用于热交换器的底板以及热交换器制造技术

一种热交换器的底板，所述热交换器实施为壳体结构并用于彼此交换热的至少两个流体，该底板具有环绕材料凸起，该环绕材料凸起由底板的材料一体地形成，形成用于热交换器的管壳的容纳部并且至少部分地限界该容纳部。该底板可以至少在环绕材料凸起的区域中在与环绕材料凸起相反的相反侧上以平面方式构造，使得当热交换器例如借助其底板被附接到另外的部件时，能够由于底板的相反侧的平面构造而改进附接点的密封。

Bottom plate and heat exchanger for heat exchanger

The bottom plate of a heat exchanger is implemented as a shell structure and used for exchanging heat between at least two fluids. The bottom plate has a surround material protrusion, which is formed by the material of the bottom plate in one body, forming a housing part for the heat exchanger and at least partially limiting the housing part. The base plate can be constructed in a planar manner at least on the opposite side of the convex area surrounding the material, so that when the heat exchanger is attached to another component by means of its base plate, for example, the sealing of the attachment points can be improved due to the planar structure on the opposite side of the base plate.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于热交换器的底板以及热交换器相关申请的交叉引用本申请要求于2016年3月7日提交的德国专利申请第102016002621号的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及一种热交换器的底板，所述热交换器实施为壳体结构，用于彼此交换热的至少两个流体。此外，本专利技术涉及用于制造这种底板的方法，并且涉及具有该底板的采用壳体结构的热交换器。
技术介绍
在热交换器实施为壳体结构的情况下，实施为壳体结构的热交换器芯通常固定到底板上，或者被钎焊到底板上，底板配备有不同的特征部且因此解决不同的问题。在这种情况下，特别是当底板被钎焊到实施为壳体结构的热交换器芯时，通常在底板到实施为壳体结构的热交换器芯的钎焊部的周边区域中发生材料失效。这种材料失效尤其可能导致延伸到热交换器芯中的扩展裂纹，使得热交换器可能经历泄漏。为了减少这种材料失效，使用了各种策略，其中还必须始终考虑到底板的稳定性和机械承载能力。在WO2011011861A1中描述的用于实施为壳体结构的热交换器的底板具有环绕材料凸起，该环绕材料凸起形成在板表面中并且形成用于热交换器的管壳的容纳部。在这种情况下，通过深拉形成底板中的材料凸起，使得在底板的与材料凸起相反的相反侧上形成环绕的凹陷。因此，底板在材料凸起的相反侧上、主要是在材料凸起的区域中以不均匀方式构造，使得当底板被连接到其它部件时，可能发生密封缺失，或者接触表面的密封、主要是在材料凸起的区域中的密封变得更困难。
技术实现思路
本专利技术针对的问题是对底板、制造该底板的方法以及具有该底板的热交换器提出一种改进的或至少替代的实施例，所述实施例的区别特征尤其在于底板的附接侧的平坦构造和底板的附接侧的相关改进的密封能力。因此，在本专利技术的一个方面中，提出了一种热交换器的底板，该热交换器实施为壳体结构，用于彼此交换热的至少两个流体，底板具有环绕材料凸起，该环绕材料凸起由底板的材料一体地形成且形成用于热交换器的管壳的容纳部，并且至少部分地限界容纳部。在这种情况下，底板可以在与环绕材料凸起相反的相反侧上至少在环绕材料凸起的区域中以平面方式构造。有利地，由于与环绕材料凸起相反的相反侧在环绕材料凸起的区域中以平面方式构造，所以可以实现底板相对于其它部件的改进的密封能力。由于在这种情况下，环绕材料凸起以实体方式构造，因此底板附加地具有优秀的稳定性，因为以实体方式构造的环绕材料凸起至少在环绕材料凸起的区域中附加地加强了底板。另外，环绕材料凸起形成用于热交换器或热交换器芯的管壳的容纳部，因此布置在容纳部中的管壳和底板的组合的特征在于减少的材料失效。这里，具有壳体结构的热交换器被理解为由彼此嵌套且随后被钎焊在一起的各个管壳形成的热交换器。由于管壳的构造，在管壳之间形成腔体，相应的流体流过作为流体导管的所述腔体。通过由管壳形成的穹顶部确保流体到相应的流体导管中的注入，使得在彼此交换热的两个流体情况下，实施为壳体结构的热交换器对于在各情况下一个所采用的流体具有至少一个流出穹顶部和至少一个流入穹顶部。在热交换器的底板的基础上，这种具有壳体结构的热交换器通常被构造成使得底部管壳被钎焊到底板上，多个管壳插入到所述底部管壳中，其中管壳通常以端管壳且可选地以插入到端管壳中的端板终止。在这种情况下，根据当前的现有技术，通常以更稳定方式来构造至少底部管壳和端管壳，可选地使其具有比其余管壳更大的材料厚度，以便也确保热交换器在管壳堆叠方向上的端侧稳定性。有利地，利用根据本专利技术的底板，可以实现高的端侧稳定性，使得不再需要特别加强的底部管壳。因此，当使用根据本专利技术的底板时，可以省去底部管壳，因此通常的管壳可以插入到底板的容纳部中。这有利地导致生产费用的减少，因为可以省去专用的底部管壳，因此也可以省去用于制造这种底部管壳的专用工具。因此，这种热交换器可以以结构上更简单且更成本有效的方式生产。这里，管壳被理解为以壳状方式形成的片材，其可以具有不同形状，例如圆形、椭圆形、矩形、六边形等，其中，在多边形构造的情况下，角部可以以倒圆方式构造。原则上，这种管壳具有底表面，该底表面以在周向方向上由向上翻起部围绕的方式形成，所述向上翻起部优选由底表面的材料形成。在这种情况下，周向方向被理解为沿着围绕底表面的向上翻起部的方向。流体被理解为液体或气体，及它们的混合物，其流过热交换器的流体导管并且经由管壳形成的壁彼此交换热。在这种情况下，相应的流体可以是油、润滑剂、冷却剂、低温冷却剂，水溶液、含空气的气体混合物等的形式。这里，材料凸起被理解为从底板的底表面的水平(level)隆起的材料的堆积，其中材料的堆积水平高于底板的底表面的水平。术语“环绕”应理解为意指材料凸起采用可以插入或布置第一管壳的容纳部的方式的构造。平面构造应理解为意指底板的与环绕材料凸起相反的相反侧的表面基本上位于平面中，至少在环绕材料凸起的区域中是这样。优选地，在这种情况下，底板的与环绕材料凸起相反的整个相反侧以平面方式构造，其中平面构造可以由例如孔道或其它开口中断。同样可以设想，平面构造以紧固元件等中断，所述紧固元件等从环绕材料凸起的相反侧的底表面突出。此外，底板的材料可以包括具有不同化学成分的至少两个层。有利地，由于在底板中使用多层材料，可以形成底板的多功能性。因此，例如可以设想，底板的一层是钎焊料的形式，使得借助于钎焊层，可以钎焊热交换器的各个部件。作为另外的层，可以使用例如具有高耐腐蚀性的材料，使得底板至少在其表面上具有高耐腐蚀性。这里，铝合金或不锈钢合金被用作底板的基础材料。通常，6000、4000或3000系列的铝合金用于热交换器的各个部件，其中较软的合金用于管壳，而较强的合金用于底板。此外，环绕材料凸起可以具有在环绕方向上部分中断的构造。有利地，由于环绕材料凸起的这种中断构造，可以节省材料而结果上基本不会损害底板的稳定性。另外，通过部分中断的构造，可以形成适合于管壳的容纳部，所述容纳部能够至少有助于底板和第一管壳的组合的稳定性，并且能够有助于更少的材料失效。在这种情况下，第一管壳可以构造为底部管壳。在这种情况下，环绕方向被理解为沿着环绕材料凸起的方向。此外，环绕材料凸起可以在环绕方向上以封闭方式构造。有利地，由于这种封闭构造，底板与第一管壳的至少周边密封钎焊部可以形成在与第一管壳的钎焊组合件中。这有利地还可以导致由底板和第一管壳构成的钎焊组合件的更大稳定性，并且还使得更少频繁发生材料失效。此外，环绕材料凸起可以构造为具有垂直于环绕方向定向的梯形横截面轮廓。有利地，由于环绕材料凸起的这种梯形构造，可以建立环绕材料凸起的更大稳定性且伴随地建立底板的增大稳定性，其中由于梯形构造，另外可以以更简单方式进行底板的制造。由于该梯形结构，底板可以更易于从生产模具脱模。这里，梯形横截面轮廓被理解为基本具有梯形形状的横截面轮廓，其中梯形的从底板的底表面突出的短底边也可以采用圆化或尖头形状。在这种情况下，梯形可以以对称或不对称方式构成，或者构造为直角梯形。此外，环绕材料凸起可以具有90°至135°的内角。在这种情况下，还可以设想，内角为91°至130°，可选地为91°至120°，例如91°至110°，特别是91°至105°。有利地，由于内角的这种构造，可以改进底板的制造过程，特别是在更容易脱模方面，并且可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于热交换器的底板，所述热交换器具有嵌套的壳体结构，所述底板包括：第一表面；环绕材料凸起，所述环绕材料凸起从所述第一表面延伸并且由所述底板的材料一体地形成，所述环绕材料凸起形成并且至少部分地限界容纳部，所述容纳部用于所述热交换器的嵌套的壳体；和与所述第一表面相反的第二表面，其中所述第二表面在与所述环绕材料凸起的位置相对应的区域中以平面方式构造。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.07 DE 102016002621.91.用于热交换器的底板，所述热交换器具有嵌套的壳体结构，所述底板包括：第一表面；环绕材料凸起，所述环绕材料凸起从所述第一表面延伸并且由所述底板的材料一体地形成，所述环绕材料凸起形成并且至少部分地限界容纳部，所述容纳部用于所述热交换器的嵌套的壳体；和与所述第一表面相反的第二表面，其中所述第二表面在与所述环绕材料凸起的位置相对应的区域中以平面方式构造。2.根据权利要求1所述的底板，还包括：第一层，所述第一层具有第一化学成分；和第二层，所述第二层具有与所述第一化学成分不同的第二化学成分。3.根据权利要求1所述的底板，其中，所述环绕材料凸起沿着环绕方向完全闭合。4.根据权利要求1所述的底板，其中，所述环绕材料凸起沿着环绕方向部分地中断。5.根据权利要求1所述的底板，其中，所述环绕材料凸起具有梯形横截面轮廓。6.根据权利要求1所述的底板，其中，所述环绕材料凸起与所述第一表面的内角在90°和135°之间。7.根据权利要求1所述的底板，其中，所述第一表面包括位于所述环绕材料凸起内的内部底表面和位于所述环绕材料凸起外的外部底表面，所述内部底表面和所述外部底表面处于相同的水平。8.根据权利要求1所述的底板，还包括多个安装孔，所述多个安装孔布置在所述底板的位于所述环绕材料凸起外的安装凸缘部分中。9.根据权利要求1所述的底板，还包括一个或多个流体开口，所述一个或多个流体开口在所述环绕材料凸起内穿过所述底板延伸。10.根据权利要求1所述的底板，还包括在所述容纳部内从所述第一表面延伸的一个或多个内部材料凸起，所述一个或多个内部材料凸起的高度小于所述环绕材料凸起的高度。11.根据权利要求1所述的底板，还包括至少一个加强元件，所述至少一个加强元件布置在所述容纳部的外部，并且被设置在所述环绕材料凸起上以便加强所述环...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗洛里安·多尔，亚历山大·里贝尔，克里斯托夫·鲁夫，萨沙·席贝尔，
申请(专利权)人：摩丁制造公司，
类型：新型
国别省市：美国,US