用于汽车的热交换器制造技术

本发明专利技术提供了一种热交换器，该热交换器包括若干管子和至少一个端部部件，该端部部件具有一个由一个底板、一个偏转板和一个盖板组成的管底部分。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【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，它带有管子和由管板构成的顶部部件。
技术介绍
欧洲专利EP0 563 471 A1对这种热交换器进行了说明。在该专利中，热交换器的结构为双列扁平管蒸发器，它有两条流道。在扁平管之间是波纹片，周围的空气沿着波纹片绕流而过。从空气的主流动方向看，制冷剂首先从上往下穿过位于后面的一列扁平管，然后汇集并被一个偏转装置偏转到与空气流动方向相反的方向，进入到第一列即前面一列的扁平管中，并从下往上通过。在这种结构形式中，制冷剂“在深度上”，即与空气流动方向相反的方向被偏转。这样，制冷剂的各流道都拥有两个部分，其中，每个部分的长度就相当于管子的长度。制冷剂的分配和汇集通过一个分配和集流装置完成，这个装置是由许多层相互钎焊在一起的板子构成的。这里主要有一个底板，一个位于底板对面并带有一个为纵向走向的隔板的分配器板，以及一个带有制冷剂进出口的盖板。在这个装置的对面布置着由各块板按照与前面类似的方式构成的偏转装置。这种方式使这种蒸发器具有较低的高度。另外可选的是，设置一个所谓的限位板，它被放置在底板上用来作为管子端部的限位。这种蒸发器结构形式的缺点在于，由于分配和集流室的大小相当于蒸发器的整个宽度，所以制冷剂没有被平均地分配到各个管子中。此外，两列的结构形式增加了装配费用。在欧洲专利EP 0 634 615 A1中，人们建议在一种同上面类似的蒸发器中采用一种所谓的分配器板，它上面带有若干用于制冷剂分配的孔。通过这种方式使得制冷剂被均匀地分配到各管子中，但是要实现这一点还必须增加管子的数量，并因而增加了材料和装配的费用。美国专利US 5,242,016中介绍了一种蒸发器，它的制冷剂分配是通过在众多板中的管道进行的，这种方式同样将制冷剂均匀地分配到热交换器管中。但是，为此必须大量增加板的数量，从而使制造费用变得很高。德国专利DE 100 20 763 A1则公开了另一种蒸发器结构形式。在这种结构中，制冷剂为CO2，同时，为了保证集流室壳体的耐压性，将众多带有透孔的板子堆叠在一起并相互通过钎焊连接起来。这种蒸发器为单列结构，也就是说，它采用的是多室扁平管，介质既可以从下往上也可以从上往下通过它，而这则是通过一个位于管子下端部的偏转装置实现的。这种蒸发器结构形式的缺点在于，板的数量多，管道却相对狭小，这一方面意味着重量增加了，另一方面还存在着集流室壳体内的管道在钎焊时被堵塞，如被钎料堵住的危险。欧洲专利EP 1221 580 A2对一种用于燃料电池系统的蒸发器进行了说明。这种蒸发器带有一个顶部部件，它有一个底板和一个固定在底板上的盖板。燃油经过一个连接件进入到燃油分配器室，从那里进入到导管并通过底板上的开孔进入到蒸发器的热量吸收管道。在这种燃油蒸发器中，顶部部件的板的数量较少，但是它们的制造费用却很高。此外，根据燃油分配器室和导管内的压力分布，燃油进入热量吸收管道时所产生的负载非常不均匀。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种热交换器，它的结构简单且/或重量轻，必要时可同时实现介质被均匀地分配到若干流道中，和/或实现热交换器结构在压力下的稳定。这一目的通过具有权利要求1、14、26、29、31、33或36中之一的特征的热交换器得以实现。按照这些权利要求，符合本专利技术的热交换器所拥有的管子既能被第一种介质穿流而过，又能被第二种介质绕流而过，这样，第一种介质的热量就透过管壁传递到第二种介质上，或者是反过来。为此，在管子中存在着引导第一种介质流过的热量传递管道，在这种情况下，一个单独的管子既可以只有一个热量传递管道，或者可以采用所谓的多室管的形式从而拥有若干并列的热量传递管道。这时，管子的截面可以是圆形的、椭圆形的、基本上为矩形的或其它任意形状。例如，管子可以是扁平管的形状。为了提高热传导的效率，必要时在管子之间布置翅片，特别是波纹片，管子和翅片之间可通过钎焊连接。这种热交换器可以有不同的用途，例如，作为制冷剂循环的蒸发器，尤其是在汽车空调设备中。在这种情况下，第一种介质为制冷剂，例如R134a或R744，第二种介质是空气，热量则是从空气传递到制冷剂上。这种热交换器还可以采用介质，这样，热量在必要时也可以从第一种介质传递到第二种介质上。必要时应至少有两个集流室，这样，第一种介质就可以从第一个集流室被引入到第二个集流室。第一种介质被引导沿着一个或多个流道流动，这些流道在必要时被分成若干段。按照专利技术，一个流道段即指一个或多个热量传导管道，它们从热交换器的一侧延伸到相对的另一侧，并在液力(hydraulisch)上为并联。典型的是，一个流道段的热量传导管道布置在一个单独的管子内。但是也同样可以将热量传导管道分别布置到若干管子中。此外，这种热交换器有一个带有管板的端部部件，管板由数个相互层叠的板组成，即由一个底板、一个偏转板和一个盖板组成。底板上带有槽口，槽口可以用来接纳管端，这样底板就可以同管端相连。在本专利技术的框架内，还可以采用其它方式来连接管和底板，例如，在底板上槽口的边缘增加一个凸肩，这样，管子就可以插到这一凸肩上。偏转板上则形成了导槽和/或偏转槽，而一个盖板则将这些槽相对于热交换器上与其相邻的部位液密地封闭。通过这种管端的板的结构使得端部部件以及整个热交换器具有稳定的耐压性。本专利技术的一个首要构想是，拥有管板的端部部件应带有一个集流器，它在壳体内至少拥有一个用于收集第一种介质的集流室。通过这种方式就将一个总之非常必要的部件集成到端部部件中，并因而保证了热交换器结构形式的完整和简单。本专利技术的另一个构想是，可以通过偏转板上的偏转槽将各流道段相互连接起来。按照所要求的流道连接，通过设立一个唯一的板，即偏转板，可将各流道段连接成一个或若干个液力上并联的流道。这样，通过自身模块化的结构形式，热交换器可根据不同的应用范围而采用相应的结构。按照本专利技术的另一构想，在管板中预先设置限位，可将一个管子引入到达限位，这样就提高了加工的可靠性并使制造变得简易。限位由通过底板上两个槽之间的腹板形成，这一腹板可插入到管端上槽口中，在这种情况下，腹板的宽度基本上同管端上的宽度一样。优选的是，管端上槽口的宽度稍微大于腹板，这样使得管子更容易插入到底板中。管子的插入深度由管端上槽口的高度决定。特别优选的是，槽口的高度要大于腹板，这样将会减少钎焊过程中留在底板上的钎料造成一个或多个热量传递管道堵塞的危险。典型的高度差是1mm或更多，但另一方面要小于偏转板的厚度，否则管子将会碰到盖板。优选的高度差是大致相当于偏转板的一半。本专利技术的另一构想是将管板的各块板合为一个整体，这样将会减少加工费用，并且在可能的情况下还会减少材料耗费。在这种情况下，管板只是由一块板组成，它将底板、偏转板和盖板合为一体。按照本专利技术的另一构想，在管板的一个或多块板，优选的是所有板上的导槽和/或偏转槽之间增加槽口，而槽口的典型形式是孔或侧面缺口，这样就可降低管板以及热交换器的材料成本。具有优点的方式是，各块板被导槽和/或偏转槽分隔，这样各块板就被分成许多更小的板。通过这种方式，使结构形式变得特别简单，从而使热交换器的材料成本和重量均被减少。根据本专利技术的另一构想，通过采用U形管使结构形式简化，在这种情况下，管子被一次成形，或为了使结构形式更为简化而将管子多次成形。这样在U形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于汽车的热交换器，它带有管子，这些管子既能被第一种介质穿流而过，又能被第二种介质绕流而过，在这种情况下，第一种介质可由第一个集流室进入到第二个集流室；它还带有至少一个端部部件，其包括由相互层叠的板组成的管板，其中，管子的端部可与管板中的底板相连接，并且至少有一个导槽由偏转板上的一个槽口形成，而且有一个盖板将槽口相对于热交换器上与其相邻接的部位液密地封闭，其特征在于，所述端部部件包括一个带有壳体的集流器和至少一个集流室，其中，壳体和盖板具有相互对齐的开口，通过这些开口，至少一个集流室与至少一个导槽相连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔特德穆特，马丁科茨，米夏埃尔卡尼希，汉斯约阿西姆克劳斯，哈根米蒂泰斯特拉斯，卡尔海因茨施塔法，克里斯托夫沃尔特，
申请(专利权)人：沃尔特德穆特，马丁科茨，米夏埃尔卡尼希，汉斯约阿西姆克劳斯，哈根米蒂泰斯特拉斯，卡尔海因茨施塔法，克里斯托夫沃尔特，
类型：发明
国别省市：DE[德国]