集熱器和相關(guān)的換熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]根據(jù)權(quán)利要求1的主題，本發(fā)明涉及一種用于容納換熱器的至少兩個(gè)扁平管(flat tubes)的集熱器(collector)，其進(jìn)行如此放置是為了相互平行。本發(fā)明還涉及一種具有至少一個(gè)所述集熱器的換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]用于制冷的換熱器中，運(yùn)輸制冷劑的管線典型地作為扁平管呈現(xiàn)。在每種情況中，縱向端一側(cè)上的后者均各自地容納在集液管(collector tube)或集熱器中。在混合或電動(dòng)車輛(vehicle)領(lǐng)域中，在此會(huì)特別地出現(xiàn)額外的冷卻需求，例如用于冷卻車輛電池，因此這種類型的電池冷卻劑，具體成分轉(zhuǎn)換到R744型(C02)制冷劑，已經(jīng)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，考慮到更高的系統(tǒng)壓力和同時(shí)更低的質(zhì)量流量。為了能夠確保足夠的耐壓性同時(shí)具有長(zhǎng)效性，已經(jīng)實(shí)施了蒸發(fā)器/冷凝器的現(xiàn)有技術(shù)必須進(jìn)行重新設(shè)計(jì)至具有更小的橫截面。
[0003]另外，現(xiàn)有技術(shù)還存在用于制冷劑的整體集熱器方案，其基于碳氟化合物。所述整體集熱器方案通常基于以冷凝器形式的構(gòu)思，因此其適應(yīng)了根據(jù)蒸發(fā)器/冷凝器完成整體集熱器實(shí)施的概念，該整體集熱器具有顯著更小的橫截面，從而需要極其復(fù)雜的沖壓工藝方案，這是由于整體聯(lián)結(jié)將會(huì)完成的極其困難。由于內(nèi)部直徑非常小，因此在內(nèi)部模具的情況中難以設(shè)計(jì)通道。在兩個(gè)部件的集熱器方案的情況中，R123A類型冷凝器的通道到此為止難以生產(chǎn)出所需的更小直徑和同時(shí)更大的壁厚，這是很不利的，因?yàn)檫@些通道起到扁平管的引入坡道(introduct1n ramps)的作用，另外還起到提高各自部件用于冷卻(coffering)的能力。另外，還可以預(yù)見到涉及強(qiáng)度和加入集熱器中的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明因此指出了以下目標(biāo)，即提供一種改進(jìn)的或至少可替換的實(shí)施方式用于集熱器，同時(shí)用于通用類型的換熱器，其具體地可以用于R744類型的新制冷劑使用。
[0005]本發(fā)明所述目標(biāo)通過獨(dú)立權(quán)利要求1的主題解決。有利的實(shí)施方式為從屬權(quán)利要求的主題。
[0006]本發(fā)明基于以下基本構(gòu)思，即配置一種集熱器，用于容納汽車中換熱器的至少兩個(gè)扁平管，更具體地為電池冷卻器中的至少兩個(gè)扁平管，該兩個(gè)扁平管進(jìn)行相互平行放置，來自于兩個(gè)元件，具體地來自于兩個(gè)半殼體，其中第一元件作為金屬條配置，同時(shí)第二元件作為突出部分或者作為成形/彎曲金屬片配置，其中沖壓的貫通孔(through opening)優(yōu)選地提供在第一元件中，該貫通孔特別地配置作為用于接收扁平管的通道。這里貫通孔經(jīng)過其縱向延伸從而與集熱器的縱向軸平行，因此相對(duì)于之前已知的方向相互垂直?？紤]到貫通孔的該方向，具有寬端和窄端的扁平管也收集在所述集熱器中從而進(jìn)行定位，通過所述扁平管的寬端，與集熱器的縱向軸平行。基于此，在電池上獲得了最優(yōu)化的熱傳遞，例如，此外，基于扁平管的該方向，換熱器在結(jié)構(gòu)上更小了。該集熱器用于導(dǎo)入和導(dǎo)出制冷劑，其通過集熱器分布在扁平管中。在第一元件中的貫通孔通過成形方法制造，特別的是通過沖壓方法，其中通道朝向內(nèi)側(cè)或外側(cè)沖壓，其中這里第一元件可以作為金屬條?？傮w而言，其它生產(chǎn)方法，例如金屬切割方法，也是可以想到的。從純理論的角度考慮，貫通孔/通道當(dāng)然也能夠提供到第二元件中。基于利用成形工藝，當(dāng)生產(chǎn)出作為通道配置的貫通孔時(shí)，集熱器第一元件的焊料覆蓋端可能與扁平管接觸，因而可以獲得改進(jìn)的焊接?？商鎿Q地，可以使用較厚(約，1.5-2.5mm)的金屬片面板，該金屬面板是用于生產(chǎn)通道的。在這種情況下，僅一個(gè)凹槽可以用于接收扁平管，所述凹槽無論如何，基于金屬片面板的厚度，也能夠提供所需的耐壓性和用于焊接的區(qū)域。
[0007]可替換地，還可以提供，在內(nèi)側(cè)的兩個(gè)元件具有相同的內(nèi)部半徑/集熱器半徑。該集熱器設(shè)計(jì)的基本構(gòu)思為用于設(shè)計(jì)出約環(huán)形的內(nèi)部橫截面，這是由于涉及強(qiáng)度，其能夠表現(xiàn)成為最優(yōu)的方案。完美的環(huán)形將會(huì)是更好的，但是由于生產(chǎn)工藝限制其是難以實(shí)現(xiàn)的?？商鎿Q的集熱器設(shè)計(jì)提供了以下優(yōu)點(diǎn)，即一方面能夠生產(chǎn)得到所需的強(qiáng)度，另一方面生產(chǎn)該強(qiáng)度的步驟越少越好。
[0008]本發(fā)明集熱器的實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)了一種配置，其一方面在壓力下高度的穩(wěn)定，另一方面具有相對(duì)簡(jiǎn)單的生產(chǎn)方法，這是由于第一元件中的各自地不再需要額外加固的通道或者貫通孔能夠相對(duì)簡(jiǎn)單的生產(chǎn)得到。考慮到兩個(gè)部件的實(shí)施方式，相對(duì)小，具有例如內(nèi)部集熱器直徑低于12_同時(shí)更具體的低于10毫米的集熱器，也可以生產(chǎn)得到，在該直徑下，相關(guān)的通道或貫通孔各自地，不能以上述方案進(jìn)行生產(chǎn)。在具有這些橫截面的圓形管或者半殼中所述通道的生產(chǎn)僅在特定的條件下是可能的。本發(fā)明的集熱器，或者本發(fā)明的換熱器，各自地實(shí)現(xiàn)了上述的已知于蒸發(fā)器/冷凝器中的構(gòu)思，因此能夠轉(zhuǎn)進(jìn)更小的橫截面，并適用于新的R744型制冷劑，從而能夠承受出現(xiàn)在R744使用中的高壓的電池冷卻器也能夠生產(chǎn)出來。
[0009]在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，已裝配這種類型集熱器的上本發(fā)明換熱器的至少一個(gè)扁平管具有突出部(shoulder)，在插入到相關(guān)貫通孔或相關(guān)通道期間起到止動(dòng)塊(stop)的作用，各自地，相關(guān)貫通孔或相關(guān)通道屬于第一元件(金屬條)。如此，可以得到換熱器的特別簡(jiǎn)單同時(shí)高度精密的生產(chǎn)方法，這是由于該突出部以觸覺(haptic)的形式指示，已經(jīng)到達(dá)最后的產(chǎn)品位置。因此該生產(chǎn)工藝可以使最優(yōu)化的。
[0010]有利地是第二元件具有凹槽，其中金屬條以成形安裝的形式導(dǎo)向。這種類型的凹槽因而能夠通過將沖壓金屬條插入到凹槽中，并隨后進(jìn)行材料一體連接來完成集熱器的安裝，該一體連接例如通過附著粘合，焊接或軟焊。因而可以通過凹槽預(yù)先限定確定的位置，同樣地對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量具有正面影響。這里可以想到的是，對(duì)于準(zhǔn)備設(shè)置到第二元件上的凹槽，或者對(duì)于準(zhǔn)備最初設(shè)置在第二元件上的前端(nose)，其在與第一元件連接后，被配置作為金屬條，成形曲面，實(shí)際凹槽是在上述基礎(chǔ)上成形的。凹槽以及可成形前端的生產(chǎn)可以以相對(duì)簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行，舉例來說，具體地在第二元件作為擠壓件配置的時(shí)候。該第二元件還可以包括用于定位第一元件的步驟。本發(fā)明一種有利的實(shí)施方式中，第二元件具有基本地Ω-形(歐米伽-形)設(shè)計(jì)。這種Ω-形設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了集熱器本身相對(duì)圓形的結(jié)構(gòu)，因而能夠獲得在壓力下穩(wěn)定的實(shí)施方式，Ω的腿部接替作為與金屬條相連的連接件。考慮到圓形，特別是在流通管道的區(qū)域中，可以獲得高的抗壓性。
[0011]金屬條(第一元件)有利地以成形安裝方式通過夾型(clip type)連接固定在第二元件上。這種類型的夾型連接可以通過第二元件中的相應(yīng)凹槽和相關(guān)引入坡道完成配置，例如，通過引入坡道實(shí)施的金屬條與第二元件的實(shí)際夾持?？商鎿Q地，金屬條當(dāng)然還可以被壓進(jìn)凹槽內(nèi)。為了集熱器或集熱器管，各自地進(jìn)行密封，本文所有實(shí)施方式的共同特征是，進(jìn)行成形安裝連接后，在任何情況下必須實(shí)施材料整體連接。這種類型的夾型連接應(yīng)該無論如何簡(jiǎn)單化了金屬條至第二元件的安裝，同時(shí)以觸覺方式各自地通過閂鎖(latching)或夾持(clipping)限定了所需的最終位置。
[0012]在本發(fā)明另一種有利的實(shí)施方式中，集熱器具有至少一個(gè)分隔墻，其將集熱器分隔為多個(gè)段。在該段式情況下，整個(gè)集熱器可以分隔為多個(gè)單獨(dú)的集熱器，其可以然后例如通過套筒相互連通。然而，在扁平管大間隔的情況下，更經(jīng)濟(jì)的是，對(duì)于多個(gè)單獨(dú)的集熱器以相互同軸方式放置和使用。通過這種類型的分隔墻，進(jìn)入集熱器的流體可以受到影響，尤其是在方向和/或流速上。
[0013]本發(fā)明其它重要的特征和優(yōu)點(diǎn)可以根據(jù)從屬權(quán)利要求，附圖和相關(guān)【具體實(shí)施方式】獲得。
[0014]應(yīng)該理解的是，上述的特征和下文即將公開的特征并不僅在所述每種情況的組合中使用，而是能夠在其它組合中或者單獨(dú)使用，而不會(huì)超出本發(fā)明的范圍。
[0015]本發(fā)明優(yōu)選的示例性實(shí)施方式在附圖中進(jìn)行了說明，同時(shí)將在【具體實(shí)施方式】中進(jìn)行詳細(xì)說明，相同的附圖標(biāo)記代表相同或類似或功能相同的構(gòu)件。
【附圖說明】
[0016]在附圖中，每種情況中均為示意性地:
[0017]圖1圖示了本發(fā)明的集熱器，具有插入其中的扁平管；
[0018]圖2圖示了本發(fā)明集熱器第一實(shí)施方式的截面示意圖；
[0019]圖3圖示了如圖2中所示的示意圖，但是以可替換的實(shí)施方式；
[0020]圖4圖不了如圖2中所不的不意圖，但是具有額外的分隔墻；
[0021]圖5圖示了作為電池冷卻器的換熱器，具有兩個(gè)集熱器；
[0022]圖6圖示了本發(fā)明集熱器另一種實(shí)施方式的截面示意圖；
[0023]圖7圖示了本發(fā)明的集熱器，具有插入其中的扁平管和與之相連的導(dǎo)熱板。
【具體實(shí)施方式】
[0024]根據(jù)圖1至4和7，本發(fā)明集熱器1具有第一元件2，其基本被配置為平金屬條，具有對(duì)應(yīng)的扁平管4用貫通孔/通道3，和第二元件5。本文中金屬條(第一元件2)和第二元件5互通連接，以成型安裝方式以及以整體材料方式，例如通過附著粘合，軟焊，或焊接。扁平管4具有寬端b和窄端s，同時(shí)通過其上的寬端b進(jìn)行定向從