[发明专利]换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的换热器。

背景技术

上述换热器在内燃机中例如用作增压空气冷却器或排气冷却器。在该应用领域中公知有不同的构造形式，例如管束换热器或板式换热器。

例如，公知的换热器由多个平行叠加设置的板体构成。每块板体在两个相对设置的边缘上分别各具有一个用于热交换介质的流入口和流出口。板体的相互之间分别形成中空腔室，在中空腔室中，为了提高热传递而设有起伏形式的紊流板(涡流装置)，并且使各种参与热传递的介质流经该中空腔室。

因此，所采用的涡流装置通常在加工过程中是必不可少的，而基于强度原因和热力学观点并不是强制必须的。例如，在制造过程中必不可少的是，使管体-肋部-管束张紧并定位，因此，对于换热器十分重要的冷却介质通道必须提供相适应的涡流装置(肋部、管体或类似结构)。

然而，构建这种涡流装置的缺点是，例如造成增大的材料消耗，不必要的焊接过程中被加热的物质以及增大的工具消耗。此外还具有这样的危险：产生多个单独构件的几何结构误差或不精确性，以及由此导致增大的公差链。

发明内容

本发明的目的在于提供一种换热器，其能够放弃采用涡流装置。

上述目的通过如下所述的换热器得以实现。

一种换热器，该换热器例如可以包括多个外壳构件、至少一个底部、多个导引流体的肋部以及多个导引流体的单管，其特征在于，导引流体的单管在至少一个外侧面上设有呈块状而突起的结构。通过呈块状而突起的结构的设置，能够放弃采用涡流装置，这是因为，本发明的结构替代了涡流装置的主要功能。此外，事实证明还具有优势的是，在具有同样或更高的强度和效率的基础上，还能够实现材料使用的降低。同样，事实证明还具有优势的是，通过单独构件的减少，能够使在加工过程中产生的公差链得到改善。

本发明在流体方面的意义在于，可以采用任何的气体形式或液体形式的介质。在此，对于换热器的定义，在本发明中还可以理解是一个完整的模块，例如排气模块和/或增压空气冷却器。

根据一个实施方案，导引流体的单管可以形成为扁管，并具有两个窄面和两个宽面，其中，呈块状的结构能够基本完全经由宽面而延伸。“完全”主要指的是，大部分的宽面设有呈块状而突起的结构。在此，单管在呈块状的结构的区域中由第一介质以及第二介质环绕。例如，第一介质为气体，第二介质为冷却剂。由此，一种介质可以为气体形式，而另一种介质为液体形式。例如，气体形式的流体可以至少部分由内燃机的废气或增压空气构成，其中，在这种情况下，气体形式的流体在单管内部导引。

例如还可以使呈块状的结构有规律和/或无规律地分布在宽面上。例如，可以使有规律和无规律的区域相互连接在一起，特别是用以在临界的受热区域上支持冷却剂的有针对性的分配。

呈块状的结构可以由多个单独的突起的块状部构成，这些块状部突出于宽面的表面而向上延伸。例如，这些块状部可以具有圆形横截面。

同样可以考虑，使块状部可以具有基本上呈椭圆形或卵形的横截面。

然而优选但不是必须地，可以使块状部相对于单管的宽面表面具有基本上平坦延伸的平面式表面，从而提供水平的接触面。

根据一个优选的实施方案，块状部的平坦的表面能够使两个相对设置的单管以复合结构的形式相互贴靠在一起，其中，块状部一方面在装配过程中吸收张力，而另一方面提供了复合结构形式的呈巷道结构的空间或通道，该空间或通道能够形成冷却剂通道。

根据一个实施方案，块状部高度可以在0.2mm至1.5mm的范围内，优选0.5mm至1mm。在本发明的范围内，该高度被证实特别具有优势。

根据另一个优选的实施方案，单管宽度可以在30mm至100mm的范围内，优选40mm至65mm。在本发明的范围内，该尺寸被证实特别具有优势。

根据另一个优选的实施方案，单管高度可以在3mm至12mm的范围内，优选5mm至9mm。同样在本发明的范围内，该尺寸也被证实特别具有优势。例如，可以使单管的材料厚度在0.2mm至1mm的范围内，优选0.4mm至0.8mm。

例如，可以使单管由板材制成，并且形成为沿纵向焊缝焊接的、或槽口接合的带有块状部的管体。此外，可以使块状部或本发明的结构借助于内部高压变形或经由插入的楔形工具来实现，其中，在这种情况下，可以设有一个在外部安装的模子。在对单管进行拉伸加工时，除了用于确定外直径的模子以外，还需要采用一个设置在单管内的工具、例如栓塞或销子，以实现限定的壁厚。