專利名稱：熱交換器，特別是用于汽車的增壓空氣冷卻器或冷卻液散熱器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于汽車的增壓空氣冷卻器或冷卻液散熱器。
背景技術：
已知的特別是用于汽車的熱交換器常具有一個釬焊芯體，它由管、翅片 及管板組成，而塑料集流箱則安置在管板上。塑料箱和管板之間的連接為夾 緊連接或巻邊連接，在這里，在塑料箱的法蘭和管板之間墊有密封件，它通 過箱/管板的連接夾緊。這樣，塑料箱就與金屬管板固定且密封地連接。
這種箱/管板連接在DE-B 28 52 408中被公開，其中，管板的可變形 邊緣區(qū)域在水箱的法蘭上夾緊，從而形成形狀配合的連接。在內部壓力上升 的情況下，塑料箱容易出現(xiàn)變形，并且應力變大，尤其在夾緊區(qū)域之上，這 會導致箱/管板連接出現(xiàn)泄漏。
因此在DE-A 38 41 470中，申請人建議對法蘭區(qū)域進行修改，以用于所 謂的波浪縫隙巻邊，在這里，在法蘭上面的箱壁為波浪形，從而加強了縱向 壁。
特別是如DE-A 198 57 435所述，在增壓空氣冷卻器中，塑料箱內部的 壓力變得更高，而隨著未來的發(fā)展，壓力趨向于變得更大，這樣，傳統(tǒng)的塑 料箱就會無法承受這種壓力。事實上將會出現(xiàn)變形，從而導致應力變大，出 現(xiàn)裂紋。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是改進前面所述的熱交換器，特別是塑料箱的內部抗壓強 度得到改善，同時又沒有明顯增加熱交換器的重量。
這一目的由具有下述特征的熱交換器實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，在塑料箱的內 側的法蘭之上，即在法蘭和箱壁之間的過渡區(qū)域設有多個加強筋。這樣的優(yōu) 點在于，在內部壓力變大的情況下，塑料箱在關鍵部位得到加強，并可更有 效地防止變形。這樣，將把這個在箱/管板連接之上的箱的區(qū)域中的應力集中 減少到允許的值。特別是根據(jù)本發(fā)明加強的塑料箱可用作增壓空氣冷卻器。
在本發(fā)明的優(yōu)選結構中，塑料箱具有U形的橫斷面，這個斷面通過臺階 過渡為環(huán)繞一周的法蘭。在大致為鈍角的臺階的角的區(qū)域，在內側布置著加 強筋，在這里，筋的內邊優(yōu)選地與箱的內壁的U形輪廓對齊。這樣的優(yōu)點在 于，加強筋布置在一個區(qū)域中，而在這個區(qū)域加強筋對在箱中穿流的介質即 冷卻液或增壓空氣帶來的流動阻力是微不足道的，也就是說，根據(jù)本發(fā)明的 加強筋在塑料箱中不會加大壓降。它們所帶來的重量增加也是微不足道的， 因為箱的壁厚本身并沒有變大，筋只形成了相對很薄的壁。這樣，在相對來 說沒有增加重量和損失壓力的情況下，它們提高了箱的關鍵區(qū)域的抗彎截面 系數(shù)，而當內部壓力加大時在這個區(qū)域會特別受到彎曲的壓力。
在本發(fā)明的優(yōu)選結構中，熱交換器具有芯體，這個芯體包括一個單列或 多列的扁平管系統(tǒng)，其中，扁平管的端部插入到管板上的開口中。加強筋之 間相隔一定距離，這個距離等于管距即管的間距或外部筋距即箱外側的筋的 間距。在這里，加強筋布置在管的高度處或者布置在管之間。這樣就使箱的 縱向壁得到均勻的加強，這種均勻的加強將適應內部加壓。
在本發(fā)明的其它優(yōu)選結構中，法蘭和箱壁之間的過渡區(qū)域沿箱的縱向成
波浪形，如前面提及的DE-A 38 41 470所述。具有優(yōu)點的是，加強筋布置在 波浪形輪廓的區(qū)域中，即布置在箱內側的凹陷區(qū)域(波谷)或隆起區(qū)域(波 峰)中。這樣的優(yōu)點在于，在進一步加強的同時，箱內部的壓力損失的增加 很小。
在本發(fā)明的其它優(yōu)選結構中，伸入到塑料箱內部的筋的表面與箱的脫模 方向平行。這樣，可在箱的型芯中加工出筋的輪廓，箱則在注塑后可沿脫模 方向并且在不使用其它滑塊的情況下被拉出即脫模。這樣可以實現(xiàn)降低制造 成本的優(yōu)點，因為通過根據(jù)本發(fā)明的加強筋的結構和布置將不會明顯增加注 塑模具的成本。


下面通過附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。其中， 圖1中是根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的截取部分，它包括管板和塑料箱之間 的連接；
圖2是圖1的局部放大圖X，它包括根據(jù)本發(fā)明的加強筋； 圖3是具有加強筋的第一布置的塑料箱的立體圖； 圖4中是具有加強筋的第二布置的塑料箱；
圖5中是塑料箱縱向壁的截取部分(第一布置)； 圖6是沿圖5中的VI-VI線的截面圖； 圖7是塑料箱縱向壁的截取部分(第二布置)；
圖8是沿圖7中的VIII-VIII線的截面圖。
具體實施例方式
圖1中是根據(jù)本發(fā)明的熱交換器1，它具有管板2、塑料箱3和扁平管4， 所述扁平管固定在管板2的開口 2a中。如已知的現(xiàn)有技術，管板2在外側具 有環(huán)繞一周的槽2b，外側的邊緣區(qū)域2c與之相連。塑料箱3具有未完全顯 示的U形輪廓，它包括壁3a，所述壁過渡成為壁厚更大的法蘭3b。法蘭3b 及圖未示的密封件插入到管板2的槽2b中，并通過可變形的邊緣區(qū)域2c在 圖未詳示的巻邊或夾緊連接中與管板2夾緊。這種箱/管板連接已在前面提及 的現(xiàn)有技術例如DE-A 38 41 470中公開。扁平管4與圖未示的波紋翅片和管 板上的開口 (管板中只能看到管板2的局部)釬接成芯體。塑料箱(其中又 只能看到箱3的局部)放置在釬焊芯體上并夾緊。
圖2是圖1的局部放大圖X，即塑料箱3的壁3a和法蘭3b之間的過渡 區(qū)5，其中，過渡區(qū)5由臺階形成，并且壁3a的內邊3d相對于法蘭3b的內 邊3e向內位移大致一個壁厚。也就是說，塑料箱3通過臺階5得到所謂的縮 進。在臺階5區(qū)域，在箱3的內側布置著加強筋6，其內邊6a與箱壁3a的 內邊3d對齊。這樣加強筋6就填滿了臺階5的鈍角，并一直延伸進入到法蘭 3b的區(qū)域。通過加強筋6的這種布置，在過渡區(qū)5即在由于內部壓力而受到 更高載荷的區(qū)域使箱加強。熱交換器1優(yōu)選地作為增壓空氣冷卻器，因此受 到壓力大約為2 bar (未來壓力還會增加)的壓縮增壓空氣的加載，這樣塑 料箱中在法蘭之上的區(qū)域就處在很大的應力之下，而通過根據(jù)本發(fā)明的加強 筋不需加大箱3的壁厚就將抵銷這種應力，也就是說，不會顯著增加箱3的重量。
圖3是塑料箱7的角部區(qū)域的立體圖，包括在縱向壁7b內側的根據(jù)本發(fā) 明的加強筋8。箱7具有在圖中未完全顯示的、環(huán)繞一周的矩形法蘭7a，在 它之上布置著波浪形的過渡區(qū)9，如前面提及的DE-A 38 41 470所述一因此， 這個公開文件被全面地采用為本申請的公開內容。圖未示的管板和箱7之間 的連接與上述公開文件中的實施形式相同。由于過渡區(qū)9的波浪形結構，在 箱7的內側產(chǎn)生了凹陷10和隆起11。在第一個實施形式中，加強筋8布置
在凹陷IO之上。
圖4中是加強筋12在塑料箱13中布置的第二種實施形式，所述箱同樣 具有波浪形的過渡區(qū)9，與之前所述的圖3中的過渡區(qū)9相同。因此，在箱 13的內側同樣形成了凹陷10和隆起11，它們形成了壁的波浪形輪廓。在這 里，加強筋12布置在隆起11區(qū)域中，也就是說在箱內壁的突出部分上，并 分別布置在兩個凹陷IO之間。就這方面來說，這里的加強筋12的長度大于 圖3中所示的實施例。在兩個實施例中，即在加強筋8和加強筋11上，其筋 表面(與圖2中的表面6相同)分別相互平行，其中，這些表面大致垂直于 假想的管板平面或由環(huán)繞一周的法蘭7a所形成的平面。這意味著，圖未示的 型芯在塑料箱3、 7、 13的制造過程中可沿一個方向即所謂的脫模方向拉動。 加強筋6、 8、 12的布置和結構不要求增加滑塊，因而對現(xiàn)有模具進行修改便 可實現(xiàn)。
圖5中是圖3中的實施例的另一個視圖，即塑料箱7的縱向壁7b的截取 部分的視圖，它包括法蘭7a。在法蘭7a之上布置著波浪形的過渡區(qū)9。縱向 壁7b在其外側通過橫向筋7c加強。
圖6是沿圖5中的V工-VI線的截面圖，即截面穿過法蘭7a。在縱向壁7b 的內側，在波浪形輪廓9的區(qū)域(見圖5)形成了凹陷IO和隆起11，即波谷 和波峰。在兩個隆起11之間分別布置著垂直伸入到內部的加強筋8,即一如 圖3所示一在凹陷IO之上。加強筋8向內一直延伸到線7d，這條線形成了 縱向壁7b的內部輪廓。在這個方面，加強筋8與內壁7d對齊，通過這種方 式保證了更少的壓降。此外，加強筋10的間距等于圖未示的扁平管的間距。 筋8也是垂直于圖示平面，因此易于與箱的主型芯一起脫模。
圖7是箱13的側壁13a (見圖4)的截取部分的視圖，它包括波浪形輪廓9。
圖8是沿圖7中的VIII-VIII線并穿過箱13的法蘭的截面圖。通過波浪 形輪廓9在內側形成凹陷10和隆起11，加強筋12 (見圖4)布置在它們的 上面。垂直向內伸入的加強筋12延伸到邊13b，它相當于縱向壁13a (垂直 于圖示平面)的內邊。這樣，加強筋12不會越過縱向壁13a進入到箱的內腔， 因此也不會加大流動介質如增壓空氣或冷卻液的壓降。
權利要求
1.熱交換器，包括用于汽車的增壓空氣冷卻器或冷卻液散熱器，具有一個釬焊芯體，它由管(4)、翅片和至少一個管板(2)組成，還包括一個由塑料或金屬組成的箱(3)，它具有在橫斷面上近似呈U形的壁(3a)和環(huán)繞一周的法蘭(3b)，并通過法蘭(3b)與管板(2)機械連接，其特征在于，在箱(3)的內側，在法蘭(3b)和壁(3a)的過渡區(qū)(5)布置著加強筋(6)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的熱交換器，其特征在于，過渡區(qū)具有一個朝向 內部的、環(huán)繞一周的臺階(5)。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的熱交換器，其特征在于，加強筋(6)具 有內邊(6a)，它與內壁(3d)對齊。
4. 根據(jù)權利要求l、 2或3所述的熱交換器，其特征在于，管為圓管、 橢圓管或扁平管(4)，布置成單列或多列，并插入到至少一個管板(2)中， 并且加強筋(6)之間以一定的間隔布置在塑料箱(3)縱向壁(3a)上，所 述間隔等于管距或外部筋距。
5. 根據(jù)權利要求4所述的熱交換器，其特征在于，加強筋(6)分別布 置在管(4)的高度處。
6. 根據(jù)權利要求4所述的熱交換器，其特征在于，加強筋(6)分別布 置在管(4)之間。
7. 根據(jù)前面的權利要求中任一項所述的熱交換器，其特征在于，過渡區(qū) (9)為波浪形，并在內側具有凹陷(10)和隆起(11)，并在塑料箱(7， 13)的外側具有凹進的區(qū)域，而管板的部分則形狀配合地卡入到所述凹進的區(qū)域。
8. 根據(jù)權利要求7所述的熱交換器，其特征在于，加強筋(8)布置在 凹陷(10)之上。
9. 根據(jù)權利要求7所述的熱交換器，其特征在于，加強筋(12)布置在 隆起(11)的區(qū)域，并布置在凹陷(10)之間。
10. 根據(jù)前面的權利要求中任一項所述的熱交換器，其特征在于，加強 筋(6、 8、 12)具有與箱(3、 7、 13)的脫模方向平行的筋表面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱交換器(1)，特別是用于汽車的增壓空氣冷卻器或冷卻液散熱器，具有一個釬焊芯體，它由管(4)、翅片和至少一個管板(2)組成，還包括至少一個塑料箱(3)，它具有在橫斷面上近似呈U形的壁(3a)和環(huán)繞一周的法蘭(3b)。該箱通過法蘭(3b)與管板機械連接。按照本發(fā)明，在塑料箱(3)的內側，在法蘭(3b)和壁(3a)的過渡區(qū)(5)布置著加強筋。
文檔編號F28D1/053GK101107492SQ200680002499
公開日2008年1月16日 申請日期2006年1月12日 優(yōu)先權日2005年1月18日
發(fā)明者弗蘭克·馮呂茨奧, 約爾格·威廉, 霍爾格·勒韋 申請人:貝洱兩合公司