专利名称：热交换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热交换器，用于在第一流体和第二流体之间进行热交换， 该热交换器具有将第一和第二流体相互分开输送并进行换热的的芯体，芯 体具有多个可被第一流体穿流的流道和一个容纳这些流道并可被第二流体穿 流的壳体；至少一个箱盖，它与流道形成流体连通； 一个管板，它固定在箱 盖上并带有一个或多个为流道所设的通孔。本发明还涉及这种热交换器的应 用。
背景技术：
在一种已知的热交换器上，箱盖可由拉深成形的板材制成，它在制造过 程中与芯体钎接。它虽然在高温范围具有优势，但必须得带有从板材额外制 成的连接元件，例如用于安装传感器的支架或法兰等，并必须与箱盖在钎接 前连接好，这样就使得制造过程变得复杂。此外，复杂形状的箱体不再可能 由拉深件制成，这样，在这种情况下必须采用浇铸工艺，而箱盖通常必须焊 接在芯体上。这种类型的箱体在结构复杂的情况下相对成本较高，制造工艺 复杂。
对这种热交换器的一种低成本的替代物是本文开头所述的热交换器，其 中，箱体具有由塑料制成的箱盖。在这里能够实现相对复杂的结构形式，而 通过相应的塑料材料和箱体的相应设计能够实现更高的温度范围。由塑料制 成的箱盖的示例参见DE 10 2004 051 207 Al和DE 10 2004 047 901 Al。
原则上有各种不同的方式将塑料箱盖装在热交换器上，代表性的连接如 WO 2004/09457的图2或DE 199 53 785 Al的图4所示，其被参考引用在本 申请中。
DE 10 2005 012 761 Al公开了一种开头所述的热交换器，它包括一个壳 体，所述壳体由两个侧面部件和两个壳体盖组成，其中，侧面部件钎接在芯 体上，壳体盖与侧面部件焊接。此外，由塑料制成的集流箱在中间带有密封 插入件的情况下与管板机械连接。机械连接是通过将管板的连接板弯曲到集 流箱的边缘上实现的。这种形式的热交换器还有待改进。
发明内容
本发明的目的是改进热交换器上箱盖、特别是由一种非金属材料制成 的箱盖与金属件的连接，并优选地考虑改善密封效果。还希望改进壳体。
在本发明的一个实施方式中，提供一种热交换器，其中，箱体的箱盖优 选地连接到管板上，尤其是由一种非金属材料制成的箱盖连接到金属管板上， 并优选地改善密封效果。特别是，发明的另一个目的是提供一种具有经过改 善的壳体的热交换器。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下
按照本发明， 一种如开头所述的热交换器，其中，箱盖被固定在管板上， 优选的通过一个或多个例如以螺栓连接和/或翻边槽形式的连接在管板上。这 种发明的技术方案特别适用于箱盖和管板由不同材料制成的情况。
开头所述的那种热交换器可优选为增压空气热交换器，其中，第一流体 为增压空气；或者优选为废气热交换器，其中，第一流体为废气。第一流体 也可以是废气一增压空气混合物或者类似流体，用于增压内燃机。第二流体、 特别是冷却介质例如水基或其它适合的冷却液。
本发明以下面的考虑为出发点，即箱盖的连接，特别是由非金属例如塑 料、纤维复合材料或陶瓷制成的箱盖的连接相对来说应较牢固，而另一方面， 考虑到优选地由金属例如铝制成的管板在热力作用下对于箱盖的相对运动， 这种连接又要有足够的灵活性。发明认为，为实现这个目的，螺栓连接或翻 边槽或螺栓连接与翻边槽的组合，与己知的连接形式相比更适合。因此，按 照发明的技术方案的连接形式使得例如由金属、但尤其是由非金属制成的箱 盖，能够以低成本的形式连接到热交换器的其它金属结构上，从而在避免加 大制成工艺成本的情况下也能实现复杂的箱体形状。
作为发明的一个特别优选的实施形式，热交换器的形式为增压空气热交 换器、特别是增压空气冷却器，它具有符合发明的方案的特征。前面所述的 问题尤其是出现在充气室上，同时，由于汽车前端安装空间的限制越来越多 地采用间接的增压空气冷却。在这个意义上，按照发明的技术方案， 一个实 施形式将热交换器作为增压空气冷却器，用于对汽车内燃机的增压空气系统 中的增压空气进行间接冷却。
此外，发明的技术方案也在一种热交换器上实现，所述热交换器已在文
件号为04-B-102 C已提交但未公开的德国专利 请中予以描述。这份专利申请提出了一种前面所述的热交换器，其中的管板具有至少一个第一槽，箱盖 或箱体的箱盖的一个壁段沿这个槽延伸。在这里，箱体优选地包括箱盖、密 封件，在必要时还包括管板。
上述专利申请的文件通过这里的引用成为本专利申请的所公开的内容。 可以看出，箱盖和管板之间的螺栓连接和/或翻边槽的连接的方案，可以通过 一种较佳的方式在上述专利申请中所描述的热交换器上实现。
管板优选地由一种金属、特别是铝组成。这样就可以使其具有足够的热 稳定性，并且能够以较佳的方式将流道装入到管板上的通孔中。
在一个特别优选的实施形式中，为了改善并保证箱盖的密封连接， 一个 密封件固定在管板和箱盖之间。
特别优选的是，管板和/或箱盖具有一个凹槽，用于容纳密封件。所述凹 槽优选地布置在管板的边缘区域和/或箱盖的边缘区域中。
在前面所述的实施形式中，箱盖的端面或箱盖壁段的端面和/或管板的端 面沿着凹槽延伸，这在箱体的密封方面特别有效。
为了优选地改善密封性能，前面所述的实施形式特别适合于将管板和箱 盖彼此固定在一个凹槽中。可选的， 一个或多个凹槽布置在箱盖上，并且管 板的端面优选地沿着凹槽延伸。优选的， 一个或多个凹槽布置在管板上，并 且箱盖的端面优选地沿着凹槽延伸。换句话说，与现有技术不同，这里优选 地使用了一个或多个凹槽，以便更好地使管板和箱盖相对于对方固定并密封。
按照发明的一个特别优选的第一变型，箱盖或箱盖壁段通过端面直接与 管板对接，因此所述端面覆于在凹槽上。换句话说，端面的宽度大于凹槽的 宽度。
前面所述的发明的第一变型在密封性能上特别有效，特别是在螺栓连接 方面，但不仅局限于此。
原则上，螺栓连接可采用各种不同的方法和方式实现。在发明的一个实 施形式中，螺栓连接尤其可靠。按照发明的方案，特别是在一个实施形式中 具有优点的是，管板具有多个孔，分别用于容纳一个螺栓连接。所述孔可以 布置在管板的转角和/或一侧上。特别有效的是设置八个孔 一 分别布置在管
板的各转角和各侧面。总的来说，两个相邻的孔之间的间距为40到90mm， 优选为50到70mm。原则上，孔的数量取决于管板的尺寸。上述的间距范围 对于优选的管板尺寸来说，特别具有优势，并在稳定性和材料消耗之间形成 一个良好的平衡。如果在管板或箱体的螺栓连接中采用锁紧螺母，将会简化制造工艺。按 照发明的一个特别优选的第二变型，箱盖或箱盖的壁段的端面插入到一个凹 槽中。发明的第二变型尤其是在翻边槽、优选为波纹翻边槽方面特别具有优 势，但是也不仅局限于此。这样就可以达到特别具有优点的密封效果，而翻 边槽尤其是节省了空间。翻边槽优选为波纹翻边槽，因为这已证明是可靠的 方式，并且属于本发明的要求保护的范围之内。
在发明的一个特别优选的实施形式中，可通过以下方式来节省材料，即 管板的厚度优选地沿径向向外经过所述凹槽后逐渐变小。在凹槽底部的管板 厚度优选地小于沿半径处于较里面的管板区域的厚度。相应地，翻边槽或波 纹翻边槽的闭合力由于材料厚度较薄，相对于其它结构形式就较小。当最大
管板厚度与最小管板厚度之比处于1.5:1到4:1之间、优选为2:1到4:1之间时，
就可在材料消耗和稳定性之间达到一个较佳的平衡。
管板优选地固定在壳体上，例如通过粘接或机械的或其它适合的固定管 板的方式，将管板与壳体相连。管板优选地通过一个或多个通孔来容纳流道。 这样就保证将流道牢固地固定在管板上，而芯体则以较佳的方式布置在壳体内。
壳体优选地具有沿流动方向延伸的侧壁，并由多部分组合而成。这样能 够简化芯体在壳体内的装配以及整个热交换器的装配。按照这个实施形式特 别具有优点的是，至少一个壳体件形成一条壳体边，即形成一体件。这样就 避免了壳体件在壳体边上的连接位置而造成的泄露，并大大简化了壳体的装 配。至少一个壳体件优选地至少局部地形成第一和第二侧壁，它们相互之间 形成一定角度并成为一体。这样的优点在于，与现有技术不同，壳体侧壁不 再必须是分离的，而是在一个壳体件中成为一体。这样就减少了壳体件的数
按照第一个改型，至少一个壳体件优选为U形，例如用于形成壳体的一 个顶壁及第一侧壁的至少一部分和第二侧壁的至少一部分。壳体优选地由两 个U形的壳体件形成。特别优选的是，这两个壳体件配对形成，从而能够以 简单的方式通过它们形成一个整体的壳体外罩。特别具有优点的是，这两个U 形的壳体件为对称的或实际上为相同的，从而大大简化了制造工艺。为了形 成壳体外罩，特别是在壳体件为U形的情况下，壳体件的分离边布置在侧壁 区域中。在第二改型中具有优点的是，至少一个壳体件为L形，例如由一个一体
式壳体件形成的壳体的顶壁和侧壁。在整体上，壳体可由两个L形的壳体件 形成。特别是这两个L形的壳体件成型为匹配件，或者尽可能地对称或相同， 这将大大降低制造成本。在第二改型中，壳体件的分离边优选地布置在壳体 边的区域内。
在发明的一个特别优选的实施形式中，芯体具有流道的一个第一布置和 一个第二布置，其中，第一布置和第二布置处于中间管板的相反的两侧。通 过这种方式明显地改善了热交换器的整体性和稳定性，并为第一流体例如废 气或者增压空气提供了一个相对较大的流体断面。
中间管板可平行于和/或基本上处于一个由壳体件的分离边形成的平面 内。这特别是在U形的壳体件上具有优点，在所述壳体件上分离边布置在侧 壁区域。这优选地使中间管板实际上处于中央位置并平行于侧壁，并且处于 由U形壳体件的分离边形成的平面内。
原则上，在上述实施形式中，具有优点的是，壳体件上相互对置的分离 边形成一个间隙，间隙宽度优选为1 mm到2mm。特别是在部件相互钎接， 尤其是在形成弯月面(L6tminiskus)方面，间隙宽度的选择很重要，因为在 间隙过大或者间隙过小的情况下都不能保证钎接的质量。
按照这个实施形式的一个优选的第一改型，中间管板可插入到由壳体件 的相互对置的分离边形成的间隙中。这提高了与芯体相连的组合式壳体。此 外，位于间隙中的中间管板以特别优选的方式将壳体件之间密封。在这个实 施形式的一个优选的第二改型中， 一个腹板可将壳体件的分离边覆盖，它优 选地布置在壳体的外侧。作为第一改型的补充或替代措施也同样可以用于提 高组合式壳体的稳定性。腹板可优选地具有一条筋，特别是一条起加强作用 的筋。在实施形式的第二改型中，腹板上的筋可特别优选地按以下方式形成， 即这条筋插入到由壳体件上对置的分离边形成的间隙中。
在发明的一个优选实施形式中，热交换器的至少两个部件相互钎接。
在发明的一个优选实施形式中，除了至少一个箱盖、特别是除了两个箱 盖之外，热交换器的所有部件相互钎接。
总体上，按照前面所述的壳体的实施形式所提供的壳体稳定性好，可由 相对较少的零件组装而成。此外，前面所述的壳体件分离边的实施方法或布 置形式，优选地进一步提高或加强这种组合式壳体的稳定性。虽然本发明在以增压空气热交换器、特别是增压空气冷却器为形式的热 交换器的应用方面已被证明特别有效，例如对于汽车内燃机的增压空气进气 系统中的增压空气进行间接或直接的冷却，虽然下面是通过上述领域的实施 例对发明进行说明，但必须明白的是，这里所描述的本发明的技术方案，如 同权利要求一样，同样可用于其它应用领域，这些应用领域超出了这里明确 列出的实施例，并涉及那些未明确列出的应用范畴。例如，本发明所提出的 方案同样可适用于作为废气热交换器、特别是废气冷却器的热交换器，例如 用于汽车内燃机的废气再循环系统的废气冷却，或者适用于用作汽车车厢采 暖的加热器。此外，它也可用作对例如发动机油或变速器油进行冷却的油冷 却器，或者也可用作汽车空调设备的制冷回路中的制冷剂冷却器或制冷剂冷 凝器。从这个角度说，发明也可用于内燃机的废气再循环系统，这个系统具 有一个废气再循环管路、 一个压缩机和一个按照本发明技术方案的、以废气 热交换器、特别是冷却器为形式的热交换器。发明还可用于内燃机的增压空 气进气系统，这个系统具有一个增压空气吸入装置、 一个空气滤清器、 一个 压縮机和一个按照本发明技术方案的、以增压空气热交换器、特别是冷却器 为形式的热交换器。
下面通过附图来对发明的实施例进行说明。图中所示的实施例不是按照 比例画出的，相反，在有助于说明的地方，图纸以示意和/或略微变形的方式 画出。对于无法直接从图纸看出的原理或理论参见相关的现有技术。
要注意的是， 一个实施形式在方式和细节上都可以出现多种的变化和更 改，但同时又不偏离发明的总体构想。在前面的说明、附图及权利要求中所 公开的发明的特征，无论是单独还是组合的形式都可以是发明的实施形式的 重要内容。发明的总体构想不受下面所述的实施形式的具体方式或细节的局 限，或者不局限于权利要求所涉及的对象。在所给出的额定范围内，在所述 的极限值以内的数值也可作为极限值，并可任意使用并主张权利要求。附图 详细展示了符合发明技术方案的不同实施形式，其中，按照前面所述的申请 人的德国专利申请，热交换器的芯体的实现方式已被证明是较佳的。
图1中是按照发明的第一变型的热交换器的一个优选实施形式；
图2是如图1所示的实施形式中的管板区域局部立体放大图；图3是图2所示区域的爆炸图4是图1到图3所示的实施形式中螺栓连接的截面放大图5中是按照发明的第二变型的一个特别优选的实施形式；
图6是如图5所示的实施形式的局部立体放大图7是图6所示区域的爆炸图8是图6中的波纹翻边槽的局部放大示意图9、图10是图5到图8所示实施形式中波纹槽巻边的截面放大图11是按照发明的第一或第二变型的热交换器的另一个优选实施形式的
立体图，在这里，壳体的第一改型由两个u形的壳体件形成，并通过一个如
爆炸图所示的、带有加强筋的腹板加强；
图12是如图11所示的热交换器的立体图13是与图11和图12所示相似的热交换器的另一个优选的实施形式的 立体图，这里不同的是，中间管板插入到由U形壳体件的相互对置的分离边 形成的间隙中；
图14是图13所示的热交换器的爆炸图15是按照发明的第一或第二变型的热交换器的另一个优选实施形式的 立体图，在这里，壳体的第二改型由L形的壳体件和一个带有弯角的分离边 形成-,
图16是如图15所示的热交换器的壳体的爆炸图； 图17a是热交换器的另一个实施形式的立体图； 图17b是上述热交换器的另一个立体图； 图18是热交换器的另一个实施形式的立体图； 图19是管板局部的截面图。
具体实施例方式
图1中是一个热交换器10，其作为一种进行间接增压空气冷却的增压空 气冷却器，可用于内燃机的增压空气系统。所述增压空气系统还具有一个增 压空气吸入装置、 一个空气滤清器和一个压縮机(这里未详细示出)。热交换 器10是发明的第一变型的一个特别优选的实施形式，按照这个实施形式，一 个箱盖11通过若干螺栓连接19固定在管板15上。
如图1和图2所示，热交换器10具有一个芯体1，它用 输送以增压空气3为形式的第一流体及一种未详细示出的冷却介质，这两者相互分开并进
行换热。为此，芯体1具有多个可被增压空气3穿流的流道5及一个接纳这 些流道5并可被冷却介质穿流的壳体7。在这里，增压空气冷却器10具有两 个箱体9、 9，，其中，前面的箱体9参见图2到图4。两个箱体9、 9'与流道5 形成流体连通，并具有一个按照增压空气3的接口而分别设计的箱盖11、 11'。 在这个实施形式中，两个箱盖ll、 ll'由塑料制成，其中，附图进一步展示了 前面的箱盖11带有在其上一体成型的、增压空气接口的扩压器13。管板15 固定在箱盖ll上，如图3所示，所述管板具有通孔17，并且流道5与这些通 孔17相对应。
在一个改型的实施形式中，热交换器也可以是废气热交换器，相应地， 它不再被增压空气3而是被废气穿流。
在如图1到图4所示的、按照发明的第一变型的实施形式中，箱盖ll、 lr通过多个螺栓连接19固定在管板15上，详见图4所示。在这里，管板15 具有一个沿管板15环绕一周的凹槽21，在这里以密封环形式出现的密封件 23装在这个凹槽中。
从图4并结合图1到图3可以看出，箱盖ll、 lr的端面25沿着凹槽21 延伸并与管板15对接，在这里，端面25搭接在凹槽21上。通过这种方式， 密封件23被端面25压入到凹槽21中，从而形成在管板15和箱盖11之间形 成非常有效的密封。螺栓连接19在这里分别由一个螺栓19A和一个固定在螺 孔19C中的锁紧螺母19B形成。如图1到图3所示，在管板15的每个角或每 侧的中间分别布置着一个螺孔19C。此外，螺栓连接由锁紧螺母19B和螺栓 19A之间的环形接合法兰19D进一步锁紧。通过螺栓连接19，将箱盖11和 管板15之间的挤ji力施加到密封件23上，所述密封件在挤压力的作用下在 凹槽21中延展，从而有效地密封箱盖11和管板15之间的接触面。
螺孔19C之间均匀地间隔开-在本实施中间距应为大约50到80 mm。 为了旋紧，锁紧螺母19B布置在管板上面朝芯体1的一侧或者箱体9、 9'上。 在这里，螺栓19A插入到管板1上以金属衬套为形式的箱脚中，并与螺母19B 在管板1的后面旋紧。
在使用螺栓连接19的情况下，管板1中凹槽宽度约为3 mm。 2 mm宽的 密封件23被压入到凹槽21中。凹槽21、 21'在若干位置上局部、在这里是每 隔30mm被加厚，从而使密封件23定位。图5中是另一种增压空气冷却器20，它与前面所述的增压空气冷却器10
一样用于间接的增压空气冷却，在这里，按照发明的第二变型的一个优选实
施形式，箱盖11通过以波纹翻边槽为形式的翻边槽26固定在管板15上。增 压空气冷却器10和20上相同的零件采用相同的附图标号。
与图1到图4中所示的实施形式不同的是，在这里所示的增压空气冷却 器20的实施形式中，箱盖11"通过一个波纹翻边槽26固定在管板15，上。为 此，将密封件23，放入到这里的波纹翻边槽26中形成的凹槽21，中，在装上箱 盖ll'后所述密封件被箱盖ll'的端面25'密封地压入到凹槽21'中，所述端面 啮合到凹槽21'中。通过这种方式实现了箱体9、 9'的有利的密封。箱盖11， 的壁段28形成箱盖11'的端面25'，所述壁段的一端过渡成为前面所述的、形 成扩压器13的空气接口 ，而壁段28的另一端则沿着凹槽21'的高度H具有半 圆柱形的翅片27，它们之间相隔一定的间距29。在翅片27的对面分别布置 着一个长孔31，所述长孔位于与壁段28相对的侧壁33上。与间距29相对的 是位于各长孔31之间的侧壁33的材料35，在这里为铝。在封闭翻边槽26以 形成波纹翻边槽时，这段材料35可压入到翅片27之间的间距29中。热交换 器10的至少若干部件之间相互钎接，特别是通过Nocolok法钎接。在另一个 实施例中，除了至少一个箱盖，特别是除了各箱盖，热交换器的所有部件相 互钎接，例如通过Nocolok法钎接。
此外，从图10所示-在热交换器10和热交换器20中可同样适用-可 以看出，管板厚度从凹槽21，开始沿径向外逐渐变小-在这里从流道5(这里 为管)的开口区域中的最大值D ,经过凹槽21，区域中的值D'，直到凹槽2i' 的位于外面的侧壁33的区域中最小值d，其材料35经过翻边形成波纹翻边槽 26.在这里，管板15，的厚度从D二4mm变为d二1.5mm，特别是从D二3mm 变为d:2mm，也就是说，在这种实施形式中，管板材料在整体有可能减少，30 到70%，优选的是减少50到70%。此外从图还可以看出，凹槽21'的深点处 的厚度T也可以处于最小值d的范围之内。另外，也可以不受这里所述的实 施形式的影响，厚处的深度D可以任意的方式过渡到薄处的厚度d。
所述的凹槽21'的结构具有以下优点，即管板15'以优良的管束成形过程 (Kassettierprozess)可在较大的厚度D的开口 17区域与管或流道良好地钎接。 与之相反，由于波纹翻边槽26区域的材料厚度最小，从而能够减少安装空间 并使闭合力处于较小的水平。例如，待翻边的材料35可通过冲压工艺压成。 在侧壁33区域中材料的减少可使箱9、 9'的紧固在明显较少的空间内实现。热交换器10的至少若干部件之间相互钎接，特别是通过Nocolok法钎接。在
另一个实施例中，除了至少一个箱盖，特别是除了各箱盖，热交换器的所有
部件相互钎接，例如通过Nocolok法钎接。
图11到图16所示的是用作增压空气冷却器30、 40、 50的热交换器的实 施方式，示出了壳体7的较佳实施例，如同前面的图1到图IO所示。图11 到图16所示的的壳体37、 47、 57的改型可根据需要取代图1到10所示的壳 体7。图11到图16所示的热交换器30、 40、 50的实施形式，只是按照发明 的第二变型的代表性实施形式，在这里，热交换器30、 40、 50的箱盖以翻边 支撑的形式固定在管板上。按照图11到图16所做的说明，也适用于热交换 器的一个图未示的实施形式，在这里，箱盖通过螺栓连接固定在管板上。从 整体上说，在图1到图10中尤其是与箱盖在管板上固定有关的特征，可单独 地或以组合的形式，与图11到图16所示的、特别是与壳体37、 47、 57的形 成有关的特征任意组合，并按照需要用于相关的场所。到目前为止，实施例 中相同的零件或功能相同的零件均采用相同的附图标号。热交换器的至少若 干部件之间相互钎接，特别是通过Nocolok法钎接。在另一个实施例中，除 了至少一个箱盖，特别是除了各箱盖，热交换器的所有部件相互钎接，例如 通过Nocolok法钎接。
图11中是增压空气冷却器形式的热交换器30，它是按照发明的第二变型 的实施形式，与图5所示的热交换器20相似。它具有一个芯体l，所述芯体 具有多个可被增压空气3穿流的流道5，它们布置在一个可被冷却介质穿流的 壳体37中。如图5到图10所示，箱体9、 9'与流道5形成流体连通，并具有 一个按照增压空气3的接口而分别设计的箱盖11、 11'。它们分别按照图5 到图10的方式固定在管板15、 15，上。管板15、 15，固定在壳体上，其中，流 道5穿过在图7中详示的通孔17。
图12和图11分别是壳体37的立体图和展开图，它具有两个顶壁36和两 个侧壁38，其中顶壁36基本上垂直于侧壁38。 一个在这里为U形的上部壳 体件37.1形成第一和第二上部壳体边39.1、 39.2，而第二壳体件37.2形成第 一下部壳体边39. 3和图未示的第二下部壳体边39.4。上部壳体件37.1与下部 壳体件37.2成形为匹配件，其结构基本相同-除了冷却介质接口 41、 42、 43。冷却介质4通过冷却介质接口 41、 42、 43进入壳体37的内部或从那里 排出(图未详示)，以便冲洗流道5。在这里，壳体37的外罩通过上部壳体件 37.1和下部壳体件37.2形成。在这里，上部壳体件37.1或下部壳体件37.2的分离边44.1或44.2布置在壳体37的侧壁38区域中，并用于形成间隙45为 了密封壳体37，间隙45由一个腹板46盖住，腹板上的加强筋46.1则插入到 间隙45中。除了密封壳体37外，腹板46还通过使上部壳体件37.1和下部壳 体件37.2 —体化进一步提高壳体37本来就己经较高的稳定性。热交换器的至 少若干部件之间相互钎接，特别是通过Nocolok法钎接。在另一个实施例中， 除了至少一个箱盖，特别是除了各箱盖，热交换器的所有部件相互钎接，例 如通过Nocolok法钎接。
图13和图14分别是热交换器40的另一个实施形式的立体图和爆炸图， 热交换器在这里是增压空气冷却器，其壳体47也是由一个上部壳体件47.1和 一个下部壳体件47.2形成，其中，壳体件47.1和47.2实际上与图11中的壳 体件37.1和37.2相同，也是U形。壳体件47.1、 47.2的相互对置的分离边 44.1、 44.2也形成一个间隙45，在图14中详示的中间管板48插入到这个间 隙中。在这里，芯体1具有流道5的第一布置1.1和第二布置1.2，其中，第 一布置1.1和第二布置1.2位于中间管板48相对的两侧。热交换器的至少若 干部件之间相互钎接，特别是通过Nocolok法钎接。在另一个实施例中，除 了至少一个箱盖，特别是除了各箱盖，热交换器的所有部件相互钎接，例如 通过Nocolok法钎接。
从图11到图14可以看出，带有U形壳体件37.1、 37.2、 47.1、 47.2的热 交换器30极其容易地包束在一起，其中，按照图11和图12所示的实施形式， 一个腹板46用于密封住分离边44.1和44.2之间的间隙45，而在图13和图 14所示的实施形式中， 一个中间管板48用于密封间隙45。在这里，壳体件
37.1、 37.2或47.1、 47.2相互钎接-作为替代或补充，壳体件也可相互焊接 在一起。作为替代或补充，壳体件也可以图未示的方式以机械方法相互接合。
图15中是热交换器50的另一个实施形式，在这里，壳体57以图16所 示的方式形成，带有一个上部的L形壳体件57.1和一个L形的下部壳体件
57.2。 每个L形的壳体件57.1、 57.2分别形成一个壳体边59.1或59.2，以及 壳体57的顶壁56和侧壁58。在图15和16所示的实施形式中，顶壁56分别 带有加强区和/或开口 51，而在图11到图14所示的实施形式中，加强区52 和/或开口设在侧壁38上。热交换器的至少若干部件之间相互钎接，特别是通 过Nocolok法钎接。在另一个实施例中，除了至少一个箱盖，特别是除了各 箱盖，热交换器的所有部件相互钎接，例如通过NocoIok法钎接。
如图16所示，第一壳体件57.1和第二壳体件57.2成型为匹配件，从而使它们的装配沿壳体57的整个外罩的分离线54=1、 54,2完成。在这里，沿对 角线对置的分离边54.上设有一个弯曲而成的连接板55，其除了用于加强L 形的壳体件57.1、 57.2之外，还用于使壳体件57.1、 57.2更有效的连接。为 此，分离边54.1被分别插入到相对的分离边54.2的连接板55的下面，以形 成壳体57的外罩。壳体件57.1、 57.2在这里相互钎接。热交换器的至少若干 部件之间相互钎接，特别是通过Nocolok法钎接。在另一个实施例中，除了 至少一个箱盖，特别是除了各箱盖，热交换器的所有部件相互钎接，例如通 过Nocolok法钎接。
总体上，在如图11到图16所示的壳体37、 47、 57的实施形式中，壳体 由多部分组成但稳定性特别好。
概括来说，热交换器IO、 20、 3、 40、 50，特别是增压空气热交换器或废 气热交换器，用于第一流体、特别是增压空气3或废气与第二流体、特别是 冷却介质之间的换热，它具有将第一和第二流体相互分开输送并进行换热 的芯体1，芯体1具有多个可被第一流体穿流的流道5和一个容纳这些流道并 可被第二流体穿流的壳体7、 37、 47、 57;至少一个箱盖11、 11'，它与流道 5形成流体连通； 一个管板15、 15，，它固定在箱盖ll、 ll，上并带有一个或多 个为流道5所设的通孔17。为了实现箱盖ll、 U'与管板15、 15'的较佳连接，
特别是在箱盖ii、 lr和管板i5、 15，由不同材料制成的情况下，箱盖ii、 ir
通过一个或多个连接如螺栓连接19和/或翻边槽26固定在管板15、 15'上。
图17a是热交换器的另一个实施形式的第一立体图，图17b是这个热交换 器的第二立体图，其中，在图17b中腹板76以爆炸图的形式表现出来。与前 面的实施形式相比，腹板76较宽，并具有开口73，特别是舌状的开口。
带有顶壁36的壳体37在形成时，要使这至少一个顶壁36带有开口 72。 开口 72与开口 73对应。而开口 72基本上为舌形。腹板76同样带有加强筋 76.1。此外，腹板76不具有开口79。
图18是另一个实施形式的热交换器芯体的立体图。在图18中所示的特 征带有与前面的图相同的附图标号。
图19是管板局部的截面图。管板具有一个基本上环绕一周的凹槽。在凹 槽底区域设有至少一个圆角半径r。半径r优选为l到5mm，特别是2mm到 3mm。在凹槽底区域，管板的厚度为dl。这个厚度dl过渡到厚度d2。厚度 d2基本上根据半径r的值设置。厚度dl例如为3mm。厚度d2例如为2mm。
权利要求
1.热交换器(10、20、3、40、50)，特别是增压空气热交换器或废气热交换器，用于第一流体、特别是增压空气(3)或废气(3)与第二流体、特别是冷却介质之间的换热，它具有将第一和第二流体相互分开输送并进行换热的芯体(1)，芯体(1)具有多个可被第一流体穿流的流道(5)；一个容纳所述流道并可被第二流体穿流的壳体(7、37、47、57)；至少一个箱盖(11、11’)，它与流道(5)形成流体连通；一个管板(15、15’)，它固定在箱盖(11、11’)上并带有一个或多个为流道(5)所设的通孔(17)，其特征在于，箱盖(11、11’)通过一个或多个以螺栓连接(19)和/或翻边槽(26)形式的连接固定在管板(15、15’)上。
2. 根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，箱盖(11、 11')和管板(15、 15')由不同材料制成。
3. 根据权利要求1或2所述的热交换器，其特征在于，管板(15、 15')由金属、优选地铝组成。
4. 根据权利要求1到3中任一项所述的热交换器，其特征在于，箱盖(ll、[11')由一种非金属、优选为塑料、纤维复合材料、陶瓷或它们的混合物组成。
5. 根据权利要求1到4中任一项所述的热交换器，其特征在于，箱盖(ll、[11，)和密封件(23、 23')是箱体(9、 9，)的一部分。
6. 根据权利要求1到5所述的热交换器，其特征在于，密封件(23、 23')设置在管板(15、 15，)和箱盖(11、 11，)之间。
7. 根据权利要求1到6中任一项所述的热交换器，其特征在于，管板(15、[15，)在其边缘区域具有一个凹槽(21、 21，)。
8. 根据权利要求1到7中任一项所述的热交换器，其特征在于，密封件(23、 23，)布置在凹槽(21、 21，)中。
9. 根据权利要求1到8中任一项所述的热交换器，其特征在于，箱盖(ll、[11，)或箱盖(11、 11，)的壁段(28)的端面(25、 25，)沿凹槽(25、 25，)延伸。
10. 根据权利要求1到9中任一项所述的热交换器，其特征在于，箱盖(11、11，)或箱盖(ii、 li，)的壁段(28)的端面(25、 25，)与管板(15、 15，)对接，特别是端面(25、 25，)覆盖在凹槽(21、 21，)上。
11. 根据权利要求1到10中任一项所述的热交换器，其特征在于，箱盖(11、 11，)或箱盖(11、 11，)的壁段(28)的端面(25、 25，)插入到凹槽(21、21，)中。
12. 根据权利要求1到11中任一项所述的热交换器，其特征在于，管板(15、 15，)优选地在管板(15、 15')的转角和/或侧面上具有多个孔(19C)用于容纳螺栓连接(19)，。
13. 根据权利要求12所述的热交换器，其特征在于，两个相邻的孔(19C)之间的间距为40到90 mm，优选为50到70 mm。
14. 根据权利要求1到14中任一项所述的热交换器，其特征在于，管板(15、 15，)或箱盖(11、 11，)上的锁紧螺母(19B)用于形成螺栓连接(19)。
15. 根据权利要求1到15中任一项所述的热交换器，其特征在于，翻边(26)为翻边槽，优选为波纹翻边槽。
16. 根据权利要求1到15中任一项所述的热交换器，其特征在于，管板的厚度(D、 D'、 d)沿径向向外经过一个凹槽(21、 21，)后逐渐变小，最大管板厚度(D)与最小管板厚度(d)之比优选为1.5:1到4:1，较佳为2:1到4:1。
17. 根据权利要求1到16中任一项所述的热交换器，其特征在于，至少在凹槽底部的管板厚度(d)小于沿半径处于较里面的管板(15、 15，)区域的厚度。
18. 根据权利要求1到17中任一项所述的热交换器，其特征在于，管板(15、 15，)固定在壳体(7、 37、 47、 57)上和/或管板(15、 15，)通过一个或多个通孔(17)来容纳流道(5)。
19. 根据权利要求1到18中任一项所述的热交换器，其特征在于，壳体(7、 37、 47、 57)具有沿流动方向延伸的侧壁(38、 58)，并由多部分组合而成，其中，至少一个壳体件(37.1、 37.2、 47.1、 47.2、 57.1、 57.2)具有一条壳体边(39.1、 39.2、 39,3、 39.4、 49.1、 49.2、 49.3、 49.4、 59.1、 59.2)。
20. 根据权利要求1到19中任一项所述的热交换器，其特征在于，至少一个壳体件(37.1、 37.2、 47.1、 47.2、 57.1、 57.2)至少局部地形成第一和第二侧壁(36、 38、 56、 58)，它们相互之间形成一定角度并成为一体。
21. 根据权利要求1到20中任一项所述的热交换器，其特征在于，至少一个壳体件(37.1、 37.2、 47.1、 47.2、 57.1、 57.2)为U形，壳体(7、 37、47)优选地由两个U形的、特别是相互匹配的U形壳体件(37.1、 37.2、 47.1、47.2)形成。
22. 根据权利要求1到21中任一项所述的热交换器，其特征在于，壳体件(37.1、 37.2、 47.1、 47.2)的分离边(44.1、 44.2)布置在侧壁(38)区域中。
23. 根据权利要求1到22中中任一项所述的热交换器，其特征在于，至少一个壳体件(57.1、 57,2)为L形，壳体(7、 57)优选地由两个特别是相互匹配的L形壳体件(57.1、 57.2)形成。
24. 根据权利要求1到23中任一项所述的热交换器，其特征在于，壳体件(57.1、 57.2)的分离边(54.1、 54.2)布置在壳体边的区域内。
25. 根据权利要求1到17中任一项所述的热交换器，其特征在于，芯体(1)具有流道的一个第一布置(1.1)和一个第二布置(1.2)，其中，第一布置(1.1)和第二布置(1.2)处于中间管板(49)的相反的两侧。
26. 根据权利要求1到25中任一项所述的热交换器，其特征在于，中间管板(48)平行于和/或基本上处于一个由壳体件(37.1、 37.2、 47.1、 47.2)的分离边(44.1、 44.2)形成的平面内。
27. 根据权利要求1到26中任一项所述的热交换器，其特征在于，壳体件(37.1、 37.2、 47,1、 47.2、 57.1、 57.2)上相互对置的分离边(44.1、 44.2、54.1、 54.2)形成一个间隙(45)。
28. 根据权利要求1到27中任一项所述的热交换器，其特征在于，中间管板(48)插入到由壳体件(37.1、 37.2、 47.1、 47.2)的相互对置的分离边(44.1、 44.2)形成的间隙(45)中。
29. 根据权利要求1到28中任一项所述的热交换器，其特征在于，-一个腹板(46)将壳体件(37.1、 37.2、 47.1、 47.2)的分离边(44.1、 44.2)覆盖，它优选地布置在壳体(37、 47)的外侧。
30. 根据权利要求1到29中任一项所述的热交换器，其特征在于，腹板(46)具有一条筋(46.1)，优选为一条加强筋。
31. 根据权利要求1到30中任一项所述的热交换器，其特征在于，腹板(46)上的筋(46.1)插入到由壳体件(37.1、 37.2、 47.1、 47.2)上对置的分离边(44.1、 44.2)形成的间隙(45)中。
32. 根据权利要求1到31中任一项所述的热交换器，其特征在于，壳体 (37.1、 37.2、 47.1、 47.2、 57.1、 57.2)以粘接和/或机械方式相互接合。
33. 根据权利要求1到32中任一项所述的热交换器(10、 20、 30、 40、 50)以增压空气热交换器、尤其是增压空气冷却器为形式。
34. 根据权利要求1到32中任一项所述的热交换器(10、 20、 30、 40、 50)以废气热交换器、尤其是废气冷却器为形式。
35. 根据前面的权利要求中任一项所述的热交换器(10、 20、 30、 40、 50)， 其特征在于，热交换器(10、 20、 30、 40、 50)的至少两个部件相互钎接。
36. 根据权利要求1到34中任一项所述的热交换器(10、 20、 30、 40、 50)，其特征在于，除了至少一个箱盖、优选为两个箱盖之外，热交换器(10、 20、 30、 40、 50)的所有部件相互钎接。
37. 根据权利要求1到33中及35到36中任一项所述的热交换器(10、 20、 30、 40、 50)，作为增压空气冷却器用于对汽车内燃机的增压空气系统中 的增压空气(3)进行直接或间接的冷却。
全文摘要
本发明涉及一种热交换器(10、20、30、40、50)，用于第一流体特别是增压空气(3)或废气(3)与第二流体特别是冷却介质之间的换热，具有将导流第一和第二流体并进行换热的芯体(1)，芯体(1)具有多个可被第一流体穿流的流道(5)；一个容纳该流道并可被第二流体穿流的壳体(7、37、47、57)；至少一个箱盖(11、11’)，与流道(5)形成流体连通；一个管板(15、15’)，固定在箱盖(11、11’)上并带有一个或多个为流道(5)所设的通孔(17)。为了实现箱盖与管板之间更好的连接，箱盖(11、11’)和管板(15、15’)优选的由不同材料制成。箱盖(11、11’)通过一个或多个螺栓连接(19)和/或翻边槽(26)连接固定在管板(15、15’)上。
文档编号F28F9/02GK101688763SQ200880019705
公开日2010年3月31日 申请日期2008年4月11日 优先权日2007年4月11日
发明者丹尼尔·亨德里克斯, 埃尔温·斯基巴, 约亨·克泽尔, 维奥雷尔·布拉伊斯, 罗兰·黑明格尔, 达尼耶尔·布迪米尔, 马克·席内曼 申请人:贝洱两合公司