热交换器制造技术

本发明专利技术涉及一种热交换器(2)，用于在要调节其温度的对象(44、50)与热量传输介质(28)之间传递热能。该热交换器(2)具有：导热的基体(4)，在该基体内构造有用于引导热量传输介质(28)的内部空间(10)；和设置在该内部空间(10)中的引导部件(40)，用于引导至少一个可插入内部空间(10)中的分隔壁(22)，所述分隔壁用于在内部空间(10)中分隔两个子空间(26)，在所述子空间中至少一部分热量传输介质(28)可被引导。所述分隔壁(22)具有使得所述子空间(26)相互连通的通路(34、48)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种热交换器、一种用于制造热交换器的方法和这种热交换器的用途。根据权利要求1的前序部分的热交换器由DE3606334C2已知。这种热交换器是一种交叉流式热交换器，在该交叉流式热交换器中构造有多个平行伸展的液流通道，这些液流通道通过分隔壁彼此界定。交叉流式热交换器的运行原理是：对这些液流通道适当地布置，从而分别在相邻的液流通道之间发生热交换。因此，在交叉流式热交换器中，各个液流通道不允许相互连接，以便在其间要交换热量的流体不混合。
技术介绍
DE602005000004T2披露了一种用于热交换器的基体，它由挤压型材制得，且具有多个柱形的通道。在很多
中，比如信息技术、电子工业中，在发电领域、控制
内，在铁路和/或船舶建造中，分散地利用能调节对象温度的热交换器来冷却高温区域即所谓的热点。为了从热点输出热量，为了实现一定的冷却能力，需要液态的热量传输介质，比如水。主要有两种热交换器。对于由DE19709176A1已知的翅片式热交换器，亦即传统的空气-水-热交换器，在空间中冷却空气，以便利用冷却的空气来冷却该空间中的构件，以防止过热，或者保持其温度恒定。在这种情况下，输入空气经过基体，在该基体内，热量传输介质从输入空气中吸取并输出热量。但热量传输介质会把热量输出给空气，从而空气对热量传输介质予以冷却。用于开关柜、空调、汽车冷却器等的热交换器就是按照这种基本方式工作的。翅片式热交换器主要在其制造和对流经翅片式热交换器的空气的引导方面有所区别。DE202005003502U1公开了一种翅片式热交换器，其在金属管上插有薄金属条。然后，这些金属管在端侧通过圆拱件封闭，从而产生能引导热量传输介质的管系统。采用这种构造原理虽然可以实现多个不同的空气引导件，进而实现空气与热量传输介质之间的良好的热接触，却需要大量繁琐的焊接和/或钎焊工作，以便形成用于引导热量传输介质的管系统。由DE102007050356A1已知一种带有框架的翅片式热交换器，在其中嵌入槽板。这种翅片式热交换器的构造原理也称为嵌入式的折叠结构。所述嵌入虽然可以用比较小的制造成本来实现，然而，用于把空气引导至热量传输介质的引导自由度却大大地受限，因为空气只能垂直于槽板引导。除了翅片式热交换器外，US2013112383A1和US2006/0017202A1披露了一种可直接安装在要冷却的物体上的冷板式热交换器，也叫冷板热交换器。在金属半成品中铣削出用于引导热量传输介质的沟槽，以此制得这种冷板式热交换器。然后又把经铣削的金属半成品封闭。在此必须构造平坦的安装面，即所谓的板冷侧面，在该面上直接安装要冷却的物体。冷板式热交换器例如用于冷却计算机中的微处理器。在冷板式热交换器中铣削冷却沟槽的成本非常高昂，而且很难适宜地实现批量生产。另外，铣削基本上是一种金属切削式的制造方法，相应地会产生大量废料。虽然可以针对热交换器采用模块化的结构来实现一定的灵活性，如由US2005/0128705A1已知，但通常的热交换器必须主要根据其使用目的来制造，其中，依据热交换器的类型而定，所述制造会很繁琐。
技术实现思路
相比之下，本专利技术的目的是提出一种热交换器，其不仅可以采用统一的制造方法制造，而且与一定的使用目的相任意地符合，而且在其对热量传输介质的引导方面可任意地调整。该目的通过独立权利要求1和10的特征得以实现。从属权利要求主题为优选的改进。根据本专利技术的一个方面，用于在要调节其温度的对象与热量传输介质之间传递热能的热交换器包括：导热的基体，在该基体内构造有用于引导热量传输介质的内部空间；和设置在该内部空间中的分隔壁，用于在内部空间中分隔两个经由通路相互连接的子空间，在这些子空间中至少一部分热量传输介质可被引导。所提出的热交换器所基于的构思在于，对于开篇所述的热交换器，通常首先形成热量传输介质的引导件，然后才最终形成热交换器的外侧。对于第一种构造类型的翅片式热交换器，首先设置能引导热量传输介质的管，然后安插限定外侧的金属条。这样就无法再改变管的位置，因而这种构造类型的每个翅片式热交换器必须始终都分别单独地针对特定的应用情况来制造。对于冷板式热交换器来说也是这种情况，其无法简单地事后改变热量传输介质的经铣削的引导件。这里采用了根据本专利技术的热交换器，其提出，首先制备导热的基体，该基体带有原则上可任意地构造的、但优选尽可能为矩形的横截面轮廓，该基体在内部空间中具有引导部件。然后，可以在该内部空间中通过分隔壁事后构造用于引导热量传输介质的通道，其方式为，这些分隔壁通过引导部件插入到内部空间中。这样就能首先由制造商以通常的形式预先确定热交换器，然后特定于客户地以任意方式调整该热交换器。基体在此可以按照翅片式热交换器的类型或者按照冷板式热交换器的类型以任意方式制造。因为在形成用于引导热量传输介质的通道的情况下，这种基体不必再因可移动地插入内部空间中的分隔壁而从外面受损，所以能够采用统一的制造方法主要按照翅片式热交换器的类型或者按照冷板式热交换器的类型来制造热交换器。只需根据应用情况，针对翅片式热交换器选择用于制造翅片的工具，或者针对冷板式热交换器选择用于制造板冷侧面的工具。在此，甚至可以把两种类型的热交换器统一在单个热交换器中。原则上可以将基体任意地构造成浇注体或类似物。但基体优选是挤出体，特别是具有闭合的横截面轮廓的挤压体。挤出成型在下面是指一种主要成型方法，按照这种方法，从成型开口中连续地压出处于压力下的粘稠的可硬化的物质。在这种情况下产生的基体在理论上能以任意长度被挤出，其轮廓取决于开口。有各种不同的挤出方法，在这其中，金属挤压最适合于基体，因为借此能最佳地加工导热的材料比如金属。采用挤出成型方法制得的基体的特点在于，其截面轮廓沿着整个挤出长度都保持恒定。在挤出成型时，进而在金属挤压成型时，可以利用前述成型开口按照任意方式预先确定基体的外侧。如果要调节其温度的对象是空气流，则在挤压情况下也可以构造翅片。如果要调节其温度的对象是构件或装置，则可以制备带板冷侧面的、无翅片的基体。在这种情况下也可以适当地设计开口，由此挤出基体的带有翅片的一个侧面和基体的带有板冷侧面的另一个侧面，以便将翅片式热交换器与冷板式热交换器组合起来。按照另一种改进，热交换器包括分隔壁，该分隔壁的长度小于基体的长度。这是一种在子空间之间提供连通通路的可行方案。替代地或附加地，该通路也可以设计成分隔壁上的通孔。根据一种改进，热交换器包括与基体固定连接的另一分隔壁，该另一分隔壁被设计用来在内部空间中形成至少一个独立于所述两个子空间的其它子空间。该另一分隔壁可以在金属挤压时一同形成。该另一分隔壁通过这种方式与基体固定地连接，从而该另一分隔壁像稳固的能提高基体的机械稳固性的板条一样起作用。为了使得通过该另一分隔壁形成的子空间相互连通，可以在形成为挤出体的基体的端侧区域中使该另一分隔壁的一部分凹进去。该缺口可以在该另一分隔壁上采用切削工艺比如铣削或锯割开设出来，也可以采用其它加工工艺如水射束切割或激光射束切割开设出来。为了完整地构造用于引导热量传输介质的通道，可以在端侧用端板把被构造成挤出体的基体封闭。于是不再需要为了完整地构造用于引导热量传输介质的通道而额外地铺设管或类似物。为了把热量传输介本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换器(2)，用于在要调节其温度的对象(44、50)与热量传输介质(28)之间传递热能，包括：导热的基体(4)，在该基体内构造有用于引导热量传输介质(28)的内部空间(10)；和设置在该内部空间(10)中的引导部件(40)，用于引导至少一个可插入内部空间(10)中的分隔壁(22)，所述分隔壁用于在内部空间(10)中分隔两个子空间(26)，在所述子空间中至少一部分热量传输介质(28)可被引导，其特征在于，所述分隔壁(22)具有使得所述子空间(26)相互连通的通路(34、48)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.02 DE 102014014393.71.一种热交换器(2)，用于在要调节其温度的对象(44、50)与热量传输介质(28)之间传递热能，包括：导热的基体(4)，在该基体内构造有用于引导热量传输介质(28)的内部空间(10)；和设置在该内部空间(10)中的引导部件(40)，用于引导至少一个可插入内部空间(10)中的分隔壁(22)，所述分隔壁用于在内部空间(10)中分隔两个子空间(26)，在所述子空间中至少一部分热量传输介质(28)可被引导，其特征在于，所述分隔壁(22)具有使得所述子空间(26)相互连通的通路(34、48)。2.如权利要求1所述的热交换器(2)，其特征在于，所述基体(4)是挤出体(4)，特别是具有闭合的横截面轮廓的挤压体。3.如权利要求2所述的热交换器(2)，其特征在于，所述分隔壁(22)所具有的长度(36)小于基体(4)的沿挤出方向的长度(38)。4.如权利要求2或3中任一项所述的热交换器(2)，其特征在于，设有与基体(4)固定地连接的另一分隔壁(24)，该另一分隔壁被设计用来在内部空间(10)中形成至少一个独立于所述两个子空间(26)的其它子空间(26)。5.如权利要求4所述的热交换器(2)，其特征在于，该另一分隔壁(24)是挤出体(4)的一部分，使该另一分隔壁(24)的一部分(34)...

【专利技术属性】
技术研发人员：西蒙·乔卡姆，丹尼尔·克朗恩，
申请(专利权)人：EET能源效率技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE