用於熱交換器的交換器束的集管器的製作方法

2023-05-17 08:46:51

本發明涉及用於熱交換器的交換器束的集管器，諸如被設計為用於機動車輛的熱交換器。根據本發明的集管器特別地適用於抵抗高壓。

背景技術：

在機動車輛工業中使用的類型的熱交換器原理上包括外殼或殼體，外殼或殼體在其內部包括允許熱從第一流體交換到第二流體的熱交換元件。允許該熱交換的這些元件可例如包括管道。

位於熱交換器內的管道可存在於交換器束內，該交換器束包括多個管道，所述多個管道大體平行於彼此布置。管道可定位在一排中或平行於彼此的多排中。管道在它們各自的端部處保持在第一和第二集管器上。管道使得可以在所述管道內將第一流體從交換器束的第一端部引導到交換器束的第二端部。

作為整體的管道在彼此之間與殼體的壁組合限定通道，所述通道將第二流體從熱交換器的第二端部引導到熱交換器的第一端部。由此，熱交換器特別地使得第一和第二流體在所述熱交換器內的逆流流通可行。

其他元件——諸如板、鰭片和流擾動器——可設置為對形成交換器束的管道的補充，以便改善在第一和第二流體之間的熱交換。

被設計為用於熱交換器的交換器束的集管器在現有技術中是已知的。殼體具有外殼的形式，其包括多個壁，所述壁形成殼體的外部，且限定發生熱交換的容積。原理上，殼體在殼體的第一和第二端部處設置有入口和出口，其設計為用於第一和第二流體。這些入口和出口由此允許熱交換器連接至使得可以將第一和第二流體沿熱交換器的方向傳送的入口管線，和連接至當所述第一和第二流體已經通過熱交換器時使得可以將第一和第二流體傳送至最終目的地的出口管線。

如上所述用於熱交換器的交換器束的集管器在歐洲專利申請EP2463612中披露。在所述申請中披露的集管器包括多個元件，其在殼體內彼此堆疊，以便獲得所述集管器。

根據文獻EP2463612，元件必須在使用熱交換器之前固定到彼此。將不同元件固定到彼此對於優化功能是重要的，以便允許包括該類型的集管器的熱交換器在高壓條件下運行。但是，固定方法相對複雜和昂貴。另外，所有部件的重量明顯增加車輛的重量。

技術實現要素：

本發明的目的涉及獲得用於熱交換器的交換器束的集管器，其具有低的製造成本和減小的重量，且使得可以確保被設計用於高壓條件的功能。

通過提出一種在建立熱交換方面改進的設計，用於根據本發明的熱交換器的交換器束的集管器意圖消除現有技術中已知的熱集管器的缺點。

為此目的，本發明涉及一種集管器，其被設計為用於與熱交換器的交換器束一起使用，所述交換器束包括至少第一排管道和第二排管道，所述管道被設計為允許第一流體在交換器束中流通，集管器包括至少：

-第一接觸元件，以保持第一排管道的第一端部的上側；

-第二接觸元件，以保持第一排管道的所述第一端部的下側，且以保持第二排管道的第一端部的上側，第二接觸元件的厚度限定所述第一和第二排管道之間的距離；和

-第三接觸元件，以保持第二排管道的所述第一端部的下側；

-第一、第二和第三接觸元件是等距的；

-第一接觸元件的第一端部通過至少第一彎折連接器連接到第二接觸元件的第一端部；和

-第二接觸元件的第二端部通過至少第二彎折連接元件連接到第三接觸元件的第二端部。

根據本發明的實施例，集管器包括金屬，諸如鋁。

根據本發明的實施例，所述板的材料包括鍍鋁。

本發明還涉及一種板，由可彎折材料製成，包括彎折元件，所述板被構造為使得，當其通過彎折元件彎折時，其形成如前述權利要求中的任一項所述的集管器。

附圖說明

本發明的目的、主題和特徵以及其優勢將從閱讀根據本發明的優選實施例並參考附圖提供的以下描述更清楚地呈現，在所述附圖中：

圖1示出包括根據本發明實施例的交換器束的集管器的熱交換器的分解視圖；

圖2示出在所述集管器彎折之前根據初始平形式的圖1的集管器；

圖3示出在所述集管器彎折期間根據中間形式的圖2的集管器；

圖4示出在所述集管器彎折之後根據最終形式的、圖2和3的集管器；

圖5示出包括根據圖2、3、4的集管器的被組裝的熱交換器；和

圖6示出根據本發明第二實施例的交換器束的集管器。

具體實施方式

圖1根據分解視圖示出熱交換器1的第一實施例，其包括根據本發明的用於交換器束10的至少一個集管器60。

熱交換器1包括壁2、3、4，所述壁2、3、4當被組裝時形成呈現為所述熱交換器1的外壁的外殼或殼體。壁3形成熱交換器1的上部部分，壁5形成所述熱交換器1的基部，壁2、4形成所述熱交換器1的側向部分。

在外殼內，熱交換器容納交換器束，交換器束允許第一和第二流體之間的熱交換。交換器束包括管道30的排，所述管道以彼此大體平行的方式堆疊，以便形成堆疊結構31。

在管道30的堆疊結構31的兩個端部處，管道30的堆疊結構31連接至具有多個功能的兩個集管器60。由此，集管器60可接收並保持堆疊結構31的不同管道30。集管器60大體平行於彼此地布置在位。

集管器60的形式和功能在此以後參考圖1、2、3和4詳細描述。

如圖1所示，每個集管器60連接至連接元件40、50。連接部40設置有用於第一流體的入口41，所述流體能夠經由入口41進入熱交換器1內部。連接部50設置有出口51。第一流體可在不同管道30內流通，所述管道沿連接部50的方向形成堆疊結構31。第一流體可然後經由連接部50的出口51離開熱交換器1。

第一流體——其從入口41流通到出口51——例如是諸如存在於油路中的油的流體，且需要在其傳統使用期間被冷卻。為了被冷卻，所述流體在管道30內流通，所述管道一起形成堆疊結構31。通道存在於管道30的外部上，由此允許第二流體以逆流方式相對於第一流體從存在於壁2中的入口22移位至也存在於所述壁2中的出口21。為了在形成堆疊結構31的管道30之間建立不同通道，所述管道30可連接至彼此，在每個管道之間有一距離，使得第二流體可從入口22流通至出口21。

根據本發明，一起形成堆疊結構31的不同管道30以優化方式固定是重要的，以便允許熱交換器1在高壓條件下使用。

根據圖1，集管器60使得可以將不同板相對於彼此固定，且確保熱交換器1的功能。

圖2示出具有平板的初始形狀的集管器60的其中一個。集管器60包括兩個面，且被衝壓，以便設置流體在不同管道之間的流通，以及用於管道本身的通過。如圖2所示的板在彎折程序期間彎折，以便獲得集管器60，如圖1所示。在彎折程序期間獲得的中間形式如圖3所示。在彎折程序之後，集管器的最終形式如圖4所示。

為了允許彎折過程的實施和集管器60的不同功能，所述集管器60設置有一系列接觸元件61、62，所述接觸元件通過被設計為彎折的連接元件63、64、65連接到彼此。每個第一接觸元件61通過大體定位在板的邊界上的兩個連接元件63連接至第二接觸元件62。每個第二接觸元件62通過位於板60的兩個邊界之間的一系列四個連接元件64連接至第一相鄰接觸元件61。接觸元件61、62在彼此之間界定開口65，所述開口65被設計為允許堆疊結構30的管道分別通過，如圖1所示。

開口66、67、68一起形成通路，所述通路使得可以允許堆疊結構31的一排管道30通過。板60的厚度對應於冷卻液體的通路的高度，所述冷卻液體在不同管道30之間從入口22流通到出口21，如圖1所示。板60特別地被處理，以獲得倒角表面，用於輔助堆疊結構31的不同管道30的插入的目的。另外，板60包括溝槽，所述溝槽使得避免在板被彎折之前微通道被流體阻擋。在板60的彎折之後獲得的集管器60，如圖4所示，大體被設計用於小於30的多個管道。實際上，集管器60的厚度，如圖4所示，被限制到大約500mm。另外，根據本發明，一起形成堆疊結構31的不同管道30通過輕的廉價裝置固定。

圖5示出根據本發明的集管器60在熱交換器1內的使用。熱交換器的外壁被局部移除，以便顯示所述熱交換器1的不同元件。圖5示出出口21，冷卻液體經由所述出口21被釋放。集管器60，以及形成堆疊部31的不同管道30，可在熱交換器1內被看到。如圖2、3、4所示的集管器60的製造相對廉價，且使得可以獲得特別輕的集管器60。由於集管器60的形式和功能，熱交換器1可在高壓條件下使用。

圖6示出根據本發明變體的集管器70。集管器70包括接觸元件61，其使得可以保持根據圖1的堆疊結構31的不同管道30，且其通過位於所述集管器70的側向邊緣上的連接元件72連接。連接元件72使得可以執行彎折過程，以便獲得所述集管器70。