熱交換器及生產方法

2023-05-31 03:04:46 1

熱交換器及生產方法
【專利摘要】一種用於被安裝於外殼中的熱交換器的短截件連接器。所述短截件連接器包括第一部分和第二部分，所述第一部分被緊固於所述熱交換器，所述第二部分具有延伸穿過所述外殼中的開口的短截件杆柄並且位於所述第一部分的孔中。所述短截件連接器還包括至少兩個密封件。第一密封件為環形密封件，且位於所述短截件杆柄的槽口中，以及第二密封件為襯墊，且被安裝到所述開口、所述短截件杆柄和所述第一部分之間。所述第一密封件位於所述孔中並且實現了所述短截件杆柄和所述第一部分之間的密封。
【專利說明】熱交換器及生產方法
[0001] 相關申請的奪叉引用
[0002] 本申請要求德國專利申請號為102013005806. 6、申請日為2013年4月4日的申請 的優先權，因此上述申請通過引用合併於此。

【技術領域】
[0003] 本發明涉及一種用於被安裝到外殼中的熱交換器的短截件連接器，所述短截件連 接器包括第一部分和另一部分，所述第一部分被緊固於所述熱交換器，以及所述另一部分 具有延伸穿過外殼中的開口的短截件杆柄並且被安裝到所述第一部分的孔中，以及所述短 截件連接器具有至少兩個密封件，第一密封件為環形密封件，且位於所述短截件杆柄的槽 口中。本發明還涉及熱交換器裝置。

【背景技術】
[0004] DE102009039569A1公開了一種用於內燃機的氣體冷卻器的短截件連接器。所述部 分被焊接到氣體冷卻器的匯流箱（header box)，所述氣體冷卻器被推入外殼中，以及所述 短截件連接器的另一部分被旋擰穿過外殼中的開口進入所述第一部分的孔中並且被固定。 所述槽口具有第一密封件且位於所述短截件杆柄的最上端。
[0005] 這種已知的短截件連接器是有優勢的，因為將熱交換器固定到外殼中也是通過所 述的短截件連接器的兩個部分之間的連接而實現的。
[0006] 這種密封設備的設計是有優勢的，然而，因為第二密封件在其內側面上與一個熱 交換媒質相接觸以及在其外側面上與另一熱交換媒質相接觸，因此密封功能被迅速地降低 了。此外，由於所述的兩個部分間的螺紋連接，在外殼和熱交換器之間的氣體側上會產生一 個旁路(即使它很小)，這是不利的。


【發明內容】

[0007] 本發明的目的是提出一種用於被安裝到外殼中的熱交換器的短截件連接器，所述 短截件連接器具有開始處指定的特性，其能夠提高密封功能。
[0008] 根據本發明的一個方面，第二密封件為襯墊，所述襯墊實現了所述開口、所述短截 件杆柄和所述第一部分之間的密封，以及第一密封件位於所述孔中並且實現了所述短截件 杆柄和所述第一部分之間的密封。所述第二密封件位於所述第一密封件的上方。
[0009] 所述襯墊也朝向第一部分密封，所以所述的每個實例中的密封件僅與一種熱交換 媒質相接觸，因此其性能提高了，這也是經過了比較長時間觀察得出的。具有第一密封件的 槽口位於短截件杆柄的下部區域，由此上述短截件杆柄經由所述槽口被安裝於第一部分的 孔中，這也有利於提高密封性能。
[0010] 環形密封件優選地為〇形環密封件，即具有近似環形的橫切面。環形結構的襯墊 優選地具有近似L形的橫切面。所述L形襯墊的一個分支朝向短截件杆柄密封。該同一分 支的末端朝向第一部分密封。另一分支朝向開口和/或外部密封。此處，所述另一分支的 末端可與開口的邊緣相鄰接。
[0011] 例如，襯墊還可具有c形或U形的橫截面；所述襯墊的敞開的橫截面側應該指向所 述開口並且其關閉的一側應該位於短截件杆柄上。
[0012] 短截件杆柄上的凸緣靠在所述邊緣上並且同時限制了另一部分插入短截件連接 器的一部分的深度，因此襯墊的夾持力不會高於一個不允許的水平。
[0013] 從下文對示例性實施例的描述中可得出所述的特性及性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1僅概要地示出了第一示例性實施例中的短截件連接器和外殼內的熱交換器 的截面。
[0015] 圖2示出了熱交換器。
[0016] 圖3示出了第二示例性實施例。
[0017] 圖4示出了具有成角度偏斜的短截件的短截件連接器。

【具體實施方式】
[0018] 例如，夕卜殼1可為內燃機的進給管1，壓縮的增壓空氣（charge air)流動穿過所述 進給管1，以便在所述的壓縮的增壓空氣被提供給內燃機(未示出）之前在熱交換器2中被 冷卻。為此目的，增壓空氣LL (即第二熱交換媒質）必須能夠流入進給管1，並且在流動經 過熱交換器2之後能夠再次流出，然而，這同樣無法從概要的圖解中看出。
[0019] 當然還存在即將被冷卻的不同的氣體和安裝於不同外殼1中的不同的熱交換器。
[0020] 如圖1和圖2所示，示例性實施例的熱交換器2具有包含平板對22和波形散熱片 23的堆疊，所述波形散熱片23被安裝到所述的平板對22之間，上述增壓空氣LL流動經過 所述波形散熱片23。蓋板20位於所述堆疊上。如圖2所示，流動經過短截件連接器和平板 對22的液體被用作冷卻劑（即第一熱交換媒質)。
[0021] 在示例性實施例中，進給管1由塑料製成。具有短截件杆柄4a的短截件4也為塑 料部件。
[0022] 相比之下，短截件連接器的一部分3為由金屬製成的連接塊30,並且以密封和固 定的方式被連接到(優選地被焊接到）堆疊的蓋板20上。
[0023] 進給管1具有兩個開口 10。將在下文中詳細描述的短截件連接器位於每個開口 10中。
[0024] 因為連接塊30配有兩個通口 31或兩個孔3a且連接塊30代表上文提到的短截件 連接器的第一部分3,所以所述一部分3在此處可被用於兩個短截件連接器。
[0025] 熱交換器2連同焊接到其上的連接塊30被推入進給管1中，由此兩個孔3a或兩 個通口 31將位於上文提到的進給管1中的開口 10下面。在所示的實施例中，八個螺紋盲 孔31 (圖2)位於連接塊30中。進給管1還具有與所述的螺紋盲孔31相對應的八個通口 (未示出），因此螺釘（同樣未示出）可穿過通口被旋入螺紋盲孔31中，以便將熱交換器2緊 固於進給管1中。在其它實施例中，可存在更多或更少的螺紋盲孔31、通口以及螺釘。
[0026] 其後兩個短截件4被使用。第二密封件6 (即襯墊6)被推到短截件4的短截件杆 柄4a上。在示例性實施例中，襯墊6具有近似L形的橫切面。短截件4具有位於短截件杆 柄4a的槽口 4b，第一密封件5 (即0形環密封件）被插入所述槽口 4b中。
[0027] 根據圖1，例如，短截件4被旋入指定的開口 10中或者以某種方式被固定，這在圖 中未被示出。
[0028] 在短截件4的端位置，短截件杆柄4a連同0形環密封件5被插入連接塊30的通 口 31中。在此位置處，短截件4的凸緣4c與開口 10的邊緣11抵靠 （bear against)。在 此位置處，襯墊6承載了可允許的壓力。
[0029] 如圖1、圖3和圖4所示，襯墊6的一個(垂直）分支的末端固定地位於連接塊30 上，並且阻止了增壓空氣LL在塑料外殼1和金屬連接塊30之間流動到達短截件4。同時， 如圖1、圖3和圖4同樣示出的，襯墊6的另一(水平)分支阻止了增壓空氣洩漏到外部以及 經過上部路逕到達短截件4。
[0030] 由於增壓空氣不能向上流動到達短截件4,0形環密封件5的另一側（圖1、圖3和 圖4中的0形環密封5的上側）也不能與增壓空氣LL相接觸。相比之下，0形環密封件5 的下側與冷卻劑相接觸。
[0031] 由於短截件4連同其下部的短截件杆柄4a以插入短截件的方式被插入到連接塊 30的通口 31中，流動穿過孔徑21的冷卻劑至遠能夠流通到上述的0形環密封件5的下側， 但不會超過上述的〇形環密封件5。因此冷卻劑也無法滲透到達在空氣側密封的襯墊6。
[0032] 在根據圖3的示例性實施例中，示出了一種不同類型的固定方法，以及此外，兩個 短截件4被接合從而形成了共同部件12,所述共同部件12藉助形成於進給管1中的螺紋 孔14中的螺釘13而被固定。在此例中，共同部件12構成了另一部分4。也可以這麼說，上 文提到的短截件4上的凸緣4c形成了一面共同的(或連接的)壁，由此產生了共同部件12。 如圖3中清晰地所示，在螺釘13的區域中不需要另外的密封工具，因為襯墊6實現了彼處 所需密封功能。圖3中未示出的附圖標記可參見圖1。
[0033] 根據圖3或圖4的實施例(見下文)與說明書開始所述的現有技術相比具有進一步 的優勢，所述優勢為在將熱交換器安裝到外殼(進給管1)中的過程中形成的部分3和部分 4的支撐不會引起氣體-側旁路的產生，上述(更精確地，下文中描述的)氣體-側旁路位於 外殼1和熱交換器2之間，在現有技術中，所述的氣體-側旁路不得不被接受或通過複雜的 方式被密封。
[0034] 圖4示出了具有成角度偏斜的短截件4的實施例。此處，固定方法同樣以螺釘連 接件13的方式實現，所述螺釘連接件13被配置穿過短截件4的凸緣4c進入到開口 10的 邊緣11中，且所述螺釘連接件13通過兩條垂直的點劃線被示出。當然，還存在類似於圖3 所示的具有兩個成角度偏斜的短截件4的實施例(未示出）。
[0035] 然而，即使經過相當長的時間後，環形密封件5的功能會減弱，那麼上述安裝的功 能不會首先被削弱，這是因為冷卻劑將由第二密封件(襯墊）6來阻止。
【權利要求】
1. 一種用於被安裝於外殼內的熱交換器的短截件連接器，所述短截件連接器包括： 第一部分，所述第一部分被緊固於所述熱交換器； 第二部分，所述第二部分具有延伸穿過外殼中的開口的短截件杆柄且位於所述第一部 分的孔中；以及 至少兩個密封件，所述第一密封件為位於所述短截件杆柄的槽口中的環形密封件，所 述第二密封件為被安裝到所述開口、所述短截件杆柄和所述第一部分之間的襯墊； 其中所述第一密封件位於所述孔中且實現了所述短截件杆柄和所述第一部分之間的 密封。
2. 根據權利要求1所述的短截件連接器，其中所述第二密封件被安裝於所述第一密封 件的上方。
3. 根據權利要求1所述的短截件連接器，其中所述第一部分為連接塊，所述連接塊被 緊固於所述熱交換器的蓋板並且具有通口，所述通口形成了所述孔並且所述短截件杆柄連 同所述第一密封件被置於所述通口中。
4. 根據權利要求1所述的短截件連接器，其中所述第一部分為連接塊，所述連接塊被 緊固於所述熱交換器的蓋板，並且被配置為具有兩個或多個呈現為通口的孔的共同部分， 用於兩個或多個另一部分。
5. 根據權利要求4所述的短截件連接器，其中所述熱交換器具有堆疊和蓋板，所述堆 疊包含板對和波形散熱片，所述板具有逐漸減小的孔徑，所述孔徑液壓地連接了所述板對 的內部空間，並且將所述內部空間與所述波形散熱片的空間相分離。
6. 根據權利要求4所述的短截件連接器，其中所述連接塊的通口與所述孔徑液壓地相 連。
7. 根據權利要求1所述的短截件連接器，其中所述第一密封件包括第一側，所述第一 側朝向第一熱交換媒質密封，並且不在第二側上與所述第一熱交換媒質相接觸。
8. 根據權利要求7所述的短截件連接器，其中所述第二密封件包括第一側，所述第一 側朝向第二熱交換媒質密封，並且不在第二側上與所述第二熱交換媒質相接觸。
9. 根據權利要求8所述的短截件連接器，其中所述第一密封件的第二側被安裝為指向 所述第二密封件，並且所述第二密封件的第二側抵靠所述短截件杆柄。
10. 根據權利要求1所述的短截件連接器，其中所述環形密封件為〇形環密封件並且所 述襯墊具有L形橫切面。
11. 根據權利要求10所述的短截件連接器，其中所述L形襯墊的第一分支朝向所述短 截件杆柄密封，並且所述第一分支的末端延伸穿過所述開口並且朝向所述第一部分密封。
12. 根據權利要求11所述的短截件連接器，其中所述L形襯墊的第二分支朝向所述開 口或所述外部密封。
13. 根據權利要求12所述的短截件連接器，其中所述第二分支的末端與所述開口的邊 緣相鄰接。
14. 根據權利要求13所述的短截件連接器，其中所述短截件杆柄上的凸緣靠在所述邊 緣上且限制所述第二部分插入所述短截件連接器的第一部分的深度，以便作用於所述襯墊 上的夾持力不高於一個不允許的水平。
15. 根據權利要求1所述的短截件連接器，其中至少兩個另一部分或兩個短截件接合 在一起從而形成了共同部件。
16.根據權利要求1所述的短截件連接器，其中所述熱交換器包括平板和散熱片，所述 外殼由塑料製成。
【文檔編號】F28F9/26GK104101250SQ201410136412
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月4日 優先權日:2013年4月4日
【發明者】K·卡爾巴徹, R·弗賴, G-T·施派德爾, A·科恩, H·比爾, K-E·胡默爾, U·德嫩 申請人:摩丁製造公司, 曼胡默爾股份有限責任公司