[发明专利]热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及热交换器。

背景技术

热交换器，例如用于汽车工业中且更确切地用于机动车辆的热内燃发动机中，包括热交换部件和流体流动部件，流体在所述热交换部件和流体流动部件中循环，在它们之间进行热交换。热交换部件可以包括，例如，管道、板、鳍片和流动搅动器等。许多结构配置是可设想的。例如，交换器可以包括管道芯部，所述管道在一排或多排中相对于彼此平行地布置，所述多排也平行，所述管道设计为传输第一流体，而第二流体在管道之间流动且与第一流体进行热交换。可设想许多流体关联，不论它们是液体和/或气体。

交换器包括用于接收管道的壳体，所述壳体包括形成容积的多个壁，所述管道被接收在该容积中。交换器通常在其两个端部处敞开，使得管道可以连接到流体收集或分配箱，其也称为收集箱：一个输入收集箱和一个输出收集箱。第一流体在管道中从输入收集箱朝向输出收集箱流动。第二流体在管道周围流动，从输入管朝向输出管，且与第一流体进行热交换。

交换器通常还包括用于保持管道的两个集管板，流体收集箱安装在集管板上。管道穿过布置在集管板中的开口并敞开到流体收集箱中。

通常，集管板被固定到壳体，收集箱被固定到集管板，例如通过卷边。为此，每一个集管板包括装置，所述装置允许收集箱的与集管板相关联的边缘被卷边到集管板。用于箱的这样的固定方法是已知的，例如从文档WO2008/125309或还从文档EP 2,031,338，其中集管板是机械地连结在一起的两个部分。

在一些发动机中，对交换器不得不被安装所在的区域中的可用空间有约束；因此有必要鉴于这些约束来生产交换器。这些约束可以意味着，例如，必须制造较为扁平的交换器。为此，扁平的管道被设置，但具有足够大的截面，以使流体具有适于期望的流动的通道截面。这样的管道具有流线型截面；典型地，它们具有矩形截面，尺寸为100mm x 7mm。而且，在例如为良好热传递流体的水在管道之间循环的应用中，优选的是，在相继的管道之间的间隔是小的，例如等于2或3mm，或更小。

因此，有必要制造具有被小宽度壁分隔的伸长开口的集管板，所述宽度对应于相继的管道之间的间隔。在该情况下，使开口分隔的壁具有非常大的截面长细比，即，它们沿一个方向非常长但沿另两个方向很细。因此，提出了它们如何被制造的问题。已知的是，对于集管板的制造，具有所谓的“直边精密冲裁（straight edge blanking）”的冲孔工艺，允许比板的厚度薄的开口间的壁由较厚的板实现；例如，长度为60mm的开口可以形成在厚度为4mm并且开口间的壁宽度约等于2.6mm的板中。然而，当形成具有长度为100mm的开口和2mm的开口间的壁的集管板时，不能通过直边精密冲裁实施冲孔工艺。因此，建议使用标准的冲压工艺；在该情况下，板的厚度必须小于管道间的壁的宽度，对于上述情况，推荐的是板具有0.8mm至1mm之间的非常薄的厚度。现在，如果收集箱必须被集管板卷边固定，则集管板必须足够的机械强度以满足该功能。因此，面对一种两难困境，如果集管板的厚度增加（通过使其例如达到1.5或2mm），它将变为不能实施标准冲压工艺。因此，能够为管道提供大截面长细比似乎是困难的，这是由于有必要确保集管板的足够厚度。

发明内容

因此明显的是，热交换器的紧凑性的问题是特别受到限制的，也是许多开发时考虑的主题和各种问题的源头。由于这些原因，本发明目的在于提供用于热交换器的更紧凑的架构。

注意到，本发明起因于在具有大截面长细比的开口的集管板的情况下的特别敏感的问题的解决方案；但本发明不限于该一种应用，本发明还在其具有更合理截面长细比的开口的集管板的应用中提供了优势。

因此，本发明涉及一种热交换器，该热交换器包括交换部件和流体流动部件；至少一个流体收集箱，交换部件敞开到所述至少一个流体收集箱中；和壳体，用于容置交换部件，其特征在于，所述热交换器包括用于将收集箱固定到壳体的凸缘，凸缘包括用于固定壳体（4）的凹槽（G1）和用于固定收集箱（11）的凹槽（G2），所述凹槽（G1、G2）具有共用的壁（19）。

凹槽使得可以接收或容置收集箱的和壳体的壁。使用设置有具有共用壁的两个凹槽的这种固定凸缘使交换器非常紧凑。事实上，收集箱和壳体以紧凑的方式被固定在一起，但是不直接固定在一起，由此确保了组件的稳固性并使得特别好的应力传递可行。