專利名稱：熱交換器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用作汽車油冷卻器的熱交換器以及它的制造方法。
背景技術(shù)：
已公知的板式熱交換器由相互疊置的板構(gòu)成。在各板之間形成空腔，分別被第一介質(zhì)及第二介質(zhì)穿流。
當(dāng)它作為散熱器使用時(shí)，第一介質(zhì)為冷卻水，第二介質(zhì)則為待冷卻的工作介質(zhì)，例如，在內(nèi)燃機(jī)的油冷卻器中，第二介質(zhì)為機(jī)油。除此之外，它還可用作冷卻裝置如汽車空調(diào)裝置的蒸發(fā)器，在這種情況下，兩種介質(zhì)中一種為冷卻劑，而另一種為制冷劑。
在上述熱交換器中，所述板帶有突出部，以便在各板間形成接觸點(diǎn)。各板在接觸點(diǎn)部位相互固定。另外，各板在外側(cè)密封地緊貼在一起，這樣，冷卻介質(zhì)或工作介質(zhì)只能在空腔中穿流。為此，第一和第二介質(zhì)分別通過(guò)一個(gè)相應(yīng)的流入管道流入，并通過(guò)一個(gè)排出管道流出。在這里，流入管和排出管分別作為集流管，所有相應(yīng)空腔中的流體則流入到它們之中或從它們之中排出。
板式熱交換器通常都在流道內(nèi)裝有具有加大紊流作用的折流板并固定在熱交換板上，以改善熱交換效率并增大表面面積。這樣，除了改善流道的熱動(dòng)力性能外，還顯著提高了散熱器的強(qiáng)度。
這種紊流板有一個(gè)缺點(diǎn)在制作通孔的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生少量的切屑，從而使流經(jīng)的介質(zhì)被污染。另外，雜質(zhì)會(huì)在紊流板區(qū)域沉積。這樣會(huì)妨礙介質(zhì)在空腔中的穿流。此外，它們作為一個(gè)需額外制作的部件，將導(dǎo)致制造成本和材料成本的增加，從而提高了熱交換器的價(jià)格。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種熱交換器，以克服這些已知熱交換器的缺點(diǎn)。
一種符合本發(fā)明的板式熱交換器將會(huì)實(shí)現(xiàn)上述目的，并且通過(guò)一種本發(fā)明所述的方法能夠以更佳的方式制造這種熱交換器。
一種熱交換器，尤其是汽車上所使用的油冷卻器，由相互連接的板構(gòu)成。在這些板之間形成了對(duì)外封閉的空腔。第一或第二介質(zhì)分別通過(guò)至少一個(gè)流入和流出管道交替輸入到各空腔中，并且這些空腔被各自相應(yīng)的介質(zhì)穿流。同時(shí)，這些板所具有的構(gòu)形使得在各板之間形成接觸點(diǎn)。各板在接觸點(diǎn)區(qū)域相互連接。而且，這些板的結(jié)構(gòu)使得在各板之間流動(dòng)的第一介質(zhì)或第二介質(zhì)，在從相應(yīng)的流入管道流至相應(yīng)的流出管道時(shí)的流程不是直線。
這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于，流經(jīng)的介質(zhì)在其流程中被局部多次折流，從而改善了流體在整個(gè)板寬度內(nèi)的分布。根據(jù)流經(jīng)介質(zhì)的流動(dòng)性能(粘度)，它也可以產(chǎn)生紊流。流體在流道中不斷改變的方向以及在敞開(kāi)的波紋通道區(qū)域可能出現(xiàn)的旋渦，使得所形成的交界層被撕裂。這樣就改善了熱傳遞。
按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選結(jié)構(gòu)，板具有一個(gè)不斷重復(fù)的波紋構(gòu)形(Wellenprofil)，該首先沿與通流方向垂直的方向延伸，這里的通流方向指從介質(zhì)的進(jìn)口至出口的直線連接方向。波紋構(gòu)形圍繞著這個(gè)方向成之字形延伸。這樣的波紋構(gòu)形以一種簡(jiǎn)單的方式形成了流體導(dǎo)向區(qū)，用來(lái)對(duì)在相應(yīng)空腔中穿流的介質(zhì)進(jìn)行導(dǎo)向。流體在其流程中被以優(yōu)選的方式多次折流，也就是說(shuō)，不僅僅是在板的平面之內(nèi)，而且還在板的平面之外被折流。在板與板之間的距離不相同的區(qū)域，流速也不同。同時(shí)整個(gè)介質(zhì)很好地分布在板的整個(gè)面積范圍內(nèi)，從而盡可能地優(yōu)化了對(duì)整個(gè)傳熱面的利用。
按照另一個(gè)結(jié)構(gòu)，在流體區(qū)域之間的波紋構(gòu)形的兩側(cè)壁為直線延伸，在這種情況下，波紋構(gòu)形的延伸特征由側(cè)壁長(zhǎng)度、兩側(cè)壁之間形成的側(cè)壁夾角和波紋構(gòu)形的深度決定。波紋構(gòu)形的橫斷面由其在側(cè)壁區(qū)域以及在彎曲區(qū)域的延伸決定，而優(yōu)選的結(jié)構(gòu)則可在這個(gè)區(qū)域偏離這種橫斷面形狀。
在這里，尤其是之字形延伸的波紋構(gòu)形的特征由側(cè)壁長(zhǎng)度、相鄰側(cè)壁之間形成的側(cè)壁夾角和波紋構(gòu)形的深度決定。在本發(fā)明優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，側(cè)壁長(zhǎng)度為8到15mm，優(yōu)選為9到12mm。構(gòu)形深度(即波峰到板的中心平面的距離)的代表值為0.3到1.5mm。在許多應(yīng)用中，構(gòu)形深度優(yōu)選為0.5到1mm，其中更佳為大約0.75mm。波紋構(gòu)形的側(cè)壁之間的夾角優(yōu)選為45°到135°，而特別是在90°左右，可以在熱交換器的流體分布、流速和流量功率方面達(dá)到一個(gè)良好的平衡。
側(cè)壁長(zhǎng)度和側(cè)壁夾角一方面對(duì)波紋構(gòu)形的流體導(dǎo)向功能產(chǎn)生影響，另一方面又影響著相鄰板之間的接觸點(diǎn)的布置，而后者對(duì)熱交換器的穩(wěn)定性來(lái)說(shuō)則是必需的。在許多應(yīng)用中，出于減輕重量和改善熱交換的原因，常選擇材料較薄的板，這樣，如果板之間沒(méi)有相互支撐，在介質(zhì)施加壓力的情況下，就無(wú)法保證板的固有剛性。
因此，在一個(gè)優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，各板在接觸點(diǎn)處通過(guò)硬釬焊實(shí)現(xiàn)連接，為此，板至少有一面要涂覆助焊劑如釬料。側(cè)壁長(zhǎng)度和側(cè)壁夾角的選擇，優(yōu)選地取決于穿流的介質(zhì)和它的粘度。側(cè)壁長(zhǎng)度和側(cè)壁夾角對(duì)所達(dá)到的流速和與之相關(guān)的熱交換有很大的影響，因此，在每次實(shí)際應(yīng)用中都應(yīng)選擇適合的長(zhǎng)度和角度。前面所給出的值主要涉及作為汽車油冷卻器所使用的熱交換器，在這里，熱交換發(fā)生在機(jī)油和冷卻水之間。另外，這些值當(dāng)然也與板的尺寸和板之間的間隔所帶來(lái)的間隙有關(guān)。
波紋構(gòu)形基本上由以下兩個(gè)方面決定垂直于構(gòu)形外邊的橫斷面的形狀，以及間隔開(kāi)的波紋構(gòu)形各段在整個(gè)板范圍內(nèi)的、沿與波紋構(gòu)形長(zhǎng)度方向相垂直的方向的先后順序。在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，各段構(gòu)形的間隔是恒定的，即兩段相鄰波紋構(gòu)形之間的距離是固定的。波紋構(gòu)形的一種優(yōu)選形狀是，波尾的外側(cè)具有一個(gè)平面區(qū)。這個(gè)平面區(qū)的寬度為0.1到0.4mm。通過(guò)這個(gè)平面區(qū)，相鄰兩個(gè)板之間形成一個(gè)良好的、平整的支承面，從而使相鄰的板之間可以方便并穩(wěn)固地相互支承或連接——例如通過(guò)硬釬焊。
板的材料優(yōu)選采用鋁。這種材料的優(yōu)點(diǎn)在于密度低，同時(shí)通過(guò)沖壓可輕易地形成波紋構(gòu)形。為了使兩個(gè)相鄰的板在接觸點(diǎn)區(qū)以及邊緣區(qū)連接，可將至少一側(cè)完全涂覆上助焊劑如硬釬料。而根據(jù)所用的助焊劑以及所涂助焊劑的涂層厚度，也可在兩側(cè)涂覆上助焊劑。特別是在邊緣區(qū)及流入和流出管道區(qū)，助焊劑的涂覆應(yīng)起到以下作用在一個(gè)連接工序中通過(guò)一個(gè)連接工具(硬釬焊爐)使兩個(gè)相鄰的板之間形成流體密封的連接，而不需要使用其它的輔助工具或助劑。
在進(jìn)一步改型的結(jié)構(gòu)中，板可以帶有孔，它們可在熱交換器區(qū)域作為流入管道和流出管道，而孔的軸心垂直于板平面。在這里，孔被特別地設(shè)置在與板的基準(zhǔn)水平面相比突出的部位。這個(gè)突出部在形成時(shí)，要使得每隔一個(gè)板之間的空腔，突出部與下一個(gè)板之間形成密封連接，這樣，只有在每隔一個(gè)板之間的空腔的情況下，孔與板之間的空腔之間才形成流體連接。通過(guò)這種方法，就可以在不使用管道的情況下，使流體流入到板之間的空腔中并從板之間的空腔中流出，從而它們交替地被冷卻介質(zhì)或工作介質(zhì)穿流。
一個(gè)突出部和一個(gè)相鄰板之間的流體密封的接觸面，不僅可通過(guò)形狀配合的連接實(shí)現(xiàn)，還可以通過(guò)其它連接技術(shù)如硬釬焊實(shí)現(xiàn)。為此，突出部具有一個(gè)優(yōu)選為平整的接觸段，它與相鄰板的一個(gè)優(yōu)選為平整的接觸邊相接觸，從而形成一個(gè)流體密封的連接。
突出部以及位于突出部的孔的橫斷面可以不僅僅是圓形的，更多的情況下是具有優(yōu)點(diǎn)的橢圓形或長(zhǎng)孔狀。在這種情況下，長(zhǎng)孔形狀的兩個(gè)軸線中較長(zhǎng)的一條優(yōu)選地垂直于流體的主流動(dòng)方向。這種結(jié)構(gòu)也可改善兩種介質(zhì)之間的熱交換，因?yàn)樵诎宓目傞L(zhǎng)度相同的情況下，熱交換面增大。
另外，可以在流入管道以及與流入管道相對(duì)應(yīng)的孔所在的區(qū)域設(shè)置分配管，它們?cè)谛螤钌蟽?yōu)選地采用波紋構(gòu)形。在本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，分配管的波紋構(gòu)形與其它的波紋構(gòu)形在特征尺寸上不同。其中，分配管的波紋構(gòu)形的側(cè)壁夾角小于45°，優(yōu)選地位于大約5°和大約25°之間。分配管構(gòu)形與板其它區(qū)域的波紋構(gòu)形之間在構(gòu)形形狀上的過(guò)渡既可以是急劇的，也可以平緩的。同時(shí)，分配管承擔(dān)了將流體盡可能均勻地分配到板的整個(gè)寬度范圍內(nèi)的任務(wù)。這會(huì)改善熱交換器的效率，因?yàn)樵谶@種情況下熱交換面實(shí)際上增大了。為了改善介質(zhì)在整個(gè)熱交換器中分布，可在突出部的周圍設(shè)置環(huán)流管道。環(huán)流管道優(yōu)選地由一段尤其是呈環(huán)形圍繞突出部的波紋構(gòu)形構(gòu)成。所形成的這樣一段的流動(dòng)阻力小，并且若干段波紋構(gòu)形與其接通，這樣也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)介質(zhì)的分配功能。
按照本發(fā)明中熱交換器的一個(gè)特別簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)的實(shí)施形式，該熱交換器由連續(xù)的板制成。在這里，板的兩側(cè)的波紋構(gòu)形可以不同。特別是熱交換器可以由一個(gè)板疊構(gòu)成，這個(gè)板疊中的各板完全相同。特別是相鄰的板相互之間可以反轉(zhuǎn)180度，而旋轉(zhuǎn)軸垂直于板平面。如果對(duì)應(yīng)于流入管道的孔由突出部形成，并且交替地對(duì)應(yīng)于兩種不同的管路，那么這種板疊就特別具有優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，在流入管道區(qū)域的突出部?jī)?yōu)選為橫斷面呈截錐形的拱頂。也可采用橫斷面為橢圓形的拱頂狀突出部。
在這里，板之間既可以是相互一致或相似，也可以互不相同。相互一致的板在波紋構(gòu)形的特征及形狀上是相同的。互為對(duì)應(yīng)的兩個(gè)板在結(jié)構(gòu)上相同，但也可以具有不同的側(cè)壁夾角?；閷?duì)應(yīng)的板優(yōu)選地具有不同形狀的波紋構(gòu)形和/或不同的特征尺寸值，但在邊的形狀以及板的前后兩側(cè)的形狀上相互對(duì)應(yīng)。在特征尺寸中，只是在側(cè)壁夾角上不同的兩個(gè)相互對(duì)應(yīng)的板交替使用，其優(yōu)點(diǎn)在于，板之間接觸點(diǎn)的位置和相對(duì)位置在構(gòu)形區(qū)域可根據(jù)所需的剛性和流量以簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行優(yōu)化。
板之間通過(guò)硬釬焊連接起來(lái)。為了在板的邊緣區(qū)域?qū)崿F(xiàn)良好的密封并保證熱交換器的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可將板的邊彎曲，其高度應(yīng)使得至少兩個(gè)相鄰板在邊緣處緊貼并搭接。在邊緣處搭接的板的數(shù)量可達(dá)5個(gè)。搭接的板的數(shù)量越多，由此而形成的、將熱交換器的外側(cè)閉合的壁的剛性越好。這同時(shí)有助于板對(duì)外形成長(zhǎng)期穩(wěn)定、耐壓性好、流體密封的封閉。在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，波紋構(gòu)形一直延伸到邊緣處，尤其是延伸覆蓋了其整個(gè)寬度。在這里，在波紋構(gòu)形的成形中必須注意到板還應(yīng)可以搭接，而波紋構(gòu)形在邊緣處的延伸則要與兩個(gè)相鄰板的安裝位置相配合。
波紋構(gòu)形一直延伸至邊緣中，如果波紋構(gòu)形的終點(diǎn)在彎曲部分的底部，那么波紋構(gòu)形則在其深度上伸入到邊緣中。出于生產(chǎn)技術(shù)的原因，邊緣的底部?jī)?yōu)選地位于無(wú)波紋構(gòu)形的區(qū)域，因?yàn)檫@樣就可以在沒(méi)有被構(gòu)形加強(qiáng)的區(qū)域?qū)⑦厪澢?。在?yōu)選的結(jié)構(gòu)中，在邊與波紋構(gòu)形區(qū)之間所形成的槽應(yīng)盡可能地小。在確定槽的尺寸時(shí)，要使得在硬釬焊過(guò)程中流入的釬料能將槽完全充滿或至少將槽填充到這樣的程度，即流經(jīng)槽的介質(zhì)可被忽略不計(jì)。在形成槽時(shí)，不可以讓它成為介質(zhì)的旁路，并且介質(zhì)的主要部分流過(guò)槽，而不是在波紋構(gòu)形區(qū)域。
為了改善熱交換器的對(duì)外穩(wěn)定性以及簡(jiǎn)化冷卻液和工作介質(zhì)的外部流入管道和外部流出管道的連接，可在熱交換器的至少一個(gè)端面上布置一個(gè)在外側(cè)為非異型構(gòu)形的蓋板。這些在外側(cè)為非異型構(gòu)形的蓋板帶有作為連接點(diǎn)的法蘭。這些蓋板的料厚可大于其它板，因此可作為一個(gè)起加強(qiáng)、穩(wěn)定作用的元件，并構(gòu)成了將端面對(duì)外封閉的外殼的一部分。將熱交換器對(duì)外封閉的外殼側(cè)壁則由邊緣構(gòu)成，它作為各板的邊界并和與邊緣相鄰的板搭接。各邊緣之間可通過(guò)硬釬焊形成流體密封的連接。
板疊的穿流性特征取決于沿介質(zhì)的主流動(dòng)方向的相鄰兩板之間的水力直徑。在這里，水力直徑代表著可穿流的流道橫斷面與熱交換面之間的關(guān)系。水力直徑hD相當(dāng)于面積比Fv與面密度Fd之比的4倍。面積比Fv為自由橫斷面fK與兩個(gè)相鄰板之間的流道端面總面積S之比，面密度Fd為傳熱面wF與封閉容積V之比，即hD=4fKSwFV]]>按照本發(fā)明的優(yōu)選結(jié)構(gòu)，水力直徑應(yīng)在介質(zhì)的整個(gè)主流方向上盡可能保持不變。這樣就改善構(gòu)成流道的板之間的空腔的穿流性，并實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的均勻穿流。
按照本發(fā)明的優(yōu)選結(jié)構(gòu)，特別是在熱交換器用作油冷卻器的情況下，水力直徑為1.1mm到2mm。水力直徑的優(yōu)選值為大約1.4mm。在一對(duì)板的波紋構(gòu)形周期內(nèi)，水力直徑的偏差變化不得大于10％，特別是應(yīng)小于5％。當(dāng)然，水力直徑的選擇也與在板之間的空腔中流動(dòng)的介質(zhì)有關(guān)。前面所給出的值適用于作為油冷卻器的熱交換器，它一方面被水另一發(fā)面又被油穿流。
按照一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式，熱交換器的兩個(gè)相鄰板之間的接觸點(diǎn)均勻地分布在板表面上。兩個(gè)相鄰板之間的接觸點(diǎn)的表面密度優(yōu)選為每平方厘米4到7個(gè)，特別優(yōu)選為每平方厘米5到6個(gè)。在這樣一種結(jié)構(gòu)中，如果壓力損失沒(méi)有過(guò)度增加，熱交換器的強(qiáng)度是足夠的。
本發(fā)明中的熱交換器既可作為油冷卻器，也可作為蒸發(fā)器或冷凝器。這樣一種裝置的制冷循環(huán)不僅可用于(汽車)內(nèi)艙的空氣調(diào)節(jié)，還可用于熱源如耗電設(shè)備、蓄能器和電源或渦輪增壓器的增壓空氣的冷卻。當(dāng)在一個(gè)緊湊的、加載了冷卻劑的熱交換器中對(duì)一個(gè)空調(diào)設(shè)備的制冷劑進(jìn)行冷凝，并且在熱交換器中的冷卻劑將熱量散發(fā)到作為另一介質(zhì)的空氣中時(shí)，這個(gè)熱交換器是一個(gè)冷凝器。在用于燃料電池系統(tǒng)時(shí)，另一介質(zhì)的蒸發(fā)或冷凝也可在本發(fā)明的熱交換器中進(jìn)行。
在所有這些作為冷凝器或蒸發(fā)器的應(yīng)用中，采用的是功效高的緊湊型熱交換器，在它里面冷卻劑作為第二介質(zhì)吸收或釋放熱量。在這里，由于制冷劑側(cè)對(duì)清潔度的要求很高，所以不能使用沖壓成形的紊流嵌件，因?yàn)樗鼤?huì)將鋁顆粒帶入到制冷循環(huán)中。除了對(duì)清潔度的要求之外，同時(shí)還必須使在熱交換器中蒸發(fā)或冷凝的流體在進(jìn)口處的分布達(dá)到最佳狀態(tài)。理想的方式是，在蒸發(fā)的情況下，流體在進(jìn)口處主要以液態(tài)分布在整個(gè)板片的寬度范圍內(nèi)，而在冷凝的情況下，流體則以氣態(tài)分布于整個(gè)板片的寬度范圍內(nèi)。蒸發(fā)和冷凝的特點(diǎn)在于兩種介質(zhì)之間的溫差很小。如果待蒸發(fā)的液態(tài)流體或待冷凝的氣態(tài)流體的橫向分布未達(dá)到最佳狀態(tài)，將會(huì)迅速出現(xiàn)功效下降的情況。而本發(fā)明中的熱交換器則可解決上述問(wèn)題。
按照本發(fā)明中的熱交換器的制造方法，在板上沖壓形成波紋構(gòu)形，接著將各板相應(yīng)地對(duì)準(zhǔn)層疊，然后通過(guò)硬釬焊將它們連接起來(lái)。按照優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，板之間相互層疊時(shí)，每?jī)蓚€(gè)相鄰的板之間互為反轉(zhuǎn)180度。對(duì)板進(jìn)行硬釬焊連接時(shí)，各板的邊之間為密封連接，同時(shí)，相鄰板之間通過(guò)構(gòu)形上的接觸點(diǎn)連接在一起。這樣就以特別優(yōu)選的結(jié)構(gòu)制成一個(gè)穩(wěn)定的、抗扭曲的元件。


下面通過(guò)附圖和實(shí)施例對(duì)發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。其中，圖1a，1b為符合本發(fā)明的板的正面和背面；圖2為上述板的層疊示意圖；圖3為多個(gè)層疊在一起的板的側(cè)邊部的剖視圖；圖4為孔區(qū)域的分配管道的放大示意圖；圖5為帶有連接法蘭的蓋板示意圖；圖6為一個(gè)流體在所有的板間空腔中穿流時(shí)流體的變向；圖7a-7d表示重力對(duì)液體分布的影響；
圖8表示沿著兩個(gè)板之間空腔中介質(zhì)的主流動(dòng)方向，在波紋構(gòu)形的一個(gè)波形周期內(nèi)的水力直徑；圖8a為一個(gè)熱交換器板的俯視圖；圖8b表示沿著兩個(gè)板之間空腔中介質(zhì)的主流動(dòng)方向的水力直徑；圖8c這隨著兩板間接觸點(diǎn)密度的變化，熱交換器的強(qiáng)度和壓力損失的變化圖；圖9為熱交換器板的剖視圖；圖10為熱交換器的一個(gè)板；圖11a、b分別為一種熱交換器的局部橫斷面圖；圖12a、b分別為一種熱交換器的局部橫斷面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1a和1b分別為發(fā)明中的板的正面和背面，圖2中則是由圖1a和1b所示的板所構(gòu)成的板層疊示意圖。
板10具有一個(gè)本體11，它的正面和背面分別帶有波紋構(gòu)形12，該構(gòu)形是通過(guò)沖壓在本體11上形成的。在圖1a和1b所示的實(shí)施例中，如圖1b所示的背面波紋構(gòu)形12相當(dāng)于圖1a所示的正面的反構(gòu)形。在這里，波紋構(gòu)形12由若干側(cè)壁14構(gòu)成，側(cè)壁之間形成夾角13，各側(cè)壁具有固定的側(cè)壁長(zhǎng)度15，并與彎曲部16相連。波紋構(gòu)形在板10上橫向延伸。在板的長(zhǎng)度方向上先后形成了多個(gè)波紋構(gòu)形12，而波紋構(gòu)形的前后排列稠密并相互對(duì)齊。同時(shí)板10具有一個(gè)環(huán)繞一圈的彎曲邊緣17，它形成了板的側(cè)邊界。而波紋構(gòu)形12則一直延伸到該邊緣之內(nèi)。
波紋構(gòu)形12可通過(guò)沖壓在板10中成形。沖壓可以這樣進(jìn)行，即板10的兩面帶有相互不同的波紋構(gòu)形，特別是一面的波紋構(gòu)形12是另一面的波紋構(gòu)形12的反構(gòu)形，如圖1a和1b中所示的實(shí)施例。當(dāng)然板10的兩面也可以具有相同的波紋構(gòu)形12。板10的兩個(gè)面上的波紋構(gòu)形可以相互對(duì)齊，也可以相互錯(cuò)開(kāi)。首先，波紋構(gòu)形12的橫斷面特征在于，它具有一個(gè)波尾，它形成一個(gè)與板平面平行的平面區(qū)。這個(gè)平面區(qū)的寬度優(yōu)選為0.1mm到0.4mm。
該板的四角各有一個(gè)孔18，它們垂直穿過(guò)板。其中的兩個(gè)孔位于一個(gè)突出部19內(nèi)。這兩個(gè)孔中的一個(gè)用于將工作介質(zhì)輸入到兩個(gè)板之間的區(qū)域，而另一個(gè)在直徑上與其對(duì)置的孔則用于工作介質(zhì)的排出。另一對(duì)孔用于冷卻劑的輸入和排出。如果板10如圖2所示層疊在一起，那么對(duì)應(yīng)于工作介質(zhì)或冷卻劑的管道分別輪流與兩個(gè)板10之間的空腔20連通，因?yàn)榭?8所對(duì)應(yīng)的突出部19與相鄰的板10接觸。在板疊21中，孔18形成了冷卻劑和工作介質(zhì)的流入管道和流出管道。圖2為圖1a和1b中所示的板10所形成的板疊21的透視圖。
圖3是圖2中所示板疊的截面圖。板10相互疊置在一起。各相鄰邊的彎曲邊緣17相互接觸，這樣若干板的邊相互疊置。對(duì)相鄰兩板的的邊緣17進(jìn)行硬釬焊，從而它們之間形成流體密封的連接。此外，相鄰兩板上處于不同區(qū)域的波紋構(gòu)形12緊貼在一起。通過(guò)對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行硬釬焊也使板相互連接。為了進(jìn)行釬焊，可在這些板的一側(cè)或兩側(cè)涂覆釬料。在相鄰的板10之間分別形成了空腔20，這些空腔被工作介質(zhì)或冷卻劑穿流。板疊在結(jié)構(gòu)上使得空腔20交替地被工作介質(zhì)和冷卻劑穿流，這樣冷卻劑從每個(gè)板10的一側(cè)流過(guò)，而工作介質(zhì)則從板的另一側(cè)流過(guò)。這樣，冷卻劑和工作介質(zhì)可通過(guò)每個(gè)板10進(jìn)行熱交換。
由于板帶有波紋構(gòu)形，空腔20在許多位置上具有不同的內(nèi)徑。流體在流道中不斷改變的方向以及在敞開(kāi)的波紋通道區(qū)域所出現(xiàn)的旋渦，使得所形成的交界層被不斷撕裂。與一個(gè)平流道相比，這種結(jié)構(gòu)明顯改善了熱傳遞。
這還促進(jìn)了兩種介質(zhì)通過(guò)板10所進(jìn)行的另外的熱交換。另外，通過(guò)板10的這種結(jié)構(gòu)，可使從流入管道到流出管道之間的流程為非線性的。而根據(jù)介質(zhì)的粘度，空腔20的這種結(jié)構(gòu)使得整個(gè)或部分流體出現(xiàn)紊流，從而改善了工作介質(zhì)和冷卻劑之間的熱交換。此外，波紋構(gòu)形12在垂直于板10的長(zhǎng)度方向上的延伸，使得相應(yīng)的介質(zhì)分布到板的整個(gè)寬度范圍內(nèi)，從而可以更好地利用板10所形成的熱交換面，這樣就進(jìn)一步提高了所述熱交換器的效率。在它內(nèi)部還可以裝上一個(gè)流體導(dǎo)向元件，這樣兩個(gè)相鄰板10之間的流體象道爾頓格柵(Daltongitter)一樣不斷流向接觸點(diǎn)，它們相當(dāng)于流體障礙或流體折流點(diǎn)。另外，這些接觸點(diǎn)還起著板之間的支撐作用，從而具有使板10穩(wěn)定的功能，特別是板10的目標(biāo)特性(Bestimmungsverhalten)。為了得到圖8中所示的兩板之間水力直徑的均勻值，相鄰板的構(gòu)形上的接觸點(diǎn)的布置是非常重要的。這些值來(lái)自于相對(duì)兩個(gè)板的波紋構(gòu)形以及構(gòu)形的延伸。一個(gè)均勻的水力直徑保證了流體在波紋構(gòu)形以及板之間空腔的整個(gè)寬度范圍內(nèi)的均勻流動(dòng)。通過(guò)對(duì)波紋構(gòu)形結(jié)構(gòu)上的選擇可以得到能滿足使用目的的最佳水力直徑。
圖4為帶有波紋構(gòu)形12的板10的放大圖，波紋構(gòu)形由相互之間的夾角13為45°的側(cè)壁14形成。板10的帶有彎曲的邊緣17，波紋構(gòu)形12一直延伸到邊緣17之中。
在這一圖中尤其展示了在兩個(gè)孔18之間區(qū)域，而這兩個(gè)孔中的一個(gè)形成一個(gè)拱頂狀的突出部19。在兩個(gè)孔18之間的區(qū)域，特別是在孔18到其附近的邊緣17之間的區(qū)域形成了分配管道22。分配管道22也是由一個(gè)波紋構(gòu)形23構(gòu)成，這個(gè)構(gòu)形的側(cè)壁夾角和側(cè)壁長(zhǎng)度與板10其它區(qū)域上的波紋構(gòu)形不同。特別是其側(cè)壁夾角小于45°。在不帶突出部19的孔所在的區(qū)域，分流管道22將流入的介質(zhì)引入到相應(yīng)的空腔中，其流動(dòng)方向垂直于板10的主長(zhǎng)度方向，這樣就使得流體在板的整個(gè)寬度內(nèi)均勻分布。另一個(gè)孔18則被一個(gè)帶有突出部19所環(huán)繞，而這個(gè)突出部緊靠在板疊中與它相對(duì)的板10的孔的區(qū)域上并形成密封，并通過(guò)硬釬焊與這個(gè)區(qū)域連接在一起。這樣空腔20與對(duì)面的板10之間形成流體密封的閉合，從而使流體無(wú)法在這個(gè)孔18和空腔之間流動(dòng)，這樣，在這個(gè)孔18中穿流的介質(zhì)只有在穿過(guò)對(duì)面的板10之后才能進(jìn)入到下一個(gè)空腔20中。為了增大橫斷面，這個(gè)孔18也可以是長(zhǎng)孔形，長(zhǎng)孔的軸線優(yōu)選地垂直于主通流方向H。
另外如圖4a所示，還可在拱頂狀的突出部19周圍設(shè)置一個(gè)非異型構(gòu)形的環(huán)形區(qū)99，它形了一個(gè)通道，將若干波紋構(gòu)形23和分配管道22相互連接起來(lái)，由于它形成了一個(gè)流動(dòng)阻力低的區(qū)域，從而使介質(zhì)可以達(dá)到良好的橫向分布。在這里，環(huán)形區(qū)域19的沖壓深度基本上與波紋構(gòu)形23的沖壓深度相同。
圖5是蓋板24的俯視圖，它具有四個(gè)連接法蘭25，這些法蘭與板疊21的板10上的孔18對(duì)準(zhǔn)。這種蓋板可布置在板疊10的一側(cè)或兩側(cè)，并將板疊從外面封閉。蓋板24至少在其外側(cè)不帶有波紋構(gòu)形12。如果板疊的兩側(cè)分別布置一個(gè)蓋板24，那么這兩個(gè)蓋板中的一個(gè)具有四個(gè)連接法蘭25，或者是一個(gè)蓋板具有1、2或3個(gè)連接法蘭25，而位于對(duì)面的另一個(gè)蓋板則具有4個(gè)連接法蘭25中剩余的法蘭。連接法蘭25分別與連接孔對(duì)應(yīng)。連接法蘭25用于連接輸入和輸出工作介質(zhì)和冷卻劑的外部管道。另外，蓋板24起加強(qiáng)板疊21的作用并形成位于端面的外殼壁。在這里，蓋板24具有一個(gè)邊緣17，它與板10的邊緣17相匹配。各板的邊緣17相互重疊，在如圖2所示的板疊中形成熱交換器的側(cè)壁。如圖2所示的板疊21具有連接法蘭25和一個(gè)蓋板24，從而形成一個(gè)熱交換器。這種熱交換器可作為汽車的油冷卻器使用。
圖6中是一個(gè)板疊21，它由一個(gè)底板88、板10和具有三個(gè)孔18、18a的蓋板89構(gòu)成?？?8用于第一介質(zhì)的流動(dòng)，這個(gè)介質(zhì)在各板之間以下面的方式穿流，即各板間的空腔20被同時(shí)穿流。第二介質(zhì)通過(guò)孔18a進(jìn)入到板疊中，又通過(guò)孔18b進(jìn)入到底板中并從板疊中排出。
通過(guò)至少一個(gè)位于孔18a和18b之間、且從外部無(wú)法看見(jiàn)的間壁，將用于第二介質(zhì)的各流道分為至少兩個(gè)流程，它們被先后穿流并分別具有一個(gè)或多個(gè)流道。與之相反，用于第一介質(zhì)的各流道被同時(shí)穿流。在一個(gè)改變的實(shí)施例中，用于第一介質(zhì)的各流道同樣被分為兩個(gè)流路，它們被先后穿流。
在圖7a到7d中所顯示的是，根據(jù)在熱交換器的安裝位置的重力方向G，板間空腔20中不同的主通流方向H，以及在作為冷凝器使用的情況下對(duì)板間空腔中介質(zhì)分布的最佳影響。圖7a和7c展示的是蒸發(fā)器的應(yīng)用情況。從圖7a和7c中可以看出，主通流方向H與重力方向G相垂直或反平行，在介質(zhì)為液態(tài)的情況下，這取決于是板的較長(zhǎng)的一邊L還是較短的一邊S與重力方向G處于同一方向。重力將會(huì)促進(jìn)介質(zhì)的橫向分布(按照主通流方向)。而在圖7b和7d中，如果重力方向G對(duì)在各板之間的介質(zhì)分布起反作用，那么最好是氣態(tài)的介質(zhì)在板10之間進(jìn)行分布。
圖8展示的是沿著主通流方向H，在整個(gè)波紋構(gòu)形中的水力直徑，而圖8a顯示了波紋構(gòu)形的結(jié)構(gòu)，它上面帶有用圓圈98標(biāo)出的相鄰的板10的接觸點(diǎn)。從圖中可以看出，在從相鄰板的波紋構(gòu)形23所得到的圖案的整個(gè)周期內(nèi)，波紋構(gòu)形的波段寬度在1.2和1.6之間波動(dòng)，中間值約為1.4。優(yōu)先選擇波紋構(gòu)形的這種結(jié)構(gòu)，可以使水力直徑在主通流方向上盡可能保持不變。
圖8a是一個(gè)板的俯視圖，在這里，熱交換器的兩個(gè)相鄰板之間接觸點(diǎn)用圓圈標(biāo)出?？梢郧宄乜闯?，接觸點(diǎn)在板表面是均勻分布的。一個(gè)優(yōu)選的、保證足夠強(qiáng)度的接觸點(diǎn)面密度是每平方厘米4到7個(gè)，特別優(yōu)選的是每平方厘米5到6個(gè)。下面通過(guò)圖8b、8c詳細(xì)說(shuō)明。
圖8b展示的是若干波紋構(gòu)形周期內(nèi)即沿著介質(zhì)的主流動(dòng)方向H，兩個(gè)板之間的流道的水力直徑hD。接觸點(diǎn)的面密度較大時(shí)，它的延伸趨勢(shì)如圖8b中中斷的曲線所示，因?yàn)檠刂髁鲃?dòng)方向H看，太多的接觸點(diǎn)并排布置將限制流道的橫斷面。這可以通過(guò)水力直徑的下降40看得很清楚。通過(guò)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，特別是接觸點(diǎn)的均勻分布，可以將這種下降消除或減少，從而使水力直徑保持一個(gè)連續(xù)的延伸趨勢(shì)。流道中的這種水力直徑下降越少，流道中流動(dòng)介質(zhì)所經(jīng)過(guò)的瓶頸就越少，也就是說(shuō)，在相同的接觸點(diǎn)面密度條件下，壓力損失越少。
一個(gè)均勻的分布可以通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)，板的波紋構(gòu)形的兩個(gè)直線延伸的側(cè)壁之間的彎曲部與相鄰板的彎曲部錯(cuò)開(kāi)。具有優(yōu)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)是，從主流動(dòng)方向看，相鄰板的彎曲部這樣錯(cuò)開(kāi)，即每個(gè)彎曲部沿與主流動(dòng)方向相垂直的方向被兩個(gè)板的兩個(gè)接觸點(diǎn)從側(cè)壁包圍，它們之間的距離與到其它接觸點(diǎn)的距離相同或相似，并在它們之間形成一個(gè)流體通道，通過(guò)這里的流體流量適中，從而不會(huì)使在板之間形成的流道出現(xiàn)不應(yīng)當(dāng)?shù)膲毫p失。另外，兩個(gè)接觸點(diǎn)之間的距離也不可過(guò)大，否則會(huì)使熱交換器的強(qiáng)度出現(xiàn)局部的弱化。
圖8c顯示的是，隨著兩個(gè)板之間的接觸點(diǎn)密度BD的改變，熱交換器壓力損失DV和強(qiáng)度F的變化。熱交換器的強(qiáng)度隨著接觸點(diǎn)密度BD呈線性增加，在圖8c中用直線41表示。與之相反，在這個(gè)圖中壓力損失的變化42是呈曲線上升的；這樣，強(qiáng)度F與壓力損失DV之間的比F/DV的最大值出現(xiàn)在接觸點(diǎn)密度BD1處。而現(xiàn)在按照本發(fā)明壓力損失就會(huì)減少(44)，而前面所述的最大值則會(huì)變大，從而移動(dòng)到一個(gè)更大的接觸點(diǎn)密度BD2處。實(shí)驗(yàn)顯示，接觸點(diǎn)密度為每平方厘米4到7個(gè)并且優(yōu)選為每平方厘米5到6個(gè)時(shí)，會(huì)達(dá)到可靠的強(qiáng)度，而且壓力損失處于可接受的范圍。
另外，如圖8c中箭頭46所示，在壓力損失DV不變的情況下，也可以通過(guò)提高接觸點(diǎn)密度BD，來(lái)增加熱交換器的強(qiáng)度F。
圖9中是一個(gè)熱交換器板30的剖視圖。兩個(gè)相鄰板之間的連接點(diǎn)由兩個(gè)板的波紋構(gòu)形的交叉點(diǎn)決定。為了使板的邊緣到靠近邊緣的交叉點(diǎn)之間的距離不致于過(guò)大，與波紋構(gòu)形在板內(nèi)部的側(cè)壁的幾何形狀相對(duì)比，優(yōu)選對(duì)最外面的測(cè)面的幾何形狀進(jìn)行改動(dòng)。因此在圖9的板中，最外面的側(cè)壁31的夾角2b與內(nèi)部的側(cè)壁32的夾角2a不同。如圖9所示，板30的邊緣區(qū)的側(cè)壁夾角的一半b為60°，而板的中央?yún)^(qū)的側(cè)壁夾角的一半為45°。這樣，連接點(diǎn)在板的邊緣區(qū)33的分布就更均勻，從而提高了熱交換器的抗壓強(qiáng)度。
圖10中是一個(gè)熱交換器的板35，它的波紋構(gòu)形34一直延伸到板的彎曲邊36處，而所留下的邊部通道37可能會(huì)導(dǎo)致不應(yīng)有的旁流，因此通道的橫斷面非常小，從而可以減少旁流。特別是在一個(gè)釬焊而成的熱交換器中，即當(dāng)板35被涂上釬料時(shí)，釬料進(jìn)入到波紋構(gòu)形34最外面的側(cè)壁38與板的彎曲邊36之間并形成了彎月面，使邊部通道37變小或更佳的是將其封閉。
為了降低熱交換器所造成的壓力損失，板的開(kāi)口38和它們所形成的集流通道的橫斷面被加寬成橢圓形。
圖11a是熱交換器42的板41的橫斷面圖，這個(gè)熱交換器由若干板41構(gòu)成，如圖11b所示。各板41分別具有一對(duì)作為流入管道和流出管道的孔43，它們垂直于板的平面，在這里，孔43相對(duì)于各板41的基準(zhǔn)面凸起，以使兩個(gè)孔中的一個(gè)每次都只與第二個(gè)板間空腔44之間形成流體連接。如圖11b所示，每個(gè)凸起的孔43分別緊貼在相鄰板41上未突起的區(qū)域上，這樣，凸起部的高度就等于板41的波紋構(gòu)形的高度。
圖12a是熱交換器52的板51的橫斷面圖，這個(gè)熱交換器由若干板51構(gòu)成，如圖12b所示。各板51分別具有一對(duì)作為流入管道和流出管道的孔53，它們垂直于板的平面，在這里，孔53相對(duì)于各板的基準(zhǔn)面凸起，以使兩個(gè)孔中的一個(gè)每次都只與第二個(gè)板間空腔54之間形成流體連接。如圖12b所示，每個(gè)凸起的孔53分別緊貼在相鄰板51上凸起的孔53上，這樣，凸起部的高度就等于板41的波紋構(gòu)形的高度的一半。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)減少凸起部形成時(shí)所處現(xiàn)的材料變薄的情況，從而至少在這個(gè)區(qū)域提高了熱交換器52的抗拉強(qiáng)度，即內(nèi)部抗壓強(qiáng)度。
權(quán)利要求
1.熱交換器，包括汽車的油冷卻器，由相互連接的板構(gòu)成，在這些板之間形成了對(duì)外封閉的空腔，而第一或第二介質(zhì)分別通過(guò)至少一個(gè)流入和流出管道交替在各空腔中穿流，同時(shí)，這些板上所帶有的構(gòu)形使得在各板之間形成接觸點(diǎn)，各板在接觸點(diǎn)區(qū)域相互固定，其特征在于，板(10)的構(gòu)形和它們的接觸點(diǎn)使得在各板(10)之間流動(dòng)的第一介質(zhì)和第二介質(zhì)，從相應(yīng)的流入管道流至相應(yīng)的流出管道時(shí)的流程為非直線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于，板(10)具有一個(gè)不斷重復(fù)的波紋構(gòu)形(12)，該構(gòu)形沿與主通流方向(H)垂直的方向延伸，并以之字形的形式圍繞著這個(gè)延伸方向上下起伏。
3.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，該波紋構(gòu)形(12)的側(cè)壁(14)在彎曲部之間為直線延伸，在這種情況下，波紋構(gòu)形(12)的特征由側(cè)壁(14)的長(zhǎng)度(15)、側(cè)壁(14)之間形成的側(cè)壁夾角(13)和波紋構(gòu)形的深度決定。
4.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，波紋構(gòu)形的形狀特征由側(cè)壁和彎曲部的構(gòu)形走向決定，其中，相鄰的構(gòu)形按規(guī)定的間距重復(fù)。
5.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，該波紋構(gòu)形的波尾的外側(cè)具有一個(gè)平面區(qū)。
6.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，所述平面區(qū)在波紋構(gòu)形的橫斷面中的長(zhǎng)短為0.1到0.4mm。
7.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，側(cè)壁夾角選擇為45°到135°，特別是90°。
8.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，構(gòu)形深度為0.3mm到2mm，對(duì)于液態(tài)介質(zhì)則選擇為0.5mm到1mm，特別優(yōu)選為0.7mm到0.8mm，而對(duì)于氣態(tài)介質(zhì)選擇為0.6mm到2mm，特別優(yōu)選為1.5mm。
9.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，側(cè)壁長(zhǎng)度(15)為8mm到15mm，特別是9mm到12mm。
10.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，波紋構(gòu)形(12)通過(guò)沖壓在板(10)中形成，其中，板(10)由一種包括鋁的金屬材料構(gòu)成，并至少一側(cè)涂覆上釬料。
11.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，板(10)具有一對(duì)作為流入管道和流出管道的孔(18)，它們垂直于板的平面，其中，孔(18)相對(duì)于各板的基準(zhǔn)面凸起，以使兩個(gè)孔中的一個(gè)每次都只與第二個(gè)板間空腔(20)之間形成流體連接。
12.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，孔的至少一部分所具有的凸起部位被一個(gè)環(huán)形的、不具有波紋構(gòu)形的區(qū)域包圍。
13.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，在對(duì)應(yīng)于流入管道的孔(18)所在的區(qū)域設(shè)置了分配管道(23)，所述分配管道由一個(gè)其側(cè)壁夾角大于其它波紋構(gòu)形的側(cè)壁夾角的波紋構(gòu)形(12)形成。
14.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，對(duì)應(yīng)于流入管道的孔為橢圓形或矩形。
15.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，交替使用的兩個(gè)具有不同波紋構(gòu)形(12)的板(10)，其波紋構(gòu)形(12)的差別在于側(cè)壁長(zhǎng)度(15)、側(cè)壁夾角(13)和構(gòu)形深度中的至少一個(gè)特征。
16.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，板(10)一側(cè)面上的波紋構(gòu)形(12)和板(10)另一側(cè)面上的波紋構(gòu)形(12)的差別在于在于側(cè)壁長(zhǎng)度(15)、側(cè)壁夾角(13)和構(gòu)形深度中的至少一個(gè)特征。
17.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，相鄰接的兩個(gè)板的波紋構(gòu)形相同。
18.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，該熱交換器由一個(gè)由板(10)構(gòu)成的板疊(21)形成，其中，板(10)相互對(duì)應(yīng)并依次相對(duì)于鄰接的板反轉(zhuǎn)180°。
19.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，板(10)具有一個(gè)彎曲的邊緣(17)，而相鄰的板(10)的邊緣(17)的相互貼在一起，并通過(guò)硬釬焊相互連接。
20.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，多個(gè)包括最多5個(gè)板(10)的彎曲邊緣(17)相互搭接。
21.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，波紋構(gòu)形(12)延伸到邊緣(17)，特別是覆蓋整個(gè)邊緣(17)。
22.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，在波紋構(gòu)形的尾部和邊緣之間形成一個(gè)無(wú)波紋構(gòu)形的彎曲段，其寬度小于2mm，并且在板的硬釬焊時(shí)，波頂段的彎曲區(qū)域被注入釬料，以減少介質(zhì)從彎曲段流過(guò)或阻止介質(zhì)從彎曲段流過(guò)。
23.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，熱交換器的至少一個(gè)端面上布置一個(gè)至少在外側(cè)不帶有構(gòu)形的蓋板(24)，它帶有用于第一介質(zhì)和第二介質(zhì)的連接法蘭(25)，它們接入到連接管中并與孔(18)對(duì)齊。
24.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，水力直徑(hD)沿主延伸方向(D)圍繞一個(gè)中間值的波動(dòng)為最高25％，優(yōu)選為最高15％，更佳為最高10％。
25.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，水力直徑(hD)的中間值為1mm到4mm，其中，對(duì)于液態(tài)介質(zhì)它選擇為1mm到2mm，優(yōu)選為1.4mm，而對(duì)于氣態(tài)介質(zhì)它選擇為3mm。
26.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，兩個(gè)相鄰板之間的接觸點(diǎn)在板表面均勻分布。
27.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，兩個(gè)相鄰板之間的接觸點(diǎn)的面密度為每平方厘米4到7個(gè)，優(yōu)選為每平方厘米5到6個(gè)。
28.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，介質(zhì)在板間空腔中發(fā)生相變。
29.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器，其特征在于，在確定熱交換器的安裝時(shí)，要使得板間空腔中的介質(zhì)的橫向分布受到重力的支持。
30.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的熱交換器的制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟板(10)的沖壓、板(10)相互重疊和通過(guò)硬釬焊而相互固定。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的熱交換器的制造方法，其特征在于，板的重疊通過(guò)以下方式進(jìn)行，兩個(gè)相鄰的板(10)相對(duì)于對(duì)方反轉(zhuǎn)180度。
32.根據(jù)權(quán)利要求30或31所述的方法，其特征在于，硬釬焊按以下方式進(jìn)行，板(10)的邊緣處之間相互密封連接，而相鄰板(10)在波紋構(gòu)形(12)接觸點(diǎn)處的相互連接同時(shí)進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱交換器及其制造方法，該熱交換器尤其是汽車上所使用的油冷卻器。該熱交換器由相互連接的板構(gòu)成。在這些板之間形成了對(duì)外封閉的空腔。第一或第二介質(zhì)分別通過(guò)至少一個(gè)流入和流出管道交替輸入到各空腔中，并且這些空腔被各自相應(yīng)的介質(zhì)穿流。同時(shí)，這些板所具有的構(gòu)形使得在各板之間形成接觸點(diǎn)，各板在接觸點(diǎn)區(qū)域相互連接。而且，這些板的結(jié)構(gòu)使得在各板之間流動(dòng)的第一介質(zhì)或第二介質(zhì)，在從相應(yīng)的流入管道流至相應(yīng)的流出管道時(shí)的流程不是直線。
文檔編號(hào)F28F3/04GK1833153SQ200480022295
公開(kāi)日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2004年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月1日
發(fā)明者彼得·格斯克斯, 延斯·里希特 申請(qǐng)人:貝洱兩合公司