热交换器制造技术

本发明专利技术涉及一种热交换器，其具有在歧管与所述热交换器的主体之间的特别卷边接头配置。为了实现接头，歧管包括邻近其周边边缘(即，连接到主体的边缘)分布的空腔。主体具有台阶式的座，歧管支撑在其上。在座的周围，至少在邻近其周边边缘的带中，主体具有在外部包围歧管的段。该周边带具有限定条带的槽，这些条带位于所述槽与自由边之间，使得朝向外壳的空腔内部塑性变形的条带建立具有非常刚性和强的连接力的接头。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种热交换器，具体地是用于主要用于减少内燃车辆中氮氧化物排放的EGR(排气再循环)系统的热交换器。该热交换器的主要应用是借助于液体冷却剂从热气体、再循环气体去除热。本专利技术的特征为在歧管与热交换器的主体之间的特别的卷边接头配置。为了实现接头，歧管包括邻近其周边边缘(即，连接到主体的边缘)分布的空腔。主体具有台阶式的座，歧管支撑在其上。在座的周围，至少在邻近其周边边缘的带中，主体具有在外部包围歧管的段。这个周边带具有限定条带的槽，这些条带位于所述槽与自由边之间，使得朝向歧管的空腔内部塑性变形的条带建立具有非常刚性和强的连接力的接头。这个接头的特别配置与现今已知的接头相比允许非常短的制造时间，并且制造工具便宜。
技术介绍
已经经历了最快速发展的现有技术的一个领域是用于EGR系统的热交换器领域。从排气获取的再循环气体的温度达到非常高的值。在热交换器之前位于EGR系统的段中的所有部件都经受高温。特别是，负责降低再循环气体温度的热交换器具有在热气体进入的歧管与热交换器之间的接头，热交换器需要非常刚性、强且可靠的接头。一个非常可靠的接头是基于使用围绕接头的区域的周边周围分布的螺钉或螺栓的已知接头。这种接头的缺点在于，螺钉紧固操作需要螺钉与交换器的本体间隔开，使得允许紧固工具作用在螺钉上。每个螺钉相对于要附接的主体的间隔导致了更大的装置，阻碍了发动机室上的封装能力，并增加了装置的总重量。与这个螺钉紧固方案相关的另一个缺点在于，除了诸如拧紧力矩限制器的其他附件之外，交换器的高效制造需要用于每个螺钉的一个致动器。每个致动器的价格是很高的，所以工具加工的价格也是很高的，特别是如果存在许多螺钉。螺钉紧固接头的替代方式是使用卷边的配置或通过卷边形成的配置。卷边接头被理解为，在两个部件之间借助于布置在一个部件中的一个或更多个固定元件的接头，这些固定元件塑性变形以建立另一部件的固定。在热交换器的主体与其歧管之间存在通过卷边形成的接头。在通过卷边形成的这些接头中，歧管支撑在热交换器的主体的座上，其中插入可弹性变形的垫片。歧管具有与主体的环配合的周边挡边。一旦歧管放置在由弹性变形垫片形成的座上，主体的环就借助于为这个目的特别配置的工具塑性变形，直到使该环支撑在歧管的周边挡边上，使得两个本体、歧管和主体更加紧密地在一起。使这两个部件更紧密地在一起导致弹性变形垫片上的压缩力。假定环塑性变形，则接头是永久的。这个接头的一个缺点在于，环的塑性变形总是引起一定程度的弹性变形。当工具引起一定程度的变形时，当去除工具时，环恢复一定的变形，并且在初始形状与由工具引起的形状之间获得中间形状。虽然该弹性恢复的程度很小，但结果是弹性变形垫片的压缩值具有在设计过程中难以估算的一定程度的不确定性。此外，两个部件(即，交换器的主体与歧管)之间的接头在它们之间总是具有弹性变形垫片，使得在出现高应力时，它能够改变两个部件之间的相对位置，危及气密性，特别是如果随着时间的推移，弹性变形垫片已经经历了磨损。本专利技术提供了一种接头，该接头具有通过卷边形成的接头提供的制造优点，但不具有上述缺点，即，在设计条件下，它允许在热交换器的主体与歧管之间建立一定程度的压缩，其具有非常低的不确定性，并且生成的接头是非常刚性的，保持气密性。
技术实现思路
本专利技术是一种热交换器，优选地是用于冷却EGR系统中的再循环气体的一种热交换器，其中，所述热交换器主体与歧管之间的接头是借助于特定的卷边配置。当热交换器应用为冷却EGR系统中的热再循环气体时，在交换器的主体与进入交换器的进气歧管之间使用根据本专利技术的卷边的接头具有特别的优势，因为这是经受更高温度的接头，并且即使在这些更苛刻的条件下，根据本专利技术的接头也能够确保保持该接头。根据本专利技术的第一方面，本专利技术包括彼此附接的两个部件：-主体，其进而包括外壳，其中所述外壳容纳用于第一流体，特别是要冷却的气体的通道的一个或更多个热交换管，其中这些热交换管在该外壳的两个相对端部之间延伸；该外壳包括所述外壳的内表面与用于第二流体，特别是冷却剂流体的通道的热交换管之间的空间；并且其中，该主体在该外壳的至少一个端部中包括挡板，以便这些热交换管通过其一个端部附接到所述挡板，以及-歧管，该歧管与附接到该挡板的热交换管的内部流体连通，这个歧管附接到该主体。该主体是热交换器的本体，一束交换管位于其中，并且因此热能在其中从要冷却的气体转移到液体冷却剂。气体经过一束管中的管的内部，并且液体冷却剂绕一束管中的管的外部循环并被该外壳限制。两种流体分离，使得热通过交换管的壁从热气体转移到液体冷却剂。热交换器的优选配置是外壳沿由容纳在其中的一束热交换管确定的纵向方向延伸的配置。虽然本专利技术需要外壳在其一个端部处具有接收一束管中的每个管的一个端部的挡板，但优选配置使用两个挡板，在外壳的每个端部处一个，并且使得一个挡板接收一束管中的管的一个端部，而位于外壳的相对侧上的另一个挡板接收管的相对端部。由外壳的内壁、通过交换管建立的热交换表面和(一个或更多个)挡板界定的内部空间是液体冷却剂在其中循环的空间。这个空间具有用于液体冷却剂循环的入口和出口。关于要冷却的气体，所述气体通过歧管(优选地通过卷边附接到交换器的主体的歧管)进入，以进入热交换管的内部。在热气体经过交换管的内部释放其热之后，它离开进入第二歧管，该第二歧管引导气体到管道以用于后续使用。虽然根据各种实施例，该第二歧管已经被认为是这样的，但例如，它能够通过诸如阀门的其他组件的部件形成，导致更紧凑的配置。一些热交换管的端部附接到其上、并且位于通过卷边形成的接头建立在其中的热交换器的主体的侧面上的挡板是一个元件，其建立了液体冷却剂的空间与气体之间的间隔，使得要附接到热交换器主体的歧管中的气体与附接到挡板的管的内部流体连通。此外，本专利技术的特征在于：-该歧管包括周边边缘和多个空腔，这些空腔在绕周边边缘分布并与该周边边缘间隔开的其外表面上，-该主体在至少借助于邻近其周边边缘的带在外部包围该歧管的段中延长，其中，该主体包括台阶，以便在所述台阶上设置该歧管的周边边缘的座；并且-与该歧管的两个或更多个空腔相一致并且在这些空腔的每一个中，在外部包围该歧管的主体的段包括条带，该条带配置在在外部包围该歧管的主体的段的边与通过塑性变形与所述边间隔开的槽之间，以便该条带进入该歧管的空腔，以便通过该槽建立的条带的自由边支撑在最接近该歧管的周边边缘设置的空腔的表面上。该主体具有台阶，该台阶在该歧管的周边边缘处建立座。这个座建立了热交换器主体与歧管之间的直接或间接接触。根据本专利技术的第一方面，该歧管具有绕其周边分布的一个或更多个空腔，用作该主体的可变形元件的支撑，建立卷边。空腔接近该歧管的周边边缘并与其间隔开。进而，该主体根据在外部包围该歧管的段延长。它在外部包围或围绕该歧管的方式是借助于至少部分地覆盖该歧管的周边边缘并且特别地到达该歧管的空腔的带。如果该带完全覆盖该歧管的周边边缘，则刚性越大，接头也更强。该主体到达空腔的段具有条带。该条带限定在在外部包围歧管的段的边缘与从该边缘间隔开的槽之间。该主体在外部包围该歧管的段的优选配置是，至少在该空腔的所位于的地方，处于带的形式，其中，该槽优选地是直的，并且平行于该带的自由边。该条带主要沿周边方向延伸，并且具有两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换器，包括：‑主体(1)，该主体进而包括外壳(1.1)，其中所述外壳(1.1)容纳用于第一流体特别是要冷却的气体的通道的一个或更多个热交换管(2)，其中，所述热交换管(2)在所述外壳(1.1)的两个相对端部之间延伸；所述外壳(1.1)包括所述外壳(1.1)的内表面与用于第二流体特别是冷却剂流体的通道的所述热交换管(2)之间的空间；以及其中，所述主体(1)在所述外壳(1.1)的至少一个所述端部中包括挡板(3)，使得所述热交换管(2)通过其一个所述端部附接到所述挡板(3)，‑歧管(4)，所述歧管与附接到所述挡板(3)的所述热交换管(2)的内部流体连通，该歧管(4)附接到所述主体(1)，其特征在于：‑所述歧管(4)包括周边边缘(4.1)和多个空腔(4.2)，所述多个空腔(4.2)在绕周边分布并与所述周边边缘(4.1)间隔开的其外表面上，‑所述主体(1)在至少借助于邻近其周边边缘(4.1)的带在外部包围所述歧管(4)的段(3.2)中延长，其中，所述主体(1)包括台阶(3.3)，使得在所述台阶(3.3)上设置所述歧管(4)的所述周边边缘(4.1)的座；并且‑与所述歧管(4)的两个或更多个空腔(4.2)相一致并且在这些空腔(4.2)的每一个中，在外部包围所述歧管(4)的所述主体(1)的所述段(3.2)包括条带(3.4)，所述条带配置在在外部包围所述歧管(4)的所述主体(1)的所述段(3.2)的所述边缘和与所述边缘间隔开的槽(3.5)之间，使得通过塑性变形，所述条带(3.4)进入所述歧管(4)的所述空腔(4.2)，使得通过所述槽(3.5)建立的所述条带(3.4)的自由边支撑在最接近所述歧管(4)的所述周边边缘(4.1)设置的所述空腔(4.2)的表面(4.2.1)上。...

【技术特征摘要】
2015.06.18 EP 15382321.61.一种热交换器，包括：-主体(1)，该主体进而包括外壳(1.1)，其中所述外壳(1.1)容纳用于第一流体特别是要冷却的气体的通道的一个或更多个热交换管(2)，其中，所述热交换管(2)在所述外壳(1.1)的两个相对端部之间延伸；所述外壳(1.1)包括所述外壳(1.1)的内表面与用于第二流体特别是冷却剂流体的通道的所述热交换管(2)之间的空间；以及其中，所述主体(1)在所述外壳(1.1)的至少一个所述端部中包括挡板(3)，使得所述热交换管(2)通过其一个所述端部附接到所述挡板(3)，-歧管(4)，所述歧管与附接到所述挡板(3)的所述热交换管(2)的内部流体连通，该歧管(4)附接到所述主体(1)，其特征在于：-所述歧管(4)包括周边边缘(4.1)和多个空腔(4.2)，所述多个空腔(4.2)在绕周边分布并与所述周边边缘(4.1)间隔开的其外表面上，-所述主体(1)在至少借助于邻近其周边边缘(4.1)的带在外部包围所述歧管(4)的段(3.2)中延长，其中，所述主体(1)包括台阶(3.3)，使得在所述台阶(3.3)上设置所述歧管(4)的所述周边边缘(4.1)的座；并且-与所述歧管(4)的两个或更多个空腔(4.2)相一致并且在这些空腔(4.2)的每一个中，在外部包围所述歧管(4)的所述主体(1)的所述段(3.2)包括条带(3.4)，所述条带配置在在外部包围所述歧管(4)的所述主体(1)的所述段(3.2)的所述边缘和与所述边缘间隔开的槽(3.5)之间，使得通过塑性变形，所述条带(3.4)进入所述歧管(4)的所述空腔(4.2)，使得通过所述槽(3.5)建立的所述条带(3.4)的自由边支撑在最接近所述歧管(4)的所述周边边缘(4.1)设置的所述空腔(4.2)的表面(4.2.1)上。2.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述主体(1)的所述挡板(3)根据两个连续的段，绕其周边朝向所述歧管(4)延伸：-所述挡板(3)的第一段(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：X·X·贺米达多明格斯，P·马丁内兹，R·普列托多明格斯，
申请(专利权)人：西班牙博格华纳排放系统公司，
类型：发明
国别省市：西班牙;ES