换热器制造技术

本发明专利技术涉及一种换热器(1)，特别用于机动车(3)中的内燃机(2)，该换热器被提供有根据行驶速度变化的冷却空气质量流(11)，并且具有换热器块(4)，该换热器块具有扁管(5)，该扁管分别在纵向端侧被容纳在管板(7)的相关通道开口(6)中，并且形成冷却剂通路，该换热器还具有水箱(8)，该水箱与相应的管板(7)连接，并且形成冷却剂收集器。本发明专利技术的特征在于在管板(7)的外边缘(10)或外边缘区域(10’)上设置有附加元件(18)，该附加元件导致管板(7)相对于至少一个流入侧(19)，即相对于冷却空气质量流(11)被至少部分地覆盖。由此减小热负荷。

【技术实现步骤摘要】
换热器
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的换热器，该换热器具有包括扁管的换热器块，该扁管分别在纵向端侧被容纳在管板的相关通道开口中并且形成冷却剂通路。此外，本专利技术涉及一种具有这种换热器的内燃机。
技术介绍
通用的换热器是众所周知的，并且如今安装在几乎每辆具有内燃机的机动车中。这种换热器包括多个扁管，在所述扁管之间设置有换热器元件，例如波纹形翅片，并且所述扁管与换热器元件交替地彼此堆叠。用所述方式形成的叠层在两侧由侧部封闭，该侧部与扁管一起分别在纵向端侧固定的管板上或管板中。管板与水箱一起形成冷却剂收集器，使得冷却剂通路的一部分从一个冷却剂收集器通过扁管到达另一个冷却剂收集器。冷却冷却剂的空气在扁管之间正交地流动。通常，扁管自身是由铝板折叠和/或焊接的，并且通常包括至少一个折叠部或隔板，该折叠部或隔板将扁管中冷却剂的流动通道分成至少两个腔室。此外，在换热器运行时作用于扁管的交变热负荷取决于在扁管的折叠部或隔板与在纵向端侧上围住扁管的管板的外边缘区域或外边缘之间的温差。温差越高，作用在折叠部或隔板上的应力也越高。在行驶时，管板的外边缘区域或外边缘的温度根据相应的行驶速度改变，并且同时根据机动车的发动机舱中的几何条件改变。相反，扁管的折叠区域或隔板区域的温度在冷却剂入口侧经常保持相对恒定，因为换热器通常提供有恒定的低热冷却剂泄漏流量。在扁管的折叠区域或隔板区域的相对恒定温度下，通过管板的温度的改变，在所述两个区域之间的局部温度梯度特别地在换热器的冷却剂入口侧上出现，因此通过彼此牢固连接的部件管板和扁管的不同热膨胀，可能会出现热负荷。扁管的折叠区域或隔板区域在周围管板的冷却和热收缩时受到压缩应力，结果是在扁管的薄壁材料中会出现裂缝，该裂缝能够在足够频繁和高的负荷下最终导致冷却剂泄漏，并且因此导致换热器的故障，必须不惜任何代价避免换热器的故障。因此，本专利技术致力于为通用类型的换热器提出改进的或至少可替代的实施方式，通过该实施方式，特别地能够减小在工作期间在扁管与管板之间产生的温度梯度，并且因此避免从现有技术已知的缺点。根据本专利技术，所述问题通过独立权利要求1的主题解决。有利的实施方式是从属权利要求的主题。
技术实现思路
本专利技术基于以下总体构思：通过附加元件保护机动车中的换热器的管板的外边缘或外边缘区域免受逆风的直接流入的影响，从而在此实现相对恒定的温度，因此能够在所述外边缘或外边缘区域与扁管的折叠部或隔板之间保持较低的温度梯度。扁管的折叠区域或隔板区域中的温度相对恒定，特别是因为始终有一定的冷却剂泄漏流流动。然而在安装在机动车中的换热器中，管板的外边缘区域或外边缘根据行驶速度暴露于不同的逆风，并且因此暴露于冷却空气质量流，因此能够在所述外边缘与扁管的折叠区域或隔板区域之间形成较大的温度梯度。根据本专利技术的换热器包括具有前述扁管的换热器块，该扁管分别在纵向端侧被容纳在管板的相关通道开口(例如通孔)中，并且形成冷却剂通路的一部分。水箱分别与相应的管板连接，其中管板和连接到该管板的水箱形成冷却剂收集器。根据本专利技术，在管板的外边缘或外边缘区域上设置有附加元件，该附加元件导致管板相对于至少一个流入侧，即相对于冷却空气质量流被至少部分地覆盖。因此，特别能够减少管板的与逆风有关的强冷却。在本专利技术的有利的进一步改进中，附加元件设计为隔热体和/或设计为屏蔽元件，该屏蔽元件屏蔽管板的外边缘或外边缘区域。既能够通过隔热体又能够通过屏蔽元件避免与逆风的直接接触，即避免直接流到管板的外边缘或外边缘区域上。因此，在所述管板的外边缘或外边缘区域与扁管的折叠区域或隔板区域之间的温度梯度保持较低。因此，尤其能够减少扁管上的热诱导应力，并且因此延长换热器的寿命。隔热体或屏蔽元件优选地至少设置在管板的区域中，冷却剂通过该区域进入扁管。显然，这种隔热体和/或屏蔽元件还能够设置在其他冷却剂收集器上。在根据本专利技术的解决方案的有利的进一步改进中，作为开孔或闭孔泡沫材料的隔热体的附加元件设置在管板的外边缘或外边缘区域上。这种泡沫材料产生隔离层，并且防止逆风直接流到管板的外边缘或外边缘区域上，因此在不同的行驶速度下，该泡沫材料具有显著较低的温度波动。这种泡沫能够是例如泡沫材料或任何其他隔热材料，该材料仅必须能够承受在相应的管板的区域中出现的冷却剂温度。适合地，设计为隔热体的附加元件设置在管板的外边缘或外边缘区域上，该附加元件被粘合、夹持或注塑成型到管板上。将隔热体粘合到管板的相应外边缘提供了相对简单和快速的组装的主要优点。通过将隔热体夹持到管板同样提供了所述优点。通过将隔热体注塑成型到管板的外边缘或外边缘区域可以设想另外的替代实施方式，因为在所述情况下，可以在制造过程中，特别是在自动化制造过程中并入隔热体的生产。在根据本专利技术的解决方案的另外的有利实施方式中，设计为隔热体的附加元件仅设置在管板的外边缘或外边缘区域上的流入侧，或完全围绕管板的外边缘或外部边缘区域。特别地，流入侧应该通过这种隔热体被覆盖，因为在该流入侧由于逆风(冷却空气质量流)导致的温度降低最大。在出口侧，空气已经具有显著较高的温度，并且几乎不会导致任何(逆风)流入到管板的外边缘或外边缘区域，而仅导致流经管板的外边缘或外边缘区域。在根据本专利技术的解决方案的另外的有利实施方式中，附加元件是屏蔽元件，该屏蔽元件连接到冷却剂收集器的水箱并且在管板的外边缘之上突出，特别是在换热器块的方向上突出。屏蔽元件设置为与管板的外边缘间隔开，并且仅产生空气偏转元件，使得逆风不再能够直接流到并且因此直接冷却管板的外边缘区域或外边缘。这种屏蔽元件通过尽可能可简单安装方式连接到冷却剂收集器的水箱，例如通过插头连接件、卡入连接件、粘合连接件或螺纹连接件。适合地，在扁管之间设置有换热器元件，特别是波纹形翅片，该换热器元件设置为与相应的管板以距离a间隔开，其中不在两个邻近的扁管之间设置换热器元件，纯理论上创建冷却空气旁路通道。适合地，因此屏蔽元件以超过距离a突入换热器块中，并且因此覆盖在该距离a内存在的冷却空气旁路。所述冷却空气旁路由此被覆盖，并且由逆风造成的冷却空气流被引导通过换热器元件，因此，除了减少交变热负荷的期望功能外，又实现改进的冷却效果。本专利技术的另外的重要特征和优点从从属权利要求、附图以及通过附图的相关附图说明中获得。应当理解的是，在不脱离本专利技术的范围的情况下，以上提到的并且在下文中仍会解释的特征不仅能够以所述的相应组合使用，还能够以其他组合或单独使用。附图说明在附图中示出并且将在下面的描述中更详细地说明本专利技术的优选实施例，其中相同的附图标记表示相同或相似或功能相同的部件。分别示意性地，图1示出了具有隔热体和管板的外边缘的根据本专利技术的换热器的视图，图2示出了如图1所示的示意图，但是以斜视图示出，图3示出了如图1所示的示意图，但是具有屏蔽元件，图4示出了如图3所示的示意图，但是以斜视图示出，图5示出了管板的视图，所述管板中容纳有扁管。具体实施方式根据图1至4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种换热器(1)，特别用于机动车(3)中的内燃机(2)，所述换热器被提供有根据行驶速度变化的冷却空气质量流(11)，/n-具有换热器块(4)，其具有扁管(5)，所述扁管分别在纵向端侧被容纳在管板(7)的相关通道开口(6)中并且形成冷却剂通路，/n-具有水箱(8)，其与相应的管板(7)连接并且形成冷却剂收集器，/n其特征在于，/n在管板(7)的外边缘(10)或外边缘区域(10’)上设置有附加元件(18)，所述附加元件导致管板(7)相对于至少流入侧(19)，即相对于冷却空气质量流(11)被至少部分地覆盖。/n

【技术特征摘要】
20190329 DE 102019108213.71.一种换热器(1)，特别用于机动车(3)中的内燃机(2)，所述换热器被提供有根据行驶速度变化的冷却空气质量流(11)，
-具有换热器块(4)，其具有扁管(5)，所述扁管分别在纵向端侧被容纳在管板(7)的相关通道开口(6)中并且形成冷却剂通路，
-具有水箱(8)，其与相应的管板(7)连接并且形成冷却剂收集器，
其特征在于，
在管板(7)的外边缘(10)或外边缘区域(10’)上设置有附加元件(18)，所述附加元件导致管板(7)相对于至少流入侧(19)，即相对于冷却空气质量流(11)被至少部分地覆盖。


2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，
-所述附加元件(18)是隔热体(13)，和/或
-所述附加元件(18)是屏蔽元件(14)，所述屏蔽元件至少部分地屏蔽管板(7)的外边缘(10)或外边缘区域(10’)。


3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述附加元件(18)是开孔或闭孔泡沫材料的隔热体(13)。


4.根据前述权利要求中任一项所述的换热器，其特征在于，所述附加元件(18)是隔热体(13)，所述隔热体被粘合、夹持或注塑成型到管板(7)上。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的换热器，其特征在于，形成为隔热体(13)的附加元件(18)沿周向设置在管板(7)的外边缘(10)或外边缘区域(10’)上。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的换热器，其特征在于，所述附加元件(18)是屏蔽元件(14)，所述屏蔽元件与冷却剂收集器的水箱(8)连接，并且在管板(7)的外边缘(10)或外边缘区域(10’)之上突出。


7.根据权利要求6所述的换热器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡斯滕·弗莱施，弗洛里安·格鲁伯，延斯·鲁克维德，斯文法比安·泽，
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