热交换器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种热交换器，特别是用于机动车辆的热交换器，所述交换器包括：在流体之间热传递的阵列，用于容纳所述阵列的外壳(3)，用于收集进入流体的容器(5)，和-用于收集排出流体的容器(7)，其特征在于，所述外壳具有邻近所述至少一个入口收集容器(5)的至少一个用于吸收应力的区域，使其能抵抗在所述流体在所述阵列中从所述流体入口(5)容器流动至所述流体排出(7)容器时施加在所述外壳(3)上的机械应力。
【专利说明】热交换器
【技术领域】
[0001]本发明涉及热交换器，特别用于机动车辆的热交换器。
[0002]更具体地，本发明涉及用于机动车辆发动机空气供应回路的热交换器。
[0003]本发明涉及对机动车辆发动机的空气供应的通常领域，更具体地，涉及增压空气来自压缩机或涡轮增压机的发动机，从而其称为超增压空气。
【背景技术】
[0004]已知的实践是，利用热交换器冷却离开压缩机的超增压空气，该热交换器还称为增压空气冷却器(或简称CAC)。
[0005]在该情况下，CAC热交换器允许超增压发动机增压空气通过与另外的流体进行热交换而被冷却，该流体诸如外部空气或液体，比如来自发动机冷却回路的水，由此形成空气/空气或液体/空气类型的交换器。
[0006]这样的交换器大体包括热交换芯束，芯束包括堆叠的管或板，限定用于流体的各循环通道，以便允许在芯束内循环的两种流体之间的热交换。
[0007]芯束以已知的方式容纳在外壳中。这样的外壳可包括端板，位于限定流体循环通道的芯束的堆叠板或管的每侧；且包括连接这些端板的大体一个或多个侧壁。
[0008]为了允许流体进入芯束然后离开芯束，流体入口和出口集管箱根据已知方案附连到容纳热交换芯束的外壳。
[0009]容纳芯束的外壳具有结构作用，其有助于交换器的刚度。
[0010]但是，在操作中，升压压力可使外壳变形，特别是外壳的侧壁。
[0011]该压力导致一定水平的机械应力，其可超过所用材料的限制。
[0012]已知的实践是增加材料的厚度，或甚至提供额外的部件，以便抵抗这样的机械应力。
[0013]此外，为了特别限制交换器的制造成本，越来越倾向于材料的减小的厚度。但是，这导致抵抗机械应力的能力降低。
【发明内容】
[0014]本发明的目的是提出一种热交换器，其不具有现有技术的缺点。
[0015]为此，本发明的一个主题是热交换器，特别用于机动车辆的热交换器，所述交换器包括:
[0016]-用于在流体之间热交换的芯束，
[0017]-用于容纳所述芯束的外壳，
[0018]-流体入口集管箱，和
[0019]-流体出口集管箱，
[0020]其特征在于，所述外壳具有邻近所述至少一个入口集管箱的至少一个应力吸收区域，以便抵抗在所述流体从所述流体入口箱朝向所述流体出口箱流动通过所述芯束时施加给所述外壳的机械应力。
[0021]所述交换器可还包括一个或多个以下特征，分别采用或结合采用:
[0022]所述外壳沿流体循环通道的堆叠方向包括至少两个端板，所述芯束的每侧上有一个端板，还包括至少一个侧壁，其连接所述至少两个端板，所述至少一个侧壁具有至少一个应力吸收区域；
[0023]所述至少一个吸收区域具有至少一个凸表面,该凸面沿应力的大体方向朝向；
[0024]所述至少一个凸表面大体形成在所述至少一个侧壁的中心；
[0025]所述至少一个凸表面大体在整个所述至少一个侧壁上延伸；
[0026]所述外壳包括与所述外壳形成为一体的增强器件；
[0027]所述增强器件通过使所述外壳变形而被制造；
[0028]至少一个应力吸收区域包括增强器件；
[0029]所述至少一个侧壁具有至少一个边沿，其沿用于连接至端板的弯曲边缘弯折，且所述至少一个侧壁具有大体设置在弯曲边缘处的增强器件；
[0030]所述至少一个侧壁在连接至端板的至少一个区域上包括应力限制器件；
[0031]所述至少一个侧壁在所述至少一个侧壁的至少一个周边轮廓上具有至少一个应力限制沟槽；
[0032]所述交换器构造为冷却机动车辆发动机的超增压空气，且在于，所述流体出口集管箱构造为允许超增压空气进入所述发动机。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]本发明的其它特征和优势将从阅读以下通过非限制性示例给出的描述和从研究附图而变得显而易见，在附图中:
[0034]图1示出了热交换器，
[0035]图2是图1的交换器外壳的侧壁的凸表面的示意简化图，和
[0036]图3示出热交换器的替换形式，其具有包括两个凸表面的侧壁。
【具体实施方式】
[0037]在这些附图中，大致相同的元件具有相同的附图标记。
[0038]图1示出特别用于机动车辆的热交换器I。
[0039]该交换器意图布置在发动机空气供应回路中。
[0040]这样的交换器I特别构造为冷却用于机动车辆的燃烧发动机的超增压空气。
[0041]该交换器I包括管或板的芯束，用于第一流体(诸如超增压空气)和第二流体(诸如液体冷却剂)之间的热交换。
[0042]管或板的该芯束容纳在外壳3中。
[0043]交换器I还包括用于第一流体入口的第一集管箱5，和用于流体出口的第二集管箱7。
[0044]根据所示的实施例，出口箱7固定到发动机的汽缸盖(发动机未示出)，以允许被冷却空气进入，且因此形成用于第一流体的进入箱。
[0045]根据所示例子，外壳3包括例如:[0046]-两个端板9，沿限定流体循环通道的板或管的堆叠方向在芯束的每侧，和
[0047]-至少一个侧壁11、12，连接所述两个端板9。
[0048]根据所示实施例，热交换器I包括邻近入口箱5的第一侧壁11、和第二侧壁12。
[0049]第一侧壁11设置为靠近入口箱5，且因此相对于空气流动所沿的方向大致定位在超增压空气到达处的水平。
[0050]其因此相对于流体流动所沿的方向称为前壁11。交换器I的后部部分通过出口箱7限定，出口箱安装在发动机的汽缸盖(发动机未示出)上。
[0051]一个或多个侧壁11、12具有连接至端板9的区域。
[0052]在所示例子中，侧壁11、12分别具有周边边沿15、17，所述周边边沿弯折用于连接至端板。
[0053]这些边沿15、17沿弯曲边缘19弯折。
[0054]这些边沿15、17保持在端板9上,例如通过卷边。
[0055]该组件自此之后则例如被钎焊。
[0056]外壳3还包括至少一个应力吸收区域，用于抵抗在超增压空气流动时施加到外壳3的应力。
[0057]一个或多个吸收区域设置为邻近入口箱5。
[0058]根据图1所示的实施例，第一侧壁11具有这样的吸收区域。
[0059]这例如涉及在侧壁11上提供大体凸的表面，如图2示意性地示出的。
[0060]当超增压空气流动(如箭头F示意性地指示)时，凸面沿施加到外壳3的应力的大体方向取向。
[0061]该凸表面13在该情况下大体设置在侧壁11的中心处。
[0062]另外，该凸表面13大体在整个侧壁11上延伸。该表面13因此大体在侧壁11的整个高度和整个宽度上延伸。
[0063]当超增压空气从入口箱5朝向出口箱7流动时，这样的凸表面13使得可以限制侧壁11的表面的运动。
[0064]具体地，获得侧壁11，其更刚硬，且因此在超增压空气朝向发动机(未示出)流动时，更能抵抗施加到侧壁11的机械应力。
[0065]对于抵抗机械应力的相同量级的能力，因此可以设置比现有技术更薄的侧壁11。作为例子，对于同样量级的强度，可以将3mm厚的壁降至具有这样的凸表面13的1.5mm厚的壁。
[0066]根据实施例的替换形式，侧壁11可设置为具有两个凸表面13，而不是仅一个，如图3所示。
[0067]通过这两个凸表面13，侧壁11甚至更强，使得可以进一步减小壁11的厚度。
[0068]外壳3可还具有增强器件(未在图中示出)。
[0069]这些增强器件与外壳3形成为一体。例如，增强器件通过使外壳3变形而制造。
[0070]例如，增强器件形成在外壳3的一个或多个应力吸收区域处。
[0071]作为凸表面13的替换，或除了该凸表面13，侦彳壁11可具有这样的增强器件。
[0072]作为增强器件的例子，可以注意大体十字形的变形部。这样的十字形变形部可基本设置在侧壁11的中心或壁11的一个或多个凸表面13的中心。[0073]作为替换，可设置大体为圆顶形式的变形部。
[0074]根据实施例的替换形式，第一侧壁11可在周边边沿15的弯曲边缘19处具有增强器件，该周边边沿弯折用于连接至端板9。
[0075]这样的增强器件可例如通过使壁11的材料在弯曲边缘19处变形而制造，例如通过形成凸起。这些增强器件例如具有大体三角形形状，其顶点水平具有弯曲边缘19，其基部连接弯折周边边沿15和侧壁11。这样的增强器件通常称为“推土机(bulldozer)”。
[0076]此外，外壳3可在将一个或多个侧壁11、12连接至端板9的一个或多个区域中包括应力限制器件21。
[0077]根据所示实施例，第一侧壁11在其周边轮廓上包括这样的限制器件21。
[0078]例如，限制器件可包括限制沟槽21 (见图2)。
[0079]根据所示实施例，第一侧壁11因此在其形成连接至端板9的区域的周边轮廓上包括限制沟槽21。
[0080]此外，外壳3可还包括用于第二流体的入口和出口喷嘴23 (见图3)。
[0081]再次参考图1，集管箱5、7本身例如通过模制制造。
[0082]集管箱5和7设置为已经穿过芯束，被冷却空气离开交换器I以便被供应至发动机。
[0083]为此，入口箱5与空气入口管25连通。
[0084]为了允许被冷却空气进入发动机(未示出)的每个汽缸，出口箱7敞开，以允许被冷却空气通向发动机。
[0085]入口箱5和出口箱7的定位通过示意给出。
[0086]由此，超增压空气经由用于第一流体的入口箱5进入交换器1，循环通过热交换芯束3，然后经由用于第一流体的出口箱7离开交换器1，以便供给到发动机(未示出)。
[0087]对于第二流体，其经由用于第二流体的入口喷嘴23进入热交换芯束，循环通过热交换芯束，以与要被冷却的超增压空气进行热交换，然后经由用于第二流体的出口喷嘴23离开热交换芯束。
[0088]因此应意识到，由于例如通过邻近入口箱5的侧壁11的一个或多个凸表面提供的吸收区域和/或由于该侧壁11的几何可变变形部，用于使超增压空气进入燃烧发动机的这样的热交换器外壳3更能抵抗空气流动通过交换器I时施加的应力。
【权利要求】
1.一种热交换器，特别是用于机动车辆的热交换器，所述交换器包括: -用于在流体之间热交换的芯束， -用于容纳所述芯束的外壳(3)， -流体入口集管箱(5)，和 -流体出口集管箱(7)， 其特征在于，所述外壳具有邻近所述至少一个入口集管箱(5)的至少一个应力吸收区域，以便抵抗在所述流体从所述流体入口箱(5)朝向所述流体出口箱(7)流动通过所述芯束时施加给所述外壳(3)的机械应力。
2.如权利要求1所述的交换器，其特征在于， 所述外壳沿流体循环通道的堆叠方向包括至少两个端板(9)，所述芯束的每侧上有一个端板，还包括至少一个侧壁(11)，所述侧壁连接所述至少两个端板(9)，且在于 所述至少一个侧壁(11)具有至少一个应力吸收区域。
3.如权利要求1或2中的任一项所述的交换器，其特征在于，所述至少一个吸收区域具有至少一个凸表面(13)，所述凸面沿应力的大体方向朝向。
4.如权利要求2结合权利要求3所述的交换器，其特征在于，所述至少一个凸表面(13)大体形成在所述至少一个侧壁(11)的中心。
5.如权利要求2结合权利要求3或4中的一项所述的交换器，其特征在于，所述至少一个凸表面(13)大体在整个所述至少一个侧壁(11)上延伸。
6.如前述权利要求中的任一项所述的交换器，其特征在于，所述外壳(3)包括与所述外壳形成为一体的增强器件。
7.如权利要求6所述的交换器，其特征在于，所述增强器件通过使所述外壳变形而被制造。
8.如权利要求6或7中的一项所述的交换器，其特征在于，所述至少一个应力吸收区域包括增强器件。
9.如权利要求2结合权利要求6或7中的一项所述的交换器，其特征在于，所述至少一个侧壁(11)具有至少一个边沿(15)，其沿用于连接至端板(9)的弯曲边缘(19)弯折，且在于，所述至少一个侧壁(11)具有大体设置在弯曲边缘(19)处的增强器件。
10.如权利要求2结合前述权利要求任一项所述的交换器，其特征在于，所述至少一个侧壁(11)在连接至端板(9)的至少一个区域上包括应力限制器件。
11.如权利要求10所述的交换器，其特征在于，所述至少一个侧壁(11)在所述至少一个侧壁(11)的至少一个周边轮廓上具有至少一个应力限制沟槽(21)。
12.如前述权利要求中的任一项所述的交换器，其特征在于，其构造为冷却机动车辆发动机的超增压空气，且在于，所述流体出口集管箱(7)构造为允许超增压空气进入所述发动机。
【文档编号】F28F9/00GK103959000SQ201280059639
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2012年10月2日 优先权日:2011年10月4日
【发明者】L.奥迪拉德 申请人:法雷奥热系统公司