热交换器制造技术

本发明专利技术涉及一种尤其是用于内燃机(7)的热交换器(1)，所述热交换器具有底部(3)和多个扁管(2)，在所述底部中构成穿通部(8)，其中所述扁管(2)的管端部(6)为了固定在所述底部(3)上而经由穿通部(8)穿通所述底部并扩宽；并且具有密封元件(5)，所述密封元件设置在所述管端部(6)和所述底部(3)之间。根据本发明专利技术，在此为所述扁管(2)的管端部(6)扩宽成与所述扁管(2)的基本形状(4)不同的形状(9)。

【技术实现步骤摘要】
热交换器
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的热交换器，尤其是用于内燃机的热交换器，所述热交换器具有底部和多个扁管。此外，本专利技术涉及一种内燃机，其具有至少一个这样的热交换器。
技术介绍
例如通过在气缸室中的燃烧过程产生动能的内燃机通常拥有用于冷却水或其他流体的冷却循环回路。冷却水为此通过冷却通道在内燃机的发动机缸体中引导并且经由热交换吸收过剩的热。随后，冷却水通常又被输送给空气穿流的热交换器。这样的热交换器在US2016/0054069A1中予以描述。该热交换器拥有多个扁管，所述扁管具有基本上矩形的横截面，冷却水通过所述扁管来导引。这意味着，扁管具有两个彼此对置的侧面，所述侧面具有长的横向延伸，和具有两个彼此对置的侧面，所述侧面具有更短的横向延伸，即基本上矩形的横截面。这些扁管分别用其两个管端部穿通热交换器的底部，其中为此在底部中构成有相应轮廓化的穿通部。在这些穿通部处或在这些穿通部中分别设置密封元件。在安装热交换器时，管端部插接穿过底部中的穿通部并且接着利用根据扁管的轮廓构成的工具扩宽。通过扩宽，与在底部与管端部之间设置的密封元件一起进行夹持作用，用于密封。此外，在两个彼此对置的底部上构成为用于使冷却水循环的腔室。同样，用于冷却水的馈送管路和排出管路以及必要时用于输送的泵，用于调节冷却水的馈送量和排出量的阀以及导热板设置在扁管上，用于改善与穿流的空气的热交换。US5,150,520、US4,858,686以及US2016/0054069A1同样描述了带有扁管的热交换器，所述扁管穿通底部，其中密封件可以设置在底部中的穿通部上。此外，EP0387678A1描述了这种热交换器，其中用于冷却水的管与热交换器的底部中的穿通部一样具有椭圆形的或卵形的横截面。管端部利用相应构成的工具扩宽，其中管的卵形的基本形状被保持，即横截面形状不变。在穿通部处也可以设置用于扁管的密封件。然而在这些实施形式中，密封元件被管端部挤压贴靠底部会不均匀地在热交换器的管的环轴上进行。在负荷下即在管的热膨胀时和/或由于机械影响，在热交换器的管、密封元件和底部之间会出现泄漏。同样在极端情况下管会被从底部拉出。期望的是，进一步改善内燃机的热交换器的可热负荷承受性，尤其是改善管、密封元件和底部之间的密封性并且防止管从底部拉出。
技术实现思路
这些问题根据本专利技术通过独立权利要求1所述的主题来解决。有利的实施形式是从属权利要求的主题。本专利技术基于如下一般构思：热交换器的扁管扩宽成与扁管的基本形状不同的形状。这意味着，扁管的或其管端部的基本上矩形的横截面在所述扁管引导穿过穿通部(也称作通道)或具有热交互氢气的底部的密封元件的凹进部之后以相应构成的工具使其横截面扩宽，使得经扩宽的横截面不同于矩形形状。由此实现的是，例如在扁管因热冷却水和/或因在机动车中的内燃机上机械负荷例如在运行中热交换器的震动而热膨胀时，扁管不从热交换器的底部拉出。这通过经扩宽的管端部相对于热交换器的底部中的穿通部改变的横截面形状实现。管端部卡在热交换器的环绕的底部上并且该连接的不期望的脱开被有效地避免。特别有利地在此可以设计为，扁管的管端部的外直径至少局部大于热交换器的底部中的穿通部的内直径。这可以通过如下方式实现：管端部在其引导穿过穿通部之后利用相应构成的工具通过按压或挤压来扩宽，所述工具插入管端部中。通过管端部的外直径大于穿通部的内直径的方式，管端部在热交换器运行中卡在密封元件或底部上并且这样不能够从穿通部拉出。不仅管端部相对于扁管的横截面形状改变，而且实现将扩宽的管端部附加机械地卡锁到热交换器的底部的穿通部上。由此，改善了在运行中热交换器的机械稳定性。尤其是，扁管的端部部段的直径至少局部相对于热交换器的底部中的穿通部的对应的区域增大，以便同样用作卡锁元件。因此，实现在扁管或其管端部与密封元件之间的以及在密封元件与热交换器的底部之间提高的密封性。应理解的是，热交换器以本身已知的方式拥有用于冷却水或其他流体的馈送管路和排出管路，使得在底部处分别设置用于使冷却水循环的腔室以及为热交换器配设泵、阀等用以调节冷水流量，所述冷却水或其他流体穿流扁管。同样，在扁管上设置导热板，用于改善与穿流的空气的热交换。通常，扁管以及所述扁管所引导穿过的底部由金属材料构成，以便尤其在空气穿流的扁管中能够实现最优的热交换。此外，清楚的是，管端部以本身已知的方式在管端部引导穿过在热交换器的底部中的具有密封元件的穿通部之后以相应成型的工具通过按压或者挤压扩宽，所述工具被插入管端部中。在此，工具拥有对应成型的头部，该头部被插入管端部中以便其扩宽成所期望的形状。尤其是，头部成型为，使得沿着扁管的纵向延伸在其管端部处形成所期望的成型部或扩宽部，其在下文中予以描述。在穿通部处的密封元件同样以本身已知的方式由弹性的材料构成，以便一方面补偿了机械和机械负荷而另一方面补偿了在穿通部与经扩宽的管端部之间的不同的横截面形状。优选地，这种热交换器使用在内燃机上，以便导出剩余的热。这样的内燃机例如可以用于驱动机动车，但也固定地例如用于产生电流或以其他方式使用。在根据本专利技术的解决方案的一个有利的改进方案中，扁管的管端部被扩宽成连续伸展的弯曲形状。这意味着：不构成锋利角部、拐角或棱边或直角。因此，避免了尤其金属材料的过强的材料成型。根据本专利技术的解决方案的另一有利的设计方案设计为，扁管的管端部扩宽成圆形的或卵形的或椭圆形的弯曲形状。因此，避免了锋利的角部或棱边并且管端部的伸出于在热交换器的底部中基本上矩形构成的穿通部的部段例如可以在有机械负荷的情况下卡在穿通部上，使得扁管不能从底部拉出。根据另一有利的设计方案，在扁管上，经扩宽的管端部经由过渡部段过渡到扁管的基本形状中。这意味着：在该过渡区域中，基本上矩形的扁管连续地改变其横截面，直至其尤其是扩宽成在管端部上的下文中所描述的部段并且利用该部段将穿通部穿通。在管端部上于是管端部可以扩宽成所期望的形状即卵形、椭圆形或圆环。因此，避免在从扁管过渡至扩宽的管端部时锋利的角部和棱边并且扁管的常用的金属材料不承受过度负荷。此外有利的是，在相应的扁管中管端部的最大管宽度小于基本形状的管宽度，而管端部的最大管高度大于基本形状的管高度。在此，穿通部的管高度和管宽度可以基本上对应于扁管的管高度和管高度或已略微大于地设计，以便能够穿引所述扁管。因此实现的是，扩宽的管端部至少局部在俯视图中看在具有增大的管高度的区域处侧向伸出于热交换器的底部中的穿通部的相应更窄的或构成有更小的高度的部段。因此，在运行中管端部可以在热交换器的底部处至少与该部段卡或夹紧并且不能从其拉出。另一有利的设计方案设计为，管端部从设置在相应的穿通部中的部段开始在相应的管端部的扩宽部段中扩宽成远离基本形状的端部部段。这意味着：扁管首先在过渡部段中扩宽成穿通部中的部段的横截面，其中在扁管的纵向伸展上看，该部段具有基本上恒定的横截面。因此，穿通部就其而言可以具有基本上恒定的横截面并且不必费事地成型。管端部的近似伸出于穿通部的端部部段，于是又扩宽成扩宽部段中的最终所期望的横截面形状。根据另一有利的设计方案，扁管的管端部经由限定相应的穿通部的界限的底部的开口边缘在远离基本形状的端部部段中至少部分、尤其完全地扩宽。这意味着，在俯视图中看，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种尤其是用于内燃机(7)的热交换器(1)，所述热交换器具有底部(3)和多个扁管(2)，在所述底部中构成穿通部(8)，其中所述扁管(2)的管端部(6)为了固定在所述底部(3)上而经由所述穿通部(8)穿通所述底部并扩宽；并且具有密封元件(5)，所述密封元件设置在所述管端部(6)和所述底部(3)之间，其特征在于，所述扁管(2)的管端部(6)扩宽成与所述扁管(2)的基本形状(4)不同的形状(9)。

【技术特征摘要】
2017.09.20 DE 102017216639.81.一种尤其是用于内燃机(7)的热交换器(1)，所述热交换器具有底部(3)和多个扁管(2)，在所述底部中构成穿通部(8)，其中所述扁管(2)的管端部(6)为了固定在所述底部(3)上而经由所述穿通部(8)穿通所述底部并扩宽；并且具有密封元件(5)，所述密封元件设置在所述管端部(6)和所述底部(3)之间，其特征在于，所述扁管(2)的管端部(6)扩宽成与所述扁管(2)的基本形状(4)不同的形状(9)。2.根据上述权利要求中任一项所述的热交换器，其特征在于，所述管端部(6)在相应的扁管(2)的在端部部段(10)中的一个纵截面中或每个纵截面中具有外直径(L1)，所述外直径大于在相同纵截面中的相关穿通部(8)所具有的内直径(L2)。3.根据权利要求1或2所述的热交换器，其特征在于，所述管端部(6)扩宽成连续伸展的弯曲形状(9)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的热交换器，其特征在于，所述管端部(6)扩宽成圆形的或卵形的或椭圆形的弯曲形状(9)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的热交换器，其特征在于，在相应的扁管(2)上，扩宽的管端部(6)在过渡部段(12...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·赫尔姆斯，P·沃尔夫安吉尔，
申请(专利权)人：马勒国际有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE