具有自保持旁通密封的換熱器的製作方法
2023-05-03 15:41:46
相關專利申請的交叉引用
本專利申請要求美國臨時專利申請no.62/059265的優先權和利益，該專利申請日是2014年10月3日，其內容結合在此作為參考。
發明的領域
本發明大體涉及用於用液體冷卻劑冷卻高溫氣體的換熱器，並且特別涉及具有封閉換熱器芯的外殼的氣-液增壓空氣冷卻器。
背景技術：
已知的是，在渦輪增壓內燃機或在燃料電池發動機中使用氣-液換熱器冷卻壓縮的增壓空氣，或冷卻高溫發動機排氣。例如，壓縮的增壓空氣典型地通過壓縮環境空氣而生產。在壓縮期間，可以將空氣加熱到大約200℃或更高的溫度，並且必須在到達發動機之前將它冷卻。
不同結構的氣體冷卻換熱器是已知的。例如，氣體冷卻換熱器通常具有由堆疊的管或板對組成的鋁芯，每個管或板對限定內部冷卻劑通道。管或板對間隔開以限定氣流通道，典型地是其具有紊流增強插入物以改進從高溫氣體到液體冷卻劑的傳熱。
在某些氣-液增壓空氣冷卻器中，鋁芯封閉在外殼之內，外殼典型地由例如塑料的不同的材料形成。外殼典型地包括冷卻劑入口和出口開口，其密封地連接到在管或板對之內的冷卻通道。外殼也包括氣體入口和出口開口，並且提供用於氣流的歧管空間，並且芯的氣流通道向外殼的內部開口。
典型地，在換熱器芯和外殼之間具有間隙。沿著芯的側面，這種間隙的存在部分是由於管或板對和外殼內部之間的空間，部分是由於紊流增強插入物的邊緣和外殼內部之間的空間。如果留下開口，沿著芯的側面的間隙將允許高溫增壓空氣的過量旁通流動，會降低換熱器的效率。因此，對於外殼通常包括旁通阻擋元件，其具有指狀物延伸到在管或板對之間的空間的梳狀外形。具有這種類型的旁通阻擋元件的換熱器通常描述在美國臨時專利申請no.61/985588中，其專利申請日是2014年4月29日，其全部結合在此作為參考。
由於芯的不規則的形狀，難以提供能有效地阻擋旁通流動的、可以簡單地製備並且在換熱器的製造和使用期間保持就位的旁通密封。
還需要提供高可靠性同時避免有過高的材料和/或製造成本的氣體冷卻換熱器。
技術實現要素：
在實施例中，提供氣體/液體換熱器，其包括芯，芯具有長度、高度、和延伸整個芯的長度和高度的一對相對的側面。芯包括多個扁平管，其堆疊布置，在每個相鄰的一對所述扁平管之間提供空間，每個扁平管具有限定液體流動通道的中空內部，並且每個空間都限定氣流通道。每個扁平管具有沿著芯的長度延伸的一對外周邊緣，扁平管的外周邊緣部分地限定芯的側面。每個氣流通道具有一對開口端部和一對相對的側面，其中在相對側面之間限定每個所述氣流通道的寬度，氣流通道的相對側面部分地限定芯的側面。芯包括第一部分，在第一部分中扁平管具有大於每個氣流通道的寬度的第一寬度，其中在所述第一部分中，在扁平管的外周邊緣之間限定第一寬度。芯具有第二部分，在第二部分中扁平管具有基本上與每個氣流通道的寬度相同的第二寬度，其中在所述第二部分中，在扁平管的外周邊緣之間限定第二寬度。
換熱器進一步包括環繞芯的外殼。外殼包括具有氣體入口開口的入口端部和具有氣體入口開口的出口端部，其中氣體入口和出口開口與芯的氣流通道的開口端部連通。外殼包括至少一個側蓋，其沿著芯的至少一個側面延伸，並且與芯的至少一個側面間隔開，其中在芯的第一部分中在側蓋和芯的側面之間的第一間隙小於在芯的第二部分中在側蓋和芯的側面之間的第二間隙。
換熱器進一步包括側面密封，其至少部分地被接納在外殼的側蓋和芯的第二部分之間的間隙中。側面密封延伸整個芯的高度，並且具有大於第一間隙的厚度。
在實施例中，每個氣流通道都具有紊流增強插入物。在實施例中，每個紊流增強插入物包括由沿著芯的長度延伸的多個平行側壁限定的波狀翅片，其中側壁在它們的頂部和底部具有頂峰，在頂峰處它們彼此相連，並且連接至相鄰的某一所述扁平管。在實施例中，每個波狀翅片都具有一對側邊，在它們之間限定波狀翅片的寬度，其中至少一個波狀翅片的側邊通過所述波狀翅片的最末端的側壁限定，並且其中最末端的側壁基本上是不穿孔的，並且限定一個氣流通道的一個相對側面。
在實施例中，通過一個波狀翅片的所述最末端的側壁限定波狀翅片的每個側邊。在實施例中，每個所述波狀翅片具有限定其中提供的氣流通道寬度的寬度，由此通過一個所述波狀翅片的最末端的側壁限定每個氣流通道的每個相對側面。
在實施例中，每個扁平管包括一對芯板，芯板具有環繞升高的中心區域的平的外周凸緣，並且其中通過沿著芯的長度的所述平的外周凸緣的各部分限定所述管的外周邊緣。在實施例中，芯板的每個升高的中心區域和扁平管的每個液體流動通道都具有在芯的第二部分中的寬度，其小於芯的第一部分中的寬度。在實施例中，平的外周凸緣包括在芯的第二部分的向內延伸的部分。在實施例中，向內延伸的部分向內延伸最大量，該最大量基本上等於沿著芯的第一部分的平的外周凸緣的寬度。在實施例中，每個向內延伸的部分包括互鎖元件，其適合於接合併且保持側面密封的內緣。
在實施例中，芯的第二部分具有小於芯的第一部分長度的長度。
在實施例中，第二部分形成基本上延伸整個芯的全部高度的凹進通道。
在實施例中，芯進一步包括頂部和底部，並且其中外殼包括蓋住芯的頂部的頂蓋、蓋住芯的底部的底蓋、和蓋住芯的側面的一對所述側蓋。在實施例中，芯的底部與外殼的底蓋間隔開，並且在芯的底部和外殼的底蓋之間設置底部密封。在實施例中，芯的頂部與外殼的頂蓋間隔開，並且在芯的頂部和外殼的頂蓋之間設置頂部密封。在實施例中，頂部密封或底部密封部分地嵌入外殼的頂蓋或底蓋中的槽中。
在實施例中，密封是彈性的並且具有大於所述第二間隙的未壓縮的厚度。在實施例中，密封包括多個腿，腿具有在其第二部分接合芯的端部。在實施例中，密封是具有兩個所述腿的u形形狀。在實施例中，芯的第二部分包括互鎖元件，其接合和保持腿的端部。在實施例中，腿的端部具有增加厚度的部分，其適合於通過互鎖元件接合和保持。
在實施例中，側面密封、頂部密封和底部密封包括連續密封部件，其沿著芯的頂部、底部和側面延伸。在實施例中，連續密封的所有部分位於一單個橫向平面中。在實施例中，連續密封包括細長、彈性的部件。在實施例中，連續密封包括可包裹的角部分，其適合於在芯的側面和鄰接的頂部和底部之間包裹角。在實施例中，包裹的角部分包括凹口，其部分地經過連續密封的厚度延伸。在實施例中，凹口是v形的並且朝向芯開口。
在實施例中，換熱器包括兩個或多個所述側面密封，它們沿著芯的長度間隔開，並且其中芯包括兩個所述第二部分，其中扁平管具有基本上與每個氣流通道的寬度相同的第二寬度。
在實施例中，通過芯的冷卻劑入口和出口歧管限定每個氣流通道的一個相對側面。
附圖簡要說明
現在例如僅參考附圖描述本發明，其中：
圖1是示出了根據在此公開的第一實施例的換熱器外部的透視圖；
圖2是圖1換熱器的芯板的頂部透視圖；
圖3是芯邊緣的局部放大圖，還示出了外殼的側面密封和側蓋；
圖4是圖1換熱器的透視圖，其中外殼被部分地切掉；
圖5是圖1換熱器的側視圖，其中外殼部分地被切掉以示出芯；
圖5b是圖1換熱器的頂視圖，其沿著平行於芯板的平面切開；
圖5c示出了在角上接合的側面密封和底部密封的各部分；
圖6是示出了根據在此公開的第二實施例換熱器的外部的透視圖；
圖7是圖6換熱器的側視圖，其中外殼部分地被切掉以示出芯；
圖8是圖6換熱器的頂視圖，其中外殼被切掉以示出芯；
圖9是類似於圖8的頂視圖，但是沿著平行於芯板的平面被切開；
圖10是沿著圖7的線10-10′放大的橫截面；
圖11是沿著圖7的線11-11′放大的橫截面，為了清楚起見密封部件已經被移除；
圖12是圖6換熱器的芯板的分離的透視圖；
圖13是圖12芯板的一部分的局部放大圖；
圖14是側面密封被移除的芯的邊緣的局部放大圖；
圖15是芯邊緣的局部放大圖，還示出了外殼的側面密封和側蓋；
圖16是側面密封的一部分的分離的截面圖；
圖17是經過圖6換熱器的芯的第一部分的部分橫截面圖；
圖18是經過圖6換熱器的芯的第二部分的部分橫截面圖；
圖19示出了在角上接合的側面密封和頂部密封的部分；
圖20示出了直的構造的連續密封部件；
圖21示出了包裹換熱器芯的圖20的連續密封部件；
圖22是根據第三實施例的換熱器芯的透視圖；
圖23是圖23換熱器的側視圖，其中一部分外殼被切掉；
圖24是圖23換熱器的正視圖，其中一部分外殼被切掉；和
圖25是圖23換熱器的芯的分解圖。
詳細說明
現在參考圖1-5c描述根據第一實施例的換熱器10。
換熱器10是用於汽車的增壓空氣冷卻器，汽車通過需要壓縮增壓空氣的發動機來驅動，例如渦輪增壓內燃機或燃料電池發動機。換熱器10可以安裝在空氣壓縮機的下遊和發動機的空氣入口歧管的上遊，以在高溫、壓縮的增壓空氣到達發動機之前將它冷卻。然而，在某些實施例中，換熱器10可以與入口歧管集成，如以下進一步描述的。在下面的說明書中，經過換熱器10循環的冷卻劑是液體冷卻劑，其可以與發動機冷卻劑相同，並且其可以包括水或水/乙二醇混合物。
可以理解，用於空氣和冷卻劑的入口和出口開口的具體布置和位置將至少部分地基於車輛的進氣系統的具體構造，並且將根據一個到另一個應用而改變。
如圖1-5所示，換熱器10包括芯12、入口端部22、出口端部24、冷卻劑開口25、27、冷卻劑歧管54、56、和位於入口和出口端部22、24的氣體入口和出口開口30、32，其中芯12具有頂部14、底部16、第一和第二側面18、20。芯12具有在入口和出口端部22、24之間限定的長度l、在側面18和20之間限定的寬度w、和在頂部14和底部16之間限定的高度h。尺寸h和l在圖5中示出，並且與圖2中的芯板100相關地示出了尺寸l和w。
可以看出，芯12的第一側面18沿著長度l和高度h延伸，第二側面20也是同樣的。在本實施例中，芯12的整體形狀是矩形稜柱，其中芯12的寬度w大於芯12的長度l。
換熱器10的芯12典型地由金屬組成，例如鋁或鋁合金，其中芯12的構件通過釺焊接合在一起。如在此描述的所有相關實施例所使用的，術語「鋁」指的是包括鋁和它的合金。
芯12的結構是可變的，並且根據第一實施例的具體結構僅是可能的芯結構的一個實施例。芯12包括堆疊的扁平管48，每個管48具有限定冷卻劑流動通道50的中空內部，並且一對相對的外周邊緣26、28沿著芯12的長度l延伸，其中扁平管48的外周邊緣26、28部分地限定芯12的側面18、20。
扁平管48以堆疊布置，具有在相鄰的一對扁平管48之間提供的空間，這種空間限定多個氣流通道52。氣流通道52沿著芯12的長度l，從芯12的入口端部22延伸到出口端部24。如可以理解的，每個氣流通道52具有鄰近芯12的端部22、24的一對開口端部，和一對相對的側面，即沿著芯12的長度長度l延伸的第一側面51和第二側面53。在其相對的側面51、53之間限定每個氣流通道52的寬度w1(圖5b)，並且氣體流道52的相對的側面51、53部分地限定芯12的側面18、20。
縱向經過芯12延伸的氣流通道52可以具有紊流增強插入物，例如波狀翅片或紊流增強器，以便提供用於傳熱的增強的紊流和表面區域，並且提供對於芯12的結構支撐。在示出的實施例中，紊流增強插入物包括多個波狀翅片62。每個波狀翅片62具有一對側邊63、65，在它們之間限定波狀翅片62的寬度w2，如圖5b所示。在某些實施例中，寬度w2相應於或基本上等同於其所在的氣流通道52的寬度w1。然而，在本實施例中，每個波狀翅片62的寬度w2小於提供其所在的氣流通道52的寬度w1，如以下進一步描述的。
如使用在此的，術語「翅片」和「紊流增強器」指的是具有多個通過側壁連接的軸向延伸的脊或頂峰的波狀紊流增強插入物，脊是圓潤或扁平的。如在此限定的，「翅片」具有連續脊，而「紊流增強器」具有沿著它們的長度間斷的脊，以便使經過紊流增強器的軸向流動是扭曲的。紊流增強器有時指的是偏置或刀型(lanced)帶狀翅片，並且這種紊流增強器的實施例描述在美國專利no.re.35890(so)和美國專利no.6273183(so等人)中。s0和so等人的專利全部結合在此作為參考。
本實施例的波狀翅片62顯示為圖5b中的交叉陰影區域。然而，本實施例的波狀翅片與如下所述的第二實施例相同，包括沿著芯12的長度l延伸的多個平行側壁44，其中側壁44在它們頂部和底部具有頂峰46，沿著頂峰46它們彼此連接並且連接至相鄰扁平管48。如在圖10、11、17和18示出的波狀翅片62相應於本實施例的波狀翅片62。
通過波狀翅片62限定的波紋在芯12的端部22、24開口。通過一個波狀翅片62的最末端的側壁44限定波狀翅片62的每個側邊63、65。
可以從圖5b看出，每個波狀翅片62的一個側邊63位於一個氣流通道52的第一側面51，並且沿著第一側面51延伸。每個波狀翅片62的另一個側邊65與一個氣流通道52的第二側面53間隔開，如以下描述的。沿著位於氣流通道52的第一側面51的波狀翅片62的側邊63，至少最末端的一個側壁44是基本上不穿孔的。有利的是，至少位於每個波狀翅片62的第一側邊63的最末端的側壁44是基本上不穿孔的，以便使從波狀翅片62逸出和旁通的氣體的量最小化。朝向(但是間隔)氣流通道52的第二側面53設置的波狀翅片62的相對的側邊65，可以類似地是基本上不穿孔的。在各實施例中，希望提供具有百葉窗或其它類型穿孔(沒有示出)的側壁44，至少最末端的側壁44是可以變形的，以便基本上封閉穿孔，或波狀翅片62可以具有多個區段，包括具有百葉窗或其它穿孔的中心區段、和沿著側邊63、65設置的不穿孔的一個或二個邊緣區段。
管48可以是各種不同的結構，並且由一對芯板100組成(圖2)，每個都具有環繞升高的中心區域104的平的外周凸緣102。扁平管48由以面對面關係接合在一起的一對芯板100形成，其中芯板100沿著它們的外周凸緣102例如通過釺焊密封地接合在一起。在裝配的管48中，在接合的板100的升高的中心區域104之間限定冷卻劑流動通道50，並且通過接合的外周凸緣102繞它的邊緣密封冷卻劑流動通道50。本實施例的芯板100是互相鏡像的，並且選擇性地是相同的。
如圖所示，沿著芯12的長度延伸的所述平的外周凸緣102部分限定扁平管48的外周邊緣26、28。
芯12的冷卻劑流動通道50通過一對冷卻劑歧管54、56連接。在示出的實施例中，通過在構成管48的每個板100中設置有孔的、直立的凸起部或鼓泡55、57來形成歧管54、56，相鄰板對的凸起部相連以形成連續歧管54、56。歧管54、56與每個冷卻劑流動通道50連通，並且從頂部14到底部16延伸通過芯12的整個高度。歧管54、56的下端部靠近底板58，底板58限定芯12的底部16，而通過頂板60限定芯12的頂部14，冷卻劑開口25、27限定在頂板60中。
在根據第一實施例的換熱器10中，冷卻劑歧管54、56兩個都位於靠近芯12的第二側面20，鄰近邊緣28，冷卻劑流動通道50是u形，如從圖2和5b中可以看出的。由此，空氣和冷卻劑換熱器10中的流動方向是基本上互相垂直的(交叉流動布置)。在在此描述的其它實施例中，冷卻劑歧管可以沿著芯12的長度l間隔開，由此空氣和冷卻劑流動可以以相反的方向(逆流布置)或以相同的方向(同向流動布置)流動。
換熱器10進一步包括環繞芯12的外殼34，外殼具有入口端部分36和出口端部分38。入口端部分36包括與芯12的氣體入口開口30連通的氣體入口開口40，其直接或間接地與例如空氣壓縮機(沒有示出)的車輛發動機系統的上遊構件連接。出口端部分38包括與芯12的氣體出口開口32連通的氣體出口開口42，其直接或間接地與例如入口歧管(沒有示出)的車輛發動機系統的下遊構件連接。在某些實施例中，外殼34可以包括車輛發動機的入口歧管，而在這樣情況下，芯12的氣體入口開口32可以直接與車輛發動機(沒有示出)連通。在下面的說明中，可以理解，相關的外殼34包括外殼是入口歧管的實施例。
為了便於組裝，外殼34典型地包括兩個或多個單獨形成的區段，例如在上述美國專利申請no.61/985588中描述的。然而，外殼34的具體結構對於理解本發明不是必需的，因此這種細節從本討論和附圖中省略了。
外殼34包括沿著芯12的至少一個側面18或20延伸、並與其間隔的至少一個側蓋68或70。在示出的實施例中，外殼34是連續的並且環繞芯12的，包括蓋住芯12的側面18、20的一對所述側蓋68、70，並且進一步包括蓋住芯12的頂部14的頂蓋64、和蓋住芯12的底部16的底蓋66。與端部分36、38一起，外殼34的蓋64、66、68、70形成圍繞芯12的基本上連續的罩，只是在用於氣體和冷卻劑的入口和出口開口處除外。
在本實施例中，外殼34的頂蓋64可以與外殼34的其餘部分分開，由此芯12可以落入外殼34中，並且然後將頂蓋64密封至外殼34的其餘部分。選擇性地，在本實施例中，頂蓋64與芯12成整體，包括相對厚的、扁平的凸緣板160(圖5)，其可以由鋁構成並且它的底部表面釺焊到芯12的頂板60上。凸緣板160具有一對冷卻劑開口72、74，其與冷卻劑歧管54、56連通，並且凸緣板160的頂部表面具有一對冷卻劑配件78、80。凸緣板160的邊緣可以通過任何適當的方法密封地連接到外殼34的其餘部分，例如機械連接、釺焊或熔焊的方法。涉及外殼34的術語「頂部」和「底部」是為方便起見的術語，並且不是必須表示使用時外殼34需要具有任何特別的定位。
芯板100和頂板60的冷卻劑開口25、27提供在歧管54、56和冷卻劑開口72、74之間的連通，冷卻劑開口72、74設置在外殼34的頂蓋64(即在本實施例中的凸緣板160)上。此外，冷卻劑配件78、80與相應的冷卻劑開口72、74連通，並且適於連接到冷卻劑循環系統(沒有示出)中的冷卻劑管路(沒有示出)。
在第一實施例中，芯12的兩個側面18、20與相應的外殼34的側蓋68、70間隔開，並且芯12的底部16與外殼34的底蓋66間隔開。在這種特定的實施例中，如上所述的，芯12的頂部14與限定外殼34的頂蓋64的凸緣板160直接接觸。在其它實施例中，在芯12的頂部14和頂蓋66之間的空間小到可以忽略旁通流動。
波狀翅片62提供芯12對氣流的一定量的阻力，因此被冷卻的氣體傾向於旁通過波狀翅片62，並且流動經過位于波狀翅片62的側邊63、65外部的任何空間，包括在外殼34和芯12之間的任何空間，該空間允許在外殼34的氣體入口開口40和氣體出口開口42之間的自由流動，例如在上述的外殼34和芯12之間的空間內流動。類似地，由於在氣流通道52之內的歧管54、56的位置，被冷卻的氣體傾向於圍繞歧管54、56的外部邊緣流動，經過在芯12和外殼34之間的空間。
在芯12和外殼34的側蓋68、70之間的空間最優地在圖3和5b中示出。這種空間部分地由在管48的外周邊緣26、28和外殼34的側蓋68、70之間的空間、部分地由在波狀翅片62的側邊63和外殼34的側蓋68之間的空間、以及部分地由在冷卻劑入口和/或出口歧管54、56的外部邊緣和外殼34的側蓋70之間的空間形成。如果留下敞開口，這種空間將允許氣體的過量旁通流動，會降低換熱器10的效率。
在第一實施例的芯結構中，管48的外周邊緣26、28由芯板100的外周凸緣102組成，管48由芯板100形成。如圖5b中可以看出的，波狀翅片62的側邊63不延伸到管48的外周凸緣102的的外周邊緣26處。因此，芯12的第一側面18具有不規則的梳狀形狀。正如以上的討論，難以獲得對於這種不規則表面的可靠密封。
類似地，冷卻劑入口和出口歧管54、56不會沿著芯12的第二側面20延伸到外周凸緣102的外周邊緣28，並且因此，第二側面20具有難以密封的不規則的梳狀形狀。
根據第一實施例，通過改變第一和第二側面18、20的形狀而克服相對芯12的第一和第二側面18、20形成密封方面的困難。在這點上，芯12包括至少一個第一部分106，其中扁平管48具有寬度w(在所述第一部分106中、並且在圖2和5b示出的在外周邊緣26和28之間測量)，寬度w大於以上限定的每個氣流通道52的寬度w1。
在芯12的第一部分106，僅在管48的各部分之間設置波狀翅片62，冷卻劑循環經過管48的這些部分，通過芯板100的升高的中央部分限定這些部分。因此，沿著芯12的第一側面18，波狀翅片62的側邊63終止於或鄰近冷卻劑流動通道50的邊緣。類似地，在芯12的第二側面20，在管48的各部分設置歧管54、56，冷卻劑循環經過管48的這些部分，因此，沿著芯12的第二側面20，歧管54、56的外邊緣位於或鄰近冷卻劑流動通道50的邊緣。
因此，在芯12的第一部分106，芯板100的密封的外周凸緣102沿著第一側面18向外突出超過波狀翅片62的邊緣63，並且類似地，密封的外周凸緣102沿著第二側面20向外突出超過歧管54、56的外緣，沿著第一和第二側面18、20兩者產生不規則的梳狀形狀，如上所述的。三個這種第一部分106包括在本實施例中，並且在圖5b中標記為106a、106b和106c。
同樣如在圖5b中示出的，根據本實施例的芯12也包括至少一個第二部分108，其中扁平管48具有寬度w3(在第二部分108的外周邊緣26和28之間測量，並且在圖5b中示出)，寬度w3基本上與每個氣流通道52的寬度w1相同。本實施例包括兩個所述第二部分，在圖5b中標記為108a和108b。
這種芯12的較小的第二部分108，通過使在這些第二部分108中的外周凸緣102朝向扁平管48的中間向內地延伸而形成。這導致芯板100的升高的中央部分104的寬度局部減小，並且相應地減小在第二部分108中的冷卻劑流動通道50的寬度，而氣流通道52的寬度w1和波狀翅片62的寬度w2在整個第一和第二部分106、108是一樣的。在第二部分108減小的寬度是足夠的，由此使得在每個第二部分108的至少一部分的外周邊緣26、28之間的寬度w3基本上與氣流通道52的寬度w相同，在可接受的製造公差之內。從附圖可以看出，寬度w3相應於在第二部分108之內的外周邊緣26、28之間的最小寬度，而且外周凸緣102的寬度在第二部分108是稍微可變的。重要的是要注意到，外周凸緣102的某一最小寬度必須保持在第二部分108之內，以確保冷卻劑流動通道50的可靠密封，並且這種需要是在這種區域的冷卻劑流動通道50變窄的原因。
對於上述構造，如最好在圖3和5b中示出的，具有在芯12的第一部分106的在側蓋70和芯12的第二側面20之間的第一間隙110，第一間隙110小於在芯12的第二部分108的在側蓋70和芯12的第二側面20之間的第二間隙112。類似的第一和第二間隙110、112存在於芯12的第一側面18和外殼的側蓋68之間，如圖5b所示。可以理解，第二間隙112是在外殼34和芯12的每個第二部分108之間的距離，更具體的是在外殼34和第二部分108的那些部分之間的距離，其中在外周邊緣26、28之間的寬度w3基本上與氣流通道52的寬度w相同，在可接受的製造公差之內。
沿著芯12的長度l的芯12的第一和第二部分106、108的位置和相對的長度是可變的。例如，在本實施例中，第二部分108a、108b靠近芯12的端部，並且設置三個部分106a、106b和106c。在其它實施例中，可以是一個第二部分108，其可以位於沿著芯12的長度l的任何地方。
在本構造中，第一部分106的長度(即106a、106b和106c結合的長度)大於第二部分108a、108b單獨的和結合的長度，其中是沿著芯12的長度l測量各部分106、108的長度。部分106、108的長度可以根據這些示出的改變。然而，根據以下的說明明顯的是，基於許多原因，希望使第二部分108比第一部分106更短。
如上所述的，芯12的第二部分108通過使芯板100的外周凸緣102的部分114向內延伸而形成。外周凸緣102向內延伸的最大量可以大約等於外周凸緣102的寬度。如可以從圖3和5b看出的，由於減小了中心區域104和冷卻劑流動通道50的寬度，凸緣102沿著芯10的第一側面18的向內延伸導致波狀翅片62的邊緣部分延伸超過芯板100的升高的中心區域和冷卻劑流動通道50，如圖5b的左側所示。由此，波狀翅片65的側邊63在外周凸緣102向內延伸的部分114上是未支撐的，在波狀翅片62的未支撐的部分和相鄰的扁平管48之間留下小間隙98(圖11中示出)。發明人已經發現，由於它們的尺寸小並且由於氣體必須沿著扭曲的路徑流過間隙98，這種間隙98不會導致顯著的旁通氣流。可以理解，換熱器10的芯12的外觀，如圖5b的左側所示，當在延伸經過芯12的高度h的面取橫截面時，具有與圖11和12示出的換熱器200的芯12基本上相同的外觀。
在第一實施例中，設置芯12的較窄的第二部分108以形成相對窄的側面通道116、118，側面通道116、118基本上在整個芯12的全部高度h上延伸。這種側面通道116、118對於芯12的長度l基本上直角地延伸，不過可以理解，在某些實施例中，側面通道116、118可以改為相對於長度l成角度。一個側面通道116的特寫在圖14中示出，並且根據本實施例的側面通道116、118在外觀上是相同的。沿著芯12的每個側面18、20設置至少一個側面通道116、118。例如，在根據第一實施例的換熱器10中，具有沿著芯12的第一側面18的兩個側面通道116，和沿著芯12的第二側面20的兩個側面通道118。
換熱器10進一步包括至少一個側面密封120和至少一個側面密封122。每個側面密封120至少部分地接納在沿著芯12的第一側面18的第二間隙112和側面通道116中，並且每個側面密封122至少部分地接納在沿著芯12的第二側面20的第二間隙112和側面通道118中。側面密封120、122延伸整個芯12的高度h和側面通道116、118的高度。
以下說明將主要聚焦於每個側面密封120的特徵，可以理解，每個側面密封122在本實施例中是相同的。在下面的說明中，可以參考第二實施例的側面密封，如圖16-19所示，除非以下要特別注意的，否則其與側面密封120、122相同。
能夠看出，側面密封120具有至少一個外緣124和至少一個內緣126，外緣124相對外殼34的側蓋68基本上密封接合地被接納，內緣126在第二部分108的一個中，以相對芯12的第一側面18，即相對扁平管48的外周邊緣26和沿著波狀翅片62的側邊63設置的最末端的側壁44基本上密封接合地被接納。如從圖16可以看出的，側面密封120、122具有厚度t，並且這種厚度大於第一間隙110的寬度。
類似地，側面密封122具有至少一個外緣124和至少一個內緣126，外緣124相對於外殼34的側蓋70基本上密封接合地被接納，內緣126在第二部分108中，即相對於扁平管48的外周邊緣28，並且以非常鄰近或與一個冷卻劑入口和出口歧管54、56接觸的方式，相對於芯12的第二側面20基本上密封接合地被接納。這最好是在圖3中可見的。
側面密封120的內緣和外緣126、124是直邊的，意味著側面密封120的結構在形狀上相對簡單，並且生產時比具有已知的梳狀內緣的密封更便宜。例如，側面密封120可以只通過擠壓產生，隨後通過將擠出的外形切割成所需長度的區段。替換地，側面密封120可以通過任何其它適當的方法生產，例如模製生產。
側面密封120可以由例如泡沫聚合物的彈性材料形成。在此，側面密封120是彈性的，它具有當被接納在芯12和外殼34之間時足夠承受某些壓縮的厚度。例如，側面密封120可以具有大於第二間隙112寬度的未壓縮的厚度。
側面密封120的橫截面形狀是高度可變的。例如，側面密封120可以具有簡單的截面形狀，如正方形、矩形、圓形、橢圓形等。在本實施例中，並且如圖16所示，側面密封120具有u形外形，一對腿128、130從彎曲的基底區段132延伸出來，基底區段形成側面密封120的外緣124並且接合側蓋68。腿128、130具有自由端134、136，它們位於側面密封120的內緣126並且接合芯12的側面18。
儘管側面密封120是u形並且具有兩個腿128、130，但可以理解，側面密封120可以有多於兩個腿128、130，例如側面密封120可以具有三個或四個腿。而且，儘管側面密封120定位為使腿128、130的自由端134、136接合芯12的第一側面18，並且基底區段132接合外殼34的側蓋68，但可以理解，在某些實施例中這種定位可以是反向的，即彎曲的基底區段132接合芯12的第一側面18，並且腿128、130的自由端134、136接合外殼34的側蓋68。
設置具有多個腿128、130的側面密封120是有好處的，因為腿128、130提供與芯12的多個接觸點，每個自由端134、136均形成與芯12的第一側面18的密封。這種布置提供迷宮式密封，藉此使流動經過在芯12的第一側面18和腿128、130之一的自由端134、136之間的小空間的任何氣體將在腿128、130之間的空間中減少能量。設置多個密封120也能提供類似的好處，因為它們提供沿著芯12的長度l的多個密封點。
在本實施例中，腿128、130也有助於將側面密封120保持在芯12的第一側面18中形成的側面通道116中的適當位置。在這方面，芯12的第二部分108a、108b，並且更具體地是在第二部分108a、108b之內的外周凸緣102，可以是能提供與側面密封120確實互鎖的形狀。這有助於在製造和使用換熱器10期間將側面密封120保持在側面通道116中，並且避免對例如粘合的其它保持方法的需求。
如最好在圖2和13中可見的，芯12的每個第二部分108可以包括互鎖元件138，其適合於接合和保持側面密封120的腿128、130的自由端134、136。例如，自由端134、136可以相對於腿128、130的其餘部分增加厚度，並且芯12的互鎖元件138可以包括相應形狀地凹進140，其形狀為能以過盈配合保持自由端134、136。可以理解，有許多可能的形狀和構造實現將自由端134、136保持在凸緣102中。
如上所述的，在芯12的頂部14和外殼34的頂蓋64之間，和/或在芯12的底部16和外殼34的底蓋66之間的旁通流動也是可能的。在本實施例中，在芯12的底部16和外殼34的底蓋66之間具有空間，因此換熱器10包括在芯12的底部16和外殼34的底蓋66之間的底部密封142。在其它實施例中，可以在芯12的頂部14和外殼34的頂蓋64之間提供類似的頂部密封(沒有示出)，或另外附加或代替底部密封142。
以下是對底部密封142的特徵的說明，並且特別參考圖5c。因為底部密封142的一些元件與側面密封120的特徵相同，所以它們用同樣的附圖標記標識。
底部密封142具有外緣124和至少一個內緣126，外緣124相對外殼34的底蓋66基本上密封接合地被接納，內緣126相對芯12的底部16，更具體地說相對底板58，基本上密封接合地被接納。底部密封142的內緣和外緣126、124是直邊的，因此底部密封142可以僅通過擠壓或模製生產。底部密封142可以由例如泡沫聚合物的彈性材料形成，並且可以具有大於在芯12的底部16和外殼34的底蓋66之間間隙寬度的未壓縮的厚度，由此在安裝期間它將承受壓縮。底部密封142的橫截面形狀是高度可變的。例如，底部密封142可以具有簡單的橫截面形狀，如正方形、矩形、圓形、橢圓形、u形或上面描述的側面密封120的任何其它形狀。在第一實施例中，底部密封142具有扁平、矩形的外形。
芯12的頂部14和底部16不包括相應於側面通道116、118的保持特徵。然而，如下所述的，在換熱器10的製造和使用期間，在此描述的換熱器可以包括可靠地保持底部和頂部密封142、144的特徵。
儘管在此描述的密封120、122、142可以分別單獨形成和安裝在換熱器10中，但也可能將兩個或多個這種密封結合成集成的密封結構。例如，如圖5c所示，側面密封120和/或122的一個或兩者可以集成為具有頂部密封142的單個結構，在此相當於一個連續密封部件150，其沿著頂部並且沿著芯12的一側或兩側18、20延伸。這種集成的密封結構可以通過例如模製而生產。
現在下面描述根據第二實施例的換熱器200。換熱器200包括許多與上面描述的換熱器10相同的元件。這種同樣的元件在附圖和在下面說明中用同樣的附圖標記標識，並且與換熱器10連接的這種元件的說明同樣適用於換熱器200。
換熱器200是用於汽車的增壓空氣冷卻器，汽車通過需要壓縮增壓空氣的發動機驅動，例如渦輪增壓內燃機或燃料電池發動機。換熱器200可以安裝在空氣壓縮機的下遊和發動機的空氣入口歧管的上遊，以在高溫、壓縮的增壓空氣到達發動機之前將它冷卻。然而，在某些實施例中，換熱器200可以與入口歧管集成，如上所述的。經過換熱器200循環的冷卻劑是液體冷卻劑，其可以與發動機冷卻劑相同，例如是水或水/乙二醇混合物。
如圖6-11所示，換熱器200包括芯12、入口端部22、出口端部24、冷卻劑開口25、27、冷卻劑歧管54、56、和位於入口和出口端部22、24的氣體入口和出口開口30、32，其中芯12具有頂部14、底部16、第一和第二側面18、20。芯12具有在入口和出口端部22、24之間限定的長度l、和在頂部14和底部16之間限定的高度h。可以看出，側面18沿著芯12的長度l和高度h延伸，相對的側面20也是。
芯12包括堆疊的扁平管48，每個管48具有限定冷卻劑流動通道50的中空內部，並且外周側邊26、28沿著芯12的長度l延伸。扁平管48以在相鄰的一對扁平管48之間提供空間的形式堆疊布置，這種空間限定多個氣流通道52。氣流通道52沿著芯12的長度l從入口22延伸到芯12的出口端部24。如可以理解的，每個氣流通道52具有鄰近芯12的端部22、24的一對開口端部，和沿著芯12的長度l延伸的一對基本上封閉的側面51、53。在其基本封閉的側面51、53之間限定每個氣流通道52的寬度w1(圖9)。
換熱器200的紊流增強插入物包括多個波狀翅片62。每個波狀翅片62具有一對側邊63、65，在它們之間限定波狀翅片62的寬度w2，如圖9所示。在第二實施例中，寬度w2相應於或基本上與在其中提供的氣流通道52的寬度w1相同。
通過沿著芯12的長度l延伸的多個平行側壁44限定波狀翅片62，其中側壁44在它們的頂部和底部具有頂峰46，沿著頂峰46它們彼此連接並且連接到相鄰的扁平管48。由此，每個波狀翅片62由一排橫向延伸的波紋構成，其在芯12的端部22、24開口。
沿著波狀翅片62的兩側63、65，最末端的一個側壁44基本上是不穿孔的，並且限定一個氣流通道52的一個基本上封閉的側面51或53。有利的是，至少最末端的側壁44基本上是不穿孔的，以便使從氣流通道52和波狀翅片62逸出並且旁通的氣體量最小化。在實施例中，希望的是提供具有百葉窗或其它類型穿孔(沒有示出)的側壁44，最末端的側壁44可以變形，以便基本上封閉穿孔，或波狀翅片62可以設置成多個區段，包括具有百葉窗或其它穿孔的中心區段、和沒有穿孔的兩個邊緣區段。
芯12的冷卻劑流動通道50通過一對冷卻劑歧管54、56連接，如圖7所示。在第二實施例中，通過在構成管48的每個板100中設置有孔的、直立的凸起部或鼓泡55、57(圖12中示出)來形成歧管54、56，相鄰板對的凸起部相連以形成連續歧管54、56。歧管54、56與每個冷卻劑流動通道50連通，並且從頂部14到底部16延伸通過芯12的整個高度。歧管54、56的下端部靠近底板58，底板58限定芯12的底部16，而通過頂板60限定芯12的頂部14，冷卻劑開口25、27限定在頂板60中。
冷卻劑歧管54、56沿著芯12的長度l間隔開，因此空氣和冷卻劑流可以以相反的方向(逆流布置)或以相同的方向(同向流動布置)流動。
換熱器200進一步包括環繞芯12的外殼34，外殼具有入口端部分36和出口端部分38。外殼34包括沿著芯12的至少一個側面18或20延伸並且與之間隔開的至少一個側蓋68或70。在第二實施例中，外殼34是連續的並且環繞芯12，包括蓋住芯12側面18、20的一對所述側蓋68、70，並且進一步包括蓋住芯12頂部14的頂蓋64、和蓋住芯12底部16的底蓋66。與端部分36、38一起，外殼34的蓋64、66、68、70形成圍繞芯12的基本上連續的罩，只是在用於氣體和冷卻劑的入口和出口開口處除外。
頂板60的冷卻劑開口25、27提供在歧管54、56和冷卻劑開口72、74之間的連通，冷卻劑開口72、74設置在外殼34的頂蓋64上。外殼34進一步包括一對冷卻劑配件78、80，冷卻劑配件78、80與相應的冷卻劑開口72、74連通，並且適於連接到冷卻劑循環系統(沒有示出)中的冷卻劑管路(沒有示出)。利用管接頭將配件78、80密封地連接到芯12，管接頭被釺焊到芯上，並且裝配在安裝於外殼34的冷卻劑開口72、74之內的套環中。
芯12的兩個側面18、20與相應的外殼34的側蓋68、70間隔開，並且芯12的頂部14與外殼34的頂蓋64間隔開。在這種特定的實施例中，芯12的底部16可以直接與外殼34的底蓋66接觸，或在芯12的底部16和底蓋66之間的空間小到可以忽略旁通流動。
如最好在圖8、9、15、17和18中可見的，芯12的側面18、20與外殼34的側蓋68、70間隔開。這種空間部分地由在管48的外周側邊26、28(圖8和9)和外殼34的側蓋68、70之間形成，並且部分地由在波狀翅片62的側邊63、65(圖9)和外殼34的側蓋68、70之間的空間形成。如果留下敞開口，這種空間將允許氣體的過量旁通流動，會降低換熱器200的效率。
在附圖示出的芯結構中，管48的邊緣由芯板100的外周凸緣102組成，管48由芯板100形成。如圖9中可以看出的，波狀翅片62的寬度w2大約與芯板100的升高的部分104的寬度相同。因此，插入物62不延伸到管48的外周凸緣的邊緣26、28。因此，芯12的側面18、20具有不規則的梳狀形狀。正如以上的討論，這難以實現在芯12的側面18、20和外殼34之間的可靠密封。
通過改變側面18、20的形狀而克服相對於芯12的側面18、20形成密封方面的困難。在這方面，芯12包括至少一個第一部分106，在其中扁平管48具有寬度w(在所述第一部分106的外周側邊26和28之間測量，如圖12所示)，其大於每個氣流通道52的寬度w1。在芯12的這種區域中，僅在循環冷卻劑的管48的這些部分之間提供波狀翅片62，波狀翅片62通過芯板100的升高的部分104限定，終止在冷卻劑流動通道50的邊緣。因此，在芯12的第一部分106，芯板100的密封的外周凸緣102向外突出超過波狀翅片62的邊緣63、65，沿著芯12的兩側18、20產生不規則的梳狀形狀。本實施例中包括三個這種第一部分106，並且在圖12中標記為106a、106b和106c。
還如圖12示出的，芯12也包括至少一個第二部分108，其中扁平管48具有寬度w3(在第二部分108中的外周側邊26和28之間測量)，其基本上與每個氣流通道52的寬度w1相同。本實施例包括兩個所述第二部分，圖12中標記為108a和108b。這種芯12的較小的第二部分108通過使在這些第二部分108中的外周凸緣102朝向扁平管48的中間向內延伸而形成。這導致芯板100的升高的中心部分104的寬度局部減小，並且相應減小在第二部分108中的冷卻劑流動通道50的寬度，而氣流通道52的寬度w1和波狀翅片62的寬度w2在整個第一和第二部分106、108保持不變。在第二部分108減小的寬度是足夠的，由此使得在每個第二部分108的至少一部分的外周側邊26、28之間的寬度w3基本上與氣流通道52的寬度w1和波狀翅片62的寬度w2相同，在可接受的製造公差之內。
從附圖可以看出，第二寬度w2相應於在第二部分108之內在外周側邊26、28之間的最小寬度，而且外周凸緣102的寬度在第二部分108中是稍微可變的。重要的是要注意到，外周凸緣102的某一最小寬度必須保持在第二部分108之內，以便確保冷卻劑流動通道50的可靠密封，並且這種需要是在第二部分108中的冷卻劑流動通道50變窄的原因。
對於上述構造，如最好在圖15中示出的，具有在芯12的第一部分106中在側蓋68和芯12的側面18之間的第一間隙110，第一間隙110小於在芯12的第二部分108中在側蓋68和芯12的側面18之間的第二間隙112。在本實施例中，芯12是對稱的，因此相同的第一和第二間隙110、112存在於芯12的側面20和外殼的側蓋70之間。可以理解，第二間隙112是在外殼34和芯12的第二部分108之間的距離，更具體的是在外殼34和第二部分108的那些部分之間的距離，其中在外周側面邊緣26、28之間的寬度w3基本上與氣流通道52的寬度w1和波狀翅片62的寬度w2相同，在可接受的製造公差之內。
沿著芯12的長度l的芯12的第一和第二部分106、108的位置和相對的長度是可變的。例如，在本實施例中，第二部分108a、108b靠近芯12的端部，並且設置三個第一部分106a、106b和106c。
在本實施例中，第一部分106的長度(即，106a、106b和106c結合的長度)大於第二部分108a、108b單獨的和結合的長度，其中部分106、108的長度是沿著芯12的長度l測量的。
外周凸緣102向內延伸的最大量可以大約等於外周凸緣102的寬度。由於減小了中心區域104和冷卻劑流動通道52的寬度，凸緣102的向內延伸導致鄰近邊緣63、65的波狀翅片62的邊緣部分延伸超過芯板100的升高的中心區域104和冷卻劑流動通道52。由此，波狀翅片62在向內延伸的部分114是未被支撐的，在插入物62的未支撐的部分和相鄰的扁平管48之間留下小的間隙98。
設置芯12較窄的第二部分108，使得基本上延伸芯12的整個全部高度h形成相對窄的側面通道116、118。這種側面通道116、118以基本上直角相對於芯12的長度l延伸。
換熱器200進一步包括一對側面密封120和一對側面密封122。每個側面密封120、122至少部分地被接納在芯12的第二部分108a或108b和外殼34的側蓋68之間的第二間隙112中，即至少部分地被接納在側面通道116中。側面密封120、122延伸整個芯的高度h和側面通道116、118的高度。如從圖9、15和16可以看出的，側面密封120、122具有厚度t，其大於第一間隙110的寬度。
以下說明將集中於每個側面密封120的特徵，可以理解，每個側面密封122在本實施例中都是相同的。
可以看出，側面密封120具有至少一個外緣124和至少一個內緣126，外緣124相對外殼34的側蓋68基本上密封接合地被接納，內緣126在第二部分108中，以相對芯12的側面18，即相對扁平管48的外周側面邊緣24和波狀翅片62最末端的側壁44基本上密封接合地被接納，其限定一個氣流通道52的基本上封閉的側面51或53。
側面密封120的內緣和外緣126、124是直邊的，意味著側面密封120的結構在形狀上相對簡單，並且生產時比具有已知的梳狀內緣的密封更便宜。例如，側面密封120可以只通過擠壓或模製產生，隨後通過將擠出的外形切割成所需長度的區段。
側面密封120可以由例如泡沫聚合物的彈性材料形成。在此，側面密封120是彈性的，它具有當被接納在芯12和外殼34之間時足夠承受某些壓縮的厚度。例如，側面密封120可以具有大於第二間隙112寬度的未壓縮的厚度。
側面密封120的橫截面形狀是高度可變的。例如，側面密封120可以具有簡單的截面形狀，如正方形、矩形、圓形、橢圓形等。在本實施例中，側面密封120具有u形外形，一對腿128、130從彎曲的基底區段132延伸出來，基底區段形成側面密封120的外緣124並且接合側蓋68。腿128、130具有自由端134、136，它們位於側面密封120的內緣126並且接合芯12的側面18。
儘管側面密封120是u形的並且具有兩個腿128、130，但可以理解，側面密封120可以有多於兩個腿128、130，例如側面密封120可以具有三個或四個腿。而且，儘管側面密封120定位為使腿128、130的自由端134、136接合芯12的第一側面18，並且基底區段132接合外殼34的側蓋68，但可以理解，在某些實施例中這種定位可以是反向的，即彎曲的基底區段132接合芯12，並且腿128、130的自由端134、136接合側蓋68。
腿128、130也有助於將側面密封120保持在芯12的側面18中形成的側面通道116中的適當位置。在這方面，芯12的第二部分108a、108b，並且更具體的是在第二部分108a、108b之內的外周凸緣102，可以是能提供與側面密封120確實互鎖的形狀。這有助於在製造和使用換熱器200期間將側面密封120保持在側面通道116中，並且避免對例如粘合的其它保持方法的需求。
如最好在圖13-15中可見的。芯12的每個第二部分可以包括互鎖元件138，其適合於接合和保持側面密封120的腿128、130的自由端134、136。例如，自由端134、136可以相對於腿128、130的其餘部分增加厚度，並且芯12的互鎖元件138可以包括相應形狀的凹進140，其形狀為能以過盈配合保持自由端134、136的形狀。可以理解，有許多可能的形狀和構造實現將自由端134、136保持在凸緣102中。
如上所述的，在芯12的頂部14和外殼34的頂蓋64之間，和/或在芯12的底部16和外殼34的底蓋66之間的旁通流動也是可能的。在本實施例中，在芯12的頂部14和外殼34的頂蓋64之間具有空間，因此換熱器200包括在芯12的頂部14和外殼34的頂蓋64之間的頂部密封142。在其它實施例中，可以在芯12的底部16和外殼34的底蓋66之間提供類似的底部密封(沒有示出)，或另外附加或代替頂部密封142。
以下是對頂部密封142的特徵的說明，並且特別參考圖7、10和19。因為頂部密封142的許多元件與側面密封120的特徵相同，所以它們用同樣的附圖標記標識。
如圖7和10所示，頂部密封142具有外緣124和至少一個內緣126，外緣124基本上相對於外殼3的頂蓋64密封接合地被接納，內緣126基本上相對於芯12的頂部14，更具體地說相對於頂板60，密封接合地被接納。頂部密封142的內緣和外緣126、124是直邊的，因此頂部密封142可以僅通過擠壓產生。頂部密封142可以由例如泡沫聚合物的彈性材料形成，並且可以具有大於在芯12的頂部14和外殼34的頂蓋64之間的間隙寬度的未壓縮的厚度，由此在安裝期間它將承受壓縮。頂部密封142的橫截面形狀是高度可變的。例如，頂部密封142可以具有簡單的橫截面形狀，如正方形、矩形、圓形、橢圓形、u形或上面描述的側面密封120的其它任何形狀。在圖19的實施例中，頂部密封142具有u形外形，其與側面密封120稍有不同。然而，出於以下解釋的原因，頂部密封142和底部密封144可以具有與側面密封120、122相同的外形。
儘管芯12的頂部14和底部16不包括相應於側面通道116、118的保持特徵，但在換熱器200的製造和使用期間，換熱器200可以包括將底部和頂部密封142、144可靠地保持的特徵。
例如，如圖10所示，頂部密封142可以部分地嵌入在外殼34的頂蓋64中的槽146中。類似地，當使用底部密封時，它可以嵌入在外殼34的底蓋66中的類似的槽中(沒有示出)。通過利用在芯12和/或外殼34之間的粘合，可以加強頂部密封142和/或底部密封的保持。
代替在外殼34中設置保持槽146或148，或除此之外還可能的是在頂板58和/或底板60中結合保持特徵(沒有示出)以保持頂部密封142或底部密封144的內緣126。例如，這種保持特徵可以包括在換熱器芯12的頂板58或底板60中形成的一個或多個升高的脊。
儘管在此描述的密封120、122、142可以分別單獨形成和安裝在換熱器200中，也可以將兩個或多個這種密封結合成集成的密封結構。例如，如圖19所示，側面密封120和/或122的一個或兩者可以集成為具有頂部密封142的單個結構，在此相當於一個連續密封部件150，其沿著頂部並沿著芯12的一側或兩側18、20延伸。
連續密封部件150包括單個、細長、彈性的擠壓型材，並且可以在將芯12安裝到外殼34中之前繞著芯12包裹連續密封部件150。連續密封部件150包括可包裹的角部分152(圖10和19)，其繞芯12的角包裹，芯的側面18、20與頂部14在該角部相交。可包裹的角部分152可以是預成形的或可能具有使它們便於繞芯12包裹的特徵。例如，如圖20和21所示，可包裹的角部分152可以包括部分地經過密封部件150的厚度延伸的v形的凹口154，凹口154在密封部件150的內緣126處開口。在擠壓型材包括兩個或多個腿128、130的情況下，凹口154在兩個腿中形成。
圖20的連續密封部件150適合於完全繞芯12包裹，如圖21所示，由此提供沿著兩側18、20和沿著頂部14和底部16的密封。這種密封部件150包括三對凹口154，以在芯12的四個角的三個上提供角部分152。連續密封部件150的端部在芯12的第四個角接觸，並且可以通過膠粘結合在一起。出於這種目的，連續密封部件的端部可以是斜接的，如圖21中的156所示。
提供以連續密封部件150形成的密封能使安裝簡單化，並且還可以提供改進的密封保持和在芯12的各角部處的改進的密封。
上面描述的換熱器200包括兩個分開的密封組件，每個密封組件包括一對側面密封120、122和一個頂部密封142，兩個密封組件位於芯12相對的端部22、24。然而，可以理解，根據本發明的換熱器可以包括一個或多個密封組件，它們位於沿著芯12長度的不同位置，而且密封組件可以包括側面密封120、側面密封122、頂部密封142和/或底部密封，並且不管這種密封是單獨形成的還是集成為連續密封部件150的。在提供單個密封組件的情況下，它可以位於沿著芯12的長度l的任何位置，包括鄰近芯12的端部22、24或中間的位置。芯板100可以根據密封需要的數量和位置來配置。
現在下面描述根據第三實施例的換熱器300。換熱器300包括許多與上面描述的換熱器10和200相同的元件。這種同樣的元件在附圖和下面的說明中用同樣的附圖標記標識，並且與換熱器10和/或200相聯繫的那些元件的說明同樣適用於換熱器300。
換熱器300在整體形狀上類似上面描述的換熱器200，主要的不同在於，換熱器300的入口和出口歧管54、56在芯12之內沿著其長度l居中定位並且對齊，將每個氣流通道52分成兩個區段52a、52b，以及將每個波狀翅片62分成兩個區段62a、62b。
如上面描述的換熱器200，換熱器300包括外殼34，外殼34具有與芯12集成的頂蓋64。頂蓋64包括相對厚的、扁平的凸緣板160，其可以由鋁構成並且它的底部表面釺焊到芯12的頂板60上。凸緣板160具有一對冷卻劑開口72、74，它們與冷卻劑歧管54、56連通，並且凸緣板160的頂部表面具有一對冷卻劑配件78、80。凸緣板160的邊緣可以通過任何適當的方法密封地連接到外殼34的其餘部分，例如通過機械連接、釺焊或熔焊。
在本實施例中，冷卻劑配件78、80從芯12的中心偏離，因此通過具有偏置通道304、306的中間板302將它們連接到凸緣板160，偏置通道304、306在冷卻劑歧管54、56和相應的冷卻劑配件78、80之間提供連通。
如最好在圖24中可見的，芯12的側面18、20與外殼34的側蓋68、70間隔開。這種空間部分地由在管48的外周側邊26、28和外殼34的側蓋68、70之間的空間形成，部分地由在波狀翅片62的側邊63、65和外殼34的側蓋68、70之間的空間形成。這導致沿著芯12的兩側18、20的不規則的梳狀形狀。
換熱器300的芯12與換熱器10和200的不同之處在於，它包括通過一個第二部分108分開的一對第一部分106a、106b，其中第一和第二部分106、108如上面描述的第一和第二實施例中限定的。這導致在芯12的每個側面18、20形成一個側面通道116、118，通道116、118基本上延伸整個芯12的全部高度h。
換熱器300進一步包括一個側面密封120、一個側面密封122和一個底部密封142，它們具有與換熱器10的密封120、122和142基本上相同的構造。
每個側面密封120、122至少部分地被接納在芯12的第二部分108a或108b和外殼34的側蓋68或70之間的第二間隙112中，即至少部分地被接納在側面通道116或118中。側面密封120、122延伸整個芯的高度h和側面通道116、118的高度。
底部密封142具有矩形外形，並且以基本上相對於外殼34的底蓋66、並相對於芯12的底板58密封接合地被接納。
儘管結合某些實施例描述了本發明，但它不於此。相反地，本發明包括可能屬於以下權利要求範圍的實施例。