带有加强的端头板的热交换器制造技术

本发明专利技术涉及一种热交换器(1)，其包括冷却剂壳体(10)和端头板(20)。端头板(20)通过包围边界(11)压接在冷却剂壳体的边界(11)的周围。端头板(20)设置有孔口(22)，每个孔口(22)接纳管(30)，管(30)用于引导来自封闭腔(50)的冷却剂或将冷却剂引导到封闭腔(50)。热交换器(1)还包括加强板(40)，加强板(40)在冷却剂壳体(10)的边界(11)上的两个相对的压接位置之间延伸，且加强板(40)在端头板(20)的关于封闭腔(50)的向外部分上延伸，其中加强板(40)在相对的位置处结合到端头板(20)的外表面部分，并且其中加强板(40)设置有包围由端头板(20)接纳的一个或多个管(30)的至少一个孔口(42)。

Heat exchanger with reinforced end plate

The present invention relates to a heat exchanger (1) comprising a coolant shell (10) and an end plate (20). The end plate (20) is pressed around the boundary (11) of the coolant case by encircling the boundary (11). The end plate (20) is provided with an orifice (22), each orifice (22) receiving tube (30), a tube (30) for guiding coolant from the closed chamber (50), or directing the coolant to the closed chamber (50). The heat exchanger (1) further comprises a reinforcing plate (40), (40) in the reinforcing plate shell (10) coolant boundary (11) on the two relative position between the crimp extension and reinforcing plate (40) in the end plate (20) a closed cavity (50) extending outward in part, the reinforcing plate (40) with end plates at opposite positions (20) of the outer surface, and the reinforcing plate (40) is surrounded by the end plate (20) one or more of the admission pipe (30) at least one orifice (42).

【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，且特别地涉及包括冷却剂壳体、端头板和用于从冷却剂壳体和向冷却剂壳体运送冷却剂的多个管的该类型的热交换器。本专利技术关注热交换器的加强，以便承受冷却剂壳体内的高压。技术背景热交换器用于各种应用中，例如空调、空气压缩机、燃气轮机、冰箱和汽车应用。用于汽车使用的热交换器可以是散热器或增压空气冷却器。汽车和其它热交换器可以被构造成具有一对冷却剂壳体，这一对冷却剂壳体通过在冷却剂壳体之间引导冷却剂的芯部来连接。芯部通常由彼此相邻放置的多个管形成。管可以结合到端头板，端头板进而附接到冷却剂壳体。不同的部件通常被钎焊或焊接在一起。以上例示的热交换器构造可用于冷却内燃机，其中发动机冷却剂循环穿过发动机缸体并且然后穿过热交换器，在那里冷却剂将热量传递给经过的空气。为了使穿过热交换器的空气流最大化，热交换器通常位于交通工具前部的空气吸入口处。热交换器构造也可以设置在在发动机系统内，例如在涡轮增压器和发动机进气口之间，用于冷却空气。冷却剂压力可以被控制。通过增加冷却剂压力，可以避免冷却剂的蒸发，并且冷却系统可以因此提高其冷却效率。但是，增加的冷却剂压力在系统的机械部件，例如热交换器上施加更高的压力。特别地，由于冷却剂压力重复地增加和降低，管、端头板和冷却剂壳体之间的连接部经受周期性应力。从长远来看，这可能导致冷却系统的疲劳和故障。对疲劳敏感的一个典型的区域是端头板与冷却剂壳体相互连接的连接部，因为波动的冷却剂压力导致相对弱的冷却剂壳体重复地改变尺寸，端头板必须适应这些改变。该问题的一个解决措施是加强端头板以使其更刚性。JP126681提供了加强夹的示例，其设置在端头板上在管之间的位置处。夹的自由端被弯曲以遵循端头主体的形状并抵靠端头夹持。加强夹由设置在端头板上的接合单元保持。这些部分可以被钎焊到彼此。该解决措施需要改变端头板。此外，它需要复杂的装配过程，因为多个加强夹必须被定向且被安装在具有进入受限的空间内。因此，在这些类型的热交换器中仍然存在关于提高部件的加强的需求。专利技术概述本专利技术的目的是提供一种改进的热交换器设计，特别是关于端头板的加强。本专利技术的另一个目的是提供一种热交换器，其有利于生产过程并因此可以促进成本效率。上述目的和其它目的通过根据权利要求1的热交换器实现。当加压的冷却剂流动穿过封闭腔时，由于压力冷却剂壳体的壁趋于向外弯曲。特别地，侧壁趋于鼓胀。专利技术人已经发现冷却剂壳体和端头板之间连接部的部分，由于这种鼓胀，特别地经受疲劳。为了加固这种构造，提供了加强板。该加强板沿着端头板的端部部分结合到端头板，该端部部分包围冷却剂壳体的边界的自由边缘部分和外侧表面部分之间的角部。因此加固和加强了上面提到的弱的部分以提高其对疲劳的抵抗力。当热交换器被加压时，加强板限制冷却剂壳体关于端头板的位移。不管加强板的设计如何，端头板可以以标准化的方式设计和制造，而不用考虑特定应用所需的加强。此外，加强板的装配可对装配线产生很小的影响。加强板可以以与热交换器的其余部件相同的材料制成，即通常为铝合金。这意味着在结合热交换器的所有部件时通常使用的完全相同的钎焊工艺中，钎焊的均匀连接部可以沿着所有的接触面在加强板和端头板之间形成。因此，不需要额外的结合步骤，凭此加强板可以容易地集成在装配线中。另外的特征和优点通过在所附的权利要求中公开的实施方案实现。在一个实施方案中，加强板结合到由加强板的孔口围绕的一个或多个管。这增强了热交换器的整体刚性且进一步减小了与疲劳相关的故障的风险。在另一个实施方案中，加强板可以布置成提供加强板和由加强板的孔口围绕的一个或多个管中的每一个之间的间隙。该特征可以是优选的，以便提供部件的易装配性。此外，由于间隙，公差变得不那么重要，从而有利于加强板的生产和加强板的装配。无论加强板是否结合到管或提供加强板和管之间的间隙，加强板的孔口可以围绕仅一个管或围绕多个管。在一个实施方案中，由冷却剂壳体的边界界定的开口是长形的。在这种情况下，加强板被布置成在冷却剂壳体的边界的长侧上的两个相对位置之间延伸。已经发现，沿着冷却剂壳体的边界的长侧的端头板的加强提供给热交换器整体加强，并且还提供了提高的扭转刚度。当加强板沿着长侧的中心区域定位时，情况尤其如此。在一个实施方案中，管以多个平行的行布置。每行包括多个管。这些行在边界的长侧的方向上延伸。在这样的实施方案中，加强板可以布置成围绕每行中的至少两个相邻的管。通过该构造，加强板可以沿着任意多的沿长侧的管延伸。附图简述将参考示意性附图详细地描述本专利技术。图1是符合本专利技术的典型热交换器的三维视图。图2是根据第一实施方案冷却壳体和热交换器的芯部的一部分的视图。图3是图2中构造的分解图。图4a是朝向图2中构造的开口部分的侧视图。图4b是沿图4a中的线A-A截取的横截面图。图5a是朝向图2中构造的短侧的侧视图。图5b是沿图5a中的线B-B截取的横截面图。图6是根据第二实施方案冷却壳体和热交换器的芯部的一部分的视图。图7是图6中构造的分解图。详述在图1中示出用于冷却剂和空气之间热交换的热交换器1。为了说明的目的，热交换器用本专利技术的加强板实现。热交换器1可以是用于在发动机冷却系统中使用的散热器或增压空气冷却器。冷却剂在由两个相对的冷却剂壳体10和在壳体之间延伸的多个管30形成的封闭系统中循环。该公开的实施方案提供有多个竖直地布置的管30。但是应当理解，具有所保持的功能的管可以水平地布置。管在至少一行中并排布置。可以提供多个平行的行，每行包括多个管。端头板20附接到每个冷却剂壳体10以形成封闭腔。管30通过端头板上的孔口连接到封闭腔。在操作期间，空气被允许从管30旁通过。为了优化热交换，管30设计成提供相对于其体积的大的面积。为了进一步提高热交换面积，可以在独立的管30之间布置华夫形(waffled)薄金属片70。也可以提供扰流器(turbulator)构件。管30和端头板20优选地由金属例如铝制成。但是应当理解，也可以使用其它类型的材料。在铝的情况下，铝优选地是提供了有利于钎焊的表面处理的类型。冷却剂壳体通常由塑料、复合材料或金属制成。制造上述类型的钎焊式热交换器的典型工艺可简要说明如下：多个管被堆叠成具有或不具有形成华夫形薄金属材料的中间间隙。通过在该多个管的自由端的顶部上布置两个相对的端头板，将堆叠的多个管保持在一起。管被布置成这样延伸，其自由端穿过相对的端头板上的孔口。为了溶解不可避免的铝的自然表面氧化物，所得到的堆叠构造被彻底地去油且提供有焊剂(fluxingagent)。随后堆叠构造被进给穿过烤炉，在其中堆叠构造的所有连接表面被钎焊在一起以形成刚性的单元，该单元具有沿着所有接触表面的均匀的钎焊连接部。最后冷却剂壳体被布置在每个端头板的顶部并连接到每个端头板。冷却剂壳体通常通过端头板上的凸缘被夹紧在合适的位置，凸缘夹紧冷却剂壳体的外周边界。在结合冷却剂壳体和端头板之前在冷却剂壳体和端头板之间布置垫圈。所得到的夹紧的连接部通过如此压缩的垫圈的反作用力将实现流体密封。因此，提供了闭合的流体密封的系统，该系统允许流体从第一冷却剂壳体，经由多个管朝向第二冷却剂壳体的闭合循环。在图2中示出形成热交换器1的流体侧的长形构造2的一部分的第一实施方案。该示出的部分形成长形构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换器，包括：冷却剂壳体(10)，其具有界定开口的边界(11)；端头板(20)，其布置成覆盖所述开口；其中所述端头板(20)通过包围所述边界(11)上的至少两个相对位置处的自由边缘部分(13)、外侧表面部分(14)和外上表面部分(15)压接所述冷却剂壳体(10)的所述边界(11)；由此用于冷却剂的封闭腔(50)通过所述冷却剂壳体(10)和所述端头板(20)被界定；并且其中所述端头板(20)设置有孔口(22)，每个孔口(22)接纳管(30)，所述管(30)用于引导来自所述封闭腔(50)的冷却剂或将冷却剂引导到所述封闭腔(50)；所述热交换器还包括：加强板(40、60)，其在所述冷却剂壳体(10)的所述边界(11)上的两个相对位置之间延伸，并且所述加强板(40、60)在所述端头板(20)的关于所述封闭腔(50)的外侧上延伸；其中所述加强板(40、60)在所述相对位置中的每一个处结合到所述端头板(20)的包围所述边界(11)的所述自由边缘部分(13)和所述外侧表面部分(14)之间的角部的外表面部分；并且其中所述加强板(40、60)设置有围绕由所述端头板(20)接纳的一个或多个所述管(30)的至少一个孔口(42、62)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.27 SE 1450793-31.一种热交换器，包括：冷却剂壳体(10)，其具有界定开口的边界(11)；端头板(20)，其布置成覆盖所述开口；其中所述端头板(20)通过包围所述边界(11)上的至少两个相对位置处的自由边缘部分(13)、外侧表面部分(14)和外上表面部分(15)压接所述冷却剂壳体(10)的所述边界(11)；由此用于冷却剂的封闭腔(50)通过所述冷却剂壳体(10)和所述端头板(20)被界定；并且其中所述端头板(20)设置有孔口(22)，每个孔口(22)接纳管(30)，所述管(30)用于引导来自所述封闭腔(50)的冷却剂或将冷却剂引导到所述封闭腔(50)；所述热交换器还包括：加强板(40、60)，其在所述冷却剂壳体(10)的所述边界(11)上的两个相对位置之间延伸，并且所述加强板(40、60)在所述端头板(20)的关于所述封闭腔(50)的外侧上延伸；其中所述加强板(40、60)在所述相对位置中的每一个处结合到所述端头板(20)的包围所述边界(11)的所述自由边缘部分(13)和所述外侧表面部分(14)之间的角部的外表面部分；并且其中所述加强板(40、60)设置有围绕由所述端头板(20)接纳的一个或多个所述管(30)的至少一个孔口(42、62)。2.根据权利要求1所述的热交换器，其中所述加强板(40)结合到由所述加强板(40)的孔口(42)围绕的一个或多个管(30)。3.根据权利要求1所述的热交换器，其中所述加强板(60)布置成提供在所述加强板(60)和由所述加强板(60)的孔口(62)围绕的一个或多个管(30)中的每一个管之间的间隙。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤尔弗·伯格曼，阿诺德·孔泰，BO·比耶松，
申请(专利权)人：泰坦X引擎冷却控股公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE