專利名稱：熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱交換器。
背景技術(shù)：
熱交換器，例如用于汽車工業(yè)中且更確切地用于機動車輛的熱內(nèi)燃發(fā)動機中，包括熱交換部件和流體流動部件，流體在所述熱交換部件和流體流動部件中循環(huán)，在它們之間進行熱交換。熱交換部件可以包括，例如，管道、板、鰭片和流動攪動器等。許多結(jié)構(gòu)配置是可設(shè)想的。例如，交換器可以包括管道芯部，所述管道在一排或多排中相對于彼此平行地布置，所述多排也平行，所述管道設(shè)計為傳輸?shù)谝涣黧w，而第二流體在管道之間流動且與第一流體進行熱交換。可設(shè)想許多流體關(guān)聯(lián)，不論它們是液體和/或氣體。
交換器包括用于接收管道的殼體，所述殼體包括形成容積的多個壁，所述管道被接收在該容積中。交換器通常在其兩個端部處敞開，使得管道可以連接到流體收集或分配箱，其也稱為收集箱一個輸入收集箱和一個輸出收集箱。第一流體在管道中從輸入收集箱朝向輸出收集箱流動。第二流體在管道周圍流動，從輸入管朝向輸出管，且與第一流體進行熱交換。交換器通常還包括用于保持管道的兩個集管板，流體收集箱安裝在集管板上。管道穿過布置在集管板中的開口并敞開到流體收集箱中。通常，集管板被固定到殼體，收集箱被固定到集管板，例如通過卷邊。為此，每一個集管板包括裝置，所述裝置允許收集箱的與集管板相關(guān)聯(lián)的邊緣被卷邊到集管板。用于箱的這樣的固定方法是已知的，例如從文檔W02008/125309或還從文檔EP 2，031, 338，其中集管板是機械地連結(jié)在一起的兩個部分。在一些發(fā)動機中，對交換器不得不被安裝所在的區(qū)域中的可用空間有約束；因此有必要鑒于這些約束來生產(chǎn)交換器。這些約束可以意味著，例如，必須制造較為扁平的交換器。為此，扁平的管道被設(shè)置，但具有足夠大的截面，以使流體具有適于期望的流動的通道截面。這樣的管道具有流線型截面；典型地，它們具有矩形截面，尺寸為100mm X 7mm。而且，在例如為良好熱傳遞流體的水在管道之間循環(huán)的應(yīng)用中，優(yōu)選的是，在相繼的管道之間的間隔是小的，例如等于2或3mm，或更小。因此，有必要制造具有被小寬度壁分隔的伸長開口的集管板，所述寬度對應(yīng)于相繼的管道之間的間隔。在該情況下，使開口分隔的壁具有非常大的截面長細比，即，它們沿一個方向非常長但沿另兩個方向很細。因此，提出了它們?nèi)绾伪恢圃斓膯栴}。已知的是，對于集管板的制造，具有所謂的“直邊精密沖裁(straight edge blanking)”的沖孔工藝,允許比板的厚度薄的開口間的壁由較厚的板實現(xiàn)；例如，長度為60_的開口可以形成在厚度為4mm并且開口間的壁寬度約等于2. 6mm的板中。然而，當(dāng)形成具有長度為IOOmm的開口和2_的開口間的壁的集管板時，不能通過直邊精密沖裁實施沖孔工藝。因此，建議使用標準的沖壓工藝；在該情況下，板的厚度必須小于管道間的壁的寬度，對于上述情況，推薦的是板具有0. 8mm至Imm之間的非常薄的厚度?，F(xiàn)在，如果收集箱必須被集管板卷邊固定，則集管板必須足夠的機械強度以滿足該功能。因此，面對一種兩難困境，如果集管板的厚度增力口 (通過使其例如達到I. 5或2_)，它將變?yōu)椴荒軐嵤藴蕸_壓工藝。因此，能夠為管道提供大截面長細比似乎是困難的，這是由于有必要確保集管板的足夠厚度。

發(fā)明內(nèi)容
因此明顯的是，熱交換器的緊湊性的問題是特別受到限制的，也是許多開發(fā)時考慮的主題和各種問題的源頭。由于這些原因，本發(fā)明目的在于提供用于熱交換器的更緊湊的架構(gòu)。注意到，本發(fā)明起因于在具有大截面長細比的開口的集管板的情況下的特別敏感的問題的解決方案；但本發(fā)明不限于該一種應(yīng)用，本發(fā)明還在其具有更合理截面長細比的開口的集管板的應(yīng)用中提供了優(yōu)勢。因此，本發(fā)明涉及一種熱交換器，該熱交換器包括交換部件和流體流動部件；至少一個流體收集箱，交換部件敞開到所述至少一個流體收集箱中；和殼體，用于容置交換部件，其特征在于，所述熱交換器包括用于將收集箱固定到殼體的凸緣，凸緣包括用于固定殼 體(4)的凹槽(Gl)和用于固定收集箱(11)的凹槽(G2)，所述凹槽(Gl、G2)具有共用的壁(19)。凹槽使得可以接收或容置收集箱的和殼體的壁。使用設(shè)置有具有共用壁的兩個凹槽的這種固定凸緣使交換器非常緊湊。事實上，收集箱和殼體以緊湊的方式被固定在一起，但是不直接固定在一起，由此確保了組件的穩(wěn)固性并使得特別好的應(yīng)力傳遞可行。優(yōu)選地，凹槽是反向的，S卩，它們沿相反的方向取向。更精確地，由于交換器大致沿一軸線延伸，該軸線優(yōu)選地是所述交換器內(nèi)的流體的總體流動軸線，因此每一個凹槽具有端壁，所述端壁相對于所述方向大致為橫向且所述凹槽具有橫向周邊開口，所述開口朝向與所述方向相反的兩個方向。根據(jù)一個實施例，交換器具有用于保持交換部件的至少一個集管板。在該情況下，根據(jù)一個實施例，集管板和固定凸緣由同一部件形成。在該情況下，根據(jù)另一個實施例，固定凸緣和集管板是獨立于彼此地固定到殼體的不同部件。以該方式，保持管道和保持收集箱的功能已被分開兩個不同的部件滿足這些功能，這些部件被獨立于彼此地固定到殼體，即，沒有彼此之間的直接力傳遞。特別地，可以提供一種集管板，其具有小的厚度(大致為0. 8mm)并帶有具有大截面長細比的開口；以該方式，可以形成具有流線型截面的管道，且因此形成占據(jù)小空間的扁平的交換器。保持收集箱的功能通過凸緣以獨立的方式確保。因此獲得了更加緊湊的交換器。根據(jù)一個實施例，凸緣和/或集管板直接固定到殼體。以該方式，進一步增加了交換器的緊湊性。根據(jù)一個實施例，凸緣和集管板彼此不接觸。以該方式，以甚至更好的方式確保了在所述兩個部件之間沒有直接的應(yīng)力傳遞，所述兩個部件不僅不固定到彼此并且還彼此不接觸。根據(jù)一個實施例，交換部件包括管道，在所述管道內(nèi)第一流體(例如氣體)流動連接到箱，且第二流體(例如液體)在所述管道周圍流動，集管板實現(xiàn)第一流體和第二流體之間的密封功能，凸緣實現(xiàn)第一流體和交換器外側(cè)之間的密封功能。
根據(jù)一個實施例，收集箱和凸緣卷邊固定到彼此。根據(jù)一個實施例，凸緣銅焊到殼體。這樣的固定方法是牢固的且不昂貴。在該情況下，根據(jù)一個實施例，殼體包括至少一個定位凸耳，所述定位凸耳設(shè)計為被容置在凸緣中的開口中，以將該凸緣保持在殼體上，并且兩個部件均被銅焊。優(yōu)選地在該情況下，開口布置在用于固定殼體的凹槽的底部中。根據(jù)一個實施例，定位凸耳設(shè)計為抵靠固定壁而卷邊固定，以將其保持在開口中。根據(jù)一個實施例，定位凸耳設(shè)計為可變形，以將其保持在開口中。根據(jù)一個實施例，集管板銅焊到殼體。
根據(jù)一個實施例，集管板包括裙部，該裙部具有一區(qū)域，集管板沿所述區(qū)域銅焊到殼體。以該方式，存在大的接觸表面，這確保了部件被良好地銅焊。管的總體截面形狀優(yōu)選地為矩形，其長度對寬度的比優(yōu)選地超過5。本發(fā)明特別好地應(yīng)用于空氣-水交換器，例如用于機動車輛的熱內(nèi)燃發(fā)動機的中冷器或用于再循環(huán)廢氣的水冷卻器。


通過本發(fā)明的交換器的優(yōu)選實施例的以下描述結(jié)合參考附圖，將更好地理解本發(fā)明，在附圖中圖I示出本發(fā)明的交換器的第一實施例的透視圖，其中，流體收集箱固定到交換器的凸緣；圖2示出圖I中的細節(jié)(從上方觀察)；圖3示出在圖I中的交換器的高度和長度的平面中的透視截面圖；圖4示出在圖I中的交換器的長度和寬度的平面中的透視截面圖，沒有示出收集箱；圖5示出圖I的交換器的局部分解透視圖，沒有示出收集箱；圖6示出圖I的交換器的從下方觀察的透視端視圖，沒有示出收集箱；圖7示出圖I中的交換器的角部的截面；圖8示出圖I中的交換器的角部的從背面觀察的局部透視圖；圖9示出圖I中的交換器的角部的從背面觀察的局部透視截面圖；圖10示出圖I中的交換器的收集箱的角部的從上方觀察的透視圖；圖11示出圖I中的交換器的角部的從內(nèi)側(cè)觀察的透視圖；和圖12示出本發(fā)明的交換器的第二實施例的長度和寬度的平面中的透視截面圖。
具體實施例方式參考附圖，更具體地參考圖I至6，根據(jù)第一實施例的熱交換器I包括熱交換部件2、2'、3，用于接收或容置所述部件2、2'、3的殼體4，空氣入口收集箱11和空氣出口收集箱11'。殼體4包括開口 6、7，用于連接到用于水的流動的管8、9，在該具體情況下為入口管9和出口管8，所述管連接到水回路，交換器I安裝在該水回路中。在所述實施例中，交換器I的不同部件彼此銅焊，除了卷邊固定的箱11、11';具有銅焊或卷邊的交換器部件的這樣的交換器就它們的通常特性來說為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知。
交換器I描述了所謂的“空氣-水”交換器，即，一種交換器，其中換熱的流體是空氣和水。例如，其是用于機動車輛的熱內(nèi)燃發(fā)動機的所謂的“再循環(huán)”廢氣的水冷卻器或或許是用于這樣的發(fā)動機的增壓空氣冷卻器；水優(yōu)選地是來自所述發(fā)動機的冷卻回路的所謂的《低溫》水；其通常是乙二醇化的水。參考圖1，交換器I的整體形狀是平行六面體。常規(guī)地和為了簡化其描述，方向L由交換器I的長度定義，其是交換器的最大尺寸，且是流體流動的方向，方向I由交換器I的寬度定義，方向h由交換器的高度(或厚度)定義。隨后，所述尺寸的方向?qū)⑴c它們的值混淆；換句話說，L、I或h將分別等同地適當(dāng)指示交換器I的長度、寬度和高度或交換器I的長度方向、寬度方向和高度方向。此外，在圖中，笛卡爾參照系(L，l，h)基于這些垂直的方向一起形成。此外，說明書中使用的外部(或外側(cè))和內(nèi)部(或內(nèi)側(cè))的概念是指與交換器I外側(cè)或內(nèi)側(cè)相比較而言的部件的相對位置。參考圖3，交換部件包括用于空氣流動的扁平管道2。它們的大尺寸(其是在它們內(nèi)的空氣流動的總方向)平行于交換器I的長度L的方向，且它們橫向地相對于該長度L的 截面為矩形形狀；矩形(每一個管道2的截面都具有該形式)具有平行于交換器I的寬度I的尺寸和平行于交換器I的高度h的尺寸。每一個管道2具有基本等于交換器I的長度L的長度和基本等于交換器I的寬度I的寬度；它的平行于交換器I的高度h的尺寸(即它的厚度)小于交換器I的高度，在該具體情況下，較小，這為管道2賦予了扁平形式。作為例子，管道2的厚度可以對于每一個管道2等于約7或8_，管道2的寬度I等于約100_。此外，管道間的空間(即，用于水流動的導(dǎo)管3)可以例如具有小于3mm的尺寸(平行于交換器I的高度h)，例如基本等于2_。以該方式，交換器I是緊湊的。管道2彼此并行地被組裝，所有管道2沿交換器I的高度h的方向形成堆疊結(jié)構(gòu)；這還稱為管道芯部；整個芯部與交換器I的高度h平行的尺寸基本上等于交換器I的高度h。管道2每一個被分別平行于彼此組裝，并允許空氣在它們內(nèi)部的循環(huán)，總地沿交換器的長度L的方向。用于攪動空氣流的鰭片I'安裝在管道2中，允許空氣和水之間的熱交換通過管道2的壁被促進。所述鰭片2'為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，且不必對它們進行詳細描述；在該情況下，它們具有波浪形式，且當(dāng)沿交換器I的長度L的軸線在端視圖中觀察時，它們的截面為每一個管道2的壁之間的螺旋的形式。水流攪動器(未示出)安裝在布置在管道2之間的水流導(dǎo)管3中，所述水流優(yōu)選地逆著空氣流的流動，即沿與空氣流方向相反的方向。攪動器為板的形式，所述板基本上在管道2的整個側(cè)向區(qū)域上(側(cè)向區(qū)域是管道2的由平行于交換器I的長度L和寬度I的尺寸定義的區(qū)域)且在它們所銅焊到的相繼的管道2之間的所有空間中延伸；攪動器還設(shè)置在殼體4的壁和端部管道2之間。為了促進熱交換，以已知的方式，攪動器的形狀在穿過它們的水流中產(chǎn)生湍流。如上進一步提及的，交換器I在它每一個端部處(沿交換器的長度L的尺寸)包括空氣收集箱11、11'。在右側(cè)(圖I中)，是空氣入口收集箱11，在左側(cè)，是空氣出口收集箱11'?？諝庋h(huán)管道2的端部連接到空氣收集箱11、11'，管道2的內(nèi)側(cè)容積因此流動-連接到收集箱11、11'的內(nèi)側(cè)容積；換句話說，管道2敞開到收集箱11、11'。收集箱11、11'連接到交換器I安裝所在的空氣回路的管中?？諝馔ㄟ^空氣入口收集箱11被引入到管道2中，并被空氣出口收集箱11'收集而離開管道2。
交換器的結(jié)構(gòu)將通過它至入口箱11的連接而被更詳細地描述。給出的描述等同地在交換器的輸出箱11'處應(yīng)用至該交換器。在該具體情況下，輸入箱11和輸出箱11'是類似的且對稱地安裝；顯然地，根據(jù)另一實施例，它們可以是不同的。交換器I在它的端部處包括集管板10，該集管板10的功能是將管道2保持在位，以引導(dǎo)收集箱11的內(nèi)側(cè)容積和管道2之間的空氣流動，和防止水朝向收集箱11的內(nèi)側(cè)容積流動，同時防止空氣流和水流匯聚；換句話說，集管板10確保了空氣和水之間的密封。本領(lǐng)域技術(shù)人員常常使用術(shù)語集管器10稱呼集管板10，且其在下文中將被指定為集管器。集管器10在周邊邊緣的區(qū)域處固定到殼體4，在該具體情況下，通過銅焊。在該具體情況下更精確地，集管器10包括周邊裙部10a，該裙部IOa具有側(cè)向區(qū)域，集管器10沿該側(cè)向區(qū)域銅焊到殼體4 ;這允許在所述兩個部分被銅焊之前在所述兩個部分之間進行較簡單的定位，以及由于比集管器10沿邊緣被銅焊相比，接觸面積(且因此銅焊面積)更大而允許兩個部分之間更好的保持。周邊裙部IOa由集管器10的邊緣形成，所述邊緣在該具體情況下沿其整個周邊彎 過來。裙部IOa因此相對于形成集管器10的板的總平面垂直地、因此平行于交換器I的長度L的方向延伸。裙部IOa可以沿一個方向(如圖3所示)或沿另一個方向(如圖2所示)彎曲，換句話說，分別朝向交換器I的外側(cè)或朝向交換器I的內(nèi)側(cè)；彎曲側(cè)尤其取決于下述的凸緣5和集管器10之間的間隔和可用空間。參考圖5，集管器10為板的形式，其相對于交換器I的長度L橫向地安裝，以便接收管道2的端部。集管器10被多個開口 12穿孔，每一個開口 12與一管道2相關(guān)聯(lián)。每一個開口 12的形式對應(yīng)于管道2的截面且由壁13或領(lǐng)圈13或邊沿13界定，其容納管道2的端部并將這些管道保持在位；此外，領(lǐng)圈實現(xiàn)了加強集管器10的功能。所述領(lǐng)圈13相對于形成集管器10的板的總平面大體垂直地延伸，因此平行于交換器I的長度L的方向延伸，從所述領(lǐng)圈13伸出的端部13'被朝向交換器I的內(nèi)側(cè)引導(dǎo)；以該方式，領(lǐng)圈13從集管器10繞管道2延伸，繞所述管道12的端部緊密地裝配。管道2的端部滑到所述領(lǐng)圈13中，形成滑動部，以便繞管道2緊密地裝配；每一個領(lǐng)圈13形成與和它相關(guān)聯(lián)的管道2的端部區(qū)域的接觸區(qū)域，允許它們銅焊到彼此。管道2以該方式銅焊到作為集管器10的開口的邊界的領(lǐng)圈13，該管道2被固定在位。管道2的端部因此被領(lǐng)圈13彼此分隔開，相繼的管道2之間的分隔空間限定用于水流動的導(dǎo)管3。在領(lǐng)圈13銅焊到管道2端部且以橫向的方式(與交換器I的長度L的方向相比較)填滿它們之間的所有空間時，所述領(lǐng)圈13防止水流到收集箱11的容積中；此外，所述領(lǐng)圈13還防止水流到管道2中。這種類型的集管器10對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的，并且不再詳細描述。在所示實施例中，殼體4包括形成為L形的兩個壁15、16。換句話說，每一個壁15、16具有L形狀的截面(與交換器I的長度L的方向比較)。每一個壁15、16通過繞邊緣彎曲以形成相對于彼此垂直的兩個葉片(15a、15b)、( 16a、16b)而形成為L形。壁15、16為L形狀的想法是制造簡單的且由于交換器的制造而儲藏簡單(僅僅通過將壁一個在另一個頂部上而組裝在一起使得儲藏簡單)。更精確地，在該情況下，每一個壁15、16包括大葉片15a、16a和小葉片15b、16b。大葉片15a、16a為矩形板的形式，其中尺寸為基本上等于交換器I的長度L和交換器的寬度I，而小葉片15b、16b為矩形板的形式，其中尺寸為基本上等于交換器I的長度L和交換器的高度h。在此處引入大和小葉片的概念，以允許每一個壁15、16的每一個葉片(15a、15b)、( 16a、16b)以不同方式被指定。進入和離開交換器I的水入口管9和水出口管8在此連接到交換器I的同一側(cè)，在該具體情況下，連接到第二壁16的小葉片16b。殼體4的壁15、16在交換部件2、2'、3周圍固定到彼此；在該具體情況下，它們被銅焊。為此，每一個壁15、16在它的小葉片15b、16b的自由端部處包括升高邊緣15c、16c，所述升高邊緣15c、16c是固定到另一壁16、15的大葉片16a、15a的邊緣。所述升高邊緣15c、16c相對于小葉片15b、16b從彎曲部的邊緣垂直地延伸，升高邊緣15c、16c通過該彎曲部的邊緣連接到小葉片15b、16b。卷邊凸耳R布置為確保升高邊緣15c、16c和對應(yīng)的大葉片16a、15a之間的連接。銅焊允許接觸區(qū)域被鎖定在一起并保持為一個抵靠另一個。一旦壁15、16已經(jīng)被固定,形成為L形式的壁15、16的葉片(15a、15b)、( 16a、16b)形成交換器I的四個側(cè)向側(cè)(側(cè)向側(cè)是關(guān)于它的長度L的方向稱呼的)。
在此記下，在所述實施例中，集管器10通過銅焊固定到殼體4。更精確地，它的周邊裙部IOa的外側(cè)區(qū)域銅焊到壁15、16的葉片(15a、15b)、(16a、16b)的內(nèi)部區(qū)域。壁15、16的一個具體特征現(xiàn)在將關(guān)于圖7進行描述?？拷恳粋€壁15、16的小葉片15b、16b的升高邊緣15c、16c和另一個壁16、15的大葉片16a、15a之間的接觸地帶，有一地帶，在該地帶處存在間隙，該間隙具有集管器10的圓角(在交換器I上成對角相對的所述兩個間隙以相同的附圖標記J示出)。由于所述間隙J的存在，這里有水泄漏的風(fēng)險。這是每一個壁15、16包括靠近它的大葉片15a、16a的自由角部中的每一個的密封部分P的原因。每一個密封部分P為沿管道2的方向突出于壁15、16的大葉片15a、16a的內(nèi)側(cè)區(qū)域的部分的形式；所述突出部分P為角部或鰭片的形式。這樣的突出部分P可以在其制造之后沖壓在壁15、16上，或可以在壁15、16的制造期間直接地形成。一旦接觸區(qū)域已經(jīng)被銅焊，則由此在所述密封部分P處保證了密封。注意到，壁15、16每一個沿交換器I的高度h的方向分別包括兩個加寬部E，布置為靠近壁的大葉片15a、16a的每一個端部。所述加寬部E在此通過對壁15、16進行沖壓形成。設(shè)置它們是因為，集管器10的沿交換器I的高度h方向上的尺寸大于L形的壁15、16的小葉片15b、16b的尺寸；因此這些是用于容置集管器10的加寬部E (或沖壓部E)。所述沖壓部E具有額外的優(yōu)勢在它們沿交換器I的高度h方向容置集管器10的情況下，它們形成在交換器I的長度L的維度上的止擋部；因此，它們形成用于集管器10并因此用于所有交換部件2、2'的軸向保持裝置(沿該方向L)，同時交換器I的所有部件被銅焊。此外，交換器I包括凸緣5，所述凸緣5用于將收集箱11固定到殼體4。所述凸緣5帶入到殼體4上。其被固定(在該具體情況下通過銅焊)到殼體4的端部，沿所述殼體的周邊；因此這是周邊凸緣5，具有整體的矩形形狀，在該具體情況下由一個單件形成。凸緣5獨立于集管器10被固定到殼體4且不固定到該集管器10 ;換句話說，交換器I不包括用于將凸緣5固定到集管器10的任何裝置。凸緣5包括內(nèi)部縱向壁17 (沿長度L方向)，該縱向壁17沿凸緣5的整個周邊延伸；所述內(nèi)部縱向壁17布置為從殼體4的壁15a、15b、16a、16b的內(nèi)側(cè)延伸并被銅焊到它們。內(nèi)部縱向壁17朝向外側(cè)并沿交換器I的方向彎出，因此形成內(nèi)部橫向壁18和中間縱向壁19，中間縱向壁與內(nèi)部縱向壁17 —起，提供了用于容置殼體4的壁15a、15b、16a、16b的周邊凹槽Gl,以該方式實現(xiàn)了固定殼體4的功能。內(nèi)部橫向壁18形成用于殼體4的壁15a、15b、16a、16b的端部的止擋件。中間縱向壁19朝向外側(cè)并沿與形成周邊凹槽Gl的彎曲部相反的方向彎出，因此形成外部橫向壁20和外部縱向壁21，外部縱向壁與中間縱向壁19 一起，提供了用于容置收集箱11的端部的側(cè)邊緣Ila的周邊凹槽G2，以該方式實現(xiàn)了固定收集箱11的功能；箱11借助箱11的端部固定到凸緣5 ;箱11的側(cè)邊緣Ila將被稱為固定邊緣11a。因此，凸緣包括由凸緣5的壁17、18、19、20、21形成的兩個周邊凹槽G1、G2，所述凹槽Gl、G2包括共用的壁19。每一個凹槽Gl、G2設(shè)置為用于保持一部件，在 該具體情況下，用于分別保持殼體4和收集箱11。更精確地，殼體4和收集箱11每一個布置為使得它們的縱向端壁(沿交換器I的長度L方向)借助所述凹槽Gl、G2中的橫向開口而縱向地插入到周邊凹槽G1、G2中。凹槽G1、G2沿相反的方向取向，S卩，它們的開口在交換器I的長度L的方向上沿兩個相反的方向取向。由于它們具有共用壁19的結(jié)構(gòu)，它們?yōu)榻粨Q器I提供了大的緊湊性和保持部件4、11的高水平，無論這是從它們銅焊(對于殼體4)的角度還是從它們卷邊(對于收集箱11)的角度。在外部縱向壁21的延伸部中，凸緣5包括凸耳22，所述凸耳22用于將箱11卷邊固定到凸緣5。所述凸耳22布置為被鉤在固定邊緣Ila上(彎曲到固定邊緣Ila上)。卷邊凸耳22在所有附圖中被顯示為彎過來的(即處于卷邊位置)。箱11因此卷邊固定到凸緣5。具體參考圖4，在該具體情況下，交換器I布置為使得集管器10在距凸緣5的間隔d處固定到殼體4，更精確地在距凸緣5的內(nèi)部縱向壁17的自由端部17a的間隔d處固定。通過集管器10確保了管道2的保持，通過凸緣5 (通過卷邊)確保了收集箱11的保持，凸緣5本身銅焊到殼體4，集管器10和凸緣5兩者均銅焊到殼體4，但獨立于彼此；在該具體情況下，它們甚至不接觸彼此。以該方式，凸緣5由于它的保持收集箱11的功能而承受的應(yīng)力不被直接傳遞到連接至殼體4的集管器11和管道2。在施加到凸緣5的應(yīng)力不被傳遞到集管器11的情況下，該集管器11可以形成為能夠接收具有流線型截面并以小的間隔彼此分隔開的管道2。具體地，可以借助傳統(tǒng)沖壓工藝在具有非常薄的厚度的板上形成集管器11 ;在這樣的工藝中，以已知的方式，集管器11的領(lǐng)圈13被沖制，隨后它們的底部被沖孔以便形成開口。作為例子，由于允許集管器10被形成的板具有約Imm的厚度，集管器10可以形成有約IOOmm乘以7或8mm的開口 12，其中，管道間的空間為2至3mm。領(lǐng)圈13所占據(jù)的空間(尺寸平行于交換器I的長度L方向)可以大致等于4_ ;以該方式,通過去掉帶部14的厚度(Imm),領(lǐng)圈13具有約3mm的有用區(qū)域，用于施加管道2的端部和用于銅焊到其。此外，由于集管器10直接銅焊到殼體4，集管器10的角部的半徑較大，且集管器10制造更簡單，這對于因集管器10的厚度而通常不能容易正確形成的集管器來說是有益的。一個額外的優(yōu)勢是，工業(yè)上，本發(fā)明可以簡單地通過添加凸緣5來與現(xiàn)有技術(shù)的薄但是并不是非常強固的集管器一起實施。用于接收定位凸耳24 (縱向地突出于殼體4的葉片15a、15b、16a、16b)的開口 23布置在凸緣5的內(nèi)部橫向壁18中(即在凹槽Gl的底部)。每一個凸耳24在支撐它的葉片15a、15b、16a、16b的延伸部中延伸；一個葉片15a、15b、16a、16b可以包括一個或多個凸耳24 ;所有葉片15a、15b、16a、16b或它們中的僅一些可以包括一個或多個凸耳24。在該具體情況下，交換器I包括一個定位在殼體4的每一個小葉片15a、16a的端部中間的定位凸耳24和兩個定位在殼體4的每一個大葉片15b、16b的端部處的定位凸耳24。定位凸耳24布置為能夠彎曲或變形，以便借助卷曲將凸緣5相對于殼體4保持在位。它們的變形功能還確保了它們被極好地銅焊到它們所插入的開口 23的內(nèi)側(cè)區(qū)域，以便用所述區(qū)域占據(jù)安裝間隙和避免此處的任何空氣逃逸，換句話說，確保了開口 23的密封。為此，凸耳24可以彎過來抵靠內(nèi)部橫向壁18，例如通過擱靠在該內(nèi)部橫向壁本身上，所述內(nèi)部橫向壁鄰接抵靠殼體4的葉片15a、15b、16a、16b的端部邊緣。它們還可以被簡單地變形，而不是卷邊，這是由于簡單的變形會排除相對于凸緣5的任何運動。所述凸耳24的功能是，允許在交換器I的制造期間，特別是在交換器I的各組成部件的銅焊之前和期間，凸緣5在殼體4上的定位和保持。以該方式使得交換器I的制造更加容易。管道2被堆疊并插入到集管器10的開 口中，殼體4的L形壁15、16圍繞它們布置且由于卷邊凸耳R而相對于彼此保持在位；可以注意到，可以設(shè)置其他保持裝置，諸如箝緊裝置。凸緣5被移動到殼體4的端部，定位凸耳24插入到開口 23中(所述開口 23設(shè)置為用于該目的)并變形、彎曲或卷邊，以確保組件的保持。以已知方式，每個部件可以隨后被銅焊，且放置在用于該目的的熔爐中。用于銅焊到殼體4的區(qū)域(尤其是集管器10的裙部IOa的外側(cè)區(qū)域和凹槽Gl的區(qū)域)具有一致的尺寸，這允許優(yōu)良的銅焊，接觸區(qū)域是大的。輸入收集箱11和輸出收集箱11'可以隨后被卷邊固定到交換器1，在該具體情況下，同時將密封環(huán)27以已知方式布置在接收箱11的固定邊緣Ila的凹槽G2的底部中；這是0形環(huán)27，其在圖3和9中示意性地示出。交換器I的一個具體特征可以在圖3、5、6和8至11中看到；凸緣5的角部包括位于內(nèi)部凹槽Gl處的推入部分25。這樣的推入部分25被設(shè)置為用于，通過確保包括在角部中的足夠的銅焊區(qū)域而促進凸緣5的制造和增進其在殼體4上的銅焊質(zhì)量。事實上，在該具體情況下，如已知的，凸緣5通過沖壓形成，且難于使在角部處的材料彎曲。因此，由于推入部分25，在角部處的材料的量不那么多，這允許它們被沖壓為使得形成內(nèi)部縱向壁，包括在角部中的所述內(nèi)部縱向壁具有足夠長度，以使得到殼體4的銅焊質(zhì)量優(yōu)良。顯然，殼體的形狀，更具體地殼體4的端部的角部的形狀，適于凸緣5的形狀，如例如在圖5中可以看到的(殼體4的端部意圖于鄰靠凸緣5的內(nèi)部凹槽G1)。收集箱11在每一個角部包括鼓起部26，所述鼓起部26對應(yīng)于凸緣5的推入部分25。所述鼓起部26容置在推入部分25中，確保了將密封環(huán)27保持在位的功能；事實上，由于凸緣5的推入部分25，密封環(huán)27不會被包含在角部中。交換器I的凸緣5的第二實施例可以在圖12中看到。它的描述將是簡要的，且用于在先實施例的附圖標記將被保留，僅描述這些實施例之間的差別。在圖12所示的第二實施例中，集管器10的裙部IOa的形式稍微不同可以看到的，其沒有如第一實施例中的情況下朝向收集箱11彎過來，而是沿交換器I的另一端部的方向彎到另一側(cè)。無論何種方式，集管器10具有周邊裙部的外側(cè)區(qū)域，在該外側(cè)區(qū)域處，集管器10銅焊到殼體4的壁的內(nèi)部區(qū)域，在該具體情況下，在距凸緣5的內(nèi)部縱向壁17的自由端部17a的間隔d處銅焊。交換器I的操作(無論它的哪個實施例)如下(由于本領(lǐng)域技術(shù)人員已熟知，以簡要的方式對其進行描述)?？諝獗还?yīng)到空氣輸入箱11，在管道2中流動(所述流動被鰭片2'攪動)且此外借助空氣出口箱11'離開交換器I。此外，水通過水入口管9被供應(yīng)到交換器，在水流導(dǎo)管3中循環(huán)(所述循環(huán)借助攪動器來攪動)并此外借助水出口管8離開交換器I。空氣和水的流動沿交換器I的長度L方向是逆向的；這稱為“逆流”熱交換器；這樣的交換器I的效率非常好。已關(guān)于在熱交換器I的管道2中的空氣循環(huán)和借助攪動器在管道之間的水循環(huán)對熱交換器I進行了描述。在不用說明的情況下，這可以被反過來，即，水在管道中，而空氣在管道之間。此外，還可以是在兩種情況下均為空氣，或在兩種情況下均為水，或其它流體。
已關(guān)于優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述，但是在不用說明的情況下，其它實施例也是可設(shè)想的。特別地，如果沒有不相容性，所述的不同實施例的特征可以被結(jié)合在一起。
權(quán)利要求
1.一種熱交換器，包括交換部件和流體流動部件(2，2'，3);至少一個流體收集箱(liar )，交換部件(2，2'，3)敞開到所述至少一個流體收集箱中；和殼體(4)，用于容置交換部件(2，2'，3)，其特征在于，所述熱交換器包括用于將收集箱(11，11')固定到殼體(4)的凸緣(5),凸緣包括用于固定殼體(4)的凹槽(Gl)和用于固定收集箱(11)的凹槽(G2)，所述凹槽(G1、G2)具有共用的壁(19)。
2.如權(quán)利要求I所述的交換器，包括用于保持交換部件(2，2'，3)的至少一個集管板(10)。
3.如權(quán)利要求2所述的交換器，其中，凸緣(5)和集管板(10)是獨立于彼此地固定到殼體(4)的不同部件。
4.如權(quán)利要求3所述的交換器，其中，凸緣(5)和集管板(10)彼此不接觸。
5.如權(quán)利要求2至4所述的交換器，其中，凸緣(5)和/或集管板(10)直接固定到殼體⑷。
6.如權(quán)利要求I至5中的一項所述的交換器，其中，收集箱(11，11')和凸緣(5)卷邊固定到彼此。
7.如權(quán)利要求I至6中的一項所述的交換器，其中，凸緣(5)銅焊到殼體(4)，且殼體(4)包括至少一個定位凸耳(24)，所述定位凸耳(24)設(shè)計為被容置在凸緣(5)中的開口(23)中，以將該凸緣保持在殼體(4)上，并且兩個部件均被銅焊。
8.如權(quán)利要求7所述的交換器，其中，孔(23)形成在用于固定殼體的凹槽(Gl)的底部中。
9.如權(quán)利要求2至8中的一項所述且其中權(quán)利要求3至6按照其與權(quán)利要求2的關(guān)系被考慮的交換器，其中，集管板(10)包括裙部(IOa),該裙部(IOa)具有一區(qū)域，集管板沿所述區(qū)域銅焊到殼體(4)。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱交換器，該熱交換器包括流體交換和流動部件(2，2′，3)；至少一個流體收集箱(11，11′)，交換部件(2，2′，3)通向所述至少一個流體收集箱；和殼體(4)，用于容置交換部件(2，2′，3)。交換器特征在于其包括凸緣(5)，所述凸緣(5)用于將收集箱(11，11′)附連到殼體(4)，凸緣包括用于附連殼體(4)的凹槽(G1)和用于附連收集箱(11)的凹槽(G2)，凹槽(G1、G2)具有共用的壁(19)。由于本發(fā)明，獲得了非常緊湊的熱交換器。
文檔編號F28F9/02GK102782435SQ201080064340
公開日2012年11月14日 申請日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者E.皮尼亞斯基, P.加雷特 申請人:法雷奧熱系統(tǒng)公司