[发明专利]换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1和10的前序部分所述的换热器，以及一种根据权利要求6的前序部分所述的用于制造换热器的方法。此外，本发明还涉及一种机动车空调。

背景技术

换热器用于将热量从一种流体传递到另一种流体上。例如通过换热器使热量从冷却液传递到外界空气中。这方面特别用于机动车上，其中，换热器用于将内燃机释放的废热散入到外界空气中。通常，换热器由两个集流管构成，在两个集流管之间设有多个管子。在集流管中设有开孔，使管子通入到这些开孔中。这些管子与集流管的开孔流体密封地连接。

集流管中的开孔通过冲压或冲孔加工而成。在冲压集流管管壁的过程中冲压出开孔，从而使最后形成开孔的管壁的局部区域掉落。因此，管子在集流管开孔中的支承面对应于集流管管壁在开孔区域上的厚度。在开孔的冲孔过程中，通过集流管管壁在开孔上形成环形通道，该环形通道对应于集流管在局部区域上的变形的管壁。该局部区域是集流管管壁这样的区域，即，该区域在加工完成之后对应于开孔的位置。对应于开孔区域上的集流管管壁的通道在冲孔过程中基本上不延伸，而仅仅是弯曲。由此，在横截面例如为圆形的开孔上，通道的长度对应于该开孔的半径。

通道的长度或管子在开孔上的支承面对于管子和集流管之间的连接部的机械应力产生重要影响。连接部的机械应力例如由于较大的压力或拉力产生的热应力而造成，或者由于管子或集流管上的膨胀以及管子或集流管的弯曲载荷和向上弯曲以及变形所产生的热应力而造成。由此可能产生管子和集流管之间的连接部的损坏、特别是泄漏，这样将导致换热器故障。因为换热器的维修难以实现，而且由此必须更换换热器，所以就通常造成较高的成本。特别是在机动车上，换热器的泄漏会导致冷却液的损耗，从而必须中断机动车的行驶。

专利文献EP 0 990 868B1提供了一种通用的换热器。内部插有管子的通道的厚度对应于集流管管壁除了用于导入管子的开孔以外的厚度。此外，仅在通道的局部区域上于开孔的轴向上形成通道与管子之间的接触。由此，管子在通道上仅具有很小的支承面，从而在管子和集流管的重要连接区域上仅具有很小的机械强度。

专利文献DE 33 16 960A1公开了一种换热器。由冲具冲出开孔。在对集流管管壁用冲具进行冲孔之后，通道的一部分分离。由此，通道在开孔轴向上具有很短的长度，从而在管子和通道之间形成很小的接触面。因此其缺点在于在管子和集流管之间于通道区域上具有很小的机械强度。

专利文献DE 696 17 598T2提供了一种通用的换热器。一块具有开孔的集流板，使平面式管子的端部插入开孔中，通过焊接使管子与集流板的板壁连接在一起。为了简化该连接，每个穿孔被一轮缘环绕。

发明内容

本发明的目的在于提供一种换热器、一种机动车空调以及一种用于制造换热器的方法，能够改善管子和集流管之间的机械强度。换热器和机动车空调应该在制造上成本低廉，并且能够在运行中可靠安全地工作。而且使用于制造换热器的方法也能够容易实现且经济节约。

上述目的这样实现，即，一种换热器，特别指用于机动车的换热器，包括：多个管子；至少一个集流管，集流管形成有管壁和位于管壁上的开孔，以及在该开孔上从管壁沿着开孔的轴向突伸出的优选为环形的通道，其中，管子在管子的末端区域上局部设置在通道上，并且在通道和管子之间具有流体密封的连接部，从而能够使流体导引经过管子和至少一个集流管；至少一个用于流体输入的导入口；以及至少一个用于流体输出的导出口；其中，通道的厚度小于集流管的管壁的厚度，特别小于集流管在开孔区域上的管壁厚度。管子和开孔的横截面例如为圆形、矩形或正方形。

特别地，通道的厚度从位于集流管的管壁上的通道的起点到通道的末端优选逐渐减小。通道的末端或者可以终止于集流管的流动腔室中，也就是以相同的方式像设置在集流管中的管子的末端那样终止；或者还可以终止于集流管之外，也就是使通道的末端终止于相对于设置在集流管中的管子的末端的相反方向。

在一个补充的实施方案中，通道从底部上的起点直到通道的尖部的厚度至少为集流管的管壁的厚度、特别是集流管在开孔区域上的管壁厚度的10％，其中，通道的尖部的长度至少为集流管的管壁的厚度、特别是集流管在开孔区域上的管壁厚度的10％。

在另一个结构方案中，通道从底部上的起点直到从尖部往下至通道总长度的08倍处的厚度小于集流管的管壁厚度、特别是集流管在开孔区域上的管壁厚度的0.9倍。