换热器装置和制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种换热器装置，例如用于内燃机，该换热器装置具有焊接的散热器块(1)，所述散热器块具有流径(10)，所述流径通过由板组成的配对板和在所述配对板(P)之间的流动通路(3)形成，其中各配对板的至少一个板(11)具有板加长件(12)并且其中焊接的散热器块设置在壳体(2)中而且在壳体的周边上相对于该壳体被密封。为了改进散热器块(1)与壳体(2)之间的密封，根据本发明这样设计，所述板加长件(12)构造成使得所述焊接的散热器块(1)的规定尺寸可借助板加长件(12)的形变而调节。本发明的制造方法规定，将散热器块(1)在焊接之后和在装入到壳体(2)中之前用形变工具(9)进行调整。
【专利说明】换热器装置和制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种换热器装置，例如用于内燃机，该换热器装置具有焊接的散热器块，所述换热器块具有流径，所述流径通过由板组成的配对板和配对板之间的流动通路形成，其中各配对板中的各个板均具有板加长件，其中所述焊接的散热器块设置于壳体中并且在壳体的周边上相对于该壳体被密封。本发明还涉及一种换热器装置的制造方法。
【背景技术】
[0002]所述换热器由先前的文献号为DE 10 2012 008 700.4的专利申请已知。
[0003]在该先前的专利申请中，所保护的板加长件具有这样的任务，即在其设置区域内阻断待冷却的增压空气流过流动通路并由此使增压空气转向至散热器块的中央，在那里热交换可以更有效率地进行。所述板加长件还在散热器块上构成基本上平的轮廓，该轮廓朝向壳体更易于密封以防止分流。
[0004]现已发现，所述密封的质量仍然不够好。仍然总是有未冷却的气流以分流方式在壳体壁和散热器块之间流动，由此对换热器的效率造成不利影响。
[0005]额外的密封材料的填充，如在大量其它来自现有技术的公开文献中所设计的那样，从成本考虑并不可取。
[0006]本发明的目的主要在于，提供一种换热器装置和一种相应的制造方法，所述换热器装置和制造方法使散热器块与壳体之间的密封得到进一步改进并且从成本考虑是经济的。
【发明内容】
[0007]本发明的上述目的的解决方案通过具有权利要求1的特征的换热器装置以及根据权利要求19的制造方法来实现。
[0008]本发明的一个重要方面在于如此构造板加长件，使得可以借助板加长件的形变制得焊接的散热器块的规定尺寸。视为特别简单且有利的是这样的改进实施方式，其在各个板加长件的弯曲边缘中具有至少一个板凹口或缺口并且在板加长件中具有至少一个拱顶罩。
[0009]在实际的实施例中这样设计:在弯曲边缘中设置多个板凹口或缺口，其中在板加长件中为各个凹口配置相应的拱顶罩。
[0010]在制造板时就在板加长件上设置弯曲边缘并非是绝对必要的。所述板加长件还可以首先在板平面的方向上延伸，其中在焊接的换热器块上的形变过程中才可得到弯曲边缘(按照下文所述的制造方法)，由此缩短了散热器块的长度。
[0011]根据本发明已经确定，散热器块在焊接过程中发生扭曲。在焊接时配对板和设置于配对板之间的肋片发生(微小)的运动，主要是引起所述扭曲的运动。其结果是，散热器块的尺寸发生微小改变，由此在散热器块与壳体之间产生有害的分流。
[0012]鉴于该认识，发明人得出了本发明，由此可以基本省去在散热器块与壳体件填充额外的密封材料。
[0013]根据本发明的换热器装置的制造方法，在形变工具中进行已焊接的散热器块的调整。所述调整使得散热器块完美地配合于壳体中，所述散热器块具有至少明显更细小的空气分流或根本没有空气分流。本发明的制造方法还可以用于其焊接的散热器块与本发明的换热器装置的散热器块构造不同的换热器装置。这样的散热器块具有例如替代配对板的扁管。
[0014]本发明提出的板加长件是所述板上的机械加工余量。因此，所述板必须比满足散热器块的实际功能的板更长。
[0015]本发明还基于这样的认识，即这样的机械加工余量可以用来平衡制造工艺公差。但通常不(如另外在其它装配工作中通常的那样)切去所述机械加工余量而是使其发行形变，使得焊接的散热器块在所提到的借助形变工具等进行的调整之后具有规定的尺寸。
[0016]换言之，根据本发明，所述机械加工余量或者板加长件用于改善散热器块在壳体中的密封。
[0017]其它特征包含于从属权利要求中，仅仅为了避免重复在此不再赘述。此外，其它特征及其效果也由下文对本发明的优选具体实施例的说明来得出，在这些具体实施例中参照所附的附图。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1示出了换热器装置的立体图；
[0019]图2示出了作为所述装置的部件的散热器块的立体图；
[0020]图3示出了换热器块的立体图；
[0021]图4示出了在散热器块调整之前的具有板加长件的第一板；
[0022]图5a示出了调整之后的第一板；
[0023]图5b示出了图5a的第一板的另一视图；
[0024]图6示出了在流径上具有散热片的第二板；
[0025]图7至图9示出了散热器块在具有或没有弹性密封唇口的壳体中的装配；
[0026]图10示出了任选使用的密封唇口的截面；
[0027]图11示出了在形变工具中的已经焊接的散热器块。
【具体实施方式】
[0028]如图1、8和9中所示的换热器装置，作为机动车中的间接增压空气散热器用于冷却输入内燃机中的压缩增压空气。所述换热器装置还可以用于其它目的并且也可以用于机动车应用领域之外。
[0029]在图1至3中可以了解到用于冷却液的进口 50和出口 60，该进口和出口固定在顶板5上，所述顶板5属于散热器块I。从图1中尤其是所示的壳体2的外部特征应当领会到的是，壳体2上存在用于待冷却的增压空气LL的进口和在相对的一侧(未示出)上的用于已冷却的增压空气的出口，所述进口和出口由方箭头标示。
[0030]所述散热器块具有用于冷却液的流径10，所述流径在所示的实施例中由配对板P(由板11A，IlB组成)形成。在配对板板P之间存在流动通路3，在所述流动通路中设置有散热肋片30。所述待冷却的增压空气LL流动通过具有散热肋片30的流动通路3。
[0031]冷却液和增压空气几乎以对流方式流动通过散热器块1，由此实现换热的高效率。所述对流如此实现，即在流径10中存在散热片40，其允许以纵向和横向穿流。为了迫使冷却液横向流动，在各个流径10中存在介于散热片40和流径边缘之间的第一边缘通路41。该边缘通路41与进口 50流体连通。第二边缘通路42(在流径10的相对一侧的边缘上)与出口 60连通(图6)。在流径10中还有用于散热片40的定位辅助机构43，其由在板IlB边缘中的突出部和在散热片40中配合的凹口形成。在预装配时将在图5a和5b中所示的板IlA和在图6中所示的板IlB与散热片40接合，以便形成配对板P。对此进一步的细节参见文献号DE 10 2012 006 346.6的较早专利申请。
[0032]在图1中已经装入壳体2中的散热器块I预先在焊接炉中焊接，对此参照常规技术。上图已经简略示出的散热器块I的构造在此以足够的清晰度由图2和3可知。
[0033]各个配对板P的板IIA均具有板加长件12。板加长件12如此构造，使得借助板加长件12的形变可得到焊接的冷却器块I的规定尺寸。为了获得该结果，在实施例中各个板加长件12均具有弯曲边缘13。在弯曲边缘13中存在例如三个板凹口 14或缺口。此外，板加长件12设有拱顶罩15，其中分别为板凹口 14配备所述拱顶罩。因此要提到的是，拱顶罩15大致在板凹口 14的长度上延伸。在凹口 14之间有桥片16存在于弯曲边缘13中。已经证明有利的是，在板IlB的边缘上也设置类似的具有拱顶罩15的板凹口 14，如同样在图6中所示的那样。
[0034]由图4与图5a的对比可以看出在调整散热器块I的过程中在形变工具18中进行的板加长件12的形变。如所见的那样，拱顶罩15在图5a中(同样在图6中)比其在图4中要更平，这是图11所示的形变过程的结果。
[0035]因此，散热器块I具有完美配合于壳体2的纵向尺寸。在形变工具18中还调整散热器块I的高度，为此形变工具18在(图2)箭头方向上对弹性密封条7施加作用。在此，密封条7的角边(Schenkel)可以发生微小的弯曲。结果是密封条7以所需要的压紧力贴合在壳体2的拱形凹槽21中并且改善了密封性。
[0036]板加长件12还可以具有其它布置形式。其必须每种情况下均适于通过其形变得到散热器块的规定尺寸。这可例如通过如下方式进行:所述弯曲边缘在下文所述的散热器块的调整过程中才得到(未示出)。
[0037]板加长件12在所示的【具体实施方式】中延伸至相邻的配对板P。
[0038]在壳体2内部设置板条20，其在散热器块I的装入方向在壳体2中延伸。图7示出多个在相对的第一壳体壁2a和第二壳体壁2b上的板条20。所述板条是与壳体壁2a、2b一体化构造的。
[0039]在前侧壳体壁2a上的板条20可以任选地与弹性密封唇口 4配合，以便更好地密封板条20到焊接的散热器块I的间距(图8和10)。设置这样的密封唇口 4与板IlAUlB的具体形状相关，这些板具有位置突出于板11的入口和出口，其中在入口和出口之间存在有待更好密封的空间，在该空间中布置密封唇口 4。
[0040]所述板条20与所提到的桥片16配合，以便改进散热器块I在壳体2中的密封和位置固定。
[0041]焊接的散热器块I具有突出于其周边的(上文已经提到)顶板5以便固定在壳体2中，更确切地说，固定在壳体2的装入开口的边缘上，这在此不可见。
[0042]底板6也位于散热器块I上(图2)。在散热器块I焊接之后借助簧片8和开口 9在底板6上固定所提到的弹性密封条7。弹性密封条7起到针对邻接的第三壳体壁2c密封的作用。为此，第三壳体壁2c具有拱形凹槽21，密封条7安置于该拱形凹槽中(图7)。
[0043]如由所述附图可见的那样，密封条7和板加长件12中的至少一个拱顶罩15大致在散热器块I的共同横截面上，在实施例中大致在散热器块I的中心。
[0044]所提到底板6也配备有板加长件12，该板加长件在实施例中与板IlA的板加长件构造相同。
[0045]其它板加长件12a设置在板IlA的相对一侧，其同样具有弯曲边缘13a。所述其它板加长件12a以与开始提到的板加长件12同样的方向延伸。但其具有另外的功能，因为其是流动通路3中的用于散热肋片30的定位辅助机构，以便简化散热器块I的预装配(图3和 5b)。
[0046]已经提到的图11示出了处于形变工具18中的散热器块2。所述散热器块2置于所述工具18的支座19中。可水平和垂直运动的滑块作用于散热器块2上并且同样制得所规定的尺寸。
【权利要求】
1.换热器装置，例如用于内燃机，所述换热器装置具有焊接的散热器块(I)，所述散热器块具有流径(10)，所述流径通过由板(11A，11B)组成的配对板(P)和在所述配对板之间的流动通路(3)形成，其中各配对板的至少一个板(IlA)具有板加长件(12)，并且其中焊接的散热器块(I)设置在壳体(2)中而且在所述壳体的周边上相对于该壳体(2)被密封，其特征在于，所述板加长件(12)能够使所述焊接的散热器块(I)的规定尺寸借助所述板加长件(12)的形变而制得。
2.根据权利要求1所述的换热器装置，其特征在于，在各个板加长件(12)的弯曲边缘(13)中设置至少一个板凹口(14)或缺口(14)，并且在板加长件(12)中为所述板凹口或缺口(14)配置至少一个拱顶罩(15)。
3.根据权利要求1和2所述的换热器装置，其特征在于，弯曲的板加长件(12)优选几乎延伸至相邻的配对板(P)。
4.根据权利要求2所述的换热器装置，其特征在于，在弯曲边缘(13)中设置多个板凹口(14)或缺口(14)，其中在板加长件(12)中为每个凹口(14)配置相应的拱顶罩(15)。
5.根据权利要求2和4所述的换热器装置，其特征在于，在所述弯曲边缘(13)中设置在凹口 (14)之间连接的桥片(16)。
6.根据前述权利要求任一项所述的换热器装置，其特征在于，在所述壳体(2)中设置至少一个板条(20)，所述板条在散热器块(I)的装入方向上在所述壳体(2)中延伸。
7.根据权利要求1和6所述的换热器装置，其特征在于，多个板条(20)在相对的第一壳体壁(2a)和第二壳体壁(2b)上延伸,所述板条是与所述壳体壁(2a、2b) —体化构造的。
8.根据权利要求7所述的换热器装置，其特征在于，至少一个板条(20)与弹性密封唇口(4)配合，以便密封板条(20)至焊接的散热器块(I)的间距。
9.根据前述权利要求任一项所述的换热器装置，其特征在于，板条(20)与桥片(16)配合，以便改善散热器块(I)在壳体(2)中的密封和定位。
10.根据前述权利要求任一项所述的换热器装置，其特征在于，所述焊接的散热器块(1)具有顶板(5)以及底板￠)，所述顶板突出于所述焊接的散热器块的周边以固定于壳体(2)中。
11.根据前述权利要求任一项所述的换热器装置，其特征在于，优选弹性的密封条(7)设置于底板(6)上，该密封条起到与邻接的第三壳体(2c)密封的作用，其中第三壳体壁(2c)具有拱形凹槽(21)，所述密封条(7)安置于该拱形凹槽中。
12.根据权利要求11所述的换热器装置，其特征在于，弹性密封条(7)优选由金属构成并且在散热器块(I)焊接之后安装于底板(6)上，为此可弯曲的簧片(8)或类似物通过开口(9)接合到密封条(7)中。
13.根据前述权利要求中任一项所述的换热器装置，其特征在于，底板(6)也具有板加长件(12)，该板加长件优选根据权利要求1至5中任一项构成。
14.根据前述权利要求中任一项所述的换热器装置，其特征在于，密封条(7)和板加长件(12)中的至少一个拱顶罩(15)大致设置于所述散热器块(I)的一个共同的横截面上，优选大致在所述散热器块的中心。
15.根据前述权利要求中任一项所述的换热器装置，其特征在于，在板(IlA)的相对一侧设置另一板加长件(12a)，该另一板加长件同样具有弯曲边缘(13a)，其中所述另一板加长件(12a)优选以与开始提到的板加长件(12)同样的方向大致延伸至相邻的配对板(P)。
16.根据权利要求15所述的换热器装置，其特征在于，所述另一板加长件(12a)主要是用于散热肋片(30)的定位辅助机构，所述散热肋片处于流动通路(3)中。
17.根据前述权利要求中任一项所述的换热器装置，其特征在于，优选增压空气(LL)或废气流动通过散热器块(10)的流动通路(3)，并且液态冷却剂流动通过该散热器块的流径(10)，其中在流径(10)中存在散热片(40)。
18.根据权利要求17所述的换热器装置，其特征在于，所述散热片(40)在所述流径(10)中留出第一边缘通路(41)和第二边缘通路(42)，所述第一边缘通路与用于液态冷却剂的进口(50)连通，所述第二边缘通路与出口连通，使得流入第一边缘通路(41)的冷却剂必须流动通过散热片(40)并且通过第二边缘通路，以至于在散热器块(10)中的优选增压空气(LL)和冷却剂具有大致呈对流的方向。
19.换热器装置的制造方法，所述换热器装置具有由堆叠的管和散热肋片(30)构成的散热器块(I)，其中例如板(11)接合成形成管的配对板(P)并且在配对板或管之间置入散热肋片(30)，然后焊接散热器块(I)并且将散热器块装入壳体(2)中，其特征在于，在焊接之后和在装入壳体(2)之前用形变工具(18)对散热器块(I)进行调整。
20.根据权利要求19所述的制造方法，其特征在于，在所述调整过程中将板加长件(12)中的至少一个拱顶罩(15)压平。
21.根据权利要求19和20所述的制造方法，其特征在于，在所述调整过程中还使设置于散热器块(I)上的密封条(7)达到规定的尺寸。
22.根据权利要求21所述的制造方法，其特征在于，在焊接散热器块(I)之后将密封条(7)优选装配于所述散热器块的底板(6)上。
【文档编号】F28D9/00GK104422315SQ201410455390
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年9月9日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】R·格吕克 申请人:摩丁制造公司