热交换器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种特别是用于机动车的板式热交换器，该热交换器具有多个用于形成第一、第二和第三流动通道的板对，其中在相邻的板对之间形成用于第四流动通道的空间区域，所述板对由至少一个第一板和第二板形成，以用于在第一和第二板之间形成第一流动通道和第二流动通道，其中第三流动通道同样在第一和第二板之间形成，或者在第一和/或第二板上放置附加板以用于在第一板与附加板之间和/或在第二板与附加板之间形成第三流动通道。
【专利说明】热交换器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种特别是用于机动车的板式结构的热交换器，其具有多个用于形成第一、第二和第三流动通道的板组，其中在相邻的板组之间形成用于第四流动通道的空间区域。
【背景技术】
[0002]在机动车中大量地并且出于不同目的地设有热交换器。如此在空调设备中使用汽化器，以便通过在汽化器中的流动通道中制冷剂的汽化来冷却通过流动通道流过汽化器的空气，由此实现在机动车内室中的空气调节和除湿。为此扁管式结构或板式夹层结构的汽化器是已知的。
[0003]最近几年中在机动车中主要的趋势在于，必须降低机动车的燃料消耗以及随之的二氧化碳排放。这在具有内燃机的机动车中也由此实现，即在临时的静止状态、例如通过在信号灯处或在类似情况下车辆的停止所引起的状态下，关断车辆的内燃机。一旦车辆通过操作加速踏板或离合器踏板再次激活行驶时，那么内燃机又自动接通。该技术也称为起动-停止-方法。这样的起动-停止-方法在低消耗的机动车中已经实现。对于在市场上通用的具有根据蒸汽制冷工艺的制冷回路的机动车空调设备而言，制冷回路的压缩机通常通过由机动车驱动电机驱动的皮带传动来驱动。在发动机静止状态下由此产生，即空调设备随后在停止的压缩机驱动下不再可以称为制冷地工作。在起动-停止-运行中发动机关断的情况下由此机动车的空气调节功能可以不再工作并且提供用于机动车内室的冷却的制冷功率。作为该情况的结果是，空调设备的汽化器相对快速地加热并且流过汽化器的空气仅仅微弱地或非常微小地被冷却。这一方面引起了机动车内室温度的上升，并且损害了车辆乘客的舒适感。在机动车空调设备中除了温度降低之外也进行除湿过程，这是因为在空气中存在的空气湿气会在汽化器上冷凝并且通过冷凝出口从车辆流出。流过汽化器的空气由此被除湿并且经除湿后地进入到机动车内室中。在激活的起动-停止-运行中这也引起，不再可以足够确保对进入到机动车内室中的空气的除湿，从而在激活的起动-停止-运行中机动车内室中的空气湿度上升。这也使得车辆乘客感受不舒服以及导致了不舒适的空气湿度升高。
[0004]为了避免或减缓该温度和空气湿度上升过程，研发了所谓的存储汽化器，该存储汽化器除了原本的汽化器功能之外也包括制冷存储介质，该制冷存储介质从流过在激活的起动-停止-运行中的汽化器的空气抽取热量并且此外将该空气冷却并且除湿。该存储汽化器例如通过文献DE102006028017已知。在此，在该文献中公开的存储汽化器由两个分离的热交换器模块、汽化器和存储件组成，它们在不同的制造工艺中制造并且仅仅在焊接工艺之前短时地相互连接并且随后共同地焊接为一个单元。在此，主汽化器由两个扁管排组成，它们沿空气方向依次设置，并且存储件沿空气方向后置于这两个扁管排。存储件在此由双管排组成，其中两个管相互插接，其中制冷剂在内管的内部空间中流过，并且制冷存储介质设置在外管与内管之间的间隔中。相关的制造工艺证明是复杂并且昂贵的，这是因为多个不同的部件必须相互配合、接合和校准，以便可以制造有用的热交换器。特别是具有暗管引入件的双管被证实为相对复杂，同时在大量不同部件的情况下部件数量相对大，并且由于需要遵循多个构件的公差，从而出现了对于工艺能力的风险。这相反意味着泄漏风险的提闻，从而除了部件成本之外也提闻了废品率的风险。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种热交换器，相比于在现有技术中已知的热交换器，本热交换器可简单制造并且降低成本，同时降低复杂度和降低废品率。
[0006]该目的通过具有以下特征的热交换器实现，由此实现了一种特别是用于机动车的板式结构的热交换器，其具有多个用于形成第一、第二和第三流动通道的板对，其中在相邻的板对之间形成用于第四流动通道的空间区域，所述板对由至少一个第一板和第二板形成，以用于在第一和第二板之间形成第一流动通道和第二流动通道，其中第三流动通道同样形成在第一和第二板之间，或者在第一和/或第二板上放置附加板，以用于在第一板与附加板之间和/或在第二板与附加板之间形成第三流动通道。由此可以简单地产生板对，其中仅仅需要一个产生相同的板的工具，所述相同的板随后用于形成通道。
[0007]在此有利的是，所述板和/或附加板具有作为连接和接通区域的开口和/或孔，并且具有形成通道的结构，以在连接区域之间构成流动通道，形成通道的结构例如为冲压部。
[0008]而且有利的是，所述板组的第一板和第二板在两个对置的端部区域上分别具有三个连接区域作为第一、第二和第三流动通道的入口和/或出口，并且在分别两个连接区域之间至少分别设有一个形成通道的结构以用于构成第一和第二流动通道。
[0009]而且有利的是，第一板和第二板在分别两个连接区域之间具有形成通道的结构以用于构成第三流动通道。
[0010]此外有利的是，第一板和第二板具有一个区域，所述区域可提供有附加板以用于形成位于分别两个连接区域之间的形成通道的结构，从而用于构成第三流动通道。
[0011]而且有利的是，所述形成通道的结构冲压到所述第一板和/或所述第二板和/或附加板中作为突出的通道。
[0012]有利的是，所述附加板与所述第一板和/或所述第二板一体成形。
[0013]而且有利的是，所述附加板与所述第一板或所述第二板一起形成，并且随后通过弯曲而被放置到第一或第二板的一个平坦的区域上。
[0014]此外有利的是，所述附加板与所述第一板或所述第二板独立形成，并且被放置到第一或第二板的一个平坦的区域上。
[0015]另外的有利的设计方案通过以下附图进行描述进行描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]以下基于至少一个实施例根据附图进一步阐明本实用新型。其中:
[0017]图1示出了根据本实用新型的热交换器的第一实施例；
[0018]图2示出了根据图1的细节放大视图；
[0019]图3示出了热交换器的板组件的视图；
[0020]图4示出了热交换器的板组件的视图；
[0021]图5示出了热交换器的板组件的视图；
[0022]图6示出了热交换器的板组件的视图；
[0023]图7示出了热交换器的板组件的视图；
[0024]图8示出了热交换器的板组件的视图；
[0025]图9示出了热交换器的板组件的视图；
[0026]图10示出了热交换器的板组件的视图；
[0027]图11示出了热交换器的板组件的细节视图；
[0028]图12示出了热交换器的板组件的剖视图；
[0029]图13示出了热交换器的板组件的剖视图；以及
[0030]图14示出了热交换器的板组件的剖视图。
[0031]附图标记:
[0032]I热交换器
[0033]2集流器
[0034]3集流器
[0035]4 模块
[0036]5 板对
[0037]6空间区域
[0038]7连接接头
[0039]8连接接头
[0040]9连接接头
[0041]10流动通道
[0042]11流动通道
[0043]12流动通道
[0044]20 板对
[0045]21 接口
[0046]22 接口
[0047]23 接口
[0048]24流动通道
[0049]25流动通道
[0050]26流动通道
[0051]27环绕的边缘
[0052]28 连接板(Steg)
[0053]30 板对
[0054]31连接区域
[0055]32连接区域
[0056]33连接区域
[0057]34流动通道
[0058]35流动通道
[0059]36附加板
[0060]37 孑L (Napf)
[0061]38流动通道
[0062]39 边缘
[0063]40 区域
[0064]41 箭头
[0065]42 区域
[0066]50 板
[0067]51流动通道
[0068]52流动通道
[0069]53流动通道
[0070]55 板对
[0071]56 板对
[0072]57 板对
[0073]60 板
[0074]61附加板
[0075]62 箭头
[0076]63 板对
[0077]64 板对
[0078]65 板对
[0079]70 板
[0080]71 板对
[0081]73附加板
[0082]74 接口，孔
[0083]75 接口，孔
[0084]76 接口，孔
[0085]77流动通道
[0086]78流动通道
[0087]79流动通道
[0088]80流动通道
[0089]81 壁
[0090]100空气方向
【具体实施方式】
[0091]图1示出了热交换器1，其具有第一上集流器2和第二下集流器3，它们设置在热交换器的对置的两侧上，并且分别沿热交换器的横向延伸。在此集流器2、3通过板对中的连续的开口形成，所述板对并排设置并且相互流体密封地连接。在此，集流器2、3与模块4连接，该模块设置在两个集流器2、3之间，并且其中模块的网(Netz)由板形成，所述板接合为板对5，其中多个板对5并排地设置，以便构成热交换器I的网。在两个分别相邻的板对5之间设有空间区域6，该空间区域作为例如供空气流过热交换器的通道。热交换器的流过空间区域6的空气方向以100标示，参见图1中的相关箭头。在所述空间区域6中有利地也可以设有肋，例如波纹肋，以便改善在板对与空气之间的热交换。
[0092]如在图1中可见，上集流器以及下集流器基本上返回到三个流动通道上，这三个流动通道通过三个连接接头7、8、9表示或标明。各流动通道实质上是通过附图标记7、8、9表示的连接接头的延长部，所述连接接头沿热交换器I的横向延伸。
[0093]此外在各集流器之间还设有多个流动通道，所述流动通道分别在集流器之一之间延伸，并且分为第一、第二和第三流动通道10、11、12。流动通道10在对置的连接区域7之间构成并且在其间延伸；流动通道11在对置的连接区域8之间构成并且在其间延伸；流动通道12在对置的连接区域9之间构成并且在其间延伸。
[0094]图2在细节视图中再次示出了具有连接区域7、8、9的热交换器I的上部分，所述连接区域作为孔设置在板对的板中，并且在相互接触的板对中如此设置，即，使得所述连接区域在两侧从板或板对的平面突出，并且在相邻的板对中各连接接头相互接触，从而使得各连接接头可相互焊接并且密封在一起。此外可以看到流动通道10、11、12，它们从相应的连接区域7、8、9开始沿垂直方向延伸到相邻的连接区域，其中相邻的连接区域在图2中不可见。
[0095]此外可以看到，连接区域7、8由其横截面显著大于流动通道12的连接区域9。
[0096]图3示出了板对20的一个实施例，该板对具有这样一个设计方案，其中在分别对置的端部区域中设有三个用于连接的接口或孔，它们以21、22、23表示。在这些接口之间设有流动通道24、25、26，它们作为形成通道的结构而被冲压到板中并且在相应的各对连接区域21、22、23之间延伸。此外可见的是，板具有环绕的边缘27并且在流动通道之间设有连接板28，所述连接板将流动通道相互分离。两个这样的板相互重叠并且相互焊接，即可产生一个板对，其中在两侧的端部区域上分别构成对置的孔，所述孔垂直于板平面突出，其中在两个板之间分别设有三个流动通道24、25、26，以用于在相应的连接区域之间板的流通。
[0097]图4示出了板对30的相关的可选实施形式，其中又在两个上端部区域上设有连接区域31、32、33，其中连接区域31和32构成为孔，该孔从板的平面突出。在这两个孔31、32之间又设有流动通道34、35，它们可以作为在相应的孔之间的流动通道而用于导通流体。然而，连接区域33与之相对地仅仅构成为在平坦的板中的开口并且在这些开口之间也没有加工(如冲压)到板中的流动通道。然而此外，板还具有附加板36，所述附加板在其两个端部区域上具有带有孔37的开口，所述孔用于导入流体。此外附加板与流动通道38联合地构成并且设有环绕的边缘39。该附加板与板30上的区域40连接，特别是一体成形。如箭头41所示，如果现在附加板36朝板的方向翻转，那么附加板以其环绕的边缘39放置到板30的平坦的区域42上并且由此构成流动通道。
[0098]如果现在如图4的类型的板相互重叠并且相应的附加板翻转到板上并且相互焊接，则又产生了具有三个流动通道的板对，所述流动通道分别在其两个对置的端部上具有连接区域，所述对置的端部由孔构成。
[0099]图5示出了两个板50的结构，所述两个板按照图3的板构成，并且分别设有位于板的上、下端部区域上的各三个连接区域(例如孔)，其中在这些孔之间分别设有流动通道51、52、53，从而在两个相同的板相互连接和焊接的情况下，一个板对设有三个流动通道，它们在两个端部区域上分别设有三个孔，所述孔用于制冷剂的导入和导出，并且还用于连接相邻的板使该相邻的板彼此接触，以便在此使之相互流体密封地连接。
[0100]图6示出了根据图5的两个这样的板对，它们相互堆叠并连接，从而使板对55与板对56又相互连接。并且图7示出了三个板对55、56、57的结构，这三个板对可以在装配中作为根据图1的热交换器的一部分。
[0101]图8至10示出了与根据图5至7的基本上相同的结构方案，其中在图8至10中采用根据图4的板对。
[0102]这表示，板60与附加板61首先加工为具有三个流体通道的一块板，其方法是将附加板60按照箭头62折叠到板60上，两对板均这样实现，从而由此产生的板可以相互连接，其方法是将平坦的表面相互重叠，以便随后相互焊接。
[0103]图9示出了这样的板对62的结构，图10示出了三个这样的板对63、64、65的堆叠结构，其中该堆叠结构又可作为用于按照图1的热交换器的一个基础。
[0104]图11至14示出了根据图5至7或8至10的示例的热交换器的视图，其中在图11中可以看到，板对71的板70与第二板70堆叠为一个板对，其中附加板73在板70的前侧上可见。该附加板具有环绕的边缘，以用于与板70焊接，从而图11对应于图8至10的实施例。可见的是，孔74、75、76分别具有不同的形状并且分别具有不同的直径，其中孔74和75例如构成为矩形或椭圆形，而孔76构成为圆形并且明显小于孔74和75。
[0105]图12示出了根据图11的这样的板对的截面，其中属于孔74和75的流体通道在图中以77和78表示，其中通过接口 76可流入的流体通道一分为二并且标示有附图标记79、80。可见的是，该流体通道具有中间的壁81，该壁相当于在图4中的平坦的区域42。此外由于该壁42出现在一个双面板对中，因此壁81在图12中同样构成为双壁式的。这在图14中同样可见。流动通道77和78不具有这样的中间的壁，这是因为，这些流动通道仅仅冲压在板30中，从而在那儿不存在中间的壁，而是仅仅存在流动通道的侧壁。
[0106]图13示出了根据11的板组的截面，其中该截面在孔74、75、76的高度上构成，从而可以看到的是，对于每个孔而言，在接口的区域中孔的宽度沿热交换器的横向是相同的，并且在孔之间存在连接板，该连接板使得孔之间的流体通道分隔开。
[0107]由此，根据图1至14的各实施例示出了板式结构的热交换器，其中设有多个用于形成第一、第二和第三流动通道的板对。板对通过第一板和第二板形成，该第一板和第二板分别设有冲压部或通道以在这两个板之间形成第一和第二流动通道，在图3和5至7的第一实施例中，也通过在板中的冲压部或通道产生第三流动通道，在根据图4和8至10的另一实施例中，通过将附加板叠加到一个板上而产生通道，其中仅仅第一和第二流动通道被引入到该板中。在此，将附加板放置到板的一个基本上平坦的区域上并且与该板如此焊接，使得就其本身而言产生流体密封的流动通道。
【权利要求】
1.板式结构的热交换器，其用于机动车，该热交换器具有多个用于形成第一、第二和第三流动通道的板对，其中在相邻的板对之间形成用于第四流动通道的空间区域，所述板对由至少一个第一板和第二板形成，以用于在该第一和第二板之间形成第一流动通道和第二流动通道，其中第三流动通道同样形成在第一和第二板之间，或者在该第一和/或第二板上放置附加板，以用于在所述第一板与附加板之间和/或在所述第二板与附加板之间形成第三流动通道。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述板和/或附加板具有作为连接和接通区域的开口和/或孔，并且具有形成通道的结构，以在该连接区域之间构成流动通道。
3.根据权利要求2所述的热交换器，其特征在于，所述形成通道的结构为冲压部。
4.根据权利要求1或2所述的热交换器，其特征在于，所述板对的第一板和第二板在两个对置的端部区域上分别具有三个连接区域作为所述第一、第二和第三流动通道的入口和/或出口，并且在分别两个连接区域之间至少分别设有一个形成通道的结构以用于构成所述第一和第二流动通道。
5.根据权利要求4所述的热交换器，其特征在于，所述第一板和第二板在分别两个连接区域之间具有形成通道的结构以用于构成所述第三流动通道。
6.根据权利要求4所述的热交换器，其特征在于，所述第一板和第二板具有一个区域，所述区域提供有附加板以用于形成位于分别两个连接区域之间的形成通道的结构，从而用于构成所述第三流动通道。
7.根据权利要求6所述的热交换器，其特征在于，所述形成通道的结构冲压到所述第一板和/或所述第二板和/或附加板中作为突出的通道。
8.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述附加板与所述第一板和/或所述第二板一体成形。
9.根据权利要求8所述的热交换器，其特征在于，所述附加板与所述第一板或所述第二板一起形成，并且随后通过弯曲而被放置到所述第一或第二板的一个平坦的区域上。
10.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述附加板与所述第一板或所述第二板独立形成，并且被放置到所述第一或第二板的一个平坦的区域上。
【文档编号】F28D1/03GK204188027SQ201290001099
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2012年12月21日 优先权日:2011年12月30日
【发明者】沃尔夫冈·塞沃尔德, 法尔克·维瑞格 申请人:贝洱两合公司