釬焊熱交換器的制造方法
【專利說(shuō)明】釬焊熱交換器
[0001]相關(guān)串請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2014年4月8日提交的德國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0 2014 005149的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用的方式合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種釬焊熱交換器，其設(shè)置在殼體中并且具有熱交換器板的堆疊。
【背景技術(shù)】
[0004]閉合的和開(kāi)放的流動(dòng)管道交替設(shè)置，以及在殼體中的堆疊的設(shè)置，表示了一種具體的泛型熱交換器，其與已知的沒(méi)有殼體并且尤其具有專門的閉合的流動(dòng)管道的熱交換器的不同之處在于，這里討論的熱交換器在熱交換器板中僅具有兩個(gè)開(kāi)口，而其它熱交換器具有至少四個(gè)開(kāi)口。這兩種泛型的熱交換器的板上的所述開(kāi)口提供有豎直穿過(guò)所述堆疊延伸的入口和出口管道。
[0005]末段是金屬部件，所述金屬部件插入流動(dòng)管道并且僅占據(jù)流動(dòng)管道的一小部分。所述末段僅占據(jù)流動(dòng)管道的兩個(gè)相對(duì)端部。在大致矩形的熱交換器板的情況中，所述末段通常是板的或由板形成的流動(dòng)管道的相對(duì)短邊的一側(cè)。
[0006]一種具體的泛型熱交換器可從EP 470 200 BI得知。所述熱交換器位于殼體中(未示出在所述文件中)，具有至少一個(gè)流入開(kāi)口和一個(gè)流出開(kāi)口，用于穿過(guò)熱交換器的開(kāi)放的流動(dòng)管道流動(dòng)的介質(zhì)。在已知的熱交換器中，末段是固體金屬板，其厚度對(duì)應(yīng)于流動(dòng)管道的高度。所述末段已經(jīng)設(shè)置在開(kāi)放的和閉合的流動(dòng)管道中。末段首先明顯增加了熱交換器的重量，但是其次也得到了一個(gè)非常穩(wěn)定的熱交換器，其能夠使用固體末段以有利的方式固定在殼體中。然而，由于所述末段，換熱表面面積的大小因此減小。
[0007]所述泛型的另一種熱交換器可以從例如EP I 083 398 Al中得知。所述熱交換器具有薄層，所述薄層既設(shè)置在開(kāi)放的流動(dòng)管道中，也設(shè)置在閉合的流動(dòng)管道中，提高了熱交換的效率。在所述熱交換器的情況中，圓形的波紋片狀金屬帶已被放置到閉合的流動(dòng)管道從而包圍所述開(kāi)口。因此替換了迄今已提供的半圓形的固體末段。展現(xiàn)出更高性能的更輕量級(jí)的熱交換器同樣得以實(shí)現(xiàn)。
[0008]熱交換器在釬焊爐中釬焊，隨后插入殼體，在所述殼體中所述熱交換器能夠?qū)崿F(xiàn)其本身功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供有利的替代方式，其同樣實(shí)現(xiàn)了位于殼體中的相對(duì)輕量級(jí)的釬焊熱交換器，具有較高熱交換性能，而且不會(huì)明顯降低熱交換器的穩(wěn)定性，其中所述釬焊連接部的質(zhì)量能夠被保證。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，末段為具有波紋的變形金屬片，所述波紋形成管道，所述金屬片設(shè)有用于介質(zhì)流動(dòng)穿過(guò)開(kāi)放的流動(dòng)管道的流動(dòng)開(kāi)口。變形的金屬片的片狀金屬厚度大致對(duì)應(yīng)于熱交換器板的片狀金屬厚度。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述厚度大約為0.2-0.5mm。變形的金屬片的孔的變形的孔邊緣具有高度，所述高度大致對(duì)應(yīng)于開(kāi)放的流動(dòng)管道的高度。
[0011]尺寸大約為0.2mm的釬焊間隙分別設(shè)置在大致豎直立置的孔邊緣和流入孔或流出孔的邊緣之間。這種釬焊間隙在熔化的釬焊上施加一毛細(xì)管作用。流入孔和流出孔的邊緣分別變形。所述邊緣具有削緣孔。所述削緣孔分別指向開(kāi)放的流動(dòng)管道內(nèi)，其中設(shè)置有變形的金屬片。一個(gè)板對(duì)的其中一個(gè)板的削緣孔連接至下一個(gè)板對(duì)中的下一個(gè)板的削緣孔。所述削緣孔塞入彼此之內(nèi)。
[0012]已經(jīng)證實(shí)，這類設(shè)計(jì)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)所需的性能改進(jìn)和重量減小，而且還能夠提供釬焊熱交換器例子中的制造方面的優(yōu)勢(shì)。
[0013]釬焊過(guò)程在釬焊爐中實(shí)施，其中在釬焊過(guò)程中有一重量或力作用在熱交換器上。為此，熱交換器必須首先預(yù)組裝并且預(yù)準(zhǔn)備以用于釬焊處理。尤其是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，變形金屬片的特殊孔邊緣設(shè)計(jì)及其分別鄰近流入孔或流出孔的布置所產(chǎn)生的穩(wěn)定性，與利用固體末段獲得的穩(wěn)定性相差無(wú)幾。而且，即使待釬焊的表面明顯小于現(xiàn)有技術(shù)中的面積，也能夠形成密封的且持久的釬焊連接。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，殼體是結(jié)構(gòu)，其至少實(shí)質(zhì)上包括釬焊熱交換器，并且具有至少一個(gè)入口，用于介質(zhì)流經(jīng)開(kāi)放的流動(dòng)管道，以及一出口，介質(zhì)在流經(jīng)開(kāi)放的流動(dòng)管道之后穿過(guò)所述出口。所述類型的殼體同樣相應(yīng)地被視為流動(dòng)管道，熱交換器板的堆疊連同位于開(kāi)放的流動(dòng)管道中的末段和位于閉合的流動(dòng)管道中的波紋在釬焊處理后插入其中。
[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，閉合的流動(dòng)管道是具有這樣特征的流動(dòng)管道，其密封的閉合的連接部以包圍的方式圍繞各個(gè)情況中的兩個(gè)熱交換器板的邊緣延伸，并且所述閉合的流動(dòng)管道具有兩個(gè)位于熱交換器板中的孔，其中一個(gè)孔構(gòu)成流入孔，另一個(gè)孔構(gòu)成流出孔。在每種情況中，閉合的流動(dòng)管道位于被視為上述板對(duì)的兩個(gè)板之間。
[0016]由于熱交換器板形成堆疊，在所述堆疊中對(duì)齊的流入孔形成穿過(guò)所述堆疊延伸的豎直流入管道，流線型構(gòu)造的流出孔形成穿過(guò)所述堆疊延伸的豎直流出管道。
[0017]在每一種情況中，為了形成流入管道，憑借在每種情況下設(shè)置在其間搭接的開(kāi)放的流動(dòng)管道，一個(gè)板的流入孔連接至下一板對(duì)的相鄰板的流入孔，從而確保介質(zhì)之間的分離。對(duì)于流出孔或流出管道的形成同樣適用。
[0018]由于波紋在每種情況下都提供了對(duì)兩個(gè)板(限定開(kāi)放的流動(dòng)管道)的釬焊連接，因此獲得了所需的穩(wěn)定性，尤其是在流入和流出管道周圍。
[0019]通過(guò)以下詳細(xì)說(shuō)明和附圖，將更加清楚本發(fā)明的其它方面。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1示出穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的熱交換器的入口或出口管道的橫截面，未不出殼體；
[0021]圖2示出圖1中的末段的細(xì)節(jié)；
[0022]圖3示出末段，在圖1的熱交換器的每個(gè)開(kāi)放的流動(dòng)管道中設(shè)置有兩個(gè)這樣的末段；
[0023]圖4示出位于殼體中的圖1中的熱交換器的立體圖；
[0024]圖5示出圖4中的熱交換器，其中頂部板以分解視圖形式示出；
[0025]圖6示出穿過(guò)位于圖4的殼體中的熱交換器的縱向截面；
[0026]圖7示出位于根據(jù)某些實(shí)施例的熱交換器的閉合的流動(dòng)管道中的薄層的細(xì)節(jié)；
[0027]圖8示出與圖1的熱交換器的釬焊相關(guān)的細(xì)節(jié)；
[0028]圖9示出類似圖2的末段的孔邊緣的多種可能替代設(shè)計(jì)中的另一種。
[0029]在對(duì)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述之前，應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于隨后的說(shuō)明中列出的或附圖中示出的部件的結(jié)構(gòu)和布置的細(xì)節(jié)。本發(fā)明能夠包括其它實(shí)施例并且能夠以多種方式實(shí)踐或?qū)嵤?br>【具體實(shí)施方式】
[0030]在實(shí)施例中示出的位于殼體40中的釬焊熱交換器是油冷卻器，通過(guò)該油冷卻器，例如傳動(dòng)油、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油等等能夠利用冷卻液體冷卻或調(diào)整到適當(dāng)溫度。所述油流經(jīng)閉合的流動(dòng)管道2，并且冷卻液體流經(jīng)殼體40以及油冷卻器的開(kāi)放的流動(dòng)管道3。
[0031 ] 可以提供其它涉及增壓空氣冷卻、排放氣體冷卻或制冷劑冷卻或制冷劑冷凝或制冷劑蒸發(fā)的實(shí)施例(未示出)，在此僅舉幾例更有利的應(yīng)用。
[0032]釬焊熱交換器設(shè)置在殼體40內(nèi)，具有熱交換器板la、lb的堆疊，在每一種情況下所述熱交換器板配備有一個(gè)流入孔10和一個(gè)流出孔11。殼體40(圖4至圖6)可以通過(guò)蓋子(未示出)或類似的方式閉合。但是，該殼體40也可以是發(fā)動(dòng)機(jī)或變速器殼體的“空腔”，其中上部、開(kāi)放側(cè)指向其內(nèi)部。板la、Ib是這樣安排的，使得用于油以及用于冷卻液體的閉合的和開(kāi)放的流動(dòng)管道2、3在堆疊方向上交替設(shè)置。僅在開(kāi)放的流動(dòng)管道3，設(shè)有兩個(gè)末段20，它們分別具有孔21。一個(gè)末段20的孔21的邊緣22圍繞流入孔10延伸，以及第二末段20的孔21的邊緣對(duì)應(yīng)地圍繞流出孔11延伸。這可從圖1和圖3結(jié)合圖4或圖5最清楚地看到。
[0033]末段20是具有波紋24的變形金屬片，其中波紋24形成管道23。金屬片20的厚度大致對(duì)應(yīng)于熱交換器板la、Ib的厚度。在這里，“對(duì)應(yīng)于”可以理解為熱交換器板la、Ib可具有例如范圍在0.2-0.5mm的金屬片厚度。末段20的厚度例如甚至是0.15mm或0.5-0.7mm，以仍能位于“對(duì)應(yīng)” 一詞所涵蓋的范圍內(nèi)。在這方面，還指出，在特定的示例性實(shí)施例中，開(kāi)放的流動(dòng)管道2的管道高度可為大約1.5-3mm。閉合的流動(dòng)管道3大約2_4mm高(圖1)。
[0034]末段20的管道23設(shè)有流動(dòng)開(kāi)口 25，用于流經(jīng)開(kāi)放的流動(dòng)管道3的冷卻液體?？走吘?2變形并具有高度h，其大致對(duì)應(yīng)于開(kāi)放流動(dòng)管道3的高度。關(guān)于所述高度h，不允許有較大偏差。孔邊緣22以包圍的方式相對(duì)于流入孔10或流出孔11的削緣孔12 (rim hole)分別密封地設(shè)置。如圖2和圖3所示。
[0035]所述附圖還示出，釬焊間隙26位于大致豎直立置的孔邊緣22和削緣孔12之間。釬焊間隙26的尺寸可以是例如0.1-0.3_。在釬焊過(guò)程中，釬焊間隙26因其毛細(xì)管作用將填充有釬焊材料，從而保證密封的且持久的連接。
[0036]對(duì)比于圖2，圖9示出變形的孔邊緣22也可具有用于進(jìn)一步加固的向內(nèi)彎曲的凸緣22a。圖9中未示出的附圖標(biāo)記可參考圖2。在圖2和圖9中，孔邊緣22從熱交換器板Ib (位于視圖的底部)向上延伸至上部板la。在其它未示出的實(shí)施例中，孔邊緣22從上到下延伸。
[0037]關(guān)于在流入孔10和流出孔11處的所述削緣孔12，可以從圖1和圖2中示出，所述削緣孔一個(gè)接合到另一個(gè)中，并且一個(gè)和另一個(gè)在相反的方向上互相抵靠?？梢钥闯?，削緣孔12將閉合的流動(dòng)管道2連接到另一個(gè)，同時(shí)分別搭接設(shè)置在其間的開(kāi)放的流動(dòng)管道3。
[0038]此外，從圖3可以看出，末段20的管道23具有不同的管道長(zhǎng)度。其中一些管道23設(shè)有曲率。在所示的示例性實(shí)施例中，所述曲率大致對(duì)應(yīng)于孔邊緣22的曲率。另外，尤其是較短的管道23不具有曲率。管道23的方向和形式可根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。
[0039]其中一些管道23具有弓形形狀。它們圍繞位于孔21的大約中間的中心延伸。管道23具有位于管道23的起始處的流動(dòng)開(kāi)口 25和位于管道的末端的另一流動(dòng)開(kāi)口 25。在未示出的實(shí)施例中，管道23已設(shè)有超過(guò)兩個(gè)的流動(dòng)開(kāi)口 25 (例如位于起伏處24的側(cè)翼中)。
[0040]應(yīng)該注意到，管道23中的最長(zhǎng)的一個(gè)位于孔邊緣22附近，并且圍繞其周長(zhǎng)的一大部分