集热器和相关的换热器的制造方法
【技术领域】
[0001]根据权利要求1的主题，本发明涉及一种用于容纳换热器的至少两个扁平管(flat tubes)的集热器(collector)，其进行如此放置是为了相互平行。本发明还涉及一种具有至少一个所述集热器的换热器。
【背景技术】
[0002]用于制冷的换热器中，运输制冷剂的管线典型地作为扁平管呈现。在每种情况中，纵向端一侧上的后者均各自地容纳在集液管(collector tube)或集热器中。在混合或电动车辆(vehicle)领域中，在此会特别地出现额外的冷却需求，例如用于冷却车辆电池，因此这种类型的电池冷却剂，具体成分转换到R744型(C02)制冷剂，已经进行了重新设计，考虑到更高的系统压力和同时更低的质量流量。为了能够确保足够的耐压性同时具有长效性，已经实施了蒸发器/冷凝器的现有技术必须进行重新设计至具有更小的横截面。
[0003]另外，现有技术还存在用于制冷剂的整体集热器方案，其基于碳氟化合物。所述整体集热器方案通常基于以冷凝器形式的构思，因此其适应了根据蒸发器/冷凝器完成整体集热器实施的概念，该整体集热器具有显著更小的横截面，从而需要极其复杂的冲压工艺方案，这是由于整体联结将会完成的极其困难。由于内部直径非常小，因此在内部模具的情况中难以设计通道。在两个部件的集热器方案的情况中，R123A类型冷凝器的通道到此为止难以生产出所需的更小直径和同时更大的壁厚，这是很不利的，因为这些通道起到扁平管的引入坡道(introduct1n ramps)的作用，另外还起到提高各自部件用于冷却(coffering)的能力。另外，还可以预见到涉及强度和加入集热器中的问题。
【发明内容】
[0004]本发明因此指出了以下目标，即提供一种改进的或至少可替换的实施方式用于集热器，同时用于通用类型的换热器，其具体地可以用于R744类型的新制冷剂使用。
[0005]本发明所述目标通过独立权利要求1的主题解决。有利的实施方式为从属权利要求的主题。
[0006]本发明基于以下基本构思，即配置一种集热器，用于容纳汽车中换热器的至少两个扁平管，更具体地为电池冷却器中的至少两个扁平管，该两个扁平管进行相互平行放置，来自于两个元件，具体地来自于两个半壳体，其中第一元件作为金属条配置，同时第二元件作为突出部分或者作为成形/弯曲金属片配置，其中冲压的贯通孔(through opening)优选地提供在第一元件中，该贯通孔特别地配置作为用于接收扁平管的通道。这里贯通孔经过其纵向延伸从而与集热器的纵向轴平行，因此相对于之前已知的方向相互垂直。考虑到贯通孔的该方向，具有宽端和窄端的扁平管也收集在所述集热器中从而进行定位，通过所述扁平管的宽端，与集热器的纵向轴平行。基于此，在电池上获得了最优化的热传递，例如，此外，基于扁平管的该方向，换热器在结构上更小了。该集热器用于导入和导出制冷剂，其通过集热器分布在扁平管中。在第一元件中的贯通孔通过成形方法制造，特别的是通过冲压方法，其中通道朝向内侧或外侧冲压，其中这里第一元件可以作为金属条。总体而言，其它生产方法，例如金属切割方法，也是可以想到的。从纯理论的角度考虑，贯通孔/通道当然也能够提供到第二元件中。基于利用成形工艺，当生产出作为通道配置的贯通孔时，集热器第一元件的焊料覆盖端可能与扁平管接触，因而可以获得改进的焊接。可替换地，可以使用较厚(约，1.5-2.5mm)的金属片面板，该金属面板是用于生产通道的。在这种情况下，仅一个凹槽可以用于接收扁平管，所述凹槽无论如何，基于金属片面板的厚度，也能够提供所需的耐压性和用于焊接的区域。
[0007]可替换地，还可以提供，在内侧的两个元件具有相同的内部半径/集热器半径。该集热器设计的基本构思为用于设计出约环形的内部横截面，这是由于涉及强度，其能够表现成为最优的方案。完美的环形将会是更好的，但是由于生产工艺限制其是难以实现的。可替换的集热器设计提供了以下优点，即一方面能够生产得到所需的强度，另一方面生产该强度的步骤越少越好。
[0008]本发明集热器的实施方式实现了一种配置，其一方面在压力下高度的稳定，另一方面具有相对简单的生产方法，这是由于第一元件中的各自地不再需要额外加固的通道或者贯通孔能够相对简单的生产得到。考虑到两个部件的实施方式，相对小，具有例如内部集热器直径低于12_同时更具体的低于10毫米的集热器，也可以生产得到，在该直径下，相关的通道或贯通孔各自地，不能以上述方案进行生产。在具有这些横截面的圆形管或者半壳中所述通道的生产仅在特定的条件下是可能的。本发明的集热器，或者本发明的换热器，各自地实现了上述的已知于蒸发器/冷凝器中的构思，因此能够转进更小的横截面，并适用于新的R744型制冷剂，从而能够承受出现在R744使用中的高压的电池冷却器也能够生产出来。
[0009]在本发明的一种优选的实施方式中，已装配这种类型集热器的上本发明换热器的至少一个扁平管具有突出部(shoulder)，在插入到相关贯通孔或相关通道期间起到止动块(stop)的作用，各自地，相关贯通孔或相关通道属于第一元件(金属条)。如此，可以得到换热器的特别简单同时高度精密的生产方法，这是由于该突出部以触觉(haptic)的形式指示，已经到达最后的产品位置。因此该生产工艺可以使最优化的。
[0010]有利地是第二元件具有凹槽，其中金属条以成形安装的形式导向。这种类型的凹槽因而能够通过将冲压金属条插入到凹槽中，并随后进行材料一体连接来完成集热器的安装，该一体连接例如通过附着粘合，焊接或软焊。因而可以通过凹槽预先限定确定的位置，同样地对于产品质量具有正面影响。这里可以想到的是，对于准备设置到第二元件上的凹槽，或者对于准备最初设置在第二元件上的前端(nose)，其在与第一元件连接后，被配置作为金属条，成形曲面，实际凹槽是在上述基础上成形的。凹槽以及可成形前端的生产可以以相对简单的方式进行，举例来说，具体地在第二元件作为挤压件配置的时候。该第二元件还可以包括用于定位第一元件的步骤。本发明一种有利的实施方式中，第二元件具有基本地Ω-形(欧米伽-形)设计。这种Ω-形设计实现了集热器本身相对圆形的结构，因而能够获得在压力下稳定的实施方式，Ω的腿部接替作为与金属条相连的连接件。考虑到圆形，特别是在流通管道的区域中，可以获得高的抗压性。
[0011]金属条(第一元件)有利地以成形安装方式通过夹型(clip type)连接固定在第二元件上。这种类型的夹型连接可以通过第二元件中的相应凹槽和相关引入坡道完成配置，例如，通过引入坡道实施的金属条与第二元件的实际夹持。可替换地，金属条当然还可以被压进凹槽内。为了集热器或集热器管，各自地进行密封，本文所有实施方式的共同特征是，进行成形安装连接后，在任何情况下必须实施材料整体连接。这种类型的夹型连接应该无论如何简单化了金属条至第二元件的安装，同时以触觉方式各自地通过闩锁(latching)或夹持(clipping)限定了所需的最终位置。
[0012]在本发明另一种有利的实施方式中，集热器具有至少一个分隔墙，其将集热器分隔为多个段。在该段式情况下，整个集热器可以分隔为多个单独的集热器，其可以然后例如通过套筒相互连通。然而，在扁平管大间隔的情况下，更经济的是，对于多个单独的集热器以相互同轴方式放置和使用。通过这种类型的分隔墙，进入集热器的流体可以受到影响，尤其是在方向和/或流速上。
[0013]本发明其它重要的特征和优点可以根据从属权利要求，附图和相关【具体实施方式】获得。
[0014]应该理解的是，上述的特征和下文即将公开的特征并不仅在所述每种情况的组合中使用，而是能够在其它组合中或者单独使用，而不会超出本发明的范围。
[0015]本发明优选的示例性实施方式在附图中进行了说明，同时将在【具体实施方式】中进行详细说明，相同的附图标记代表相同或类似或功能相同的构件。
【附图说明】
[0016]在附图中，每种情况中均为示意性地:
[0017]图1图示了本发明的集热器，具有插入其中的扁平管；
[0018]图2图示了本发明集热器第一实施方式的截面示意图；
[0019]图3图示了如图2中所示的示意图，但是以可替换的实施方式；
[0020]图4图不了如图2中所不的不意图，但是具有额外的分隔墙；
[0021]图5图示了作为电池冷却器的换热器，具有两个集热器；
[0022]图6图示了本发明集热器另一种实施方式的截面示意图；
[0023]图7图示了本发明的集热器，具有插入其中的扁平管和与之相连的导热板。
【具体实施方式】
[0024]根据图1至4和7，本发明集热器1具有第一元件2，其基本被配置为平金属条，具有对应的扁平管4用贯通孔/通道3，和第二元件5。本文中金属条(第一元件2)和第二元件5互通连接，以成型安装方式以及以整体材料方式，例如通过附着粘合，软焊，或焊接。扁平管4具有宽端b和窄端s，同时通过其上的宽端b进行定向从