用于加热和/或冷却液体的热交换器的柔性构造的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求保护在2015年2月18日提交的美国临时专利申请号62/117,739的优先权和权益，该专利申请的内容以引用的方式并入到本文中。

本发明大体而言涉及一种用于加热和/或冷却液体的热交换器的改进的构造，并且更特定而言涉及一种用于车辆系统中的热交换器，其易于适应各种配置、制造廉价、可靠并且其使用最少数量的独特零件。

背景技术：

用于车辆系统的热交换器必须是轻重量的、结实的、可靠的、制造廉价并且必须装配于约束空间内。例如。所谓的用于加热和/或冷却车辆系统内的各种液体的“箱内(in-tank)”热交换器必须装配于用于正被加热或冷却的液体储集器的约束内，同时与储集器内的液体的热交换最大。可以由箱内热交换器加热和/或冷却的液体的示例包括发动机油、变速器油、车轴油、动力转向流体和液体燃料。

例如，用于加热和/或冷却发动机油的箱内热交换器通常位于油盘内，油盘栓接到发动机缸体的底侧上。油盘通常具有较浅区域和较深槽。为了使这个空间内传热最多，热交换器可以需要非平面和/或非矩形的形状。制造这种具有常规管翅式构造、具有或不具有集管箱的热交换器可能较为昂贵和困难，至少部分地是由于所需要的独特部件的数量。而且，常规管翅式构造倾向于针对于特定应用并且难以适应不同类型和形状的油盘。

仍然需要一种用于车辆系统的热交换器的改进的构造，其容易地适应各种配置、制造廉价、可靠并且其使用最少量的独特零件，且不牺牲便利性、可制造性和可靠性。

技术实现要素：

在一方面，提供一种热交换器，其包括芯、顶部歧管和底部歧管。芯具有一定高度、长度以及顶部和底部，在顶部与底部之间限定高度。芯包括具有顶部、底部和一定长度的至少一个芯部段，

每个芯部段包括：

(i)板堆叠，其包括多个芯板，其中板堆叠具有顶部和底部，并且其中芯板中的每一个包括大体上平的板，大体上平的板具有沿着其长度设置的多个间隔开的凸起的开口和包围所述多个凸起的开口的平坦区域，其中在所述板堆叠中的相邻芯板的凸起的开口密封在一起以限定在板堆叠的顶部与底部之间延伸的多个管状结构；

(ii)密封到板堆叠顶部的顶板，顶板具有与多个管状结构连通的一个或多个开口；以及

(iii)密封到板堆叠底部的底板，底板具有与多个管状结构连通的一个或多个开口；

顶部歧管设置于芯顶部上并且密封到芯顶部，并且包括：

(i)至少一个顶部歧管箱部段，其具有限定顶部歧管箱空间的内部，其中每个所述顶部歧管箱部段的顶部歧管箱空间与至少一个芯部段之一的管状结构中的至少一个成流动连通；以及

(ii)顶部歧管端板，其设置于顶部歧管箱部段上并且至少部分地密封顶部歧管箱空间，其中顶部歧管端板在芯顶部沿着芯的整个长度上延伸。

底部歧管设置于芯顶部上并且密封到芯底部，并且包括：

(i)至少一个底部歧管箱部段，其具有限定底部歧管箱空间的内部，其中每个所述底部歧管箱部段的底部歧管箱空间与至少一个芯部段之一的管状结构中的至少一个成流动连通；以及

(ii)底部歧管端板，其设置于底部歧管箱部段上并且至少部分地密封底部歧管箱空间，其中底部歧管端板在芯底部沿芯的整个长度延伸。

附图说明

现将参考附图仅以举例说明的方式描述实施例，在附图中：

图1是根据第一实施例的热交换器的透视图；

图2是图1的热交换器的前截面图；

图3是图1的热交换器的芯板的顶部透视图；

图4是图1的热交换器的相邻成对芯板的顶部透视图；

图5是示出图1的热交换器的歧管和芯堆叠的部分的局部放大前正视图；

图6是图1的热交换器的顶部歧管的分解透视图；

图7是根据第二实施例的热交换器的透视图；

图8a是图7的热交换器的顶部歧管的分解透视图；

图8b是图7的热交换器的底部歧管的分解透视图；

图9是图8a和8b的热交换器的芯板的顶部透视图；

图10是图8a和8b的热交换器的相邻成对芯板的顶部透视图；

图11是根据第三实施例的热交换器的顶部透视图；

图12是图11的热交换器的前正视图；

图13是图11的热交换器的侧正视图；

图14是图11的热交换器的顶部平面图；

图15是图11的热交换器的底部平面图；

图16是根据第四实施例的热交换器的顶部透视图；

图17是图11的热交换器的前正视图；

图18是图11的热交换器的侧正视图；

图19是图11的热交换器的顶部平面图；

图20是根据第五实施例的热交换器的顶部透视图；

图20a示出了图20的热交换器的顶部歧管和中间歧管的多个部件；

图21是图20的热交换器的前正视图；

图22是图20的热交换器的侧正视图；

图23是图20的热交换器的底部平面图；

图24是根据第六实施例的热交换器的底部透视图；

图25是图24的热交换器的前正视图；

图26是图24的热交换器的侧正视图；以及

图27是图24的热交换器的底部平面图。

具体实施方式

在下文中参考图1至图6描述了根据第一实施例的热交换器10。

热交换器10包括芯12，其具有一定高度、长度以及顶部14和底部16，在顶部与底部之间限定高度。热交换器10还包括设置于芯12的顶部14上并且密封到芯12的顶部14上的顶部歧管18和设置于芯12的底部16上并且密封到芯12的底部16上的底部歧管20。

尽管术语诸如“顶部”和“底部”、“上方”、“下方”、“高度”、“长度”、“宽度”等在整个说明书和权利要求中叙述，这些数据仅为了方便而使用。不应推断这些术语中任何术语的使用需要本文所描述的热交换器中任何一个在使用中具有规定的取向。

热交换器10的芯12由单个芯部段22组成，其包括板堆叠24、顶板26和底板28。在本实施例中，术语“芯12”和“芯部段22”同义地使用。而且，芯部段22在本文中有时被称作“第一芯部段22”，特别是在具有由多个芯部段22组成的芯12的实施例中。

板堆叠24包括多个芯板30，板堆叠24具有顶部32和底部34。图3和图4示出了一种芯板30，其可以用于热交换器10中，并且其也可以用于本文所描述的其它实施例的任何实施例中。芯板30中的每一个包括大体上平的板，大体上平的板具有沿着其长度设置的多个间隔开的凸起的开口36，和包围多个凸起的开口36的平坦区域38。在板堆叠24内，相邻芯板30的凸起的开口36密封在一起以限定在板堆叠24的顶部32与底部34之间延伸的多个管状结构40。如从图1和图2可以看出，由芯板30形成的板堆叠24的结构类似于管翅式芯结构，具有对应于圆柱形管的管状结构40和对应于翅片的周围平坦区域38。而且，在本实施例中，顶板26和底板28与芯板30相同。

图3和图4示出了芯板30的具体结构，其中图3示出了隔离的单个芯板30，并且图4示出了板30如何堆叠。如在这些图中所示，凸起的开口36中的每一个具有平坦顶部密封表面42，并且芯板30的平坦区域38限定相对的平坦底部密封表面44。各芯板30联结在一起，其中芯板30的平坦顶部密封表面42与相邻芯板30的平坦顶部密封表面42联结，且每个芯板30的平坦底部密封表面44与相邻芯板30的平坦底部密封表面44联结。因此，当芯板30联结在一起以形成如图1和图2所示的堆叠时，板堆叠24由成对平坦区域38和成对开口36的交替层组成。

如从图3和图4可以看出，热交换器10的芯板30是矩形的，具有一对直的平行侧边缘和一对直的平行端部。而且，构成板堆叠24的芯板30彼此相同。

板堆叠24的顶板26和底板28各具有密封到多个管状结构40上并且与多个管状结构40连通的一个或多个开口36。如上文所描述的那样，热交换器10的顶板26和底板28彼此之间相同并且与芯板30相同。顶板26和底板28定向成使得其平坦底密封表面44提供密封凸缘，以密封到相邻歧管18、20之一上。

顶部歧管18包括顶部歧管箱部段46，顶部歧管箱部段46具有限定顶部歧管箱空间48的中空内部，其中顶部歧管箱空间48与芯12/芯部段22的管状结构40中的至少一个成流动连通。在本实施例中，顶部歧管18包括单个箱部段46，单个箱部段46与所有管状结构40连通。

如在图5的放大图和图6的分解图中所示，顶部歧管18还包括顶部歧管端板50，顶部歧管端板50设置于顶部歧管箱部段46上并且密封到顶部歧管箱部段46以便部分地闭合和密封顶部歧管箱空间48。如图所示，顶部歧管端板50在芯12的顶部14沿芯12的整个长度延伸。

同样，底部歧管包括底部歧管箱部段52，底部歧管箱部段52具有限定底部歧管箱空间54的内部，底部歧管箱空间54与芯12/芯部段22的管状结构40中至少一个成流动连通。在本实施例中，底部歧管箱空间54与所有管状结构40成流动连通。

底部歧管20还包括底部歧管端板56，底部歧管端板56设置于底部歧管箱部段52上并且部分地密封底部歧管箱空间54，其中底部歧管端板56在芯12底部16沿芯12的整个长度延伸。

从附图可以看出顶部歧管端板50和底部歧管端板56是结构化的并且通常比芯板30更厚。这些歧管端板50、56是平板，限定热交换器10的顶部和底部。而且，在本实施例中歧管端板50、56中的每一个包括流体入口开口58或流体出口开口60，其中入口配件62或出口配件64密封地连接到歧管端板50、56以将入口开口58和出口开口60连接到冷却剂循环系统(未图示)的其它部件。

管状结构40限定多个流体流动通道，其在本实施例中在芯12的整个高度上延伸，并且其适于允许流体在相同方向上流动，即，从入口58和入口配件62，通过顶部歧管18，通过管状结构40到底部歧管20，并且通过流体出口60和出口配件64出来。通过热交换器10流动的流体所遵循的路径由图2的箭头示出。

热交换器10的歧管箱部段46、52中的每一个具有相同构造，并且其部件由相同附图标记来标识。如在图6中最佳地看出，顶部歧管箱部段46包括一对冲压板66，这对冲压板66在本实施例中彼此相同。应意识到，底部歧管箱部段52具有相似或相同构造。冲压板66中的每一个包括平坦周围边缘部分68，平坦周围边缘部分68包围具有平坦顶部密封表面72的中央凸起部分70，平坦顶部密封表面72包围设置于中央凸起部分70中的至少一个开口74。在热交换器10中，在平坦顶部密封表面72中存在五个单独开口74，对应于管状结构40的数量，然而应意识到这并非至关重要的。为了形成歧管箱部段46或52，一对冲压板66的平坦顶部密封表面72密封地联结在一起以形成箱部段46、52。

每个冲压板66的平坦周围边缘部分68提供平坦底部密封表面76，平坦底部密封表面76与中央凸起部分70的平坦顶部密封表面72相对。歧管端板50、56各具有密封地联结到歧管箱部段46、52的平坦底部密封表面76之一的平坦表面。在本实施例中，每个歧管箱部段46、52的另一平坦底部密封表面76密封地联结到顶板26或底板28的平坦顶部密封表面42或44。如在热交换器10中，热交换器78的顶板26和底板28可以彼此相同并且与芯板30相同，并且定向为使得其平坦底部密封表面44提供密封凸缘以密封到相邻歧管18、20之一。将顶部歧管箱部段46和底部歧管箱部段52如上文所描述的构造，通过避免形成复杂形状的深拉集管箱而帮助简化构造。冲压板66的凸起部分70相对较浅并且可以利用简单工具形成，即使在其中歧管箱部段46、52非线性的实施例中也行。

在下文中参考图7至图10描述了根据第二实施例的热交换器78。热交换器78包括多个元件，这些元件与上文所描述的热交换器10的元件相似或相同。在下文的描述中，相似附图标记用来标记相似元件，并且热交换器10的相似元件的上文描述同样适用于热交换器78的元件，除非另外指示。

类似于热交换器10，热交换器78包括芯12，芯12具有顶部14和底部16、顶部歧管18和底部歧管20。不同于热交换器10，流体通过热交换器78所遵循的流动路径为u形，并且因此，流体入口58和流体出口60以及入口配件62和出口配件64设置于歧管18或20之一上。在图示实施例中，配件62、64和入口58、出口60设置于顶部歧管18上，然而，它们可以替代地设置于底部歧管20上。具有这种u形流动配置的热交换器通常被称作“双程(two-pass)”热交换器。

可以看出热交换器78的芯12大体上为矩形，但并非平面的。在本实施例中，芯12包括芯部段22，并且芯部段22包括第一部分80和第二部分82，第一部分80和第二部分82都是矩形的并且是平面的。如在第一实施例中，术语“芯12”和“芯部段22”在第二实施例的描述中同义地使用。

然而，芯部段22的第一部分80和第二部分82相对于彼此是非平面的，并且被布置为“台阶状”配置，在本文中定义为这样一种配置：其中芯部段22的第一部分和第二部分都是矩形的并且是平面的，但是位于彼此平行的不同平面中。此外，以台阶状配置的第一部分80和第二部分82可以具有重叠端部，如图7所示。这种台阶状配置特别适用于其中热交换器78必须被封闭于不规则形状空间诸如油盘内部的情形。热交换器78的台阶状配置允许芯部段22的一个部分80或82被接纳于油盘的浅部分中，而另一部分80或82可以接纳于油盘的槽中。

热交换器78的台阶状芯12可以由单个板堆叠24或者两个单独板堆叠24构成。例如，整个芯12和芯部段22可以包括单个板堆叠24，其中，芯板30中的每一个具有台阶状形状，其中边缘遵循台阶状芯12的配置。在此情况下，芯部段22的第一部分80和第二部分82各形成相同板堆叠24的部分，并且在板堆叠24中的芯板30可以彼此相同。

替代地，芯部段22的第一部分可以包括第一板堆叠24，并且第二部分82可以包括第二板堆叠24。在此情况下，第一板堆叠和第二板堆叠24彼此分开，各包括芯板堆叠30。在符合图7至图10所示的实施例的此变型中，构成第一部分80和第二部分82的板堆叠24中的每一个的芯板30可以具有简单矩形形状，并且可选地彼此相同，从而最小化构造热交换器78所需的特殊工具的数量。

为了提供双程配置，热交换器78的顶部歧管18(在图8a的分解图中最佳地看出)包括第一歧管箱部段和第二歧管箱部段，都由附图标记46标记，以便形成两个单独的顶部歧管箱空间48。顶部歧管18的第一歧管箱部段46与芯部段22的所有管状结构40连通，而顶部歧管18的第二歧管箱部段46与芯部段22的第二部分82的所有管状结构40连通。如同芯板30，顶部歧管箱部段46可选地联结在一起或者可以彼此为单独的。根据这种配置，顶部歧管箱空间48之一将包括入口歧管空间，并且另一顶部歧管箱空间48将包括出口歧管空间，每个与入口或出口开口58、60与入口或出口配件62、64连通。

热交换器78的底部歧管20(在图8b的分解图中最佳地示出)包括单个歧管箱部段52，单个歧管箱部段52与芯部段22的所有管状结构40连通。因此，底部歧管20提供歧管箱空间54，其中从第一部分80的管状结构40接收的流体改变方向并且进入第二部分82的管状结构40。

因此，如图8a所示，顶部歧管端板具50具有与顶部歧管18的第一歧管箱部段46成流动连通的流体入口开口58和与顶部歧管18的第二歧管箱部段46成流动连通的流体出口开口60。相比而言，在图8b中示出的底部歧管端板56没有开口。

图9和图10示出了一种芯板30，其可以用于热交换器78中，并且其也可以用于本文所描述的其它实施例的任何实施例中。如在图3和图4中示出的芯板，图9和图10的芯板30各包括大体上平的板，大体上平的板具有沿着其长度设置的多个间隔开的凸起的开口36，和包围多个凸起的开口36的平坦区域38。为了形成多个管状结构40，芯板30堆叠并且在板堆叠24中的相邻芯板30的凸起的开口36密封在一起以限定管状结构40。

图9和图10的芯板30与图3和图4的芯板的不同之处在于，当每个板堆叠24的芯板30联结在一起时，凸起的开口36朝向相同方向。为了提供密封，凸起的开口36具有倾斜侧壁84使得相邻板30的凸起的开口36彼此嵌套，如图10所示。在这种类型的芯板30中，在相邻开口36的斜坡侧壁84之间提供凸起的开口36的共同密封。在图9和图10的芯板30中的凸起的开口36可以通过利用冲头简单的刺穿芯板30而形成，而不是冲压芯板30。与冲压操作相比，使用刺穿来形成开口36可能导致芯板30的材料在开口36附近更少地减薄，特别是在芯板30端部处。此外，使用具有可嵌套的倾斜侧壁的刺穿的开口36允许对相邻芯板30之间的间距做出某些调整，简单地通过增加或减小嵌套量即可实现。使用刺穿来形成凸起的开口36导致开口36具有截头圆锥形状，而没有平坦顶表面。

图9和图10所示的芯板30中的每一个还包括至少一个凸起的突出部86，至少一个凸起的突出部86从与凸起的开口36相同的板30侧部延伸，并且具有与相邻芯板30的平坦区域38所希望的间距基本上相同的高度。凸起的突出部86中的每一个设置于相邻成对的凸起的开口36之间。因此，当板如图10那样堆叠时，每个突出部86的顶部88将接触相邻芯板36的平坦区域38，从而提供止挡，并且确保在相邻芯板之间一致的间距。为了改进与芯板30的平坦区域38的接触，突出部86的顶部88可以是平坦的。在本实施例中，突出部86呈设置于每对升高开口36之间的圆形平坦顶部凹坑的形式。然而，应意识到，突出部86的形状、间距和数量可以与图9和图10所示的不同。还应认识到，突出部88未必在所有实施例中设置，并且可能希望提供没有突出部的芯板30，例如，希望使用开口36的嵌套程度(在图9和图10的芯板30的情况下)来提供在相邻芯板30之间的间距的某些可变性。

图9和图10的芯板30包括另一特征，其帮助最小化用来构造热交换器78的独特部件数量。在此方面，图9和图10的芯板30中的每一个具有中心纵向轴线a(在图9中示出)，凸起的开口36的中心沿着中心纵向轴线a对准。然而，凸起的突出部86的中心相对于中心纵向轴线a偏移。因此，当图9和图10的多个相同芯板30组装成为芯堆叠时，板30以180度旋转，使得在相邻板30中凸起的突出部86将相对于彼此在轴向偏移，并且将不会变得嵌套。突出部86的偏移在图8a中最佳地示出，其示出了顶板26，与芯板30相同，并且包括位于中央的凸起的开口36和偏移的突出部86。突出部86的偏移足以确保每个凸起的突出部86的顶部88的至少一部分将与相邻芯板30的平坦区域38接触，从而提供在芯板30之间所希望的间距。

为了便于组装板堆叠24，图9和图10的芯板30可以具有视觉指示以区分芯板30的一端与另一端。在此方面，图9和图10示出了每个芯板30形成有一对相对端部90、92，其中端部92形成有切口拐角94。在图10中可以看出，端部90、92在板堆叠24的相邻芯板30中彼此交替，并且凸起的突出部86彼此不对准。

热交换器78的顶部歧管18和底部歧管20还具有与上文所描述的热交换器10的顶部歧管18和底部歧管20略微不同的结构。根据本实施例，顶部歧管18和底部歧管20包括顶部歧管端板50和底部歧管端板56，顶部歧管端板50和底部歧管端板56呈沿着芯12/芯部段22的长度延伸的平板的形式。顶部歧管端板50和底部歧管端板56具有台阶状配置，使得它们遵循芯12的台阶形状并且在芯12的整个长度上延伸，从而向热交换器78提供结构刚性。在芯部段22的第一部分80和第二部分82包括单独板堆叠24的情况下，这是特别重要的。

在热交换器78中，每个顶部歧管箱部段46的构造可以符合上文所描述的热交换器10，包括冲压板66。第一歧管箱部段46和第二歧管箱部段46中的每一个可以包括具有与歧管端板50、56的台阶形状类似的台阶形状的单对冲压板66，或者可以包括如图8a所示的两个单独冲压板66，每一个具有彼此相似或相同并且与上文所描述的热交换器10的冲压板66相同或相似的形状。

如图8a所示，热交换器78的顶部歧管18还包括顶部堆叠端板96，顶部堆叠端板96具有联结到第一芯部段22的第一部分80和第二部分82的顶板26(与芯板30相同并且相似的元件用相似的附图标记来表示)的平坦区域38的一个面和联结到顶部歧管箱部段46的相对面。同样，如图8b所示，热交换器78的底部歧管20还包括底部堆叠端板98，底部堆叠端板98具有联结到芯部段22的底板28(与芯板30相同并且相似的元件用相似的附图标记来表示)的平坦区域38的第一面和联结到底部歧管箱部段52的相对第二面。在本实施例中，顶部堆叠端板96和底部堆叠端板98是平坦的和平面的，具有与顶部歧管端板50和底部歧管端板56基本上相同的周围形状。而且，顶部堆叠端板96和底部堆叠端板98的厚度可以与顶部歧管端板50和底部歧管端板56的厚度相同，使得顶部堆叠端板96和底部堆叠端板98也向热交换器78的芯12提供结构刚性。

顶部堆叠端板96还设有至少一个开口100，通过至少一个开口100在芯12的管状结构40中的一个或多个与顶部歧管18的歧管箱空间48之一之间提供流动连通。在本实施例中，顶部堆叠端板96包括多个开口100，多个开口100由简单的孔组成，数量等于芯12的管状结构40以及顶板26和芯板30的凸起的开口36，并且与芯12的管状结构40以及顶板26和芯板30的凸起的开口36对准。

底部堆叠端板98设有至少一个开口101，通过至少一个开口101在芯12的管状结构40的一个或多个与底部歧管20的歧管箱空间54之一之间提供流动连通。在本实施例中，底部堆叠端板98包括多个开口101，数量等于芯12的管状结构40以及底板28和芯板30的凸起的开口36并且与芯12的管状结构40以及底板28和芯板30的凸起的开口36对准。在本实施例中，使用如图9和图10所示的芯板30，在底部堆叠端板98中的开口101呈凸起的开口的形式，这些凸起的开口朝向与底板28的凸起的开口96相同的方向，从而提供一定程度的嵌套以便于辅助将板28和98密封在一起。照此，底部堆叠端板98可以具有小于顶部堆叠端板96厚度的厚度，顶部堆叠端板形成有简单孔形式的开口100。然而，在使用图3和图4所示的板30的实施例中，在顶部堆叠端板96和底部堆叠端板98中的开口100、101可以是简单孔，在此情况下，顶部堆叠端板96和底部堆叠端板98可以彼此相同。

在下文中参考图11至图15描述了根据第三实施例的热交换器102。热交换器102包括多个元件，这些元件与上文所描述的热交换器10和78的元件相似或相同。在下文的描述中，相似附图标记用来标记相似元件，并且热交换器10和78的相似元件的上文描述同样适用于热交换器102的元件，除非另外指示。

根据第三实施例的热交换器102包括芯12，芯12具有顶部14和底部16、顶部歧管18和底部歧管20。芯12包括芯部段22，芯部段22由第一部分80和第二部分82组成。在本实施例中，芯12和第一芯部段22的第一部分80和第二部分82相对于彼此是非平面的。第一芯部段22的第一部分80和第二部分82中的每一个是矩形的并且是平面的，并且相对于彼此成角度，以便向芯12/芯部段22提供成角度配置，其中在芯12的第一部分80与第二部分82之间的夹角大于90度，即约150度。如上文所描述的实施例中，术语“芯12”和“芯部段22”在第三实施例的描述中同义地使用。

在热交换器102中，芯部段22的第一部分80包括第一板堆叠24并且芯部段22的第二部分82包括第二板堆叠24。如从附图可以看出，第一板堆叠和第二板堆叠24彼此单独，每一个包括芯板30的堆叠，芯板30的堆叠具有矩形形状，并且可以包括图3至图4或者图9至图10所示的芯板。两个板堆叠24的芯板30可以彼此相同。

热交换器102与热交换器78的相似之处在于其具有双程配置，其中顶部歧管18具有一对顶部歧管箱部段46，顶部歧管箱部段46之一与芯部段22的第一部分80的管状结构40成流动连通，而另一顶部歧管箱部段46与芯部段22的第二部分82中的所有管状结构成流动连通。底部歧管20一方面包括单个歧管箱部段52，单个歧管箱部段52与第一芯部段22的所有管状结构40连通。底部歧管箱部段52因此可以包括一对冲压板66，这对冲压板66遵循芯12和歧管端板50、56的形状。除了热交换器102的歧管18、20的成角度的取向和形状之外，应意识到，在其它方面在结构上类似于在图8a和图8b示出的顶部歧管18和底部歧管20。

并非提供两个相同配置的单独板堆叠24，应认识到，第一芯部段22的第一部分80和第二部分82可以形成相同板堆叠24的部分，使得芯板30具有遵循第一芯部段22的成角度配置，并且具有与顶部歧管端板50和底部歧管端板56相同形状的边缘。在此配置中，包括单个板堆叠24的所有芯板30可以彼此相同。

应意识到，通过仅改变构成歧管18、20的板的形状，在热交换器102中的第一芯部段22的第一部分80和第二部分82之间的角度可以与图11至图15所示的角度不同。在第一芯部段22的第一部分80与第二部分82之间的夹角因此可以小于或等于90度或者大于90度，或反之亦然。

在下文中参考图16至图19描述了根据第四实施例的热交换器104。热交换器104包括芯12，芯12具有顶部14和底部16、顶部歧管18和底部歧管20。芯12包括并非平面的第一芯部段22，并且其中第一部分80和第二部分82相对于彼此是非平面的。根据此实施例，第一芯部段22是弯曲的，使得板堆叠24包括多个具有弯曲边缘的芯板30。如在第一至第三实施例中那样，术语“芯12”和“第一芯部段22”在第四实施例的描述中同义地使用。除了热交换器104的歧管18、20的弯曲的取向和形状之外，应意识到，在其它方面在结构上类似于在图8a和图8b示出的顶部歧管18和底部歧管20。

在下文中参考图20至图23描述了根据第五实施例的热交换器106。热交换器106包括多个元件，这些元件与上文所描述的热交换器10、78和102的元件相似或相同。在下文的描述中，相似附图标记用来标记相似元件，并且热交换器10、78和102的相似元件的上文描述同样适用于热交换器106的元件，除非另外指示。

热交换器106包括芯12，芯12具有顶部14和底部16、顶部歧管18和底部歧管20。热交换器106的芯12大体上为l形，以便允许热交换器106插入于不规则形状的流体储集器内。

为了提供这种l形状，热交换器106包括第一芯部段22和第二芯部段108。第二芯部段108设置于第一芯部段22下方，其中顶部歧管18设置于第一芯部段22的顶部上，而底部歧管20设置于第二芯部段108的底部上。通过将芯部段22或108之一构造为比另一芯部段22或108更长而提供芯的l形状。在本实施例中，第一芯部段22比第二芯部段108更长，并且顶部歧管18也比底部歧管20更长。

热交换器106的第一芯部段22和第二芯部段108中的每一个为矩形并且是平面的，并且其中第一芯部段22和第二芯部段108相对于彼此共面。芯部段22、108各包括板堆叠24，板堆叠24包括多个芯板30，并且每个芯部段的顶板26和底板28与芯板30相同。

在本情况下，构成每个板堆叠24的芯板30包括根据图9和图10的板30的堆叠时，其中相邻板的凸起的开口36彼此嵌套并且凸起的突出部86设置于凸起的开口36之间。如从图21的正视图可以看出，第一芯部段22包括具有总共八个凸起的开口36的芯板30，以便形成在第一芯部段22的高度上延伸的八个管状结构40。第二芯部段108另一方面包括板堆叠24，板堆叠24包括具有总共五个凸起的开口36的芯板30，形成在第二芯部段108的整个高度上延伸的五个管状结构40。

在本实施例中，其中热交换器106由两个芯部段22、108形成，顶部歧管18和底部歧管20设置于不同歧管部段上。热交换器108还包括第三歧管，在本文中被称作中间歧管110，中间歧管110设置于第一芯部段22与第二芯部段108之间，并且密封到第一芯部段22的底部和第二芯部段108的顶部。如同顶部歧管18和底部歧管20一样，中间歧管110包括至少一个中间歧管箱部段112，中间歧管箱部段112具有限定中间歧管箱空间114的内部。每个箱部段的中间歧管箱空间与芯部段22、108中至少一个的管状结构40中的至少一个成流动连通。

在图示实施例中，顶部歧管18和中间歧管110在结构上彼此类似，并且各具有两个歧管箱部段46或112，两个歧管箱部段46或112具有如上文所描述的结构。第一顶部歧管箱部段46和顶部歧管箱空间48(在图21的右侧)与热交换器106右侧上的四个管状结构40(在本文中也被称作管状结构的第一子集)连通，如图21所示，并且第二顶部歧管箱部段46和箱空间48(在图21的左侧上)与图21的左侧上的第一芯部段22的四个管状结构40成流动连通(在本文中也被称作管状结构的第二子集)。同样，第一中间歧管箱部段112和相对应的箱空间114(在图21的左侧上)与第一芯部段22的管状结构的第一子集40成流动连通，并且第二中间歧管箱部段112和相对应箱空间114(在图21的左侧上)与第一芯部段22的管状结构的第二子集40成流动连通。

另外，从图21可以看出，中间歧管110的第一歧管箱部段112与第二芯部段108的管状结构的第一子集40连通。在此实施例中，在第二芯部段108中的管状结构的第一子集40对应于图21中第二芯部段108的右端处的管状结构40。因此，通过芯部段22的四个右侧管状结构40流动的所有流体收集在中间歧管110的第一歧管部段112中，并且流入到第二芯部段108右端处的管状结构40内。

中间歧管110的第二歧管箱部段112与第二芯部段108的管状结构的第二子集40连通，对应于在第二芯部段108左侧上的四个管状结构40。因此，第一芯部段22的管状结构的第二子集40与第二芯部段108的管状结构的第二子集通过中间歧管110的第二歧管箱部段112成流动连通。

在总体结构方面，热交换器106的顶部歧管18类似于图8a关于热交换器78的情形。在此方面，热交换器106的顶部歧管18具有顶部歧管端板50，顶部歧管端板50在图20a中示出，具有总矩形形状并且包括流体入口开口58和流体出口开口60。顶部歧管箱部段46包括冲压板66，如图20a所示。然而，并非如图8a中的单独板，图20a中的相邻冲压板66端对端联结在一起并且标记为66a和66b。热交换器106的顶部歧管还包括顶部堆叠端板96，顶部堆叠端板96在结构上类似于图8a所示的结构，具有呈简单孔形式的开口100并且具有大于芯板30厚度的厚度。

为了向热交换器106的l形芯12提供结构刚性，中间歧管110还包括中间歧管支承板116(在图20a中示出)，中间歧管支承板116部分地密封第一和第二歧管箱部段112的中间歧管箱空间114。如图所示，中间歧管支承板116在中间歧管110的整个长度上延伸，具有四个开口100(从板116左端起的前四个开口)，这四个开口100允许在第一芯部段22的管状结构的第二子集40与第二芯部段108的管状结构的第二子集40之间的流动连通。支承板116还包括开口100(在板116中的最右侧开口100)，该开口100提供在第一芯部段22的管状结构的第一子集40与第二芯部段108的管状结构的第二子集40之间的流动连通。

中间歧管110还包括中间歧管端板118，中间歧管端板118也可以是结构构件，并且其可以具有与中间歧管支承板116相同的形状。在此实施例中，端板118在结构上类似于图8b所示的底部堆叠端板98，具有凸起的开口101以与芯部段22的底板28的凸起的开口配合。端板118可以替代地设置呈简单孔形式的开口100，其中芯板30和底板28具有图3和图4所示的结构。

热交换器106的底部歧管20比顶部歧管和中间歧管更短，并且包括单个歧管箱部段52和相对应的箱空间54，以便允许流体改变方向，如图21所示，除了具有与热交换器78的底部歧管20不同形状之外，热交换器106的底部歧管20可以在结构上在其它方面类似于图8b所示的底部歧管20。

顶部歧管端板50具有与顶部歧管18的第一歧管箱部段成流动连通的流体入口开口58和与顶部歧管18的第二歧管箱部段46成流动连通的流体出口开口。根据这种配置，热交换器106包括第一多个流体流动通路，第一多个流体流动通路由第一芯部段22和第二芯部段108的管状结构的第一子集40限定，第一多个流体流动通路适于允许流体从流体入口开口58向底部歧管20在相同方向上流动，其中通过热交换器106的流体流动路径由图21中的箭头示出。第二多个流体流动通路由第一芯部段22和第二芯部段108的管状结构的第二子集40限定，第二多个流体流动通路适于允许流体从底部歧管20向流体出口开口60在相同方向(即，在图21中向上方向)上流动。

在下文中参考图24至图27描述了根据第六实施例的热交换器120。热交换器120包括多个元件，这些元件与上文所描述的热交换器10、78，102和106的元件相似或相同。在下文的描述中，相似附图标记用来标记相似元件，并且热交换器10、78、102和106的相似元件的上文描述同样适用于热交换器120的元件，除非另外指示。

热交换器120与上文所描述的热交换器106的相似之处在于芯具有l形形状并且通过热交换器120的总流动配置是u形的。如同热交换器106，热交换器120包括第一芯部段22，第一芯部段22设置于第二芯部段108的顶部上。在热交换器106与120之间的最显著差异在于热交换器120的第一芯部段22是非平面的，并且包括第一部分80和第二部分82。在图示实施例中，第一芯部段22的第二部分82和第二芯部段108位于共同平面中，而第一芯部段22的第一部分80位于不同平面中。更具体而言，第一芯部段22具有台阶状配置，其中第一芯部段22的第一部分80和第二部分82平行并且具有重叠端部，并且其中顶部歧管端板50和中间歧管支承板116具有遵循第一芯部段22的台阶状配置的边缘。包括热交换器120的第一芯部段22和第二芯部段108的板堆叠24如上文参考图3至图4和图9至图10所描述，并且在本实施例中包括如图9和图10所示的芯板30。第一芯部段22的第一部分80和第二部分82可以包括单独板堆叠24，或者第一芯部段22的第一部分80和第二部分82可以包括单个板堆叠24，如上文所描述。在第一芯部段22的第一部分80和第二部分82包括单独板堆叠24的情况下，它们中的一者或二者可以彼此相同和/或与第二芯部段108的芯板30相同。

尽管关于某些实施例描述了本发明，本发明并不限于此。然而，本发明包括可能属于所附权利要求范围内的所有实施例。