热量传输器的制作方法

本发明涉及一种呈堆叠的板结构方式的热量传输器，其可以置入抽吸管中作为增压空气冷却器。

背景技术：

由ep2726805b1已知了一种呈堆叠的板结构方式地构建的热量交换器，其可以置入吸气管中地用作增压空气冷却器。在此，增压空气冷却器在分配通道和/或收集通道的区域中具有旁路壁，旁路壁由构造为板配对件的板的翻边构建。为了使板更好地相互插入成板配对件，翻边在末端分别设有向外指向的或向内指向的弯边。通过弯边可以执行板的简单的完美的相互插入，然而其中，向外指向的弯边导致旁路壁的非平整的表面。

技术实现要素：

本发明尤其涉及如下问题，针对热量交换器和装备有这种热量交换器的吸气管说明更好的实施方式或至少一个备选的实施方式，其特征尤其是在于横向侧的平坦的表面和/或在板配对件相互钎焊后的更高的稳定性。

在本发明的一个方面提出一种热量传输器，其包括多个由第一板和第二板构造的板配对件，板配对件在堆叠方向上堆叠地布置，使得在板配对件之间构造出用于第一工作流体的第一流体通道，并且在板配对件的第一板与第二板之间构造出用于第二工作流体的第二流体通道，其中，热量传输器的至少一侧具有在侧向方向上至少区段式并且在堆叠方向上至少区段式延伸的侧壁，侧壁通过在堆叠方向上延伸的且相叠的、由第一板构造的第一翻边和由第二板构造的第二翻边构建，其中，第一翻边垂直地安置在第一板上，并且在堆叠方向上笔直地构造，并且第二翻边具有在堆叠方向上至少区段式布置在第一翻边与热量传输器芯之间的第一子区段、在堆叠方向上与第一翻边相邻的且在堆叠方向上笔直构造的第二子区段和将第二翻边从第一子区段过渡为第二子区段的第三子区段，其中，第一翻边的第一表面和第二翻边的第二子区段的第二表面至少区段式位于一个平面内。

有利地，通过这种借助至少区段式位于一个平面内的第一翻边和第二翻边的第二子区段形成的侧壁，可以构造出侧壁的至少区段式光滑的表面。通过基本上光滑的表面得到热量传输器在置入壳体中之后在光滑的表面的区域中相对于壳体密闭的可能性，从而可以尽可能阻止或减小不是流动穿过热量传输器而是在热量传输器旁经过的旁路流。

在此，堆叠方向理解为如下方向，第一板和第二板或板配对件在该方向上堆叠。穿流方向理解为如下方向，在板配对件之间流动的第一工作流体在该方向上穿流热量传输器或热量传输器芯。横向方向通常垂直于穿流方向并且垂直于堆叠方向地布置。

因此，热量传输器在堆叠方向上具有末端的上侧和末端的下侧。热量传输器在穿流方向上具有流入侧和流出侧，而热量传输器在横向方向上分别具有两个端侧的横向侧。相应的侧向方向在横向方向和/或穿流方向上沿各自观察的侧、或沿其中一个横向侧和/或沿流入侧和/或沿流出侧延伸。

在堆叠方向上的笔直的构造理解为如下构造，该构造在堆叠方向上具有笔直的走向或者在直线上延伸。在此，仅在堆叠方向上的走向必须强制性地笔直地构造，而例如在侧向方向上的走向可以曲线形地构造，如这在圆形的拐角中可以是这样的情况。也可能的是，翻边除了相应的在堆叠方向上笔直构造的区段之外具有其他的构造，如这例如在第二翻边的在堆叠方向上没有笔直地构造的第三子区段中的情况。

由于第一翻边的第一表面和第二翻边的第二子区段的第二表面至少区段式位于一个平面内，所以至少针对该区段能够实现基本上光滑的表面构造，从而可能的用于密封目的的密封件可以密封地贴靠在该平整的或光滑的侧壁上。

在此，表面理解为第一翻边的或第二翻边的第二子区段的背离热量传输器芯指向的并且因此布置在外部的表面。

此外，除了一个侧壁或多个侧壁之外，热量传输器尤其是可以敞开地构造。

有利地，这种敞开地构造的热量传输器可以例如结合吸气管整合构造地使用，从而流动经过吸气管的增压空气可以借助整合的热量传输器冷却，其中，热量传输器基于其在侧壁的区域中的光滑的表面可以密封地置入作为壳体的吸气管中，从而可以基本上减小或阻止旁路流。

在此，热量传输器的敞开的构造理解为如下构造，在该构造中，至少第一流体通道或第二流体通道关于热量传输器本身相对于热量传输器的环境敞开地构造，从而需要安置热量传输器的壳体，从而热量传输器可以借助壳体被相应的工作流体适当地穿流。

因此，关于该热量传输器，布置在板配对件之间的用于第一工作流体的第一流体通道敞开地构造，并且因此相对于热量传输器的环境敞开地构造。

此外，第一翻边和第二翻边的第一子区段至少可以材料锁合地、尤其是通过钎焊或熔焊相互连接。

如果第一翻边和第一子区段相互材料锁合地连接，那么可以基于借助第一翻边和第二子区段展开的侧壁实现热量传输器的稳定，因为布置在热量传输器的相应的侧面上的侧壁在负载变化时或也在机械的或机械动态的要求中有助于热量传输器芯的稳定。

在钎焊板配对件或第一和第二板以及第一翻边和第一子区段的情况下，为此附加地还可以更平整地构造侧壁的表面，因为如果第一翻边和第二子区段在公差技术上彼此间隔开，那么可以借助焊料至少区段式填充在第一翻边与第二子区段之间形成的空隙。

此外，第一翻边可以平行于第二流体在分配通道中的流动方向地定向或者与之反向平行地定向，并且第二翻边反向平行于第二流体在分配通道中的流动方向地定向或者与之平行地定向。

基于在流动方向上相反定向的第一翻边和第二翻边，第一翻边可以与第二翻边相互插接，从而第二翻边的第一子区段被第一翻边至少区段式覆盖。因此，第一翻边与第一子区段接触，从而例如能够实现钎焊第一翻边和第二翻边的第一子区段。

此外，在堆叠方向上在末端布置的第四子区段可以设置在第二翻边上，第四子区段布置在第一翻边与热量传输器芯之间，并且横向于堆叠方向地且朝热量传输器指向地延伸。

有利地，可以通过这种第四子区段(其朝热量传输芯定向)使第二翻边的第二子区段导入第一翻边与热量传输器芯之间，因为通过第四翻边的倾斜的走向，翻边相互导入或放在一起尤其是在布置在对置的侧面的翻边的情况下变得容易。

此外，至少侧壁可以具有由以下组选出的布置：布置在热量传输器的第一横向侧上、布置在热量传输器的与第一横向侧对置的第二横向侧上、布置在热量传输器的用于第一流体的流入侧上、居中地布置在热量传输器的用于第一流体的流出侧上、居中地布置、布置在拐角。

有利地，可以通过将侧壁在热量传输器上布置在热量传输器的不同的位置上而构造出这种光滑的侧壁，从而必要时借助密闭可以密封地分离热量传输器的各个部段或区域与其他的部段或区域。

如果例如侧壁布置在热量传输器的第一横向侧和/或第二横向侧上，那么在横向侧的区域中的可能的旁路可以例如通过密封件减小或阻止。

在热量传输器的流入侧的区域中或在热量传输器的流出侧的区域中的布置可以用于刚好在这些区域中减小或阻止借助第一流体穿流热量传输器。当在这些区域中布置有用于第二工作流体的分配通道或收集通道时，这是特别有利的，因为特别是在热量传输器的当前的结构形式中的这些区域中出现通常导致减小热量传输器的效率的旁路流。因此，根据分配通道或收集通道的布置，侧壁的居中的布置或拐角的布置可以是有利的，以便阻止这种旁路流。

但也可想到的是，侧壁分别仅居中地构造在横向侧上和/或在流入侧上和/或在流出侧上，因为基于侧壁的区域中的光滑的表面，在该区域中的密闭就足够，侧壁不必构造在整个的相应的横向侧上。

必要时也居中地布置在流入侧或流出侧的区域中有利的是，热量传输器应该借助例如居中布置的侧壁和可能的密封件，例如在第一工作流体的u形换向的流动引导部中或在以不同的工作流体穿流部段中,被划分为两个不同的被不同地穿流的部段。

此外，至少侧壁可以具有由以下组选出的延伸方案：完全在堆叠方向上延伸、完全在穿流方向上延伸、在相应的侧的至少20％上延伸、在布置在热量传输器的拐角处的侧的至少一部分上连续延伸。

也可想到的是，侧壁具有在相应的侧的至少30％上、必要时40％上、例如50％上并且尤其是相应的侧的60％上的延伸。

有利地，通过侧壁在堆叠方向或在穿流方向相应地延伸，侧壁可以根据应用情况在多个可能性和实施方式中使用，以便实现相应的针对应用情况有利的优点。

此外可以至少设置旁路壁，其具有从以下组选出的布置方案：布置在分配通道和/或收集通道的区域中的流入侧上，布置在分配通道和/或收集通道的区域中的流出侧上。

有利地，通过尤其是在收集通道和/或分配通道的区域中构造这种旁路壁可以减小或阻止第二工作流体的旁路流动，因为这种旁路壁可以减小或阻止第二工作流体的流动。

在此，收集通道或分配通道理解为如下通道，通过这些通道将第二工作流体输入或输出至热量传输器芯，这些通道由板变形部构造，并且与第一流体通道流体连接。

此外，至少旁路壁可以具有由以下组选出的构造方案：类似于侧壁地构造、相对置地构造，其中，两个翻边在堆叠方向上笔直地构造并且以预先确定的相对置的间距相互间隔开。

如果旁路壁类似于侧壁地构造，那么有利地可以示出没有中断的平坦的表面，并且此外，旁路壁的相互钎焊的翻边有助于热量传输器的附加的稳定。

如果旁路壁的翻边彼此相对置地构造，那么基于在笔直的构造中的翻边之间的公差考虑，必须维持相互间的预先确定的间距。翻边的间隔虽然不导致完全光滑的表面，并且此外这种旁路壁也不是完全能密闭的，然而仅通过这种部分敞开的构造已经可以非常好地减小分配通道和/或收集通道的区域中的旁路流。

此外，可以至少设置内壁，其具有由以下组选出的布置：在穿流方向上布置在分配通道之前、在穿流方向上布置在收集通道之前、在穿流方向上布置在分配通道之后和在穿流方向上布置在收集通道之后、在收集通道与分配通道之间朝侧壁定向地布置、在收集通道与分配通道之间朝热量传输器芯定向地布置。

有利地，可以通过在分配通道或收集通道的区域中构造这种内壁而安装附加的旁路阻挡件，其进一步减小收集通道或分配通道的区域中的流动，从而可以减小或完全阻止在分配通道或收集通道的区域中的第二工作流体的旁路流。

此外，至少内壁可以具有由以下组选出的构造方案：类似于侧壁地构造、相对置地构造，其中，两个翻边在堆叠方向上笔直地构造并且以预先确定的相对置的间距相互间隔开。

如果内壁类似于侧壁地构造，那么有利地可以示出没有中断部的平坦的表面，并且此外，内壁的相互钎焊的翻边有助于热量传输器的附加的稳定。

如果内壁的翻边彼此相对置地构造，那么基于在笔直的构造中的翻边之间的公差考虑，必须维持相互间的预先确定的间距。翻边的间隔虽然不导致完全光滑的表面，并且此外这种内壁也不是完全能密闭的，然而仅通过这种部分敞开的构造已经可以非常好地减小分配通道和/或收集通道的区域中的内壁。

在本发明的另一方面提出一种抽吸管，其具有如之前描述的那样的热量传输器，其中，热量传输器置入抽吸管中的留空部中。

有利地，可以通过热量传输器和吸气管的这种整合的构造并且通过热量传输器的光滑的侧壁实现之前提到的优点。

此外，在起到用于热量传输器的壳体壁作用的抽吸管与热量传输器的至少一个侧壁之间可以布置有密封件。

通过在壳体与抽吸管之间布置密封件可以减小或阻止通常在侧壁与壳体之间流动的旁路流，从而总系统(吸气管/热量传输器)的效率可以有利地得到提高。

附图说明

分别示意性地：

图1示出呈堆叠的板结构方式的热量传输器，其具有基本上光滑的侧壁；

图2示出第一板和第二板；

图3示出由第一板和第二板构建的板配对件；

图4示出两个板配对件，在这两个板配对件之间布置有空气薄片；

图5示出两个板配对件的拐角视图；

图6示出具有布置在第一与第二板之间的空气薄片的第一板和第二板；

图7示出没有布置在它们之间的空气薄片的第一板和第二板；

图8以拐角视图示出没有空气薄片的第一和第二板；

图9示出沿根据图8中的切割线的穿流方向穿过第一和第二板的拱顶的横截面；

图10示出没有置入的空气薄片的第一板和第二板；

图11示出根据图10中的切割线穿过第一板和第二板的截面图；

图12示出图11的左边的区域中的片段放大图；

图13示出图11的右边的区域中的片段放大图；

图14a、14b示出具有带有相叠的翻边的旁的第一板和第二板；

图15a、15b示出具有呈与侧壁类似的结构方式的旁路壁的第一板和第二板；

图16a、16b示出具有通过板的倒圆的拐角相互连接的第一翻边和第二翻边的第一板和第二板；

图17示出与第二板以及布置在第一板与第二板之间的空气薄片钎焊的第一板；

图18示出置入壳体或吸气管中的热量传输器。

具体实施方式

图1示出热量传输器100，其呈堆叠的板结构方式地构造。热量传输器由多个第一板110和第二板120构建，第一板和第二板一起构造板配对件130。在板配对件130之间布置有第一流体通道140，其被第一工作流体穿流。在第一板110和第二板120之间布置有第二流体通道150，其被第二工作流体穿流。

不仅在第一流体通道140中，而且也在第二流体通道150中可以布置有流动嵌件，或者产生涡流的元件可以由板本身，例如通过凹部结构构造。在该情况下，在第一流体通道140中布置有空气薄片160，而在第二流体通道150中，产生涡流的结构通过第一板110和/或第二板120中的压印部170构造。

第一板110和第二板120或板配对件130在堆叠方向180上堆叠，并且第一板和第二板在穿流方向190上从流入侧200延伸到流出侧210，其中，在该情况下，穿流方向190是第一工作流体的流动方向。在垂直于堆叠方向180和穿流方向190布置的横向方向215上，板配对件130或第一板110和第二板120从第一横向侧220延伸到第二横向侧230。在堆叠方向180上，热量传输器100还具有上侧240和下侧250。在板110、120中构造开口260，第二流体通道150通过该开口被供应第二工作流体。因此，第一板110和第二板120的所有开口260一起构造出分配通道270和收集通道280。第二工作流体可以通过接头290被输送至分配通道270，并且通过收集通道280从热量传输器100导出。

第一板110和第二板120具有第一翻边300和第二翻边310。翻边300、310在分配通道270中的第二工作流体的流动方向315上彼此相反地取向，从而第一翻边300和第二翻边310总是构造出侧壁320的一部分。在此，在图1所示的示例中，在每个横向侧220、230的侧壁320在侧向方向330上从流入侧200延伸至流出侧210，并且在堆叠方向180上从下侧250延伸至上侧240。

因为在图1所示的示例中，此外在第一横向侧220和第二横向侧230上构造有这种侧壁320，所以热量传输器100的热量传输器芯340布置在侧壁320之间。在侧壁320相对于例如壳体壁可能密闭的情况下，第一流体被强制流动穿过热量传输器芯340。

这种热量传输器100基于相对于环境敞开构造的第一流体通道140敞开地构造，并且可以在环境侧借助敞开的第一流体通道140被第一工作流体穿流。

这种热量传输器100还可以具有布置在上侧的法兰板350和布置在下侧250的封闭板360。在此，接头290可以定位在封闭板360和/或法兰板350中。

图2示出第一板110和第二板120，其在堆叠方向180上堆叠在热量传输器100中。此外设置有压印部170，其在闭合的第二流体通道150中，如图3所示的那样，根据期望影响第二工作流体的流动。但也可想到的是，替代压印部170地，将涡流器或其他的流动嵌件置入第二流体通道150中。此外，第二流体通道150通过构造在板110、120中的开口260被供应以第二工作流体。如从图3看到的那样，第一翻边300和第二翻边310关于板配对件130并且在流动方向315上相反地定向，从而当第二翻边310反平行于或平行于堆叠方向180地定向时，第一翻边300平行于或反平行于堆叠方向180地定向。

图4以分解图示出两个板配对件130，两个板配对件在它们之间构造出用于第一工作流体的第一流体通道140。第一流体通道140可以如所示的那样装备有空气薄片160，以便改进第一流体通道140和第二流体通道150之间的热量传输，其中也可想到的是，通过板110、120中的压印部170提供根据期望影响第一流体通道140内的第一工作流体的流动的结构体。

图5再次示出两个板配对件130，在两个板配对件之间布置有空气薄片160，其中附加地，在流入侧200和流出侧210的拱顶的区域中布置有在分配通道270或收集通道280的区域中相对置的翻边370，其构造出旁路壁380，旁路壁又减小第一工作流体在分配通道270或收集通道280的区域中的流动。

图6现在示出穿过第一板110和第二板120的截面图，其中，在该情况下，两个板110、120不构造为板配对件130，而是提供第一流体通道140，在该第一流体通道中此外置入空气薄片160。穿过第一流体通道140的截面图在侧壁320的区域中示出的是，第一翻边300在堆叠方向180上笔直地构造，并且第一翻边300基本上与第一板110垂直地布置。

第二翻边310具有第一子区段390，其同样在堆叠方向180上笔直地构造，并且在横向方向215上布置在第一翻边300和热量传输器芯340之间。第二翻边310的第二子区段400在堆叠方向上布置在具有第一翻边300的平面中，从而第一翻边300的第一表面414与第二翻边310的第二子区段400的第二表面416相协调地构造出平坦的或平整的侧壁320。在此，表面414、416背离热量传输器芯340地向外定向。第三子区段410将第一子区段390过渡为第二子区段400。

也还可以设置第四子区段420，其在末端定位在第二翻边310上，布置在第一翻边300与热量传输器芯340之间，在堆叠方向180上横向延伸，并且在热量传输器芯340的方向上定向。第二板120可以借助这种第四子区段420更方便地与第一板110插装，并且这首先在图7中示出，在第一横向侧220和第二横向侧230上构造侧壁320。在该情况下，这种第四子区段420在板堆叠装配在一起时是非常有益的，因为该第四子区段420以其弯边430可再现地简化了第二板120到第一板110中的插装，并且可再现地简化了将第二翻边310导入到在第一横向侧220和第二横向侧230上的第一翻边300之间。

图8示出第一板110和第二板120，第一板和第二板没有一起构造为板配对件130，而是提供第一流体通道140。在流入侧200可看到旁路壁380，其由第一板110和第二板120的两个相对置的翻边370构造。同样可看到的是，两个相对置的翻边370以预先确定的相对置的间距440相互间隔开，其中，预先确定的相对置的间距440基于在生产中出现的公差设置。

根据图8的切割线得到图9所示的截面图，其中，在该视图中示出旁路壁380，其在流入侧200上和流出侧210上布置在分配通道270或收集通道280的区域中。在此也非常明显地看到的是，相对置的翻边370相互以相对置的间距440布置，以便在钎焊期间减小或阻止翻边的弯曲或由此产生的旁路壁380的弯曲。

图10再次示出构造出第一流体通道140而没有置入的空气薄片160的第一板110和第二板120。根据图10中的切割线得到在第一板110和第二板120的纵向方向上穿过分配通道270的横截面图。该横截面图在图11中示出，其中，看到的是，在第一横向侧220上和第二横向侧230上构造侧壁320。

第一横向侧220的区域在图12中放大地示出。在此也可以很好地看到的是，第一翻边300相对于第一板110直角地在堆叠方向180上布置，而第二翻边310基本上由四个子区段390、400、410、420构成。在此，第一子区段390布置在第一翻边300与热量传输芯340之间，而第二子区段400在堆叠方向180上和第一翻边800定位在一个平面内。第四子区段420可以附加地设置为第一板110到第二板120中或到第一翻边300之间的导入辅助件。第三子区段410将第一子区段390转换为第二子区段400。

侧壁320的类似的构造可以从针对第二横向侧230的图13看到。可以从图12和图13看到的是，第一翻边300与第二子区段400以预先确定的间距450间隔开。这种间距450基于制造公差设置，从而在间距450的区域中，相应的侧壁320中断地构造。然而鉴于在随后借助密封件的密闭，稍微中断的构造是不忽略的，因为密封件是柔性的，使得其插入该很小的间隔中并且也充分密闭该区域。

在图14a、14b中分别又示出第一板110和第二板120，它们构建出如下的第一流体通道140，在第一流体通道中没有置入空气薄片160。在第一横向侧220构造有之前已经描述的平坦的侧壁320，其由第一翻边300和第二翻边310构造。旁路壁380可以如在图14b中示出的那样然而也可以由相叠的翻边460构造，相叠的翻边仅是相应的板110、120上的笔直的翻边，并且在第一板110和第二板120相互插接后彼此相叠。但也可想到的是，旁路壁通过相对置的翻边构造。

在图15a、15b中示出的实施方式除了具有侧壁320以外还在流入侧200和流出侧210上具有与侧壁320类似地构造的旁路壁380。因此，旁路壁380在第一板110上具有笔直的直角的第一翻边300，并且在第二板120上具有第二翻边310，第二翻边具有至少一个第一子区段390和第二子区段400。这种与侧壁320类似地构建的旁路壁380可以附加地有助于热量传输器100的稳定性。

在图16a、16b中示出的实施方式具有倒圆的拐角470，从而可能的是，第一翻边300和第二翻边310可以延伸为使翻边300、310在整个第一横向侧220延伸，并且为此附加地在分配通道270和收集通道280的区域中延伸到流入侧200和流出侧210中。

此外，图16a示出了内壁475，其可以与侧壁320类似地构建，或者以相对置的或相叠的实施方式构建。借助这种内壁475，同样可以改进热量传输器100的稳定性，以及至少减小分配通道270或收集通道280的区域中的旁路流。内壁475可以与倒圆的拐角470无关地使用。

在图17中示出了在侧壁320的区域中穿过热量传输器的截面图，其中，在该情况下，第一翻边300与第二翻边310的第一子区段390钎焊。在此可以相对好地看到的是，在第四子区段420的区域中并且在间距450的区域中构造了焊料槽，从而间距450至少区段式被填充以焊料，这导致侧壁320的更好的平坦的或平整的构造。

图18示出置入抽吸管490中的热量传输器100，其中，在吸气管490的壳体壁500与在第一横向侧220和第二横向侧230上的侧壁320的区域之间分别布置有密封件510，密封件减小或阻止第一工作流体在壳体壁500与热量传输器100之间的工作流体的旁路流。基于侧壁320的基本上平坦的、平整的构造，这种密封件510是特别有效的，并且特别完全地抑制第一工作流体在壳体壁500与热量传输器100之间的可能的旁路流。