用于汽车的热交换单元的制作方法

文档序号:4535386阅读:254来源:国知局
专利名称:用于汽车的热交换单元的制作方法
技术领域
本发明涉及一种用于汽车的热交换单元。
已知用于汽车的热交换单元。它们在汽车技术中例如作为发动机或内燃机的冷却剂或者作为一个汽车的空调设备的空气冷凝器。还已知,汽车只配有一个冷却剂冷却器,而没有空气冷凝器。此外已知,一个冷却剂冷却器与一个空气冷凝器耦联。这种耦联的热交换器,也包括独立构成的冷却剂冷却器和空气冷凝器具有相互间隔的集流管,在其间具有一个由冷却板和管组成的装置。在作为结构单元耦联的两个热交换器的结构中对每个热交换器附设这种集流管。在已知的独立的或由结构单元耦联的结构形式的配置中这些管分别具有圆柱形的外壳壁。
本发明的目的是,实现一种运行可靠的热交换单元,它能够在加工技术方面良好地加工并且可以节省空间和重量。
这个目的通过如权利要求1或权利要求2或权利要求3或权利要求4所述的热交换单元得以实现。优选的设计方案是从属权利要求的内容。
按照本发明尤其规定一个用于汽车的热交换单元,它具有第一热交换器以及第二热交换器。每个热交换器具有两个相互间隔的集流管。第一热交换器的一个集流管基本相邻第二热交换器的一个集流管设置并且第一热交换器的另一集流管也基本相邻第二热交换器的另一集流管设置。第一热交换器的两个集流管在流体技术上相互连接并且第二热交换器的两个集流管在流体技术上相互连接。
垂直于第一热交换器的集流管的纵轴线观察这个集流管的外壳壁的横截面或这个外壳壁的所有横截面都是非圆环形。
此外本发明的目的尤其也通过一种热交换单元得以实现,它具有第一热交换器以及第二热交换器。每个热交换器具有两个相互间隔的集流管。在这种结构中第一热交换器的一个集流管基本相邻于第二热交换器的一个集流管设置并且第一热交换器的另一集流管也基本相邻于第二热交换器的另一集流管设置。此外在这种结构中第一热交换器的两个集流管在流体技术上相互连接。在这种结构中第二热交换器的两个集流管也在流体技术上相互连接。在这种结构中,第一热交换器和/或第二热交换器的一个集流管的横截面为基本椭圆或(环)椭圆形,其中这个横截面基本垂直于相关集流管的纵轴线。这一点可以涉及所述集流管的所有横截面,其中优选且涉及本发明的所有结构,所述集流管在不同的纵向位置上具有基本相同结构的垂直于这个纵向的一个横截面,其中外壳壁和/或加强筋和/或用于管或接管的导入辅助件和/或用于容纳这些管或接管的贯通孔的基本轮廓最好不改变一个集流管外壳壁横截面。
此外按照本发明尤其建议一种用于汽车的热交换单元,它具有第一热交换器以及第二热交换器,其中每个热交换器具有两个相互间隔的集流管。在这种结构中第一热交换器的一个集流管基本相邻于第二热交换器的一个集流管设置并且第一热交换器的另一集流管也基本相邻于第二热交换器的另一集流管设置。此外在这种结构中第一热交换器的两个集流管在流体技术上相互连接。在这种结构中第二热交换器的两个集流管也在流体技术上相互连接。在这种结构中还规定,第一热交换器的一个或两个集流管和/或第二热交换器的一个或两个集流管分别在垂直于相关集流管的纵轴线观察的一个横截面或这种形状的所有横截面中都具有搭接的壁段,它们最好通过适当的连接方法相互连接。一种这样的连接方法例如可以是钎焊。
按照本发明尤其建议一种用于汽车的热交换单元,它具有至少一个热交换器,该热交换器尤其是一个冷却剂冷却器,其中这个热交换器具有两个相互间隔的集流管并且这些集流管在流体技术上相互连接。在这种结构中还规定,垂直于这个集流管的纵轴线观察的一个或两个集流管的一个横截面或这种形状的所有横截面都是非圆环形并且具有一个壁体或这个集流管外壳壁的一个壁段,它是一个面对另一集流管的壁体并且称为底壁且具有一个弯曲段或者是基本完全弯曲的。
在各优选的设计方案中规定,所述横截面面积沿着相关集流管的纵轴线基本不改变。但是也可以规定,这些横截面面积沿着所述纵轴线不同。
第一热交换器优选是一个用于汽车发动机冷却的冷却剂冷却器而第二热交换器优选是一个用于一个汽车空调设备的空气冷凝器。
具有第一热交换器和第二热交换器的热交换单元尤其具有至少两个流体循环,即第一热交换器流体循环和第二热交换器流体循环。也可以规定,一个这样的热交换器分布在多个分别具有独立的流体循环的分热交换器里面。这一点例如可以是这样的,在这个热交换器的集流管内部具有相应的分隔壁,它们的设置使得流体循环分开。
但是在集流管内部的分隔壁也可以用于使液体以公知的方式蜿蜒形地在相关热交换器内部导引。在冷却剂冷却器和/或空气冷凝器中可以存在一个在属于同一热交换器的集流管与设置在其间的流体技术连接装置之间的相应蜿蜒形的液体导引。
但是尤其在空气冷凝器中优选使这个冷凝器由并联通流冷凝器构成。
但是原则上也可以使空气冷凝器由并联通流冷却剂冷却器构成。
所述集流管可以分别一体或多体地构成,尤其也是指垂直于其纵轴线的一个横截面表面。所述集流管可以在端部或端面配有封盖。也可以规定,具有用于相邻集流管的公共封盖。
所述集流管例如可以由薄板弯曲件或冲压件或挤压型材构成。所述集流管例如也可以按照一种内部高压工艺制成。但是也优选其它的加工工艺。
所述第一和第二热交换器最好连接成一个结构单元或安装组件。它们也可以这样构成,使得它们是分开的和/或可以独立地装进一个汽车里面。
在一个优选的设计方案中,在集流管之间具有钎焊的连接部件。这些连接部件最好这样构成,使得它们具有某种弹性功能并可以在温度变化时起到长度补偿的作用。
优选使不同热交换器的集流管在热上相互隔离。为此例如可以具有一个相应的距离。这一点尤其可以产生热隔离。
不同热交换器的集流管可以这样相互设置,使得它们不直接地、例如通过其外壳壁接触。
在那些热交换器的集流管之间可以具有一个热交换器组,它具有多个并联导引的管,以及多个冷却板。所述冷却板和这些管最好交替地设置。例如也可以规定,在冷却板之间具有多个管。这些管尤其通向对应于两个相同热交换器的集流管。
如上所述,由集流管和管或冷却管或连接管组成的单元产生一个并联流或者使得产生一个蜿蜒形流动规则。在蜿蜒形规则中尤其可以规定,设置在连接管之间的相邻管分别以不同的方向通流介质。在并联流动规则中尤其规定,这些相邻的连接管以相同的通流方向通流介质。也可以规定,一组相邻的管在第一通流方向上通流而连接在其上的第二组在相反的通流方向上通流。
这些结构尤其可以通过在集流管内部布置相应的隔壁而实现。
在一个具有第一热交换器和第二热交换器的热交换单元中尤其分别具有独立的连接管。在这些结构中可以存在用于不同热交换单元的公共冷却板。这些冷却板尤其可以是连续的冷却板,它们可以具有热隔离。但是也可以对于相同热交换单元的不同热交换器具有公共的冷却板。
通过这些公共的冷却板例如能够产生这个热交换器的连接。连接例如也可以通过侧面部件产生,它们局部地或完全地与各集流管和/或与终端板连接。此外可以规定,所述热交换单元的不同热交换器通过通常的固定系统相互连接。
在一个优选的设计方案中所述热交换单元钎焊在不同的连接位置上。
特别优选的是,所述热交换单元完全或部分地由铝制成。特别优选一个全铝结构。
特别优选在不同的冷却循环的热传递部位之间具有热隔离。
所述集流管最好具有一体的或多体的薄板件以及封盖。此外可以具有接管或连接接管或安装部件,如用于安装在一个汽车或类似装置里面的固定螺栓,或者用于固定其它热交换器或通风机架子的安装部件。这些接管或安装部件可以通过适当的连接技术固定。它们例如可以是钎焊、焊接或卡接。
在一个优选的设计方案中所述热交换单元这样构成,它可以设置在一个汽车中一个所谓的承受冲击支架的弯曲轮廓后面或者能够实现一种形状组合。
在集流管上可以配有小孔或通孔或者专门成形的用于容纳连接管或冷却管的贯通孔。此外可以配有这种小孔或用于容纳侧面部件的贯通孔或连接管或连接接管或排出装置或类似部件。
这些开孔和贯通孔尤其可以位于连接管的底面或侧面上。特别优选具有用于这些冷却管或这些接管的导入辅助件。它们例如可以是倾斜或拱曲的,尤其是漏斗形的。
所述贯通孔例如可以在集流管的内部方向或者在外部方向上延伸。在此可以设置集流管外壳壁的加固体,它们例如可以设置在底部或侧面。它们例如可以是冲压的加强筋。
所述第一热交换器或热交换器的一个集流管或两个集流管由一个圆周壁限定,它具有一个底壁、一个外壁、一个前端壁以及一个后壁。在此所述底壁是圆周壁的壁体,它面对这个热交换器的另一集流管。所述外壁是外壳壁的壁体,它背离同一热交换器的另一集流管。所述圆周壁的前端壁是面对另一热交换器的相邻集流管的壁体而所述后壁是外壳壁的壁体,它背离另一热交换器的相邻集流管。
但是要注意,这些壁体也可以在不设有第一以及第二热交换器的结构中存在。在这种结构中从同一热交换器的另一集流管的方向看去所述前端壁是底壁与外壁之间的左连接壁,而后壁是相应的右连接壁,或者反过来。
在外壳壁的这些壁体之间可以存在过渡部位或者是存在的过渡部位。这些过渡部位可以是邻接壁体的组成部分或者与这些壁体不同。一个这样的过渡部位在外壳壁的圆周方向看去小于这个外壳壁壁厚的15倍、最好小于10倍、最好小于8倍、最好小于5倍、最好小于4倍、最好小于3倍、最好小于2倍且最好基本为1倍地延伸。
此外优选所述外壳壁的这些壁体或外壳壁段具有管容纳体或通孔。
一个集流管的外壳壁的至少一个壁段或一个壁体或者第一热交换器的集流管最好凹下地弯曲,而且在垂直于这个集流管的纵轴线的一个横截面上观察。
特别优选第一热交换器的一个集流管的外壳壁的至少一个壁体或一个壁段凸起地弯曲。这也涉及一个垂直于这个集流管的纵轴线的横截面。
所述壁体可以分别完全凸起弯曲。一个这样的壁体尤其可以是一个集流管外壳壁的后壁或前端壁或外壁或底壁。
一个这样凸起弯曲的壁段或一个这样凸起弯曲的壁体可以具有一个曲率半径,它在整个弯曲扇形段上是基本恒定的。但是也可以规定,该曲率半径在这个弯曲扇形段的壁体位置上具有不同的数值。它们可以例如沿着弯曲的扇形段单调地增加或单调地减小。但是它们也可以沿着扇形段是不同的,不是单调减小或单调增加。
相应的情况对于凹下弯曲的壁段或凹下弯曲的壁体也有效。
在一个优选的设计方案中一个这样凸起弯曲的壁段或一个这样凸起弯曲的壁体这样弯曲,使得这个壁体或这个壁段的(扇形段)长度(Sgosamt)小于壁段或这个壁体的曲率半径的(0.5*x*π)倍。在此所述扇形段长度是弯曲段的总长度而且对应于曲率测量。
x在此大于零且小于0.8。x最好小于0.7,特别优选小于0.6,特别优选小于0.6,特别优选小于0.5。还优选x大于0.1或大于0.2或大于0.3。
所述曲率半径在本公开内容的意义上具有一个有限的数值。该曲率半径最好小于1m,优选小于0.5m,特别优选小于25cm。该曲率半径例如也可以小于20cm或小于15cm或小于10cm或小于8cm或小于5cm或小于3cm。
本发明应该不局限于这些曲率半径数值。
特别优选所述曲率半径大于0.5cm,特别优选大于1cm,特别优选大于2cm,特别优选大于3cm。
本发明应该也不局限于这些曲率半径数值。
在一个优选的设计方案中,一个凸起弯曲的壁段或一个凸起弯曲的壁体这样弯曲,使得沿着扇形段长度存在不同的曲率半径,其中该扇形段长度小于这个曲率半径的最小曲率半径的(0.5*x*π)倍,x大于零且小于0.8并且x以及R例如可以是如上所述的数值。
还优选所述凸起弯曲的壁段或所述凸起弯曲的壁体这样弯曲,使得沿着长度或扇形段长度存在不同的曲率半径,其中该扇形段长度小于这个扇形段或这个壁段的平均曲率半径Rmittel的(0.5*x*π)倍。在此x大于零且小于0.8并且x例如可以是如上所述的数值。所述曲率半径或平均曲率半径也可以是如上所述的数值。
在这个优选的设计方案中规定,所述平均曲率半径等于由一个积分与扇形段长度或这个弯曲的扇形段或弯曲的壁段或弯曲的壁体的总长度之商。在此该积分是(s*R(s))ds在积分区间中的积分且s=零和s=Sgesamt。这也意味着,s在弯曲的壁段的始端与末端之间延伸。R(s)是在一个S位置上、即沿着弯曲的扇形段的当前曲率半径。
上述的在(扇形段)长度与最小或平均或恒定曲率半径之间的这些特性可以优选涉及到这样的弯曲部位,它们连续地只凸起地或连续地只凹下地构成。
也可以规定,且尤其对于上述结构,对于热交换器的一个外壁和一个后壁分别为平坦的或者在位于垂直于集流管的纵轴线的横截面中基本为直线。所述后壁和外壁在此例如可以相互垂直,其中必要时存在倒圆的过渡部位或类似部位。特别优选地规定,所述后壁在此基本平行于(冷却剂)管、即集流管之间的连接管取向。
要注意,在本申请中所述的在连接管之间的流体技术上的连接尤其可以通过这些管或冷却剂管产生。
在一个优选的设计方案中所述第一热交换器的一个集流管外壳壁具有相邻的且分别为平坦的或者在横截面中为直线的壁段,它们相互间有一个夹角,该角度在95°至185°之间。一个这样的角度最好在100°至170°之间,特别优选在110°至160°之间,特别优选在120°至150°之间。与此相关要注意,如果在这个公开内容的范围内提到关于横截面形状或一个集流管的外壳壁的形状时,指的是在一个横截面中存在的特殊的一个横截面形状,该横截面垂直于集流管的纵轴线并且尤其涉及外壳壁的形状。
所述的平坦壁段之间的角度尤其也可以在一个壁体上产生,例如在一个前端壁内部或在一个后壁内部或在一个底壁内部或在一个外壁内部。这些角度也可以在壁体组的相邻壁体之间产生,这些壁体包括前端壁、底壁、后壁或外壁。
所述热交换单元最好是双列或多列热交换单元。
下面借助于附图示例性地描述按照本发明的实施例,本发明不应由此受到局限。每个在附图中所述的或借助于附图描述的特征优选在这个公开内容中与其它特征组合。附图中

图1示出图50的右上部位的略微倾斜放大的立体局部图;图2示出图50的左上部位的略微倾斜放大的立体局部图;图3以示意局部视图示出沿着图5中III-III的截面图;图4至图28示例性地示出一个按照本发明的第一热交换器的一个集流管的外壳壁的横截面,该横截面垂直于这个集流管的纵轴线;
图29至图35示例性地示出一个按照本发明的第二热交换器的一个集流管的外壳壁的横截面,该横截面垂直于这个集流管的纵轴线;图34至图44示例性地示出一个按照本发明的第一热交换器的一个集流管的外壳壁的横截面,该横截面垂直于这个集流管的纵轴线,以及以局部视图示例性地示出按照本发明的用于一个集流管壁体之间的过渡轮廓形状;图45以示意局部视图示例性地示出按照本发明的轮廓形状;图46以示意局部视图示例性地示出按照本发明的轮廓形状;图47以示意局部视图示例性地示出按照本发明的轮廓形状;图48以示意局部视图示例性地示出按照本发明的轮廓形状;图49以示意局部视图示例性地示出按照本发明的轮廓形状;图50以立体的示意图示出本发明的一个示例性的实施例。
图50以立体视图示出一个按照本发明的热交换单元1的示例实施例,它具有第一热交换器10以及第二热交换器12。
在这种结构中还具有一个热交换器组22。
所述热交换器组22具有翅片以及(冷却)管。这些管分别平行地设置。这些管的一部分对应于第一热交换器10,而这些管的另一部分对应于第二热交换器12;也可以存在冷却翅片,它们共同对应于第一热交换器10和第二热交换器12。第一热交换器10和第二热交换器12具有相互隔离的流体循环。
第一热交换器例如是一个发动机的冷却剂冷却器,它还具有一个集流管14以及一个集流管16,它们相互间隔并且在其间设置热交换器组22。
第二热交换器12具有一个集流管18以及一个集流管20,它们同样相互间隔并且在其间设置热交换器组22。在集流管20上还设置一个收集器90。第二热交换器是一个冷凝器,例如空气冷凝器。
所述集流管20与集流管16相邻地且最好间隔地设置并且所述集流管18与集流管14相邻地且最好间隔地设置。
在图50中还示出一个连接接管44以及另一连接接管320。该连接接管44和320用于输入和排出第一热交换器中的或从这个热交换器流出的冷却剂。
所述集流管14和/或16的横截面表面例如可以如同借助于图4至28且与图4至28相关所描述地那样。
所述集流管18和集流管20的一个横截面表面例如可以如同借助于图29至35且与图29至35相关所描述地那样。
尤其涉及到集流管14和16的在这个集流管14,16圆周壁的壁体之间的过渡例如可以如同借助于图36至44且与图36至44相关所描述地那样。
在图50中示出的热交换单元还具有加强筋,它们例如借助于图45描述。此外还可以具有开孔,它们例如如同借助于图46描述的那样,以及具有例如借助于图47至49所描述的贯通孔。
所述集流管14,16,18,20也可以配有在纵向上端部设置的封盖,它们在图50中未示出。
图1和2分别以示意图示出一个按照图50结构的立体的剖面的局部视图。这个立体图相对于图50略微倾斜。
在图1和2中所示的热交换单元1具有第一热交换器10以及第二热交换器12。该第一热交换器10具有两个集流管14,16,它们相互间隔。该第二热交换器12也具有两个集流管18,20,它们也相互间隔。
一端是所述第二热交换器12的集流管18和20,另一端是第一热交换器的集流管14和16,分别在流体技术上相互连接。这一点可以通过公知的方法实现。因此可以在所述的第一热交换器10的集流管14,16或者所述的第二热交换器12的集流管18,20中设置一个已经描述过的热交换器组22。在这里也可以存在用于两个热交换器10,12的独立的热交换器组22。一个这样的热交换器组22例如可以具有多个分别并联设置的第一(冷却剂)管,它们使第一热交换器10的集流管14与第一热交换器10的集流管16连接。为此所述集流管14,16在其底壁22或24中分别具有相应的开孔,其中在开孔中可以容纳(冷却剂)管或者在其中可以插进这种管。在这些开孔之间保留连接臂,而且在集流管的纵向上看去。
所述(冷却剂)管优选是扁管,例如扁椭圆管。它们也可以具有一个矩形横截面,或者其它形状。
在并联设置的、使第一热交换器的集流管14与第一热交换器的集流管16连接的管例如具有翅片,例如波纹翅片。
所述第二热交换器12的集流管18同样通过多个并联导引的管相互连接。在这些管之间可以具有波纹翅片或类似结构。
不仅针对第一热交换器而且针对第二热交换器也可以规定,在波纹翅片之间分别设置多个管。
所述第一热交换器10的(冷却剂)管和第二热交换器12的管相互间是不同的,其中分别存在独立的流体循环。
所述第一热交换器10的波纹翅片和第二热交换器12的波纹翅片可以是共同的或者不同的波纹翅片。
也可以规定,第一热交换器10和/或第二热交换器12分别具有多个具有独立流体循环的(分)热交换器。尤其可以规定,第一热交换器和/或第二热交换器分别通过那些流体循环的相应隔离体分别是一个多个热交换器的结构。
在图1和2中通过直线28分别简示出所述第一热交换器10的(冷却剂)管的延伸方向并且在这些附图中分别通过直线30简示出第二热交换器的管的延伸方向。
在第一热交换器10的集流管14和16和/或第二热交换器12的集流管18,20中可以在通过纵轴线32,34或36,38表示的一个或多个纵向位置上具有分隔壁。这些分隔壁例如可以这样规定,起到使液体在第一热交换器的集流管14与集流管16之间往复导引或者多次往复导引且尤其是蜿蜒形导引的作用。可以规定,这些中间壁这样设置,分别设置多个在集流管14,16之间建立连接的管并且在相同的方向上通流液体,分别通向相同的、由相应的中间壁限定的腔室。
相应地也可以在热交换器2中设置中间壁。
在第一热交换器10和/或第二热交换器12中,这些中间壁对于分别相互对应的集流管14和16和/或18和20可以分别设置在不同的高度上,在集流管的纵向上看去。
但是也可以规定并且对于第一热交换器10和/或第二热交换器12都是适用的,使中间壁基本设置在相同的高度上,由此使第一热交换器10和/或第二热交换器12分开并由此在这个相关的热交换器中构成多个位于上下的分热交换器,它们具有不同的流体循环。
在按照图1和2的结构中,第一热交换器的集流管14邻近第二热交换器12的集流管18设置,而且在这些集流管14,18之间存在一个中间空间或者一个距离40。
所述第一热交换器10的集流管16邻近第二热交换器12的集流管20设置,而且在这些集流管16,20之间存在一个中间空间或者一个距离42。
这个中间空间或距离可以例如起到热隔离的作用。
一个连接接管44通向第一热交换器10的集流管14。按照图1的结构,这个连接接管44设置在第一热交换器10的集流管14的后壁46上。在按照图1的结构中,该连接接管44基本为圆柱形。该连接接管也可以是其它形状。
在按照图1的结构中,所述连接接管44的宽度和直径基本等于后壁46的宽度或略小于后壁46的宽度。这一点也可以是另外形式。
在图1和2中未示出的第一热交换器10的另一连接接管320同样可以设置在集流管14上或者集流管16上。
通过这些连接接管44,320可以输入和排出液体。
在第二热交换器12中也可以有这些连接接管,但是未示出它们。
在按照图1和2的立体图中还示出第一热交换器集流管14的一个外壳壁50的一个横截面48,其中这个横截面表面48基本垂直于这个集流管14的纵轴线32取向。所述外壳壁50围绕一个纵轴线32延伸。
在图1和2中以相应的方式示出第一热交换器10集流管16的外壳壁54的一个横截面52,它围绕纵轴线34延伸,还示出一个外壳壁58的横截面表面56,它围绕集流管18的纵轴线36延伸,并示出外壳壁62的一个横截面表面60,它围绕集流管20的纵轴线38延伸。
在按照图1和2的结构中,所述横截面表面48的形状基本等于横截面表面52的形状并且横截面表面56的形状基本等于横截面表面60的形状。但是也可以是不同的。
从图1和2中还可以看出,第二热交换器12的集流管18和20在上述横截面中观察分别由两个部件64,66以及68,70组成,或者说多体地构成。
当然这些部件64,66,68,70相互连接,而且例如相互钎焊。
在横截面中观察所述外壳壁58和62具有壁体部位72,74以及76,78以及80,82以及84,86,它们搭接而且这样设置,使得基本在径向上看去这些壁体部位毗邻地或前后地设置并相互处于接触。
第二热交换器12集流管18或20的部件66及68的壁体部位74,76及80,86在此径向设置在第二热交换器12集流管18或20的部件64,70的壁体部位72,78及82,84的外部,通过这些壁体部位相互搭接。在此所述部件66,68分别是集流管18或20的部件,它分别靠近同一第二热交换器的集流管20或18定位。
在按照图1和2的结构中,第一热交换器10是一个冷却剂冷却器,而且尤其是一个用于汽车发动机的冷却剂冷却器,第二热交换器12是一个空气冷凝器,而且尤其是一个用于汽车空调设备的空气冷凝器。
所述第二热交换器12在按照图1和2的结构中还具有第二热交换器的收集器90。该收集器90通过相应的流体连接结构与第二热交换器12集流管20的内室连接。该收集器90由一个基本圆柱形的外壳壁92限定。通流第二热交换器12的液体同样通流收集器90。在这个收集器90中以公知的方式设置一个用于通流液体的干燥器和/或一个过滤器并且在必要时设置其它结构部件。
在按照图2的结构中所述收集器90具有一个位于其圆柱形外壳壁92的外表面上的突缘94,通过它使收集器90接触集流管20,而且尤其在部件70的外表面处。在按照图2的结构中所述收集器90包括突缘94是一个与第二热交换器12的集流管20不同的部件,而且尤其是与这个集流管20的部件68,70不同的部件,但它与这个集流管20连接、尤其是钎焊。
所述收集器90也可以具有一个或多个中间壁并且作为用于第二热交换器的不同(分)热交换器的收集器或收集装置。
在集流管14,16,18,20的位于纵向32及34及36及38的那些端部上可以具有终端封盖。对于每个集流管可以在每个端部具有一个独立的终端封盖。也可以规定,第一及第二热交换器的各相邻的集流管14,16,18,20在其各自端部上配有一个公共的终端封盖。
所述收集器90也可以在其位于纵向的端部上具有一个各自的终端封盖。它可以是一个独立的终端封盖或者是一个终端封盖,它构成这个收集器90和/或第二热交换器12的集流管20和/或第一热交换器的集流管16的公共终端。
在按照图1和2的结构中,对应于第一热交换器10或第二热交换器12的集流管14,16,18,20的中心纵轴线分别基本相互平行地延伸。按照图1和2的结构还规定,使第一热交换器10的集流管14与第一热交换器10的集流管16连接的(冷却剂)管的纵向一方面相互平行,另一方面平行于使第二热交换器12的集流管18与第二热交换器的集流管20连接的管。
还规定,这些管分别基本在一个方向上延伸,该方向垂直于第一热交换器10或第二热交换器12的集流管14,16,18,20的中心纵轴线延伸。这一点也可以是这样的,所述管的纵轴线分别通过一个集流管14,16,18,20的中心纵轴线延伸;也可以是,它们不通过一个这样的纵轴线延伸,即不存在交叉点。
下面要描述第一热交换器10集流管14的外壳壁50的按照本发明的一个横截面形状以及第一热交换器10集流管16的外壳壁54的一个横截面形状,它们在图1和2中示例性地示出。在此也涉及其它附图,如果不特殊说明,所述横截面表面可以是一个基本垂直于这个集流管纵轴线的一个横截面。
按照图1和2这些横截面表面分别是相同的,现在借助于图1描述这些横截面表面。
这里要注意,在图1和2中第一热交换器10的集流管14,16的一个横截面表面是相同的;第二热交换器的集流管18,20的一个横截面表面在图1和2中也是相同的。它们也可以是不同的。也可以规定,相同热交换器的集流管具有不同的横截面表面。
在垂直于这些纵轴线的横截面中看去,第二热交换器10的集流管14的外壳壁50具有一个底壁24,以及一个后壁46、一个前端壁96以及一个外壁98。还要指出,这些壁体名称的选择目的是使它们可以辨识;因此“外壁”的概念不是一个与一个壁体的内部部分相反的壁体外部部分。对于壁体的名称尤其参见图4,在其中以通用的形状描述了壁体名称。
在横截面上看去第一热交换器10的集流管14,16的外壳壁50在按照图1和2的结构中一体地构成或者不配有搭接的壁体部位。
所述底壁24弯曲地构成,具体说是凸起。该弯曲的底壁24的示意曲率半径R可以沿着(在横截面中观察)这个底壁24的长度(扇形段长度)是恒定的或者变化的。该底壁24例如可以以一个圆扇形段或者一个椭圆扇形段的形状弯曲或者以其它形状弯曲。
所述底壁24可以局部地弯曲或者在这里所述的横截面上看去基本在其整个长度上弯曲。在这个横截面中所述底壁24尤其可以这样弯曲,使得它以一个轴线为基准对称,该轴线平行于使集流管14与集流管16连接的管。但是底壁也可以关于这样的轴线不对称。
所述底壁的曲率半径与这个底壁24弯曲部位长度之间的关系尤其可以如同在这个公开内容的其它部分关于弯曲壁体所描述的那样。
在按照图1和2的结构中所述前端壁96同样是弯曲的。按照图1和2所述前端壁沿着其整个长度在这里所观察的一个横截面中看去是弯曲的。这个前端壁96的弯曲例如也可以如同在这个公开内容的其它部分关于弯曲壁体所描述的那样。
在图1和2中凸起弯曲的前端壁在这些附图中这样弯曲,使得它在这里所观察的一个横截面看去在垂直于管的纵向28的横截面平面方向在从底壁24到外部98的走向中(在这个方向看去)沿着这个走向增加地与第二热交换器12集流管18的中心纵轴线间隔。
在按照图1和2的结构中所述外壁96基本垂直于后壁46取向。这个外壁98以及这个后壁46在按照图1和2的结构中分别为平坦的构成或者在横截面中观察为直线。
所述后壁46在横截面中观察基本平行于管的纵轴线28或30,这些管设置在第一热交换器10或第二热交换器12的集流管14与16或18与20之间。
所述外壁98在按照图1和2的结构中基本垂直于这些管纵向轴线28,30设置。
在后壁46与底壁24之间的过渡部位100、在底壁24与前端壁96之间的过渡部位102、在前端壁96与外壁98之间的过渡部位104以及在外壁98与后壁96之间的过渡部位106在按照图1和2的结构中分别倒圆。代替在这些过渡部位100,102,104和106上的这个倒圆结构也可以具有其它结构的过渡部位,例如一个过渡部位,它通过相关的例如平坦的壁体在这个部位的切线曲线确定或者通过一个倒角部位确定。
在按照图1和2的结构中第二热交换器12的收集器90相对于第二热交换器12的集流管20和第一热交换器10的集流管16设置,使得在垂直于这种结构部件的中心纵轴线的横截面中看去在收集器90的中心纵轴线与第一热交换器10集流管16的中心纵轴线之间的垂直于管纵轴线30或28的距离大于第二热交换器12的集流管20的中心纵轴线与第一热交换器10的集流管20的中心纵轴线之间的距离。此外在按照图1和2的结构中在第一热交换器10的收集器90与集流管16之间存在一个中间空间或一个距离108;这个距离尤其可以产生热隔离。
图3以局部视图示出一个按照图50中III-III的截面图。
借助于图3可以看出,在收集器90与第一热交换器的集流管14之间存在一个中间空间或距离108。
一个这样的距离或中间空间尤其可以产生热隔离。
借助于图3表明,如何例如设置使属于同一热交换器10或12的集流管连接的管。因此在图3中示例地局部示出一个管120,它插进第一热交换器10集流管14的底壁24中的一个未示出的开孔里面。还示出一个管122,它以相应的方式插进同样未示出的集流管18和集流管20的开孔里面。
在按照图3的示例结构中所述管120的管宽度略小于底壁24的宽度并且管宽度122略小于集流管18的宽度。这些宽度比例在优选的结构中也可以变化。
与按照图1和2的结构相反在按照图3的结构中在垂直于第一热交换器集流管14或16的中心纵轴线的横截面中这个集流管的外壳壁50为分体式或者由两个独立加工的部件124,126组成;由此展示一种可选择的结构,它在按照图1和2以及50的视图也可以存在,与在图1和2中所示的一体结构一样也可以选择用于图3的结构。
这个部件124中的一个具有底壁24。
在按照图3的结构中所述部件126的部位128,132与另一部件124的部位134,130搭接,而且使这些部位相互毗邻。这些部位例如可以钎焊。
所述部件134主要具有一个底壁23以及向着后壁46的过渡部位100以及向着前端壁96的过渡部位102。在按照图3的结构中所述部件126装进部件124里面,该部件126主要具有前端壁96、外壁98以及后壁46。但是所述部件124,126也可以在另一种实施例中这样构成或确定尺寸,使得部件124可以装进部件126里面。
所述部件134这样构成,使得在背离热交换器组22的方向上具有部位130,134的区段突伸。在按照图3的示例性实施例中所述部件124的高度在管120的纵向延伸方向上测量小于与其垂直地在所述横截面中测量的这个部件124宽度的三分之一。也可以规定,这个高度小于该宽度的四分之一或者小于该宽度的五分之一或者小于该宽度的六分之一或者更小。
也可以规定,这个高度小于该宽度的一半。也优选其它的宽高比。
图4以示意图示出一个按照本发明的热交换单元1的局部截面图。
但是借助于图4也能够描述“底壁”、“前端壁”、“外壁”、“后壁”的概念以及这些壁体的“过渡部位”。
图4示出一个垂直于第一热交换器10集流管14纵轴线的或垂直于第二热交换器12集流管18纵轴线的截面图。
如上所述,在这种方案中同样相邻且相互间隔地设置集流管14和18。
在通过箭头140所示的方向上设置一个未示出的热交换器组22。
在此在这个方向上定位第一热交换器10的另一集流管16以及第二热交换器12的另一集流管20。在图4中示例性示出的结构中第二热交换器12的集流管18的外壳壁为圆柱形以及具有一个圆环形的横截面。
第一热交换器10的集流管14的外壳壁具有一个底壁24,以及一个前端壁96、一个外壁98和一个后壁46。在按照图4的示例性结构中所述外壁98基本平行于底壁24设置,其中这些壁体24,98垂直于后壁46设置。但是也可以不同,如同例如在本公开内容的其它附图中所示的那样。在按照图4的结构中在横截面中看去所述底壁24的长度大于外壁98的长度。在这个示例性结构中该底壁24甚至两倍于外壁98的长度。它也可以与此不同。
所述前端壁50在图4所示的结构中倾斜于底壁24或外壁98设置或者倾斜于未示出的管120,122。按照本发明也可以与此不同。
所述底壁24是集流管14的一个壁体,它面对第一热交换器10的另一未示出的集流管16。
所述集流管14的前端壁96是一个壁体,它面对第二热交换器的相邻设置的集流管18。
所述外壁98是集流管14的一个壁体,它背离在图4中未示出的另一集流管16。
所述集流管14的后壁46是一个壁体,它背离相邻集流管14的第二热交换器的集流管18。
在底壁24与前端壁96之间的过渡通过一个过渡部位102构成。
在前端壁96与外壁98之间的过渡由一个过渡部位104构成,在外壁98与后壁46之间的过渡由一个过渡部位106构成。在后壁46与底壁24之间的过渡由一个过渡部位100构成。一个这样的过渡部位可以采取其它形式,例如倒圆地或由倒角或由尖角构成。
在这里所提到的横截面中一个这样的过渡部位的长度沿着外壳壁看去可以小于外壳壁厚度的10倍或者小于外壳壁厚度的8倍或者小于外壳壁厚度的6倍或者小于外壳壁厚度的5倍或者小于外壳壁厚度的4倍或者小于外壳壁厚度的3倍或者小于外壳壁厚度的两倍。
所述过渡部位在另一优选的结构中也可以具有其它的尺寸。
借助于图5至28描述第一热交换器10的集流管14或集流管14,16的示例形状。
在图5至28中分别示出垂直于第一热交换器10的集流管14中心纵轴线的这个集流管14的外壳壁50的横截面。
在按照图5至28的视图中分别以双线示出一个壁体24或46或96或98,而保留的壁体分别以单(实)线示出。
借助于这些附图作为相关壁体的优选结构描述分别由双线示出的壁体。由单的非双线示出的圆周壁50的壁体在此示出示例的或者优选的保留壁体的结构以及其相互间的相对结构。
借助于图5和6描述后壁24的示例结构。在图5和6中所述后壁46分别基本平行地在未示出的第一热交换器的管129中取向。所述外壁98在按照图5和6的结构中分别垂直于这个管120取向。
所述前端壁96在按照图5和6的结构中分别倾斜于这些管120取向。在管120或这个管120的中心纵轴线与前端壁96之间形成的角度在5°至850之间。优选这个角度可以在10°至80°之间,特别优选在20°至70°之间。还优选这个角度在30°至60°之间。
所述后壁46、外壁98以及前端壁96在按照图5和图6的结构中分别为平坦的构成并且基本没有拐点。
所述底壁24在按照图5的结构中同样为平坦的构成或者为直线并且基本垂直于第一热交换器10的管120的纵轴线延伸。
在按照图6的结构中所述底壁24是拱曲的,具体说是凸起的。
底壁的相应走向由弯曲的双箭头140简示,沿着底壁24所述曲率半径R在按照图6的结构中基本是不变的。所述底壁24的弯曲在整个底壁上延伸(在横截面中观察)。所述弯曲的部位或弯曲的底壁的扇形段长度在按照图6的结构中小于一半曲率半径的(x*π)倍,其中x大于零且小于或等于0.8。
对于扇形段长度与曲率半径之间的示例数值也在本公开内容的其它部分描述。
要注意,所述底壁的弯曲也可以是这样的,使得沿着扇形段长度的曲率半径R具有不同的数值,这一点在图6中未示出。尤其也可以规定,所述底壁24按照一个椭圆的扇形段的形状弯曲。
尤其对于上述曲率半径不是恒定的结构,在曲率半径与扇形段长度之间的给定比例可以相对底壁的平均曲率半径(Rmittel)给出。
在按照图6的结构中存在一个平行于第一热交换器10的管120的轴线,它基本是底壁24的对称轴线。但是在图6中所示的底壁24的结构中也可以这样变化,使得不存在平行于一个管120的纵轴线,该轴线是底壁24的一个对称轴线。
要注意,一个弯曲的底壁按照本发明不只是在具有第一热交换器10以及第二热交换器12的热交换单元中存在,而是也对于只具有一个热交换器的热交换单元存在。尤其规定,上述形式的一个这样弯曲的底壁在一个热交换器中存在,它是一个冷却剂冷却器。
所述集流管14的外壳壁50在按照图6的结构中为非圆环形,如同借助于图4,5以及7至28所述以及在那里所示的那样。
在图7至16至示出第一热交换器的集流管14或16的后壁46的按照本发明的示例结构。
所述后壁46在按照图7的结构至具有一个凹下弯曲的区段150。在这个凹下弯曲的区段上在横截面中连接分别在端部凸起弯曲的区段152,154。所述后壁46在按照图7的结构中连续弯曲。
在按照图8的结构中所述后壁46同样连续弯曲。但是该后壁46在按照图8的结构中连续凹下地弯曲。
按照图7和8所述后壁46分别这样构成,存在一个垂直于管120纵轴线延伸的轴线,它是一个用于后壁46壁体走向的对称轴线。也可以规定,不存在一个这样的用于后壁46走向的对称轴线。
在图9中示出一个与按照图8的结构相比不同的示例结构。
在按照图9的结构中所述后壁46连续弯曲。这个曲率在按照图9的结构中是这样的,邻接在外壁98上的后壁46的端部以一个垂直于管120纵轴线的轴线为基准继续在前端壁96的方向上偏移,作为后壁的端部,它邻接在底壁23上。
图10示出一种结构,其中所述后壁46基本连续凸起。所述后壁46的曲率在按照图10的结构中是这样的,不存在垂直于管120纵轴线的轴线,它是弯曲后壁46的一个对称轴线。该后壁46的曲率在按照图10的结构中是这样的,使得位于外壁98上的后壁46的端部相对一个垂直于管120纵轴线的轴线而言继续在前端壁96的方向上偏移,作为后壁46的端部,它位于底壁24上。
图11示出一种结构,其中所述后壁46为平坦的构成并且与一个管120的纵轴线相比倾斜。这个在一个管120纵轴线与后壁46之间形成的角度最好在5°至85°之间。优选这个角度可以在10°至80°之间,特别优选在20°至70°之间,优选在30°至60°之间。
图12示出一种结构,其中所述后壁与按照图10的结构一样同样凸起地构成。但是与按照图10的结构相反所述后壁46在按照图12的结构中这样弯曲,使得存在一个垂直于管120纵轴线的轴线,它是弯曲后壁46的一个对称轴线。
图13示出一种示例结构,其中所述后壁46为平坦的构成并且平行于一个管120的纵轴线取向。
在按照图14的结构中所述后壁46具有两个分别平面的或直线构成的壁段156,158。所述壁段156和158分别相对于一个管120纵轴线成一角度设置,它大于5°且小于85°,优选大于10°且小于80°,特别优选大于20°且小于70°,特别优选大于30°且小于60°。
所述壁段156,158相互间有一个夹角,它大于95°且小于175°,优选大于100°且小于等于170°,特别优选大于等于20°且小于等于160°,特别优选大于等于130°且小于等于150°。
在这些壁段156与158之间的过渡为倒圆。
图15示出所述后壁46的结构,它与在图14中所示的结构的不同在于,在平坦的壁段156与平面的壁段158之间的过渡160为尖角。
在图14和15中面对后壁24的平坦壁段158在横截面中短于面对外壁的壁段156。该壁段156可以例如至少两倍于或者至少三倍于或者至少四倍于壁段158的长度。也优选其它的比例。
图16示出一个后壁46的结构,它连续弯曲并且具有一个凹下段170以及一个凸起弯曲段172。该凹下弯曲段170从底壁24延伸到凸起弯曲段172而凸起弯曲段172延伸到外壁98。
所述凹下和凸起弯曲的区段这样相互设置和构成,使得后壁46以一个垂直于一个管纵轴线的轴线并且对于从后壁24在外壁98方向上实现的后壁46壁体走向在前端壁96的方向上不断地迁移。
在图7和16所示的示例结构中所述底壁分别为平坦的构成并且垂直于一个管120的纵轴线取向。
所述外壁98在按照这些附图的结构中为平坦的或为直线并且垂直于一个管120的纵轴线取向。
所述前端壁96在按照图7至16的示例结构中分别倾斜于一个管120的中心轴线设置。在一个管120的一个这样的轴线与平面的前端壁96之间形成的角度在此尤其可以是这样的,如同在本公开内容的其它部分所描述的那样,且尤其与图5和6相关。在图5至16中所述前端壁96分别这样构成,位于外壁98上的端部相对一个垂直于一个管120纵轴线的轴线而言继续在后壁98的方向上移动,作为前端壁96的端部,它面对底壁24。
按照图5至16在横截面中观察所述底壁24的长度分别大于外壁98的长度。图5至16示出局部的结构,其中所述外壁98在底壁24上的投影在横截面中观察是这样的,使得面对后壁46的外壁98以及底壁24的端部是全等的(参见图5至图8,图12以及图13);部分地示出结构,其中在所述的投影中面对后壁46的外壁98的端部比面对后壁46的底壁24的端部更靠近前端壁96(参见图9至图11,以及图14至16)。
在所有在图5至16中所示的结构中对于所述的投影面对前端壁的外壁98的端部比面对前端壁96的底壁24的端部更靠近后壁46。
借助于图17至25尤其要示例地描述所述前端壁96的按照本发明的结构。
在图17中所示的结构中所述前端壁96是连续直线或平坦的并且相对于第一热交换器10的一个未示出的管120的纵轴线倾斜。在前端壁96与管120纵轴线之间的角度大于5°且小于85°,优选大于10°且小于80°,特别优选大于20°且小于70°,特别优选大于30°且小于60°。
在按照图17的结构中在前端壁96与底壁24之间的角度小于90°且尤其小于80°,尤其小于70°。以一个垂直于一个管120的纵轴线的轴线为基准面对外壁98的前端壁96端部比面对底壁24的前端壁96端部更靠近后壁46设置。
图18示出一个示例结构,其中所述前端壁96基本连续凸起弯曲。在此曲率半径是恒定的或者在壁体走向的不同位置是不同的。
以垂直于第一热交换器10的一个管21的纵轴线的轴线为基准,面对外壁98的弯曲前端壁96端部比面对底壁24的端部更靠近后壁46。
尤其可以规定,所有在弯曲的前端壁96上的切线与底壁形成的夹角小于90°,尤其在5°至85°之间,最好在10°至80°,特别优选在20°至70°之间。
图19示出一个示例结构,其中所述前端壁连续地弯曲,而且是凹下的。
以垂直于第一热交换器10的一个管21的纵轴线的轴线为基准,面对外壁98的弯曲前端壁96端部比面对底壁24的前端壁96端部更靠近后壁46。在这种结构中可以规定,一个或多个在弯曲的前端壁96上的切线在面对底壁24的前端壁端部处与这个底壁24有一个夹角,它小于90°并且例如这些切线位于以图18为基础描述的部位里面。
相应的情况对于图20中相应角度也是有效的。按照图20所述前端壁同样连续弯曲,而且是凹下的。
对于按照图19的结构不存在垂直于一个管的纵轴线的轴线,它是弯曲的前端壁96的一个对称轴线,而对于按照图20的结构存在一个这样的轴线。
图21示出一种结构,其中所述前端壁96连续弯曲并且具有一个凹下弯曲的区段180。
在这个凹下弯曲的区段180的两个端部上分别连接前端壁96的凸起弯曲的区段182,184,它们一直延伸到底壁24或外壁98。
在按照图21的结构中存在一个垂直于第一热交换器的一个管120的纵轴线的轴线,它是前端壁96的一个对称轴线。
在面对底壁24的前端壁96的端部处,这个前端壁上的切线与底壁24有一个夹角,它大于90°,最好大于95°,最好大于100°,最好大于110°,最好大于120°。
在按照图22的结构中,其中所述前端壁96同样连续地弯曲,在一个这样的切线与底壁之间的角度小于90°且最好小于85°,特别优选小于80°,特别优选小于70°。
在按照图22的结构中所述前端壁96具有一个凹下弯曲的区段190以及一个凸起弯曲的区段192。该凹下弯曲的区段连接到底壁24上并且该凸起弯曲的区段位于这个凹下弯曲的区段与外壁98之间。
沿着从底壁24到外壁98的壁体走向所述前端壁96在按照图22的结构中相对垂直于一个管120的轴线而言在后壁46的方向上不断地偏移。
在按照图23的结构中所述前端壁96具有直线的或平坦的区段220,202,它们分别以一个角度或者倾斜于第一热交换器的一个管120的纵轴线设置。面对底壁24的平面段200以及面对外壁98的区段202分别与一个管120的纵轴线有一个夹角,该角度在5°至85°之间。优选这个角度可以在10°至80°之间,特别优选在20°至70°之间。还优选这个角度在30°至60°之间。所述平面段200与前端壁的平面段202有一个夹角,它大于90°并且优选在95°至175°之间,优选在100°至170°之间,特别优选在110至160°之间,特别优选在130°至150°之间。
所述平面段200从底壁24上的突缘开始首先倾斜地在背离后壁46的方向上延伸;连接在这个平面段200上的区段202从平面段200在面对后壁46或外壁98的方向上延伸到外壁98。
在平面段200与平面段202之间的过渡204在按照图23的结构中为尖角。
按照图24的结构与按照图23的结构类似而不同之处是,在平面段200与平面段202之间的过渡为倒圆。
在按照图25的示例结构中所述前端壁96拱曲,具体说是凹下的。这个连续拱曲的前端壁96的拱曲是这样的,使得所述前端壁96不仅从底壁24而且从外壁98在背离后壁46的方向上延伸并由此构成一个肚形轮廓,其中拱曲的部位分别在背离后壁46的方向上突出于背离后壁46的底壁24和外壁98的端部。
在按照图17至25的示例结构中所述后壁46分别基本平行于第一热交换器的一个管120的纵轴线取向。
所述底壁24基本垂直于第一热交换器10的一个管120的纵轴线取向。
所述外壁98基本垂直于第一热交换器10的一个管120的一个纵轴线取向。
在几个借助于图17至25所述的结构中(图17至图19,图22至图25)所述外壁98在横截面中看去短于底壁24。在另几个借助于附图表示的结构中(参见图20,图21)所述外壁98的长度对应于底壁24的长度。
借助于图26至28尤其描述外壁98的示例结构。
在按照图26的结构中所述外壁98为直线或为平坦形式,而且是连续的。所述外壁98在按照图26的结构中基本垂直于第一热交换器的一个管120的纵轴线设置。
在按照图27的结构中所述外壁98为凹下的。
图28示出一种结构,其中所述外壁98为凹下的。
在按照图26至28的示例结构中所述后壁46平行于第一热交换器10的一个管120的纵轴线取向。
由此得到的结构也可以在按照图50的或按照图1至3的结构中存在。
所述底壁24在这些结构中基本垂直于第一热交换器的一个管120的纵轴线取向。
所述前端壁96在这些结构中与第一热交换器10的一个管120的纵轴线倾斜地或成一个角度。所述后壁46、底壁24和前端壁96在按照图26至28的结构中分别为平坦的或为直线。
在管120的纵轴线与前端壁之间形成的角度尤其是如上所述那样地构成。
结合图5至28多次提到管120。一个这样的管应该是多个并联设置的管中的一个,这些管在第一热交换器的两个集流管14,16之间延伸。
借助于图5和6所述的底壁结构也可以在按照图7至28的结构中存在。
借助于图7至16所述的后壁46结构也可以在按照图5和6或17至28的结构中存在。
借助于图17至25所述的前端壁96结构也可以在按照图5至16以及26至28的结构中存在。
借助于图26至28所述的前端壁98结构也可以在按照图5至25的结构中存在。
借助于图5至28或者与图5至28相关所述的横截面形状从垂直于第一热交换器10的集流管14的纵轴线观察尤其也可以如同借助于图1至3所述的结构一样存在。
第一热交换器的不同集流管分别可以相同或不同。
所述底壁24是弯曲的结构,在一个优选的结构中也可以在一个冷却剂冷却器中存在,而且与是否附加地存在一个空气冷凝器无关。
在这些结构中不拘泥于所述前端壁96或后壁46,如同借助于图4所实现的那样,通过图4定义这个壁体相对于第二热交换器或空气冷凝器的位置,因为在这里所示的情况下正好不必设置一个空气冷凝器。对于这种情况所述前端壁96和后壁46定义为圆周壁50的对置的壁体,它们使底壁24与外壁98连接。
图29至35示出第二热交换器12的一个集流管18或20外壳壁的示例结构,该热交换器尤其是一个汽车的空气冷凝器,而且在基本垂直于这个集流管18或20的纵轴线的横截面中。
在图29至35中分别通过箭头210表示方向,在该方向中设置一个属于同一第二热交换器12的第二集流管20或18。如同已经描述过的那样,这些集流管18,20通过并联设置的管122在流体技术上相互连接。
所述集流管18,20可以相同或不同。尤其至少可以在一个集流管18,20中设置一个收集器90,而且尤其以上面已经描述过的形式。
在图29,30,32和33中所述集流管的外壳壁212在所示的一个横截面10中多体地、在这里为两体地构成。在按照图31以及34和35的结构中这个外壳壁分别一体地构成。
两体构成的外壳壁212在面对第二热交换器的另一集流管20上具有部件214,以及一个背离这个热交换器的部件216。
在按照图29,30,32和33的两体外壳壁中分别具有部件214的一个区段220,它与部件216的一个区段218搭接,以及具有部件214的一个区段222,它与部件212的一个区段224搭接。这些搭接的结构分别是这样的,使得这些区段在径向上相邻地设置。
所述搭接区段分别相互连接,例如钎焊。
在图29和30中所述外壳壁212接近圆环形,而且在横截面中观察。在按照图29的结构中面对第二热交换器12的另一集流管的部件214装进背离另一集流管的部件216里面。
在按照图30的结构中这一点反过来,因此所述部件216装进部件214。
按照图31所述外壳壁212在横截面中一体地且圆环形地构成。
按照图32和33所述外壳壁212接近椭圆。按照这些结构所述区段218,220,222,224、即在其中存在搭接的区段为平坦形式。
在按照图32的结构中面对第二热交换器12的另一集流管的部件214装进背离另一集流管的部件216里面。在按照图33的结构中反过来,因此所述部件216装进部件214。
图34和35分别示出椭圆结构的外壳壁。
在按照图34的结构中所述椭圆的外壳壁212的长主轴基本平行于管122取向。
在按照图35的结构中所述椭圆延伸的外壳壁的短主轴基本平行于一个管122的纵轴线取向。
在借助于图1至3和50所述的结构中所述集流管18(替代地)尤其也可以这样构成,如同借助于图29至35所述的那样或者它们具有一个相应结构的外壳壁212。
此外对于具有第一热交换器10和第二热交换器12的热交换单元可以存在这种外壳壁212,其中第一热交换器10具有一个集流管14,16,其形状已经借助于或结合图4至28描述过。
借助于图36至44描述第一热交换器10的外壳壁50或52的壁体24,96,98,46之间的过渡或过渡部位。
这些过渡或过渡部位100,102,104和106在按照图1至28和图50的结构中例如可以是如同借助于图36至44所述的那样。
在图36至38中示出在底壁24与后壁46之间的示例过渡。
在按照图36和37的结构中是所述底壁24的组成部分或者与这个底壁一体连接的自由端242分别这样弯曲,使得它背离第一热交换器的另一集流管16。所述后壁46的一个自由端240与自由端242搭接。
这些自由端242,240相互连接,例如通过钎焊。
在按照图36的结构中所述自由端242设置在自由端240的外侧而在按照图37的结构中该自由端242设置在自由端240的内侧。
图38示出一种结构,其中在底壁24与后壁46之间的过渡部位或过渡部位100一体地并倒圆地构成。
图39至41示出在底壁24与前端壁96之间的示例过渡或过渡部位102。
在按照图39和图40的结构中所述底壁的一个端部段或一体地与这个底壁24连接的外壳壁50区段在前端壁96方向上弯曲并在背离第一热交换器10的另一集流管的方向上突出。这个突出部位的一个端部段或一个自由端250与前端壁96的一个端部段252搭接。在按照图39的结构中所述端部段250设置在端部段252的外侧而在按照图40的结构中该端部段250设置在端部段252的内侧。这些端部段250,252可以相互连接,例如相互钎焊。
在按照图41的结构中所述底壁24一体地过渡到前端壁96,其中过渡部位102倒圆。
图42至44分别示出在前端壁96与外壁98之间的过渡或过渡部位的示例结构。
按照图42和43的结构在这个部位分别设有圆周壁的两个自由端260,262,它们搭接。
在按照图42的结构中设有一个在外壁98方向上或在后壁46方向上延伸的自由端260,它是前端壁96的组成部分或者与这个前端壁一体地连接并且从这个前端壁96的其余走向折弯地延伸。搭接地在这个自由端260的内侧上设置外壁98的一个自由端262。
在按照图43的结构中在自由端262的内侧上搭接地设置自由端260。在那里自由端262搭接地设置自由端260的外侧上,该自由端262与外壁98一体地连接或者是这个外壁98的组成部分并且基本在前端壁96或底壁24的方向上延伸。所述自由端260,262可以相互连接,例如钎焊。
在按照图44的结构中在外壁98与前端壁96之间的过渡部位104或过渡倒圆且一体地构成。
要注意,在图36至44中的视图分别示出第一热交换器集流管14或16的横截面,具体说该横截面垂直于这个热交换器的纵轴线。
在图36至38中所示的过渡或过渡部位也可以例如与在图39至41和/或在图42至44中所示的相结合。在图39至41中所示的过渡或过渡部位也可以与在图42至44所示的相结合。在图36至44中所示的或借助于这些附图描述的过渡或过渡部位尤其可以按照图1至35和50的结构中(替代地)存在。
图45以示意局部视图示出本发明的一个示例实施例。在图45中尤其示出一个热交换器集流管的一个外壳壁。在这里示例地示出第一热交换器10的外壳壁50。这个外壳壁的走向如同在附图中所示的那样;但是不必一定这样,而是也可以不同,尤其可以如上述附图中所示的那样。
图45示出,可以具有按照本发明的用于在外壳壁50上加固的加强筋或成形的加固体。
在图45中示例地示出加强筋270,272,它们设置在外壳壁50的内侧。还示例地示出加强筋274,它设置在外壳壁50的外侧。
这些加强筋270,272,274可以具有不同的定位或位置。
它们可以设置在一个壁体上或者在不同的壁体上延伸。
例如这些加强筋可以设置在一个热交换器集流管的底壁24的内侧和/或外侧上。它们也可以设置在前端壁96或后壁46或外壁98上。此外它们可以在多个上述壁体上延伸。
也可以规定,所述加强筋是冲压出来的。
图46以示意图示出一个本发明的示例实施例。
与图45一样在图46中也示出一个集流管的横截面,其中这个横截面垂直于这个集流管的纵轴线。在图46中示出的集流管的外壳壁配有附图标记50。
借助于图46要示出,通孔在外壳壁50的位置上、尤其是不同位置上存在。在按照图46的结构中具有一个通孔280以及一个通孔282。
这些通孔尤其可以用于容纳管120,122或者用于容纳连接接管,如连接接管44。这些管尤其可以是(冷却剂)管120。这些开孔也可以用于排出装置或连接管或类似部件。
借助于图47至49要描述,按照本发明可以在一个热交换器集流管的一个外壳壁中具有不同结构的贯通孔并且尤其是在第一热交换器的一个集流管14或16外壳壁里面。这些贯通孔例如可以位于一个底壁或一个前端壁或一个后壁或一个外壁里面。它们尤其可以用于容纳管,如冷却管或连接管或接管或排出装置或类似部件。
在图47至49中示出贯通孔290,300,310。这些贯通孔以第一热交换器的一个集流管14的示例描述。
在图47中所示的贯通孔这样构成,所述自由端292在集流管内部方向上弯曲。
在图48中的贯通孔300这样构成,所述集流管14外壳壁50的自由端302从集流管内部看去向外弯曲。
在图49中的贯通孔310基本对应于图48中的贯通孔,其中代替附图标记302在这里使用附图标记312,但是不同之处是,导入辅助件314位于贯通孔上。这些导入辅助件可以是弯曲的或倒角的或类似成形的部位,它们尤其设置在贯通孔的外端部上并且能够易于导入管和类似部件。
在图45至49中所示的且借助于这些附图描述的结构尤其也可以组合地在按照图1至44以及50的结构中存在。
附图标记清单1 热交换单元10第一热交换器12第二热交换器1410的集流管1610的集流管1812的集流管2012的集流管22热交换器组2414的底壁2616的底壁28直线30直线32轴线34轴线36轴线38轴线4014与18之间的中间空间4216与20之间的中间空间44连接接管4614的后壁4850的一个横截面表面5014的外壳壁5254的横截面表面5416的外壳壁5658的横截面表面5818的外壳壁6062的横截面表面6220的外壳壁64部件66部件
68部件70部件72壁体部位74壁体部位76壁体部位78壁体部位80壁体部位82壁体部位84壁体部位86壁体部位889012的收集器9290的外壳壁9490在92上的突缘96前端壁98外壁R 曲率半径100 46与24之间的过渡部位102 24与96之间的过渡部位104 96与98之间的过渡部位106 46与98之间的过渡部位108 90与16之间的过渡部位120 管122 管124 部件126 部件128 部位130 部位132 部位134 部位140 双箭头150 46的凹下段
152 46的凸起段154 46的凸起段156 46的平坦壁段158 46的平坦壁段160 过渡170 46的凹下段172 46的凸起段180 96的凹下段182 96的凸起段184 96的凸起段190 96的凹下段192 96的凸起段200 96的平坦或直线段202 96的平坦或直线段204 200与202之间的过渡210 箭头212 18的外壳壁214 212的部件216 212的部件218 212的区段220 212的区段222 212的区段224 212的区段240 自由端242 自由端250 自由端252 自由端260 自由端262 自由端270 加强筋272 加强筋274 加强筋
280 通孔282 通孔290 贯通孔292 自由端300 50中的贯通孔302 自由端310 贯通孔312 自由端314 导入辅助件320 连接接管
权利要求
1.一种用于汽车的热交换单元,它具有第一热交换器(10)以及第二热交换器(12),其中每个热交换器(10,12)具有两个相互间隔的集流管(14,16或18,20),其中第一热交换器(10)的一个集流管(14)基本相邻于第二热交换器(12)的一个集流管(18)设置并且第一热交换器(10)的另一集流管(16)也基本相邻于第二热交换器(12)的另一集流管(20)设置,其中第一热交换器(10)的两个集流管(14,16)还在流体技术上相互连接并且第二热交换器(12)的两个集流管(18,20)在流体技术上相互连接,其中垂直于第一热交换器(12)的一个集流管的纵轴线(32,34)观察的集流管(14,16)的外壳壁(50,54)的横截面(48,52)为非圆环形。
2.一种用于汽车的热交换单元,它具有第一热交换器(10)以及第二热交换器(12),其中每个热交换器(10,12)具有两个相互间隔的集流管(14,16或18,20),其中第一热交换器(10)的一个集流管(14)基本相邻于第二热交换器(12)的一个集流管(18)设置并且第一热交换器(10)的另一集流管(16)也基本相邻于第二热交换器(12)的另一集流管(20)设置,其中第一热交换器(10)的两个集流管(14,16)还在流体技术上相互连接并且第二热交换器(12)的两个集流管(18,20)在流体技术上相互连接,其中垂直于第一热交换器(10)和/或第二热交换器(12)的至少一个集流管(14,16)的纵轴线(32,34,36,38)观察的相关集流管(14,16,18,20)的外壳壁(50,54,58,62)的横截面(48,52,56,60)为基本椭圆或(环)椭圆。
3.一种用于汽车的热交换单元,它具有第一热交换器(10)以及第二热交换器(12),其中每个热交换器(10,12)具有两个相互间隔的集流管(14,16或18,20),其中第一热交换器(10)的一个集流管(14)基本相邻于第二热交换器(12)的一个集流管(18)设置并且第一热交换器(10)的另一集流管(16)也基本相邻于第二热交换器(12)的另一集流管(20)设置,其中第一热交换器(10)的两个集流管(14,16)还在流体技术上相互连接并且第二热交换器(12)的两个集流管(18,20)在流体技术上相互连接,其中垂直于第一热交换器(10)和/或第二热交换器(12)的至少一个集流管(14,16,18,20)的纵轴线(32,34,36,38)观察的相关集流管(14,16,18,20)的外壳壁(50,54,58,62)的横截面(48,52,56,60)设计使得存在搭接的壁体部位(128,132或130,134或72,74或76,78或218,220或222,224或240,242或250,252或260,262)。
4.一种用于汽车的热交换单元,它具有至少一个热交换器(10),其中这个热交换器(10)尤其是一个冷却剂冷却器,它具有两个相互间隔的集流管(14,16)在流体技术上相互连接,其中一个或两个集流管(14,16)的外壳壁(48,52)在垂直于这个集流管的纵轴线(32,34)观察的相关集流管的横截面(48,52)为非圆环形,其中分别面对这个热交换器(10)的另一集流管(16,14)的集流管(14,16)外壳壁(50,54)的壁体(24,26)是一个底壁(24,26)并且其中一个或两个集流管(14,16)的底壁(24,26)具有一个在上述横截面中弯曲的区段或者基本完全弯曲。
5.一种如上述权利要求中多项所述的热交换单元。
6.如上述权利要求中任一项所述的热交换单元,其特征在于,所述第一热交换器(10)是一个冷却剂冷却器或者具有至少一个冷却剂冷却器和/或第二热交换器(12)是一个空气冷凝器或者具有至少一个空气冷凝器。
7.如上述权利要求中任一项所述的热交换单元,其特征在于,所述第一热交换器(10)的至少一个集流管(14,16)由一个壁体,底壁(24,26),限定,该底壁设置在面对第一热交换器(10)的另一集流管(16,14)的侧面上,并且由另一壁体,外壁(98),限定,该外壁设置在背离第一热交换器(10)的另一集流管(16,14)的侧面上,并且由一个壁体,前端壁(96),限定,该前端壁面对第二热交换器(12)的相邻集流管(18,20),以及由一个壁体,后壁(46),限定,该后壁背离第二热交换器(12)的相邻集流管(18,20),其中尤其是这些壁体(24,46,96,98)的纵向延伸方向基本对应于第一热交换器(10)的集流管(14,16)的纵向延伸方向。
8.如上述权利要求中任一项所述的热交换单元,其特征在于,所述第一热交换器(10)的一个集流管(14,16)的外壳壁(50,54)的至少一个壁段(150,170,172,180,190)或一个壁体(46,96,98)凹下地弯曲,而且是在一个或所有的横截面(48,52)中观察,该横截面垂直于这个集流管(14,16)的纵轴线(32,34)。
9.如上述权利要求中任一项所述的热交换单元,其特征在于,所述第一热交换器(10)的一个集流管(14,16)的外壳壁(50,54)的至少一个壁体(24,46,96,98)或一个壁段(152,154,172,182,187,192)凸起地弯曲,而且是在一个或所有的横截面(48,52)中观察,该横截面垂直于这个集流管(14,16)的纵轴线(32,34)。
10.如权利要求9所述的热交换单元,其特征在于,这个凸起弯曲的壁段(152,154,172,182,187,192)和/或这个凸起弯曲的壁体(24,46,96,98)这样弯曲,使得在这个壁段(152,154,172,182,187,192)中或者在这个壁体(24,46,96,98)上存在不同的曲率半径(R)。
11.如权利要求9或权利要求10所述的热交换单元,其特征在于,这个凸起弯曲的壁段(152,154,172,182,187,192)和/或这个凸起弯曲的壁体(24,46,96,98)这样弯曲,使得这个凸起弯曲的壁体(24,46,96,98)或这个凸起弯曲的壁段(152,154,172,182,187,192)的(扇形段)长度(sgesammt)小于这个壁段(152,154,172,182,187,192)或这个壁体(24,46,96,98)的曲率半径(R)的(0.5*x*π)倍,其中x大于零且小于0.8。
12.如权利要求9至11中任一项所述的热交换单元,其特征在于,这个凸起弯曲的壁段(152,154,172,182,187,192)和/或这个凸起弯曲的壁体(24,46,96,98)这样弯曲,使得沿着这个凸起弯曲的壁体(24,46,96,98)或这个凸起弯曲的壁段(152,154,172,182,187,192)的(扇形段)长度(sgesammt)存在不同的曲率半径(R),其中该(扇形段)长度(sgesammt)小于这个曲率半径(R)的最小曲率半径(Rminimum)的(0.5*x*π)倍并且其中x大于零且小于0.8。
13.如权利要求9至12中任一项所述的热交换单元,其特征在于,所述这个凸起弯曲的壁段(152,154,172,182,187,192)和/或这个凸起弯曲的壁体(24,46,96,98)这样弯曲,使得沿着这个凸起弯曲的壁体(24,46,96,98)或这个凸起弯曲的壁段(152,154,172,182,187,192)的(扇形段)长度(sgesammt)存在不同的曲率半径(R),其中该(扇形段)长度(sgesammt)小于这个壁段(152,154,172,182,187,192)和/或这个壁体(24,46,96,98)平均曲率半径(Rmittel)的(0.5*x*π)倍并且其中x大于零且小于0.8,并且其中该平均曲率半径(Rmittel)对应于一个积分和(扇形段)长度(sgesammt)之商,其中这个积分是(s*R(s))ds在边界s=0和s=sgesammt中的积分,其中s是沿着弯曲的壁段(152,154,172,182,187,192)或凸起弯曲的壁体(24,46,96,98)移动的路径,并且其中R(s)是这个路径的当前位置的曲率半径。
14.如权利要求9至13中任一项所述的热交换单元,其特征在于,所述前端壁(96)和/或底壁(98)具有一个这样弯曲的壁段或者是一个这样弯曲的壁段。
15.如权利要求14所述的热交换单元,其特征在于,所述后壁(46)和外壁(98)分别为平坦的或者在垂直于集流管(14,16)纵轴线(32,34)的横截面(48,52)中基本为直线并且基本相互垂直,其中尤其规定,所述后壁(46)基本平行于(冷却剂)管(120)取向,这些管在第一热交换器(10)的两个集流管(14,16)之间产生流体连接。
16.如上述权利要求中任一项所述的热交换单元,其特征在于,所述第一热交换器(10)的一个集流管(14,16)的外壳壁(50,54)具有相邻的基本平坦的或直线的壁段,它们相互间有一个夹角,该角度在95°至175°之间,并且最好在100°至170°之间,而且在垂直于第一热交换器(10)集流管(14,16)的纵轴线(32,34)的横截面(48,52)中观察。
17.如权利要求16所述的热交换单元,其特征在于,所述前端壁(96)具有至少两个这样相邻的平面或直线的壁段,它们相互间有一个夹角,该角度在95°至175°之间,并且最好在100°至170°之间,而且在垂直于第一热交换器(10)集流管(14,16)的纵轴线(32,34)的一个横截面(48,52)中观察。
18.如上述权利要求中任一项所述的热交换单元,其特征在于,所述集流管和集流管的流体技术上的连接(120,122)和/或整个热交换单元(1)由铝制成。
全文摘要
本发明涉及一种用于汽车的热交换单元,它具有第一热交换器(10)以及第二热交换器(12),其中每个热交换器(10,12)具有两个相互间隔的集流管(14,16或18,20),其中第一热交换器(10)的一个集流管(14)基本相邻于第二热交换器(12)的一个集流管(18)设置并且第一热交换器(10)的另一集流管(16)也基本相邻于第二热交换器(12)的另一集流管(20)设置,其中第一热交换器(10)的两个集流管(14,16)还在流体技术上相互连接并且第二热交换器(12)的两个集流管(18,20)在流体技术上相互连接,其中垂直于第一热交换器(12)的一个集流管的纵轴线(32,34)观察的集流管(14,16)的外壳壁(50,54)的横截面(48,52)为非圆环形。
文档编号F28F9/02GK1791781SQ200480013016
公开日2006年6月21日 申请日期2004年4月1日 优先权日2003年5月13日
发明者M·阿尔凯恩, K·哈斯登托伊菲尔, M·赫林格尔, W·赖尔, R·罗夫, M·斯皮特 申请人:贝尔两合公司
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