热交换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热交换器，具有:第一流动通道，其可由第一流体流经；第二流动通道，其可由第二流体流经，其中，第一流动通道具有第一部段，第二部段和转向区域，第一部段与第二部段经由转向区域流体连通，并且第二流体可环绕第一部段，第二部段以及转向区域流动。
【背景技术】
[0002]所谓的U形流热交换器被应用在多种应用情况下。该热交换器的特点之处在于，通过热交换器流动的流体在热交换器的一个端部区域上流入并且在与该端部区域对置的端部区域上转向大约180度。在这种情况下，流体最后在流入的端部区域上又从热交换器流出。
[0003]如果安装空间不再允许应用传统流经的热交换器或者其他边界条件需要他们的应用，优选应用具有转向设置的热交换器。
[0004]对于这样的热交换器有利的是，在相同的结构长度上可用的冷却路线翻倍。然而不利的是，每个冷却路线的可用横截面更小，从而对产生的压力损耗造成不良影响。
[0005]在现有技术中，已知这样的热交换器的多种实施例。文献DE 10 2004019 554 B4公开了用于内燃机的废气回收系统。废气回收系统在此具有热交换单元，其包括热交换器，该热交换器具有待冷却流体的大约180度的转向。热交换器为此具有U形流动通道。由此不仅流动通道的流体入口而且流体出口设置在热交换器的共同的端部区域上。第二流体在流入路线的区域中，在流回路线的区域中以及在转向的区域中环绕该流动通道流动，由此实现了在流动通道内的流体与环绕流动通道流动的流体之间的热交换。
[0006]在现有技术中的解决方案中，特别不利的是，热交换器的转向区域或者完全没有或者仅仅通过热交换器周边的空气冷却。此外，在提供环绕包括转向区域的流动通道流动的热交换器中，最大的热交换经常太小。
【发明内容】
[0007]因此本发明的任务在于提供一种热交换器，该热交换器具有可调温的转向区域并且相对于现有技术在其效率方面是优化的。
[0008]本发明的任务通过具有以下特征的热交换器解决:该热交换器具有由第一流体流经的第一流动通道和由第二流体流经的第二流动通道，第一流动通道具有第一部段，第二部段和转向区域，其中，第一部段与第二部段经由转向区域流体连通，第二流体环绕第一部段，第二部段以及转向区域流动，第一流动通道的第一部段和/或第二部段分别通过多个管形成。
[0009]沿着其流动方向转向的热交换器是特别有利的，因为总地来说热交换器的结构长度可以相比于在直线流通的热交换器中更短地设计。第二流体环绕转向区域流动是有利的，因为由此在热交换器内实现了附加的热交换可能，由此可以提高热交换器的效率或功率。第一流动通道的第一部段和/或第二部段有利地由多个管形成。
[0010]管是特别有利的，因为管可成本有利地制造并且以多种不同的形式在市场上可获得。通过多个管，流体环绕所述多个管的外面流动，总地来说可以提高热交换面积，由此可以实现在管内的流体与在管外的流体之间改善的热交换。
[0011]此外有利的是，热交换器具有壳体，该壳体一件式地或多件式地以至少一个第一壳体件和第二壳体件构成。
[0012]通过多件式的实施方案可以实现更好的可装配性。此外该壳体可能可以更好地匹配于热交换器的设计。特别是可以通过多件式壳体实现底切，该底切例如不可以通过一件式深冲的壳体实现。
[0013]该壳体有利地由铝材料制造并且以压铸工艺产生。在此可以通过这种方式产生或者所有壳体件或者仅仅单个壳体件。备选地壳体或单个壳体件可以由钢材料特别是不锈钢或塑料制造。由塑料制造的壳体或壳体件在此优选以注塑工艺制造。
[0014]除此之外可优选的是，壳体至少部分地构成第二流动通道。有利地该壳体如此包围第一流动通道，使得在第一流动通道的外壁与壳体的内壁之间产生空腔，该空腔构成第二流动通道。流经该第二流动通道的流体环绕第一流动通道流动，由此可以产生在第一流动通道中的流体与在第二流动通道中的流体之间的热交换。
[0015]此外有利的是，第一壳体件包围第一和第二部段，而第二壳体件包围转向区域。
[0016]通过这样的分离可以实现壳体特别有利和划算地匹配于热交换器。特别是各部段可以有利地通过简单的方形的结构包围，而转向区域例如可以通过另一壳体件包围，该另一壳体件例如以深冲的盖的形式构成并且可以在单独的制造过程中生产。
[0017]也可以优选的是，管底部连同盖构成集流箱，其中该集流箱的内部容积构成转向区域。通过这种方式可以通过已知的制造方法产生流体密封的转向区域。
[0018]此外有利的是，限制转向区域的外壁与壳体的内壁和/或第一流动通道的壁之间构成第二流动通道的流动路线，该流动路线可由第二流体流经。
[0019]该流动路线是特别有利的，因为第二流体沿着该路线环绕转向区域环动，该第二流体优选是冷却流体。由此总地来说提高了在第一流体与第二流体之间的热交换面积，由此改善了热交换器的效率。
[0020]也可以有利的是，沿着流动路线在转向区域的外壁和/或在壳体的内壁上设置涡流装置和/或横截面减小的机构。
[0021]通过涡流装置，例如在表面上的导流肋，波纹型材，隆起部和凹部，或者通过其他用于影响横截面的机构可以有利地影响在流动路线中的流体流动。特别是可以在此影响有效流经的流动横截面，这对在热交换器中出现的压力损耗具有直接作用。通过这种类型的导流机构也可以影响在流动路线内的流动过程。
[0022]除此之外有利的是，壳体具有第一流体接口和第二流体接口，经由所述流体接口，第二流体可提供到壳体中并且由壳体导出。
[0023]在本发明的一个优选实施例中可以设定，第一流动通道的第一部段和第二部段和/或转向区域如此可集成到壳体中，该壳体至少部分地构成第二流动通道，使得第二流动通道相对于第一流动通道和/或转向区域以及环境流体密封地密封。
[0024]流动通道相对于其他流动通道和环境的流体密封的各自的密封是特别有利的，以便确保热交换器的效率。在未完全流体密封的实施方案中，流体的混合可以出现，这可以导致热交换器和/或上游和下游构件的损坏。
[0025]也有利的是，所有管至少容纳在管底部中的一个共同的端部区域上。各个管有利地容纳在管底部中的一个共同的端部区域上。这提高了热交换器的稳定性。此外可以通过在一个共同的端部区域上设有管底部来实现特别简单地连接到流体输入管路和流体导出管路。
[0026]此外有利的是，第一流动通道的流体供应部和流体导出部设置在热交换器的一个共同的端部区域上。这实现了热交换器的特别紧凑的结构型式。
[0027]也可以优选的是，所述第一流体是气体，而第二流体是冷却剂。通过这种方式可以有利地实现在第一流动通道中流动的流体的冷却。通过在第一部段中，在第二部段中以及在转向区域中的冷却可以实现第一流体或气体的更强的冷却。
[0028]除此之外可以优选的是，第二流体具有比第一流体更低的温度水平。第二流体用于冷却第一流体。第二流体可以在此有利地并入到冷却回路中，以便总是确保第二流体的尽可能低的温度水平。根据热交换器的设计，第二流体可以在一个备选的实施方案中也具有比第一流体更高的温度水平。这特别是当热交换器用于第一流体的加热时应用。
[0029]也有利的是，第一流体在转向区域中沿着其流动方向可转向180度。转向大约180度是特别有利的，因为如此可以在热交换器的一个共同的端部区域中设有流体接口。在备选的实施形式中，也可以设有这样的转向，该转向具有另一角度或者例如两个具有各90度的转向。
[0030]根据是否仅仅第一和第二部段设置在壳体中或者转向区域设置在壳体中，最大可传输的热量可以更大或更小。特别有利的是以下设置:第二流体不仅环绕各部段而且环绕转向区域流动，该第二流体优选是冷却流体。
【附图说明】
[0031]在下文中根据各实施例参照附图详细阐明本发明。其中:
[0032]图1示出了在壳体中容纳的沿其流经方向偏转180度的热交换器的透视图；
[0033]图2示出了按照图1的热交换器的透视图；
[0034]图3示出了容纳在壳体中的备选的热交换器的透视图；
[0035]图