專利名稱：用于容納熱交換器流體的箱以及制造這種箱和熱交換器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于容納熱交換器流體的箱以及制造這種箱和熱交換器 的方法。
背景技術(shù)：
EP 1 139 054 Bl公開了一種用于容納熱交換器流體的箱。 所公開的箱具有一個(gè)管板以及位于這個(gè)管板對(duì)面的蓋板，所述管板帶有 用于固定連接管或扁平管的固定槽。這個(gè)蓋板與兩個(gè)正箱壁一體成型。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于熱交換器的成本低、易于制造的流體箱。
該目的由具有各獨(dú)立權(quán)利要求所述特征的用于容納熱交換器流體的箱和 熱交換器，以及制造這種容納流體的箱以及熱交換器的方法實(shí)現(xiàn)。
從屬權(quán)利要求的內(nèi)容是優(yōu)選的實(shí)施形式和改型。從屬權(quán)利要求的內(nèi)容涉 及按照發(fā)明的用于容納熱交換器流體的箱，以及按照發(fā)明的制造這種箱的方 法，并涉及按照發(fā)明的熱交換器。
本發(fā)明提出了一種容納流體的箱，其中，流體優(yōu)選為冷卻介質(zhì)，因此， 箱在下文中也被稱為冷卻介質(zhì)箱，但箱不應(yīng)僅僅局限為冷卻介質(zhì)箱。
冷卻介質(zhì)箱優(yōu)選地用于特別是汽車上的熱交換器，它具有兩個(gè)側(cè)箱壁、 兩個(gè)正箱壁、 一個(gè)蓋板和一個(gè)管板。
所述的正箱壁、所述的側(cè)箱壁、管板和蓋板優(yōu)選地形成冷卻介質(zhì)箱的內(nèi) 腔的邊界。
按照本發(fā)明，作為冷卻介質(zhì)箱，管板和兩個(gè)正箱壁中的至少一個(gè)、優(yōu)選 為兩個(gè)是一個(gè)通過(guò)一種成型方法形成的一體的成型件。
此外，側(cè)箱壁中的一個(gè)、優(yōu)選為兩個(gè)可以是所述通過(guò)成型方法形成的一 體式成型件的附加的組成部分。另外，在冷卻介質(zhì)箱上，正箱壁彼此相隔一定距離，優(yōu)選地，相互平行， 特別是垂直于箱或冷卻介質(zhì)箱的縱向。因此，相應(yīng)地側(cè)箱壁則是優(yōu)選地沿著 冷卻介質(zhì)箱的縱向布置。蓋板和管板也是優(yōu)選地相互間隔一定距離。
這種成型方法特別優(yōu)選為一種拉伸法，特別是一種深拉伸法，和/或一種 液壓成型法和/或一種模壓法。
管板優(yōu)選為拱形。
在管板中設(shè)有一個(gè)或多個(gè)用于管特別是連接管的固定開口。例如，所述 管可以是扁平管，并且是管一翅片芯體的組成部分。此外，可在管板中為每 個(gè)單獨(dú)的管設(shè)有一個(gè)單獨(dú)的開口，但也可以設(shè)有一個(gè)大面積的開口，用于固 定管一翅片芯體的所有管。
至少一個(gè)正箱壁可特別優(yōu)選地具有一個(gè)折疊或彎折線，正箱壁可沿著這 條線折疊或彎折。
這條折疊或彎折線可在這至少一個(gè)正箱壁的一個(gè)指定的高度范圍內(nèi)延 伸，特別是垂直于管板的縱向。
這個(gè)指定的高度處于一個(gè)或接近一個(gè)由側(cè)箱壁的底邊決定的平面內(nèi)。
在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施形式中，位于折疊或彎折線下方的、至少一個(gè)正 箱壁的的第一區(qū)域被拉伸成型，特別是深拉伸成型，和/或位于折疊或彎折線 上方的、至少一個(gè)正箱壁的的第二區(qū)域沿著這條線折疊或者彎折。
可替代的方案是余下的高度可被蓋板部件填滿。
在另一個(gè)替代的實(shí)施形式中，至少一個(gè)正箱壁在整體上或完全的通過(guò)拉 伸成型，特別是深拉伸成型。
至少一個(gè)正箱壁也可優(yōu)選地具有至少一個(gè)優(yōu)選地布置在側(cè)面和/或設(shè)置 成一定角度的支架和/或組裝件。這至少一個(gè)支架和/或組裝件可成一定角度， 以使其基本上平行于一個(gè)側(cè)箱壁，和/或與一個(gè)側(cè)箱壁相交，優(yōu)選地通過(guò)釬接 連接。
在成型件中，在管板和至少一個(gè)正箱壁之間的過(guò)渡區(qū)域中，可形成至少 一個(gè)、優(yōu)選為兩個(gè)基本上為三角形的切口。它們的目的是使一體的成型件的 加工、特別是彎折或翻折或折疊變得簡(jiǎn)單。
在蓋板中可形成一個(gè)F1部，優(yōu)選地以凹槽(bead)的形式出現(xiàn)，或者成 型一個(gè)凹槽(bead)或槽，其垂直于蓋板的縱向，并延伸進(jìn)入到箱壁、優(yōu)選 為冷卻介質(zhì)箱的兩個(gè)止箱壁中的一個(gè)之中。特別優(yōu)選的是所述蓋板設(shè)有多個(gè)這種凹部。舉例來(lái)說(shuō)，可在蓋板中為每 個(gè)正箱壁設(shè)有一個(gè)這種凹部。蓋板的凹部以非斷裂的形式形成。
此外，作為替代或者補(bǔ)充， 一個(gè)隔板可裝在蓋板的凹部中，這個(gè)隔板將
冷卻介質(zhì)的內(nèi)腔分隔成子腔。，在這里要指出的為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，下面要提及的"凹
部"在優(yōu)選的實(shí)施形式中，是指設(shè)有多個(gè)凹部，即為冷卻介質(zhì)箱的正箱壁分 別設(shè)有一個(gè)或多個(gè)凹部。
在優(yōu)選的實(shí)施形式中，蓋板的橫斷面為U形，這樣就形成了兩個(gè)間隔一 定距離的法蘭，它們通過(guò)它們之間的連接段即蓋板主體相連。這個(gè)U形可以 由例如垂直或接近垂直的段形成。經(jīng)過(guò)倒圓的形狀也是優(yōu)選的。
蓋板在插入到冷卻介質(zhì)箱上時(shí)，可以使法蘭從外面扣在冷卻介質(zhì)箱的側(cè) 箱壁上。
在特別優(yōu)選的實(shí)施形式中，支架從U形上的法蘭(也被成為支腿)上延 伸出來(lái)，它們優(yōu)選為弧形。這些支架優(yōu)選地扣在冷卻介質(zhì)箱的側(cè)箱壁上。在 這里，蓋板在插入到冷卻介質(zhì)箱中時(shí)，可優(yōu)選地使法蘭沿著背朝冷卻介質(zhì)箱 管板的方向從連接段突出來(lái)，并在其沿著這個(gè)方向的端部處與支架相連，所 述支架向外彎曲，從而從外部扣在冷卻介質(zhì)箱的側(cè)箱壁上。沿著冷卻介質(zhì)箱 的縱向，在蓋板上優(yōu)選地設(shè)有多個(gè)間隔一定距離的支架。
在按照發(fā)明的、制造容納熱交換器流體如冷卻介質(zhì)的箱的方法中，特別 是在制造如發(fā)明所述的冷卻介質(zhì)箱的方法中，箱的內(nèi)腔由箱壁、特別是由兩 個(gè)側(cè)箱壁、兩個(gè)正箱壁、 一個(gè)蓋板和一個(gè)與蓋板相對(duì)的管板限定邊界。
為了制造這種箱， 一個(gè)具有管板和至少一個(gè)正箱壁的一體式部件，通過(guò) 分離法、特別是沖裁法制成。
這種一體式部件可優(yōu)選地包括管板和兩個(gè)正箱壁，特別是在進(jìn)一步的補(bǔ) 充中還包括兩個(gè)側(cè)箱壁。
按照發(fā)明，為了制造冷卻介質(zhì)箱， 一體式部件通過(guò)一種成型方法進(jìn)一步 加工，所述方法優(yōu)選為一種拉伸法，特別是一種深拉伸法，和/或一種液壓成 型法和/或一種模壓法，在這個(gè)過(guò)程中，至少一個(gè)正箱壁，特別的是兩個(gè)正箱 壁(在一體式部件具有兩個(gè)正箱壁的情況下)被部分成型。
接著， 一體式的部件與形成箱的內(nèi)腔邊界的另一個(gè)部件或其它若干部件 優(yōu)選地通過(guò)釬接相連接形成冷卻介質(zhì)箱。
在制造過(guò)程中，至少一個(gè)正箱壁、特別是兩個(gè)正箱壁可優(yōu)選地在整體上 或完全通過(guò)上述成型法形成。至少一個(gè)正箱壁、特別是兩個(gè)正箱壁也可通過(guò)這種成型法形成，但只達(dá) 到部分高度，剩余的高度可通過(guò)折疊或彎折形成。
熱交換器，特別是汽車上的冷卻器，具有一個(gè)管一翅片芯體和一個(gè)如發(fā) 明所述的箱或冷卻介質(zhì)箱，其中，管一翅片芯體中的管插入到箱的管板中。


下面通過(guò)實(shí)施例和附圖對(duì)發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。其中，
圖la中是典型的根據(jù)本發(fā)明的熱交換器，它作為冷卻器，包括一個(gè)典型 的根據(jù)本發(fā)明的、用于容納流體的箱，它在這里是一個(gè)冷卻介質(zhì)箱； 圖lb是如圖1所示的熱交換器的俯視圖； 圖lc是如圖1所示的熱交換器的側(cè)視圖2a中是如圖1所示的熱交換器的一個(gè)單元，它具有兩個(gè)側(cè)箱壁、兩個(gè) 正箱壁和一個(gè)管板，圖是兩個(gè)側(cè)箱壁中的一個(gè)的俯視圖； 圖2b是如圖2a所示的單元中管板的俯視圖； 圖2c是如圖2a所示的單元中的兩個(gè)側(cè)箱壁中的另一個(gè)的俯視圖； 圖2d是沿圖2b中的A-A線的局部截面圖； 圖2e是圖2a所示實(shí)施形式的右側(cè)截面圖； 圖2f是圖2b中的B-B線的截面圖3a是根據(jù)發(fā)明的箱的蓋板的一個(gè)典型實(shí)施形式的側(cè)視圖，其中，蓋板 的實(shí)施形式優(yōu)選地用于圖la到3k中所示的實(shí)施形式； 圖3b是圖3a中所示的蓋板的俯視圖； 圖3c是如圖3a所示蓋板的、從斜下方看的立體圖； 圖3d是沿圖3a中的C-C線的截面圖； 圖3e是沿圖3b中的D-D線的局部截面圖； 圖3f是沿圖3b中的E-E線的截面圖； 圖3g是沿圖3a中的F-F線的截面圖； 圖3h是沿圖3a中的G-G線的截面圖3i是如圖3a所示的蓋板中帶有支架的一段的、從斜上方看的視圖； 圖3k是圖3a的局部放大圖4是典型的、根據(jù)發(fā)明的箱的局部視圖，并且圖4所示的實(shí)施形式也 可用于圖la到3k所示的實(shí)施形式；圖5是如圖4所示的實(shí)施形式的俯視圖6是典型的、根據(jù)發(fā)明的冷卻介質(zhì)箱的立體圖，并且圖6所示的實(shí)施
形式也可用于圖la到3k所示的實(shí)施形式； 圖7a到7d是蓋板一箱連接的詳圖； 圖87a到8d是蓋板一箱連接的詳圖9是蓋板一箱連接的詳圖； 圖IO是蓋板一箱連接的詳圖； 圖ll是蓋板一箱連接的詳圖； 圖12是蓋板一箱連接的詳圖13a到13c是箱的視圖； 圖14a到14c是蓋板的視圖； 圖15是熱交換器的視圖。
具體實(shí)施例方式
圖la到圖5中是根據(jù)發(fā)明的熱交換器l的典型實(shí)施形式，它包括一個(gè)根 據(jù)本發(fā)明的、用于容納流體的箱。這個(gè)用于容納流體的箱優(yōu)選為冷卻介質(zhì)箱， 因此，下面為了方便起見(jiàn)將其稱為冷卻介質(zhì)箱。
熱交換器1具有第一冷卻介質(zhì)箱10和與該第一冷卻介質(zhì)箱10相隔一定 距離的第二冷卻介質(zhì)箱12，以及一個(gè)管一翅片芯體14，它布置在冷卻介質(zhì)箱 10、 12之間。
管一翅片芯體14具有多個(gè)平行的連接管，在這個(gè)實(shí)施例中它們是扁平 管。在這些連接管之間形成了管的間隙，翅片以公知的方式一垂直于它們的 縱向一布置在這些間隙中，即管一翅片芯體可被空氣沿垂直于由管的布置所 形成的平面的方向穿流。
管一翅片芯體14的連接管的第一端部分別插入到第一冷卻介質(zhì)箱10中， 其第二端部則插入到第二冷卻介質(zhì)箱12中。
冷卻介質(zhì)箱IO、 12分別具有第一單元16或16a，以及各自的蓋板18或
18a。
第一單元16或16a在與蓋板18或18a相對(duì)的一側(cè)具有一個(gè)管板20或 20a。此外，第一單元16、 16a具有第一側(cè)箱壁22或22a、與第一側(cè)箱壁22、 22a相對(duì)的第二側(cè)箱壁24、 24a，第一正箱壁26或26a，其限定了冷卻介質(zhì)箱10或12內(nèi)腔邊界的沿縱向(由雙箭頭30所示)的第一個(gè)定位，以及形成
第一冷卻介質(zhì)箱10或第二冷卻介質(zhì)箱內(nèi)腔邊界的(沿縱向30的)另一個(gè)相 對(duì)的定位的第二正箱壁28或28a。側(cè)箱壁22、 24或22a、 24a及管板20或 20a也形成冷卻介質(zhì)箱10或12的內(nèi)腔的邊界。
此外，蓋板18或18a也形成冷卻介質(zhì)箱10或12的內(nèi)腔的邊界。 在這個(gè)如圖la到5所示的實(shí)施例中，可以有所的不同的是，熱交換器l (也可被稱為或設(shè)計(jì)成冷卻器)在功能上分為兩個(gè)(子)冷卻器或(子)熱 交換器。為此，從縱向30看，在兩個(gè)冷卻介質(zhì)箱IO、 12中的同樣高度處分 別設(shè)有一個(gè)垂直于縱向30的隔板32或34。也可在冷卻介質(zhì)箱IO、 12的不 同高度處設(shè)有其它的、沿縱向30布置的隔板(圖中未示)，它們使冷卻介質(zhì) 出現(xiàn)蛇形的折流。
典型的是，圖la中的上部子冷卻器是高溫冷卻回路的組成部分，下部子 冷卻器38是低溫冷卻回路的組成部分。
主端口 40或42分別接入到第一冷卻介質(zhì)箱IO或第二冷卻介質(zhì)箱12中， 在這里，冷卻介質(zhì)可通過(guò)主端口 40、 42中的一個(gè)進(jìn)入到上部子冷卻器36中， 而冷卻介質(zhì)又可通過(guò)端口 40、 42中的另一個(gè)從上部子冷卻器36流出。
下部子冷卻器38以相同的方式具有一個(gè)連通第一冷卻介質(zhì)箱10中的端 口 44以及一個(gè)連通到第二冷卻介質(zhì)箱12中的端口 46，在這里，冷卻介子也 通過(guò)端口44、 46中的一個(gè)進(jìn)入到下部子冷卻器38中，又可通過(guò)端口46、 44 中的另一個(gè)從這個(gè)下部子冷卻器38中流出。
此外，在第一冷卻介質(zhì)箱10區(qū)域設(shè)有一個(gè)排流塞48，用于排放冷卻介 質(zhì)。在第一冷卻介質(zhì)箱10區(qū)域，這里為上端部區(qū)域，還設(shè)有端口 50，用于 加入冷卻介質(zhì)和/或排氣。
圖lb是如圖la所示的實(shí)施形式的俯視圖。
lc是如圖la所示的實(shí)施形式的左側(cè)視圖。
圖2a是2f是第一冷卻介質(zhì)箱10或第一冷卻介質(zhì)箱10的第一單元16的 不同視圖。
圖2a和2c是從外部看側(cè)箱壁22或24的俯視圖。圖2b是從外部看管板 20的俯視圖。
從圖2a和2c可清楚地看出，管板20為波浪形。
從圖2b清楚地看出，在管板中設(shè)有槽形的開口，用于固定管一翅片芯體 14的扁平如同圖la，從圖2a和2c可清楚地看出，側(cè)箱壁22、 24上遠(yuǎn)離管一翅 片芯體14的一端基本上為直的，并且在布置著主端口的區(qū)域形成突起。
因?yàn)橹鞫丝?0的尺寸相應(yīng)較大，所以要特別地設(shè)有突起。
從圖2a和2c中可清楚地看出，隔板32并沒(méi)有延伸到側(cè)箱壁22、 24上 遠(yuǎn)離管一翅片芯體的一端。但是，這個(gè)隔板32將冷卻介質(zhì)箱10的內(nèi)腔62 分成兩個(gè)子腔64、 66。
之所以能夠這樣，是因?yàn)閳D2a到2f中未示的蓋板插到第一單元16中時(shí)， 基本上緊貼在隔板32上。
圖2d是沿圖2b中的A-A線的局部截面圖。圖2e是圖2a所示的實(shí)施形 式的側(cè)視圖或從右邊看的相應(yīng)截面圖。圖2f是沿圖2b中的B-B線的截面圖。 從這里可以看出，管板20為拱形。
從圖2d可以看出，沿縱向30為波浪形并且在側(cè)箱壁22、 24之間為拱形 的管板通過(guò)它的波浪形為管一翅片芯體14的扁平管形成了導(dǎo)入斜面。槽60 在這里基本上布置在波浪形的峰谷位置，如圖所示的外側(cè)。此外，通過(guò)波浪 結(jié)構(gòu)還在管板區(qū)域達(dá)到了一定的加強(qiáng)作用。
從圖2d可以看出，在管板20和正箱壁26或28之間的過(guò)渡區(qū)域68具有 一件式結(jié)構(gòu)，并在過(guò)渡中與正箱壁26或28的下部26-2或28-2成為一體。
正箱壁26或28的下部26-2或28-2沿圖2e和2f中的虛線畫出的彎折線 或折疊線26-3或28-3與正箱壁26或28的上部26-1或28-1相區(qū)分。
通過(guò)附圖中虛線畫出的區(qū)域70示意地表示，在完全加工的范圍內(nèi)，正箱 壁26、 28的上部26-1、 28-1沿著彎折線/折疊線26-3、 28-3向上折疊或向上 彎曲而成。
在這里舉例來(lái)說(shuō)，正箱壁26、 28的上部26-1、 28-1彎曲時(shí)頂在一個(gè)限 位上或者頂在一個(gè)端面上、特別是側(cè)箱壁22、 24的一個(gè)端面上。
此外，從圖2c和圖2d還可看出，正箱壁26、 28或者正箱壁26、 28的 敞開的上部26-1、 28-1在它們靠近側(cè)箱壁22、 24的端部區(qū)域分別具有位于 側(cè)面的支架或直立組裝件72。
支架72沿著縱向30或者沿側(cè)箱壁22、 24遠(yuǎn)離正箱壁26、 28的方向或 從正箱壁26、 28的上部26-1、 28-1突出，并通過(guò)例如釬料涂覆的方式釬接 在側(cè)箱壁22或24的外側(cè)或內(nèi)側(cè)上。替代的方案可以是，這種支架72分別設(shè)在側(cè)箱壁22和24上的相應(yīng)位置 處，然后將支架彎曲，使它們插入正箱壁平面的方向，并與相應(yīng)的正箱壁26、 28或正箱壁26、 28上相應(yīng)的上部26-1、 28-1釬接，優(yōu)選地通過(guò)釬料涂覆。
圖3a到3k中是典型的冷卻介質(zhì)箱10的蓋板。
其中，圖3a是蓋板18的側(cè)視圖，圖3b是蓋板18的頂視圖，圖3c是從 下面看的蓋板18的立體圖，圖3d是沿圖3a中的C-C線的截面圖，圖3e是 沿圖3b中的D-D線的局部截面圖，圖3f是沿圖3b中的E-E線的截面圖， 圖3g是沿圖3a中的F-F線的截面圖，圖3h是沿圖3a中的G-G線的截面圖。
圖3i是圖3a中所示的蓋板在布置于支腳端部的支架區(qū)域的俯視的透視 圖。圖3k是圖3a中的區(qū)域80的局部放大圖。
沿縱向30看，蓋板具有一個(gè)基本為U形的橫斷面，這可從圖3c、 3d、 3f、 3g、 3h和3i中看出。
這個(gè)U形接近于矩形，由兩個(gè)相隔一定距離的支腳82、 84(也可被稱為 法蘭)和一個(gè)將兩個(gè)支腳連接起來(lái)的連接段86形成。
蓋板18插入第一單元16上遠(yuǎn)離管板20的一側(cè)，從而使連接段86面對(duì) 管板，而支腳82、 84沿著背朝管板的方向從連接段86中伸出。
從U形輪廓的支腳82、 84延伸出若干支架88。
在這個(gè)實(shí)施例中，這些支架88為弧形。支架88從支腳82、 84上遠(yuǎn)離連 接段86的一端向外延伸，優(yōu)選地呈弧形。但支架88也可以不是弧形，而是 呈彎曲的形狀。
側(cè)箱壁22、 24的端部插入到支架88中。側(cè)箱壁22、 24可以在這些支架 區(qū)域與蓋板18釬接，尤其是通過(guò)釬料涂覆。蓋板被優(yōu)選地釬接在第一單元上， 從而形成密封的連接，其中，可優(yōu)選地采用釬料涂覆的方法。
沿縱向30看，支架88相互之間隔開，從而沿著縱向30在支腳82、 84 上相鄰的支架88之間形成無(wú)支架的區(qū)域。支架88在支腳82、 84為連續(xù)的， 使得蓋板可由 一塊金屬板材制成。
由于端口40的尺寸，蓋板具有一個(gè)突起，它基本上與側(cè)箱壁22、 24的 輪廓配合。
此外，蓋板具有凹部90、 92、 94。這些凹部橫切或垂直于縱向30，接近 于穿透這個(gè)蓋板。
12凹部90、 92用于固定正箱壁26、 28或正箱壁26、 28的上部26-l、 28-1。 這些凹部90、 92具有導(dǎo)入斜面，它們有助于正箱壁26、 28的進(jìn)入和/或定中 心。
凹部90、 92沿縱向30支撐著正箱壁26、 28，即優(yōu)選地在兩端或沿著兩 個(gè)定位。
凹部94在這里具有一個(gè)基本上為矩形的橫斷面，但它也可以帶有導(dǎo)入斜 面或者呈拱形，用于固定隔板32。
凹部90、 92、 94通過(guò)使相應(yīng)的正箱壁或隔板能夠進(jìn)入位置并能夠緊接著 進(jìn)行釬接，也就使得釬焊工序變得簡(jiǎn)單。釬焊優(yōu)選地通過(guò)釬料涂覆進(jìn)行。
從圖3k中可以看出，在這個(gè)實(shí)施中，凹部90、 92的終點(diǎn)在一個(gè)支架狀 的段96中，這一段從外部扣住正箱壁26、 28或者正箱壁26、 28的上部26-1 、 28-1。這個(gè)支架狀的段96按以下方式形成，即它首先與在相應(yīng)的正箱壁26、 28或正箱壁26、 28上相應(yīng)的上部26-1、 28-1完全接觸，然后它的自由端傾 斜著從這個(gè)正箱壁上凸出，從而在自由端和相應(yīng)的的正箱壁之間留出間隙， 從而有利于進(jìn)行釬接。
凹部90、 92或94，其優(yōu)選的為凹槽(bead)或帶導(dǎo)入斜面的凹槽，可 用于正箱壁的固定和/或間隙補(bǔ)償。
圖4和圖5是如圖la到3k所示的、按照發(fā)明的冷卻介質(zhì)箱的一體式第 一單元16、 16a的放大圖。
圖4中是部分完成的一體式第一單元16或16a的側(cè)視圖。在圖中優(yōu)選地 顯示出相互對(duì)置的側(cè)箱壁22和24，以及呈拱形的管板20。
這個(gè)一體式的單元16、 16a由一個(gè)金屬板材形成，這個(gè)板材首先經(jīng)過(guò)沖 裁而成，并且接著在這個(gè)板材上彎出側(cè)箱壁22、 24。
在側(cè)箱壁彎曲之前或之后，管板20通過(guò)深拉伸法成形。這樣，就在正箱 壁26、 28上形成一個(gè)封閉的段110，即正箱壁26、 28的下部26-2、 28-2。
在這個(gè)加工狀態(tài)中，在彎折邊112或26-3、 28-3的區(qū)域， 一段圖示平面 向外突出，也就是說(shuō)，正箱壁26、 28的上部26-1、 28-1在沿彎折線/折疊線 26-3、 28 — 3彎折或折疊時(shí)，形成完整的正箱壁26、 28。
上面所述也可從圖5中看出，圖5是圖4所示的實(shí)施形式的俯視圖。這 里所示的正箱壁26還處于未完成裝配的狀態(tài)。為了使正箱壁26進(jìn)入它的位置，在加工過(guò)程中，正箱壁26或它的上部
26-1、 28-1在深拉伸之后沿彎折邊112或26-3, 28-3—在圖5中向上一彎曲， 這樣，正箱壁26或者它的上部26-l、 28-1通過(guò)其側(cè)面的支架112、 114與側(cè) 箱壁22、 24端面?zhèn)鹊亩瞬肯嗯觥?br> 支架112、 114接著也同樣被彎曲，即它們基本上與側(cè)箱壁22、 24平行 設(shè)置，從而形成與側(cè)箱壁22、 24釬接的區(qū)域。
如圖5所示，在區(qū)域116、 118中形成三角形的切口，它們例如通過(guò)沖壓 形成，并在一定使用的情況中使彎曲變得容易。
圖6所示的是典型的、根據(jù)本發(fā)明的冷卻介質(zhì)箱10或12的一段的立體 圖，這里要指出的是，圖6所示的實(shí)施形式也可用于圖la或3k所示的實(shí)施 形式。
圖6是一個(gè)替代性的一體式的第一單元16b的立體圖，它同樣具有管板 20、側(cè)箱壁22、 24及正箱壁26、 28 (圖未示)，但是與圖4和5中所示的實(shí) 施形式中的第一單元16或16a在制造上不同。
在圖6中包括相互對(duì)置的側(cè)箱壁22和24及正箱壁26，還有管板20，它 也可以為拱形。
這個(gè)替代性的一體式的第一單元16b同樣由一個(gè)首先按照規(guī)定的形狀沖 壓而成的板材制成。接下來(lái)對(duì)沖壓板材進(jìn)行深拉伸，形成管板20、側(cè)箱壁22、 24和正箱壁26、 28，這樣，在替代性的一體式的第一單元16b上形成一個(gè)其 側(cè)面和下面是封閉的箱，但它的上部卻是敞開的。
這樣，在這一個(gè)步驟中就已經(jīng)較佳地形成了冷卻介質(zhì)箱10或12的主要 部分。
在接下來(lái)的加工工序中，蓋板18被插入到這個(gè)箱或單元16b中，并優(yōu)選 地通過(guò)釬料涂覆的方式與之釬接。
箱10、 12優(yōu)選地由金屬、特別是鋁制成。
圖7a到7d中是箱一蓋板連接的一個(gè)實(shí)施例，在這里，箱100與蓋板101 相連。箱IOO具有一個(gè)帶有用于固定管的開口 103或翻邊孔的管板102。此 外，箱100具有側(cè)箱壁104、 105，它們從管板開始基本上成直角向上彎曲， 并向上直立。通過(guò)側(cè)箱壁104、 105，箱100成為一個(gè)基本上在一側(cè)敞開并帶 有四個(gè)側(cè)箱壁104、 105的箱100，所述側(cè)箱壁在其窄側(cè)或者窄側(cè)的端部區(qū)域 相互接觸并密封地相互連接。蓋板101在它的四個(gè)邊緣處具有直立邊緣區(qū)域106、 107，它們與側(cè)箱壁104、 105的內(nèi)側(cè)以及可能時(shí)與其窄側(cè)的上部接觸并 可與它們密封連接。在蓋板101的長(zhǎng)側(cè)設(shè)有直立邊緣區(qū)域106，它們基本上 垂直于蓋板所在平面并帶有連接片108，所述連接片大致彎曲成U形，從而 包圍側(cè)箱壁104的上側(cè)端部區(qū)域或窄側(cè)。此外，在蓋板101的短側(cè)上設(shè)有直 立組裝件或直立邊緣區(qū)域107，其在第一個(gè)區(qū)域傾斜地上升，并且在另一區(qū) 域中具有基本上U形輪廓或連接片，并將側(cè)箱壁105的端部區(qū)域包圍。在這 里，向上直立的區(qū)域107的內(nèi)側(cè)與側(cè)箱壁的外側(cè)接觸。
圖8a到8d是箱一蓋板連接的另一個(gè)實(shí)施例，在這里，箱200與蓋板201 相連。箱200具有一個(gè)帶有用于固定管的開口 203或翻邊孔的管板202。此 外，箱200具有側(cè)箱壁204、 205，它們從管板開始基本上成直角向上彎曲， 并向上直立。通過(guò)側(cè)箱壁204、 205，箱200成為一個(gè)基本上在一側(cè)敞開、幾 乎為矩形并帶有四個(gè)側(cè)箱壁204、 205的箱200，所述側(cè)箱壁在其窄側(cè)或者窄 側(cè)的端部區(qū)域相互接觸并密封地相互連接，例如相互釬接。
蓋板201在它的四個(gè)邊緣處具有直立的邊緣區(qū)域206、 207，它們與側(cè)箱 壁204、 205的內(nèi)側(cè)以及可能時(shí)與其窄側(cè)的上部接觸并可與它們密封連接。在 蓋板201的長(zhǎng)側(cè)設(shè)有直立邊緣區(qū)域206，它們基本上垂直于蓋板的平面并帶 有連接片208，所述連接片大致彎曲成U形，從而包圍側(cè)箱壁204的上側(cè)端 部區(qū)域或窄側(cè)。在這里，連接片208的兩個(gè)內(nèi)表面在兩側(cè)與側(cè)箱壁接觸。此 外，在蓋板201的短側(cè)上設(shè)有直立組裝件或直立邊緣區(qū)域207，它們基本上 具有U形輪廓或相應(yīng)地U形連接片209，并將側(cè)箱壁205的端部區(qū)域包圍。 在這里，至少一個(gè)向上直立的區(qū)域207或連接片209與側(cè)箱壁205的一個(gè)區(qū) 域在兩側(cè)接觸，其兩個(gè)內(nèi)表面分別與側(cè)箱壁205的外表面接觸。通過(guò)例如深 拉伸使接合面具有銳角形，可以獲得面積較大的接合面，從而改善使用釬料 對(duì)箱和蓋板進(jìn)行的密封釬接。這也明顯地改善了裝配質(zhì)量，因?yàn)橛欣诮雍?面彼此基本上無(wú)間隙地貼在一起。為此，連接片或側(cè)箱壁優(yōu)選地具有導(dǎo)入斜 面，以達(dá)到無(wú)間隙地相互接合。在蓋板的角部區(qū)域通過(guò)采用銳角的形式，有 利于使蓋板緊貼在箱的側(cè)箱壁上。為此，蓋板和/或箱的角部也可優(yōu)選地壓制 而成。也可通過(guò)采用輔助的釬料例如釬膏來(lái)擴(kuò)大釬料的涂覆，以改善密封釬 接。
圖9和10中所示的本發(fā)明的實(shí)施形式中，基本上為U形的連接片250 在其冠部區(qū)域(combregion)251具有一個(gè)開口 252，箱的側(cè)箱壁254的連接片253穿過(guò)這個(gè)開口。在這里，連接片253可如圖9所示向側(cè)面彎曲，或者如 圖10所示通過(guò)一個(gè)工具變形，從而避免連接片253上從將連接片250拔掉 而使蓋板脫落。
圖11和12中是發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，在這個(gè)實(shí)施例中，箱300可與蓋 板301連接，其中，在圖11中，箱300與蓋板301還是分開的，而在圖12 中，蓋板301則是套在箱300上。箱具有四個(gè)壁，圖中只出現(xiàn)了三個(gè)302、 303、 304，它們?cè)趥?cè)面相互連接,例如通過(guò)釬焊。在一個(gè)變型的實(shí)施例中，箱 和側(cè)壁也可作為一體通過(guò)深拉伸制成，這樣，就取消了壁的側(cè)邊或側(cè)端部區(qū) 域中的接合區(qū)。
蓋板301具有一個(gè)環(huán)繞一周的、直立的邊緣305，它的外表面306可與 箱300的側(cè)箱壁302、 303、 304的內(nèi)表面307接觸，以便在箱300和蓋板301 之間能夠形成密封的連接。蓋板優(yōu)選地與環(huán)繞一周的邊緣305成為一體。帶 有邊緣的蓋板可通過(guò)例如深拉伸制成?？煽闯龅氖?，邊緣305的角部308相 對(duì)來(lái)說(shuō)為銳角，這樣，蓋板就可與同樣相對(duì)來(lái)說(shuō)為銳角的箱的角部309良好 地配合，從而也在角部區(qū)域形成良好的密封釬接。
此外，蓋板301的邊緣305在其與管板相連的下部區(qū)域具有斜面，這樣， 在將蓋板301裝到箱300上時(shí)這個(gè)斜面就作為導(dǎo)入斜面310。
此外，蓋板301還具有凸出部或連接片311，它們從邊緣305開始并與 之一同大致形成U形，并向下敞開，以便在邊緣305和連接片311之間形成 容納空間，箱300的側(cè)箱壁302到304的上部邊緣區(qū)域可插入到這個(gè)容納空 間中。為了改善箱的邊緣的導(dǎo)入，連接片311可以在其底部和外側(cè)傾斜，以 形成一個(gè)導(dǎo)入斜面。
如圖11和12所示，蓋板的角正好與箱的側(cè)壁的角配合，從而可以使蓋 板和箱之間實(shí)現(xiàn)可靠的釬接。
圖13a到13c和14a到14c中是帶有蓋板401的箱400的另一個(gè)實(shí)施例。 蓋板40i通過(guò)深拉伸制成，并具有一個(gè)基本上平坦的中央?yún)^(qū)域402，但這個(gè) 區(qū)域可帶有加強(qiáng)筋403以進(jìn)行加強(qiáng)。此外，蓋板401還具有可以與開口 404 相連的接口，用于流體的進(jìn)出，并必要時(shí)可有利于固定或布置連接法蘭或連 接管405。另外，蓋板401還具有用于連接的固定元件406的部分，該固定 元件406可與蓋板連接。例如，所述固定元件可與蓋板鉚接、釬接或機(jī)械接蓋板Deckel 401具有環(huán)繞一周的、直立的邊緣407，所述邊緣的橫斷面 大致為U形或矩形，以便能夠容納箱400的側(cè)箱壁的上端部。在這里，蓋板 401的邊緣的橫斷面可與圖8c、 11或12所示相似。此外，可在U形或矩形 的、直立的邊緣的凸峰區(qū)域開出槽408或開口，箱400的邊緣上的支架409 可穿過(guò)槽或開口 ，以便在釬接前確保蓋板401和箱400的連接。這種支架409 例如已在圖9或10中出現(xiàn)。
在圖13和14所示的實(shí)施例中，較佳的是蓋板401和箱的角部區(qū)域410 被倒圓，從而能夠更輕松地保證蓋板401和箱400在角部區(qū)域的準(zhǔn)確配合。
在蓋板401大致正中央的位置為布置在箱內(nèi)部的隔板設(shè)有固定口 411， 所述隔板在需要時(shí)可插入到其中，從而將箱分成兩個(gè)區(qū)域。如果不需要隔板， 則可將固定口取消。
箱400具有四個(gè)壁413、 414、 415和416，其中，兩個(gè)為短的正箱壁415 和416，兩個(gè)為長(zhǎng)的側(cè)箱壁413和414。它們優(yōu)選地與箱400的管板412整體 深拉伸而成。在管板412中設(shè)有開口或翻邊孔用于固定管。此外，在箱400 的側(cè)面設(shè)有隔板的固定口 417，它與蓋板中的固定口相交，在必要時(shí)接納或 固定一個(gè)隔板。
圖15中是一個(gè)熱交換器500，它具有一個(gè)由平行的管501和優(yōu)選地布置 在管之間的翅片502組成的芯體。管501的端部密封地插入到箱503、 504 中，為此，箱503、 504在管板中具有開口或翻邊孔。此外，箱具有如圖13 和14所示的蓋板和箱的結(jié)構(gòu)，其中，在一個(gè)箱上設(shè)有端口 505用于流體的輸 入和輸出。此外，在圖中可看到固定元件506。
權(quán)利要求
1. 用于汽車上的熱交換器(1)的容納流體如冷卻介質(zhì)的箱，具有四個(gè)壁，包括兩個(gè)側(cè)箱壁(22，24或22a，24a)、兩個(gè)正箱壁(26，28或26a，28a)、一個(gè)蓋板(18或18a)和一個(gè)與蓋板相對(duì)的管板(20或20a)，在所述管板中設(shè)有一個(gè)或多個(gè)用于固定管、特別是連接管例如扁平管的開口(60)，其特征在于，管板(20或20a)和兩個(gè)正箱壁(26，28或26a，28a)中的至少一個(gè)，是通過(guò)一種成型方法形成的一體的成型件。
2. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的箱，其特征在于，管板和兩個(gè)正 箱壁(26， 28或26a， 28a)是通過(guò)一種成型方法形成的一體的成型件。
3. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的箱，其特征在于，管板、兩個(gè)正 箱壁(26， 28或26a， 28a)和兩個(gè)側(cè)箱壁(22, 24或22a， 24a)中的至少一個(gè)、優(yōu)選 為兩個(gè)側(cè)箱壁(22， 24或22a, 24a)，是通過(guò)一種成型方法形成的一體的成型件。
4. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的箱，其特征在于，所述成型方法 為拉伸法，優(yōu)選為深拉伸法。
5. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的箱，其特征在于，所述成型件是 通過(guò)拉伸、優(yōu)選為通過(guò)深拉伸，和/或液壓成型和/或模壓成型的成型件。.
6. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的箱，其特征在于， 一個(gè)或多個(gè)正 箱壁(26， 28或26a， 28a)具有一個(gè)折疊或彎折線，該至少一個(gè)正箱壁(26， 28 或26a， 28a)可沿著這條線折疊或彎折。
7. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的箱，其特征在于，這條折疊或彎 折線在這一個(gè)或多個(gè)正箱壁(26， 28或26a, 28a)的一個(gè)給定的高度范圍內(nèi)延 伸，優(yōu)選為垂直(quer)于管板(20或20a)的縱向。
8. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的箱，其特征在于，所述給定的高 度處于一個(gè)或接近一個(gè)由側(cè)箱壁的底邊決定的平面內(nèi)。.
9. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的箱，其特征在于，位于折疊或彎 折線下方的、 一個(gè)或多個(gè)正箱壁(26，28或26a,28a)的第一區(qū)域被拉伸成型， 優(yōu)選為深拉伸成型，和/或位于折疊或彎折線上方的、 一個(gè)或多個(gè)正箱壁(26， 28或26a， 28a)的第一.區(qū)域沿著這條線折疊或者彎折。
10. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中伃一項(xiàng)所述的箱，其特征在于，個(gè)或多個(gè) 正箱壁(26，28或26a，28a)被整體拉伸成型，優(yōu)選為深拉伸成型。
11. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的箱，其特征在于， 一個(gè)或多個(gè)正箱壁(26， 28或26a, 28a)具有至少一個(gè)優(yōu)選地布置在側(cè)面和/或成一定角度 的支架和/或組裝件。
12. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的箱，其特征在于，所述至少一 個(gè)支架和/或直立組裝件可在彎曲時(shí)，基本上與一個(gè)側(cè)箱壁(22， 24或22a， 24a) 平行，和/或與一個(gè)側(cè)箱壁(22，24或22a,24a)相連，優(yōu)選地通過(guò)釬接相連。
13. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的箱，其特征在于，在成型件上， 在管板(20或20a)和至少一個(gè)正箱壁(26， 28或26a, 28a)之間的過(guò)渡區(qū)域中， 形成至少一個(gè)、優(yōu)選為兩個(gè)基本上為三角形的切口。.
14. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的箱，其特征在于，蓋板(18或 18a)具有至少一個(gè)優(yōu)選地以凹槽的形式出現(xiàn)的第一凹部，第一正箱壁(26或 26a)固定在所述凹部中，但它優(yōu)選地具有第一凹部(90)和與第一凹部(90)不同 的、用于固定與第一正箱壁(26或26a)相隔一定距離的第二正箱壁(28或28a) 的第二凹部(92)。
15. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的箱，其特征在于，成型件由一 體的預(yù)沖壓的零件、優(yōu)選為板材制成。
16. 熱交換器，優(yōu)選為汽車上的冷卻器，具有一個(gè)管一翅片芯體(14)和一 個(gè)根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的箱(IO或12)，其中，管—翅片芯體(14) 中的管插入到箱(10或12)的管板(20或20a)中。
17. 制造熱交換器(l)的容納流體如冷卻介質(zhì)的箱的方法，特別是制造根 據(jù)權(quán)利要求1到15中任一項(xiàng)所述的箱的方法，其特征在于，-箱的內(nèi)腔由壁 圍成，所述壁優(yōu)選為兩個(gè)側(cè)箱壁(22， 24或22a， 24a)、兩個(gè)正箱壁(26， 28或 26a, 28a)、 一個(gè)蓋板(18或18a)和一個(gè)與蓋板相對(duì)的管板(20或20a)- —個(gè)具 有管板(20或20a)和兩個(gè)正箱壁(26， 28或26a， 28a)中的至少一個(gè)、優(yōu)選為兩 個(gè)正箱壁(26，28或26a,28a)的一體式零件，通過(guò)拉伸法或分離法、優(yōu)選為沖 裁法制成，-這個(gè)一體式零件通過(guò)一種成型方法繼續(xù)加工，優(yōu)選為拉伸法， 較佳為深拉伸法，和/或液壓成型法和/或模壓成型法，在這個(gè)過(guò)程中，至少 一個(gè)正箱壁(26, 28或26a, 28a)、優(yōu)選為兩個(gè)正箱壁(26, 28或26a， 28a)至少局 部形成，-所述一體式零件與一個(gè)或多個(gè)其它零件優(yōu)選地通過(guò)釬料涂覆的方 式連接形成箱，所述的其它零件形成圍成箱的內(nèi)腔的其它壁。
18. 根據(jù)前面的權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)正箱壁(26,28或26a, 28a)、優(yōu)選為兩個(gè)正箱壁(26， 28或26a, 28a)全部通過(guò)這種成型方 法形成。
19. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，至少一個(gè) 正箱壁(26， 28或26a, 28a)、優(yōu)選為兩個(gè)正箱壁(26, 28或26a， 28a)只在部分 高度處通過(guò)這種成型法形成，剩余高度可通過(guò)折疊或彎折形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于汽車上的熱交換器(1)的容納冷卻介質(zhì)的箱，所述包括兩個(gè)側(cè)箱壁(22，24或22a，24a)、兩個(gè)正箱壁(26，28或26a，28a)、一個(gè)蓋板(18或18a)和一個(gè)與蓋板相對(duì)的管板(20或20a)，在所述管板中設(shè)有一個(gè)或多個(gè)用于固定管、特別是連接管例如扁平管的開口(60)。按照本發(fā)明，管板(20或20a)和兩個(gè)正箱壁(26，28或26a，28a)中的至少一個(gè)，是通過(guò)一種成型方法形成的一體的成型件。
文檔編號(hào)F28D1/053GK101548148SQ200780044680
公開日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2007年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月4日
發(fā)明者克勞斯·哈斯登托伊費(fèi)爾, 卡爾-海因茨·斯塔法, 奧利弗·利特克, 弗洛里安·莫爾多萬(wàn), 沃爾夫?qū)た死啄? 沃爾夫?qū)べ嚑? 海莫·布勒德, 約爾格·貝格施奈德, 約阿希姆·科普, 赫爾穆特·德布勒 申請(qǐng)人:貝洱兩合公司