熱交換器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熱交換器，包括具有肋（9）和管（8）的組件（2），所述組件在一個(gè)特別是用于待冷卻的媒介進(jìn)入的第一集流箱（3）與特別是用于該媒介流出的第二集流箱（4）之間設(shè)置。其中各集流箱（3，4）通過底部（5，6）封閉，所述底部具有用于容納所述管（8）的貫穿部（12），并且用于容納所述集流箱（3，4）的環(huán)形的循環(huán)部（14）沿所述底部（5，6）的邊緣延伸。為了實(shí)現(xiàn)包括具有環(huán)形凹部的集流箱的熱交換器的穩(wěn)定的構(gòu)造，所述底部（5，6）在至少一個(gè)端面（13）上具有用于與所述端面（13）直接對置的管（8a，8b）的提高的貼靠區(qū)域（16）。
【專利說明】熱交換器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱交換器，包括具有肋和管的組件，所述組件在一個(gè)用于待冷卻的媒介進(jìn)入的第一集流箱與用于該媒介流出的第二集流箱之間設(shè)置，其中各個(gè)集流箱通過底部封閉，所述底部具有用于容納所述管的削緣孔，并且用于容納所述集流箱的槽形的循環(huán)部沿所述底部的邊緣延伸。
【背景技術(shù)】
[0002]通常的熱交換器由入口集流箱和出口集流箱組成，其中在兩個(gè)集流箱之間設(shè)有一個(gè)組件，各管位于其中，這些管將這兩個(gè)集流箱彼此連接。該熱交換器在內(nèi)燃機(jī)的上游設(shè)置。通過由內(nèi)燃機(jī)釋放出的熱量加熱的冷卻媒介流過兩個(gè)集流箱以及各管?？諝饬鞔┻^在各管之間形成的肋，該空氣流吸收由冷卻媒介釋放出的熱量并將所述熱量從熱交換器的區(qū)域?qū)С?。如此冷卻過的冷卻媒介再次供應(yīng)給內(nèi)燃機(jī)。
[0003]DE102009035089A1公開了一種這種類型的熱交換器。每個(gè)集流箱在此通過底部封閉。該底部包括多個(gè)開口，其中優(yōu)選具有矩形橫截面的管推入到每個(gè)開口中。容納該管的開口在端側(cè)上具有夾緊的凸耳形式的拱形部，其用于在焊接之前帶有摩擦地夾持被推入到開口中的管。
[0004]DE102006005421A1描述了一種熱交換器，其中底部在其端側(cè)上具有朝著集流箱的方向指向的凸輪。集流箱夾緊于凸輪與底部邊緣之間，因此可以省去另外的固定裝置，例如在底部邊緣上環(huán)繞的卷邊。
[0005]特別是由于在管中流動(dòng)的冷卻劑的內(nèi)壓的頻繁變化，外管經(jīng)常會(huì)發(fā)生故障，尤其是那些與底部的端側(cè)對置的外管。出于結(jié)構(gòu)空間的原因，通常穩(wěn)定并且支持這些管的冷卻肋在這些外管中是不可用的。特別是在折疊設(shè)計(jì)的的管的應(yīng)用中，這些管具有較小的壁厚度，從而導(dǎo)致熱交換器具有不穩(wěn)定的輪廓。因?yàn)樵谂c底部的端側(cè)對置的兩個(gè)管上缺少肋，由于應(yīng)力集中而導(dǎo)致的壓力變化即可導(dǎo)致管的折疊區(qū)域發(fā)生永久破壞，進(jìn)而導(dǎo)致熱交換器發(fā)生故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此本發(fā)明的目的在于，提供一種熱交換器，其中與底部的端側(cè)直接對置的管即使缺少肋也具有高的穩(wěn)定性。
[0007]根據(jù)本發(fā)明該目的由此解決，所述底部在至少一個(gè)端側(cè)上具有用于與所述端側(cè)直接對置的管的提高的貼靠區(qū)域。該貼靠區(qū)域提供對管的支撐作用，由此提高熱交換器應(yīng)對壓力變化的強(qiáng)度。這樣的貼靠區(qū)域通過維持底部的削緣孔的橫截面不變是簡單可制造的。
[0008]有利地,所述貼靠區(qū)域構(gòu)成為由槽形(channel-shaped)的循環(huán)部上升到容納所述管的削緣孔，其中所述貼靠區(qū)域優(yōu)選跨過位于所述槽形的循環(huán)部的后側(cè)與所述削緣孔之間的擴(kuò)展區(qū)域。如此延伸的貼靠區(qū)域避免了危險(xiǎn)的區(qū)域并且提高了直接與所述端側(cè)平行地走向的管的穩(wěn)定性。該貼靠區(qū)域在此承擔(dān)支撐功能并且阻止熱交換器的弱化。[0009]在一個(gè)設(shè)計(jì)方案中，所述貼靠區(qū)域是局部限定的。通過貼靠區(qū)域的局部限定可以有目的地在底部中的熱交換器顯示不穩(wěn)定性能的位置上添加該貼靠區(qū)域。
[0010]在一種改進(jìn)方案中，所述貼靠區(qū)域構(gòu)成為所述底部的隆起部，所述隆起部朝著所述底部的背向所述集流箱的側(cè)的方向隆起。該隆起部直至與底部的端側(cè)平行走向的第一管，而不會(huì)減小容納該管的削緣孔的橫截面積?；谠撀∑鸩拷Y(jié)構(gòu)空間得到了節(jié)省，并且只能通過復(fù)雜的結(jié)構(gòu)性調(diào)整措施成形于用于支撐管的組件上的肋也得到省略。
[0011]在一種變形方案中，所述隆起部布置于所述底部的端側(cè)上的大約中間位置。該中間布置不僅可在管出現(xiàn)最大可能的應(yīng)力的位置提供支撐，而且同時(shí)可用作裝配輔助。在將底部按壓到管上時(shí)，管的邊緣端部總是略微伸開，因?yàn)橥ㄟ^管的側(cè)面部件的力量的導(dǎo)入通常并不在整個(gè)肋的長度上發(fā)生。在具有中間的隆起部的底部的應(yīng)用中，直接與端側(cè)之一平行延伸的管的管端部又與底部的相應(yīng)的削緣孔對齊，從而減小了在熱交換器受到壓縮時(shí)管的損壞的概率。該中間的隆起部可簡單地集成到?jīng)_壓工具中并且可被用于組件的整理機(jī)中。
[0012]有利地，所述隆起部與容納與端側(cè)直接對置的管的削緣孔焊接在一起。由此可以確保的是，該管在熱交換器的使用壽命期間始終維持在第一次存在的位置。
[0013]在另一設(shè)計(jì)方案中，所述隆起部設(shè)計(jì)為一個(gè)由所述底部沖出的沖壓部。因此取消了用于形成隆起部的附加的構(gòu)件。該隆起部可以與削緣孔同時(shí)在底部的制造中生產(chǎn)，由此簡化了制造方法。
[0014]在一個(gè)變形方案中，所述貼靠區(qū)域通過容納與所述端側(cè)對置的管的削緣孔形成，所述削緣孔被拉至底部中的所述槽形的循環(huán)部。削緣孔的強(qiáng)度允許將其用作管端部的導(dǎo)入輔助，由此管與削緣孔平行地設(shè)置并且避免了在將底部壓緊到由管和肋組成的組件上時(shí)的損壞。
[0015]在另一實(shí)施形式中，使用折疊的管。雖然該管在加工時(shí)是非常不穩(wěn)定的，但是貼靠區(qū)域的隆起部或凸起部確保了該折疊的管在被壓入到底部中時(shí)保持其形狀不變。
[0016]另外的有利的設(shè)計(jì)方案通過以下的【專利附圖】

【附圖說明】和從屬權(quán)利要求描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]以下基于至少一個(gè)實(shí)施例以及附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。其中:
[0018]圖1示出了熱交換器的示意圖；
[0019]圖2示出了從上方觀察到的熱交換器的底部的模型視圖；
[0020]圖3示出了從下方觀察到的熱交換器的底部的模型視圖；
[0021]圖4示出了具有隆起部的熱交換器的底部的部分；以及
[0022]圖5示出了熱交換器的底部的截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]相同的特征采用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示。
[0024]圖1示出了一種熱交換器1，特別是冷卻劑冷卻器，其由一個(gè)組件2組成，該組件設(shè)置在兩個(gè)集流箱3，4之間，其中第一集流箱3可以用于待冷卻的媒介進(jìn)入到熱交換器I中，而經(jīng)冷卻的媒介可以通過第二集流箱4從熱交換器I中排出。但是，在另一變形方案中，第一集流箱也可以具有入口和出口，而第二集流箱僅僅起到折流的作用而不排出該媒介。
[0025]各集流箱3，4在此具有底部5，6，組件2連接到其上，該組件通過側(cè)面部件7封閉。組件2由多根管8和多條肋9組成，其中管8和肋9優(yōu)選相互交替地設(shè)置。集流箱3在此具有管接頭10，從內(nèi)燃機(jī)(未具體示出)中導(dǎo)出并且由后者加熱的冷卻劑流入到該管接頭10中，該冷卻劑通過組件2的管8引導(dǎo)到第二集流箱4。氣態(tài)的媒介，優(yōu)選空氣，通過組件2特別是肋9引導(dǎo)，所述媒介吸收通過管8流動(dòng)的冷卻媒介的熱量并且將熱量從熱交換器I中導(dǎo)出。通過這種方式冷卻媒介得到冷卻。該熱交換器I的第二集流箱4 (經(jīng)冷卻的冷卻媒介在其中流動(dòng))包括另一管接頭11，冷卻媒介通過該管接頭11從熱交換器I中導(dǎo)出并且再次供應(yīng)給內(nèi)燃機(jī)。
[0026]管8具有類似于矩形的橫截面。所述各管優(yōu)選是折疊的。如由圖2清晰可見，其中部分地示出了集流箱3的底部5，同樣類似矩形地構(gòu)成的底部5具有多個(gè)削緣孔12。該削緣孔12是一個(gè)開口，其同樣矩形地構(gòu)成并且各個(gè)管8的端部推入到其中。在組件2的第一管8a和末尾的管Sb (它們分別直接與底部5的端側(cè)13平行地走向)中產(chǎn)生的問題在于，肋9沒有到達(dá)底部5上。由此與底部的端側(cè)13平行走向的管8a，Sb是不穩(wěn)定的，從而導(dǎo)致管破裂。
[0027]底部5具有一個(gè)槽形的循環(huán)部14，該集流箱3在插入有密封件的情況下插入到其中。該循環(huán)部14在圖2中示出為朝向外部的空心部件。該循環(huán)部14通過一個(gè)擴(kuò)展區(qū)域15與管8a或Sb分離。從該槽形的循環(huán)部14開始，隆起部16延伸直至削緣孔12a，該削緣孔容納直接與端側(cè)13對置的第一管8a。該隆起部16首先具有的效果在于，將在第一削緣孔12a中延伸的管8a穩(wěn)定在其位置上。此外，該隆起部16用于在管8與底部5夾緊時(shí)將折疊的管8a (其在組件2的壓力下容易伸開)引導(dǎo)到削緣孔12a中，由此管8a的端部又與削緣孔12a平行并且簡單的加工是可能的。
[0028]圖3示出了底部5的仰視圖，其中清楚的是，削緣孔12具有類似套環(huán)的實(shí)施方案，由此削緣孔可以更好地環(huán)繞管8。由該視圖，特別是剖面視圖B-B，可清楚地觀察到，隆起部16由底部5形成。底部5連同削緣孔12 —起在一個(gè)沖壓工藝中由金屬薄片制成。
[0029]根據(jù)圖4，其中又一次詳細(xì)示出了底部5的一部分，清楚的是，在底部5的與集流箱3對置的側(cè)上隆起的隆起部16延伸直至第一管8a的第一削緣孔12a。特別是由圖4b清楚地觀察到的是，隆起部16在比削緣孔12a形成的更高平面上延伸。在此有利的是，隆起部16并沒有減小削緣孔12a的橫截面，而是將其保持恒定，因此常規(guī)尺寸的管均可被插入此處。借助于該隆起部16在裝配時(shí)將管8a的端部引導(dǎo)到削緣孔12a中。由此管8a的管端部又與削緣孔12a對齊，由此降低了損壞概率。
[0030]結(jié)合集流箱3和底部5做出的實(shí)施方案類似地也適用于集流箱4及其底部6。[0031 ] 隆起部16可簡單地集成到?jīng)_壓工具中。具有和不具有隆起部的底部5，6的實(shí)施方案的交替使用是可能的，而不需要一個(gè)組件配備一個(gè)整理機(jī)。組件的整理機(jī)表示一種工具，其中熱交換器I作為一個(gè)整體被制造出來。因此對于該組件的生產(chǎn)，制造順序并未改變。
[0032]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的底部5的端部區(qū)域，其中槽形的凹槽以環(huán)繞的形式形成為循環(huán)部14，其中集流箱(圖未示出)以其集流箱底部在放入密封件(圖未示出)的情況下可以被插入。該循環(huán)部14形成為朝向外部的U形空心部件，其中在窄側(cè)的中間位置，一個(gè)反向彎曲的區(qū)域20直接與該U形空心部件14連接并且可用作例如側(cè)面部件的容納部。該循環(huán)部14通過擴(kuò)展區(qū)域15與管開口或削緣孔12a分離。自該槽形的循環(huán)部14開始，隆起部16延伸直至削緣孔12a，該削緣孔容納直接與端側(cè)13對置的第一管8a。
【權(quán)利要求】
1.一種熱交換器，包括具有肋(9)和管(8)的組件(2)，所述組件在一個(gè)特別是用于待冷卻的媒介進(jìn)入的第一集流箱(3)與特別是用于該媒介流出的第二集流箱(4)之間設(shè)置，其中每個(gè)集流箱(3，4)通過底部(5，6)封閉，所述底部具有用于容納所述管(8)的削緣孔(12)，并且用于容納所述集流箱(3，4)的槽形的循環(huán)部(14)沿著所述底部(5，6)的邊緣延伸，其特征在于，所述底部(5，6)在至少一個(gè)端側(cè)(13)上具有用于與所述端側(cè)(13)直接對置的管(8a，8b)的抬高的貼靠區(qū)域(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于，所述貼靠區(qū)域(16)設(shè)計(jì)為由所述槽形的循環(huán)部(14)上升到容納所述管(8a)的削緣孔(12a)，其中所述貼靠區(qū)域(16)優(yōu)選跨過位于所述槽形的循環(huán)部(14)的后側(cè)與所述削緣孔(12a)之間的擴(kuò)展區(qū)域(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱交換器，其特征在于，所述貼靠區(qū)域(16)是局部限定的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的熱交換器，其特征在于，所述貼靠區(qū)域設(shè)計(jì)為所述底部(5，6)的隆起部(16)，所述隆起部朝著所述底部(5，6)的背向所述集流箱(3，4)的側(cè)的方向隆起。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱交換器，其特征在于，所述隆起部(16)布置在所述底部(5，6)的端側(cè)(13)的大約中間位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的熱交換器，其特征在于，所述隆起部(16)與的削緣孔(12a)焊接在一起，所述削緣孔容納與所述端側(cè)(13)直接對置的管(8a)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少一項(xiàng)所述的熱交換器，其特征在于，所述隆起部(16)設(shè)計(jì)為一個(gè)由所述底部(5，6)沖出的沖壓部。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱交換器，其特征在于，所述貼靠區(qū)域(16)通過所述削緣孔(12a)形成，所述削緣孔容納與所述端側(cè)(13)對置的管(8a)并且被拉至所述底部(5，6)中的所述槽形的循環(huán)部(14)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少一項(xiàng)所述的熱交換器，其特征在于，所述管(8a)是折疊的。
【文檔編號(hào)】F28D1/053GK103890530SQ201280051940
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月28日
【發(fā)明者】蒂莫·格魯伯, 沃納·赫爾姆斯, 希-迪克·阮, 希沙姆·魯哈納, 彼得·沃爾夫安格 申請人:貝洱兩合公司