剩余的第一通道或剩余的第二通道(其因此代表大部分通道)即已經(jīng)裝備有鐵基釬焊材料。因此,例如銅的總量仍然保持在引發(fā)假定損害的閾值以下。這也適用于其他替代實(shí)施例,其中在第一通道或第二通道中設(shè)置有銅釬焊物質(zhì)的部分區(qū)域相對(duì)較小。
熱交換器的一個(gè)特定示例性實(shí)施例布置為:不為最上通道和/或最下通道完全提供銅釬焊物質(zhì),而是僅部分地提供,作為其結(jié)果所使用的銅的量進(jìn)一步減少,但是強(qiáng)度與其它實(shí)施例相比可以增加到足夠的程度。在上部通道和/或下部通道中剩余的釬焊物質(zhì)可以是鐵基釬焊物質(zhì)。在本文中,“部分地”因此應(yīng)當(dāng)被理解為:在所述通道中存在具有銅釬焊物質(zhì)的區(qū)域并且在相同通道中存在提供有鐵釬焊物質(zhì)的其它區(qū)域。
在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的熱交換器中,形成通道的熱交換器部件是一個(gè)在另一個(gè)內(nèi)部堆疊并且具有兩個(gè)入口和兩個(gè)出口的熱交換器板,所稱的具有銅釬焊物質(zhì)的區(qū)域主要是位于入口和出口周圍的區(qū)域。相反,所稱的在通道內(nèi)的提供有鐵釬焊物質(zhì)的其它區(qū)域是存在于中間板或者在入口和出口之間的那些通道區(qū)域。
如果熱交換器是通過(guò)液體冷卻的油冷卻器,則在一個(gè)非常特別優(yōu)選的示例性實(shí)施例中,簡(jiǎn)單地說(shuō),將所有分配給油的通道裝備銅釬焊材料。相反,在液體通道中,為最上通道和/或最下通道(部分地)提供銅釬焊材料,而為所有剩余用于液體的通道完全提供鐵釬焊材料。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的釬焊的熱交換器包括作為第一類型的所謂的“無(wú)殼體”熱交換器,其中熱交換器部件通常被構(gòu)造為一個(gè)在另一個(gè)中堆疊的槽形板。這種類型的熱交換器板具有至少四個(gè)開(kāi)口,如已經(jīng)提到的,其形成延伸穿過(guò)堆疊的四個(gè)入口通道或出口通道。在每種情況下,一個(gè)入口通道和一個(gè)出口通道被分配一種介質(zhì)。在所述第一種熱交換器類型中,所有通道都是封閉通道。封閉通道是那些通過(guò)連接的板邊緣封閉全周的通道。
根據(jù)本發(fā)明的一些這樣的實(shí)施例的熱交換器還包括那些具有殼體的第二類型的熱交換器,堆疊布置在該殼體中。作為熱交換器部件,所述堆疊具有管,或者板對(duì),以及管或板對(duì)之間的翅片或(作為替代)葉片,所述板對(duì)和翅片形成了管,在所述管或板對(duì)中具有封閉通道以及具有其他開(kāi)放通道,在所述通道中布置有翅片或葉片。如果熱交換器部件是單件管,特別是扁平管,則它們可以通過(guò)本領(lǐng)域已知的卷曲或折疊的方式在其相對(duì)的端部封閉。
開(kāi)放通道是在圓周側(cè)上至少部分地敞開(kāi)的通道,但是優(yōu)選繞整個(gè)圓周完全打開(kāi)。
所述熱交換器部件通常在板中或在扁平管壁中僅具有兩個(gè)開(kāi)口,這些開(kāi)口在用于流過(guò)封閉通道的介質(zhì)的板堆疊中形成入口通道和出口通道。第二介質(zhì)流入殼體中并且隨后流過(guò)其他通道,所述其它通道至少部分地圍繞板對(duì)之間的翅片或葉片打開(kāi),以便隨后離開(kāi)殼體。
因此,第二類型的熱交換器通過(guò)在堆疊中的具有開(kāi)放通道的封閉通道的交替方式來(lái)區(qū)分。
迄今為止已經(jīng)研究了銅基和鐵基釬焊材料。然而,該提議不限于此。而是包括其他已知的釬焊材料或釬焊合金的組合,可以實(shí)現(xiàn)歸因于所述釬焊材料合金的優(yōu)點(diǎn),例如關(guān)于耐腐蝕性的改進(jìn),而且還有進(jìn)一步的成本減少等。不同的釬焊材料關(guān)于它們的熔點(diǎn)應(yīng)當(dāng)至少彼此接近或者大致相同,如已經(jīng)說(shuō)明的。
根據(jù)本發(fā)明的熱交換器還可以具有多于兩種的不同的釬焊材料。
第一介質(zhì)和第二介質(zhì)可以是不同的介質(zhì)或相同的介質(zhì)(例如兩種油),但是處于不同的溫度下。
附圖說(shuō)明
圖1是穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的釬焊的熱交換器的一部分的正視截面圖。
圖2是圖1的熱交換器的立體圖。
圖3是圖1的熱交換器的重復(fù)區(qū)域的細(xì)節(jié),以增大的比例來(lái)突出顯示本發(fā)明的某些方面。
圖4是在圖1的熱交換器中使用的管道片的頂側(cè)的局部立體圖。
圖5是圖4的管道片的底側(cè)的局部立體圖。
圖6是在圖1的熱交換器中使用的翅片的局部立體圖。
圖7a和7b是圖1的熱交換器的選擇部分的簡(jiǎn)化的組件的視圖。
圖8是穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的熱交換器的一部分的正視截面圖。
圖9是穿過(guò)圖8的熱交換器的釬焊的疊層的正視截面圖,在圖8的截面圖的垂直取向上。
圖10是圖9的釬焊的疊層的部分分解立體圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的熱交換器的流動(dòng)通道的平面圖。
圖12是圖11的熱交換器的立體圖,其中某些部分被移除以示出圖11的流動(dòng)通道。
圖13是在圖11和圖12的熱交換器中使用的翅片的局部正視圖。
圖14是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的熱交換器的部分分解立體圖。
具體實(shí)施方式
在詳細(xì)解釋本發(fā)明的任何實(shí)施例之前,要理解的是,本發(fā)明并不將其應(yīng)用限制為以下描述中所列舉的或者附圖所示的構(gòu)建細(xì)節(jié)及部件安排。本發(fā)明可以有其他實(shí)施例并且能夠以多種方式實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行。同樣要理解的是,本文使用的措辭和術(shù)語(yǔ)是用于描述的目的,而不應(yīng)被視為限制。在本文中,“包括”、“包含”或“具有”等詞及其變體的使用是指含有其后列出的項(xiàng)目及其等同物以及額外的項(xiàng)目。除非以其他方式指明或限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“連接”、“支撐”和“聯(lián)接”及其變體以廣義的方式使用,并且包括直接和間接安裝、連接、支撐和聯(lián)接。另外,“連接”和“聯(lián)接”不限于物理或機(jī)械連接或聯(lián)接。
圖1至7a和7b示出了根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的示例性實(shí)施例,所述示例性實(shí)施例涉及通常被稱為“無(wú)殼體”熱交換器的類型。
圖8至10示出了另一熱交換器類型的不同示例性實(shí)施例,其中堆疊布置在殼體30中。
圖1可以看作是穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的釬焊的熱交換器的一部分的截面圖。
圖2示出了圖1的熱交換器的立體圖。板1具有四個(gè)板開(kāi)口12。
圖3是僅示出熱交換器的管道2a、2b中的兩個(gè)和板1中的三個(gè)的高度抽象的略圖。對(duì)于該圖示,可以假定釬焊材料3a、3b是釬焊箔的形式。釬焊箔可以在大面積上被切割,使得釬焊材料3a、3b僅存在于接觸表面(未示出)處。接觸表面例如是在圖4至圖6中由線標(biāo)記的那些。然而,在該圖示中,可替換地也可以假定釬焊材料3a、3b以鍍層的形式提供。
圖4和圖5示出了波狀管道片4b形式的插入件,其位于一組管道2b中。一個(gè)圖示出了管道片4b的頂側(cè),而另一個(gè)圖示出了管道片4b的下側(cè)。在這種情況下作為釬焊膏施加的釬焊材料3b已經(jīng)(不完全但主要是)由粗線表示。
圖6示出了波狀翅片4a形式的插入件的細(xì)節(jié),其位于另一組管道2a中。此處,同樣以釬焊膏的形式施加的另一釬焊材料3a已經(jīng)通過(guò)直粗線表示——波谷4t的下側(cè)(圖6中不可見(jiàn))上的虛線,波峰4bg的可見(jiàn)頂側(cè)上的實(shí)線。
圖7a示出了基于由兩個(gè)板1(仍然示出為彼此間隔開(kāi))形成的管道2b的可能實(shí)施例的另一抽象略圖,其中存在波狀管道片4b位于管道中。在板邊緣10上布置有與相應(yīng)的管道2a、2b相同的釬焊材料。在圖7a中,在一定程度上更抽象的方式,在冷卻劑管道2b上方僅示出了一個(gè)油管道2a中的一個(gè)。
在按照?qǐng)D7b的實(shí)施例中,與圖7a中所示出的相比,板邊緣10上的釬焊對(duì)于所有的板1或?qū)τ谒械墓艿?a、2b是相同的。在板1的圍繞整個(gè)板外周延伸的彎曲邊緣10上,提供Cu基釬焊材料3a。相比之下,在管道片4b上提供Fe基釬焊材料3b。不言而喻,在油冷卻器中被分配給冷卻液的所有管道2b已經(jīng)以所示出的管道2b的方式設(shè)計(jì)。相比之下,在未示出的所述實(shí)施例的油管道2a中,在油管道2a中以及在相關(guān)聯(lián)的板邊緣10上均提供Cu基釬焊材料3a。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),邊緣10上的相對(duì)少量的銅不會(huì)導(dǎo)致銅溶解現(xiàn)象。
在未示出的示例性實(shí)施例中,波狀管道片4b和波狀翅片4a具有物理上相同的形式,例如如圖6所示出的設(shè)計(jì)。
“無(wú)殼體”熱交換器類型的其它實(shí)施例(未示出)僅在一組管道中具有翅片或管道片。在另一組管道中,突起(柱11)沖壓到板1中,該突起彼此抵靠并且彼此釬焊。這些實(shí)施例將在下文中基于上述按照?qǐng)D8至圖10的其它熱交換器類型進(jìn)一步給出和描述。。
在未示出的實(shí)施例中,在管道2a和/或2b中提供翅片4a和管道片4b的混合。在這種情況下,共同位于一個(gè)管道的翅片4a和管道片4b應(yīng)當(dāng)提供有相同的釬焊材料3a或3b。也可以在每個(gè)管道2a和2b中提供翅片和柱11的混合,或者也可以提供管道片4b和柱11的混合。
未示出并且不太優(yōu)選的其它實(shí)施例中,在板1中僅具有突起(柱11),因此在管道2a、2b中沒(méi)有翅片4a或類似的插入件。在這種情況下,釬焊材料3a、3b也僅在所述接觸表面上提供,即在對(duì)接的突起的表面上提供。接觸表面同樣對(duì)應(yīng)于釬焊連接接縫。
釬焊膏形式的釬焊材料3a、3b的應(yīng)用可以通過(guò)轉(zhuǎn)鼓W或通過(guò)其它裝置實(shí)現(xiàn),以便所述過(guò)程可以以有效的方式進(jìn)行,也就是說(shuō)以適于大規(guī)模生產(chǎn)的方式。絲網(wǎng)印刷法也是已知的并且適合于釬焊應(yīng)用。由于至少兩種不同的釬焊材料3a、3b,分開(kāi)的生產(chǎn)線是有利的。應(yīng)至少防止釬焊材料之間的接觸。
圖8示出了布置在殼體30中的熱交換器板1的堆疊。板1僅具有兩個(gè)板開(kāi)口12,例如用于油的。凸緣5位于最上板1的開(kāi)口12上。殼體30具有入口31和出口32,例如用于冷卻液CL的。圖9示出了所述類型的堆疊本身。圖10示出了以部分分解圖示出的堆疊。用于冷卻液CL的堆疊中的最上管道2b已經(jīng)以分解形式示出。此外,在用于油的堆疊的最上管道2a中示出了板對(duì)。在該示例性實(shí)施例中,管道2b中的釬焊材料3b以釬焊箔的形式插入。在其它管道2a中,釬焊粉可以施加到位于其中的翅片4a上。如附圖所示,管道2b主要形成有沖壓到板1中的柱11。相對(duì)的柱11彼此釬焊。此處將昂貴的釬焊材料3a或3b僅施加到柱的尖端是足夠的。
圖11至圖13示出了使用類似于圖1至圖7的實(shí)施例的僅具有封閉通道的“無(wú)殼體”熱交換器的另一示例性實(shí)施例。圖14示出了使用類似于圖8和圖10的實(shí)施例的在具有封閉的通道和開(kāi)放通道的殼體中的熱交換器的另一示例性實(shí)施例。
圖11示出了最上通道2a的視圖,該通道優(yōu)選為冷卻液通道。可以看到熱交換器部件1,特別是具有傾斜凸起邊緣10a的熱交換器板1。板1的邊緣10a被連接以形成封閉的通道。四個(gè)孔位于所述熱交換器板1中。另一熱交換器板1放置在頂部,以形成所示出的液體通道。所述另一熱交換器板(未示出)也可以是蓋板,其通常具有比熱交換器板1稍厚的壁。左上側(cè)的孔和右上側(cè)的孔分別是入口通道14和出口通道15的一部分。借助于所述入口通道14和出口通道15,供給與底部相鄰的通道2b(未示出),所述通道2b優(yōu)選為油通道。通道2a和通道2b在垂直板堆疊方向上以通常習(xí)慣的任何比率交替。以這種方式形成的入口和出口通道12、13、14、15在示出了板堆疊的立體圖的圖12中另外清楚可見(jiàn)。相應(yīng)地右下側(cè)的孔和左下側(cè)的孔以及由其形成的在板堆疊中的入口通道12和出口通道13用于冷卻液。因此,可以假定冷卻液流入右下方所示出的冷卻液通道2a,并在左下方再次離開(kāi)所述通道2a(圖1)。
此外,從圖11和圖12可以看出,在每種情況下,一個(gè)波紋管道片4a位于所示出的上部液體通道中,并且優(yōu)選地也位于熱交換器的所有其它液體通道中,在液體通道的入口區(qū)域和出口區(qū)域的左側(cè)和右側(cè)。波紋管道片4a具有兩個(gè)開(kāi)口,每個(gè)開(kāi)口對(duì)應(yīng)于板1中的上述孔中的一個(gè)。因此,開(kāi)口稍大于孔。此外,管道片4a具有弓形波紋,其首先從入口通道通向中間板區(qū)域,并且其次從中間板區(qū)域通向出口通道。為此,在管道片4a中波紋的端部處布置有孔。在形成波紋處,液體可以在管道片4a和下部熱交換器板1之間流動(dòng)。在管道片4a沒(méi)有波紋(即具有平面構(gòu)造)處,液體在管道片4a和上部熱交換器板1之間流動(dòng)。為了進(jìn)一步提高穩(wěn)定性,在波紋管道片4a中還存在單個(gè)葉片11。
在上述中間板或通道區(qū)域中,波紋狀翅片4b位于兩個(gè)管道片4a之間,在圖13中示出了波紋翅片4b的細(xì)節(jié)。眾所周知,管道片4a和翅片4b的波紋具有相應(yīng)的波峰4bg和波谷4t。翅片4b在波紋側(cè)面42中具有切口。
關(guān)于上述實(shí)施例,所有液體通道可具有相同的構(gòu)造。
關(guān)于出現(xiàn)在圖11、圖12和圖13中的釬焊材料提供以下內(nèi)容:銅釬焊材料3b(其在圖11中僅通過(guò)一些厚的弓形線表示,這些線位于波峰4bg上)位于管道片4a的波紋的可見(jiàn)上側(cè)。通過(guò)這種方式,與位于通道2a上的板1(未示出)產(chǎn)生釬焊連接。用于連接到所示出的熱交換器板1的底部的銅釬焊材料3b也位于管道片4a的不可見(jiàn)的下側(cè)上。下側(cè)上的銅釬焊材料3b位于平面區(qū)域上,該平面區(qū)域位于熱交換器板1的底部上,并且所述熱交換器板1的底部也可以理解為波谷4t。
相比之下,鐵釬焊材料3a(在圖11中僅通過(guò)單個(gè)橢圓表示并且在圖13中通過(guò)一些線表示)位于翅片4b的上側(cè)和下側(cè),并位于翅片的波峰4bg和波谷4t上。所述實(shí)施例適用于所示出的上部通道2a和未示出的下部通道2a。
相比之下,只有鐵釬焊材料3a位于分配給冷卻液的所有剩余通道2a中。
在未示出的一個(gè)示例性實(shí)施例中,不僅最上通道2a如關(guān)于釬焊材料3a、3b所描述的那樣構(gòu)造,而且隨后的液體通道2a也是如此構(gòu)造。
圖11至圖13沒(méi)有詳細(xì)示出油通道。油通道可以完全提供有翅片4b(如圖3所示出的)或者也可以具有一些其它構(gòu)造。在所述示例性實(shí)施例中,僅有銅釬焊材料3b位于其中,以便承受油側(cè)的高壓。
在圖11中,還標(biāo)記了兩個(gè)第一部分區(qū)域A,其布置在對(duì)應(yīng)于上述中間板或通道區(qū)域的第二部分區(qū)域B的左側(cè)和右側(cè)。部分區(qū)域A對(duì)應(yīng)于同樣上述的入口和出口區(qū)域。與上述實(shí)施例相反,根據(jù)該實(shí)施例,僅僅上部或者接下來(lái)的液體通道布置有兩種釬焊材料3a、3b,在替代的實(shí)施例中,熱交換器的所有液體通道都布置有一種和另一種釬焊材料3a、3b。銅釬焊材料3b因此位于兩個(gè)部分區(qū)域A中,并且鐵釬焊材料3a位于第二部分區(qū)域B中。獨(dú)特地,銅釬焊材料3b也位于所有油通道中。
圖14更詳細(xì)地示出了油通道。它們位于管中,管在該示例性實(shí)施例中由成對(duì)的板1形成,板1在板邊緣10b處連接,并且因此在每種情況下產(chǎn)生一個(gè)封閉的通道(第一通道2a)。與前述示例性實(shí)施例相反,所述板1僅具有兩個(gè)開(kāi)口。在每種情況下,一個(gè)開(kāi)放通道(第二通道2b)位于管之間。在所述示例性實(shí)施例中存在的殼體G(根據(jù)圖4的堆疊位于所述殼體中)已經(jīng)被表示為虛線框,但是通??梢灶愃朴趫D8的殼體30。冷卻液流過(guò)開(kāi)放通道,所述冷卻液進(jìn)入殼體G并在已經(jīng)流過(guò)開(kāi)放通道之后再次離開(kāi)殼體G。圖14中,冷卻液通過(guò)方塊箭頭表示,油通過(guò)直線箭頭表示。
在所述示例性實(shí)施例中,特別地,銅釬焊材料3b也位于油通道內(nèi)。
在該實(shí)施例中的每種情況下,兩個(gè)其他管道片4c位于開(kāi)放通道中。與前面的示例性實(shí)施例相反,所述其他管道片4c僅具有單個(gè)開(kāi)口。然而,它們也具有波紋構(gòu)造,以便它們可以像前述示例性實(shí)施例的管道片4a一樣被流過(guò)。開(kāi)口對(duì)應(yīng)于上述兩個(gè)板開(kāi)口中的一個(gè)。銅釬焊材料3b位于所示出的上部開(kāi)放通道中,而鐵釬焊材料3a位于未詳細(xì)示出的剩余開(kāi)放通道中。在圖14中,銅釬焊材料3b被示出為釬焊膜,但不限于此。它也可以是諸如釬焊膏或釬焊涂層。釬焊膜設(shè)置有切口,以便釬焊材料3b僅存在于需要的地方,例如為了連接彼此相對(duì)并且構(gòu)造在板1中的兩個(gè)葉片11,并且所述葉片11在每種情況下突出到開(kāi)放通道中。
在示例性實(shí)施例中示出的熱交換器的那些部分的基本材料是不銹鋼。在未示出的其他示例性實(shí)施例中,其可以是諸如鋁合金或可以是用相應(yīng)不同的釬焊材料釬焊的另一種金屬。
除了用作油冷卻器之外,根據(jù)本發(fā)明的熱交換器可以有利地用于所有可能的應(yīng)用,特別是對(duì)于其中試圖消除某些金屬元素(例如在這種情況下是銅)的應(yīng)用。
參照本發(fā)明的具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的特定特征和元素的各種替換形式。存在特征、元素和操作方式的例外(與上述每個(gè)實(shí)施例彼此排斥或者相互矛盾),應(yīng)當(dāng)注意,參照一個(gè)特定實(shí)施例進(jìn)行描述的可替換的特征、元素和操作方式能夠應(yīng)用于其他實(shí)施例。
僅通過(guò)示例的形式展示了上文描述及圖中示出的實(shí)施例,并且這些實(shí)施例并不旨在限制本發(fā)明的概念和原理。這樣,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)理解的是,對(duì)元件及其配置可以進(jìn)行多種改變,且不背離本發(fā)明的精神和范圍。