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熱交換器,特別是用于汽車的增壓空氣冷卻器的制作方法

文檔序號:4565607閱讀:560來源:國知局
專利名稱:熱交換器,特別是用于汽車的增壓空氣冷卻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種熱交換器,特別是用于汽車的增壓空氣冷卻器。
背景技術(shù)
已知的熱交換器由一個熱交換器芯體(或被稱為管系)和布置在兩側(cè)的集流箱組成,所述集流箱用于熱交換介質(zhì)如冷卻液或增壓空氣的進出或匯集和分配。熱交換器芯體由平行布置的管如扁平管以及用來加大管外側(cè)的傳熱面并被周圍空氣掠過的翅片組成。在扁平管上使用的是波紋翅片,它們與管釬接。為了提高傳熱效率,在管、特別是扁平管的內(nèi)側(cè)布置了所謂的內(nèi)波紋翅片或湍流發(fā)生機構(gòu),它們同樣與管釬接。通過這種方式,使熱交換器芯體具有良好的穩(wěn)定性和高內(nèi)部抗壓強度。管的管端接入到管板中,而管板則是集流箱的一部分或與集流箱連接。管板帶有通孔,管端插入到孔中并釬接。類似的熱交換器曾在DE-A 198 57435中公開。
按照熱交換器的功率,可采用單列或多列系統(tǒng)(熱交換器芯體),即在冷卻空氣的流動方向上,布置著一個列或多個前后排列、之間帶有間距的列。在特別是風(fēng)冷的增壓空氣冷卻器上,在冷卻汽車內(nèi)燃機的燃燒用空氣時,在效率較低的情況下采用單列的管系,在效率較高的情況下采用雙列的管系,后者的結(jié)構(gòu)深度超過約70mm。但雙列系統(tǒng)具有若干缺點它們的制造成本較高、效率較低。在制造時,兩個管列必須與連續(xù)的翅片緊束在一起,然后插入到管板上的兩列通孔中。出于生產(chǎn)方面的考慮,管板中的通孔之間在深度方向上必須有一個最小間距,這個最小間距也規(guī)定了管系中的管列之間的間距。這個間距提高了冷卻空氣側(cè)的壓降,加大了熱交換器的總深度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種本文開頭所述的熱交換器,它的制造成本較低并且熱動力性能得到改善。
這個目的是由具有以下特征的熱交換器實現(xiàn)的。按照本發(fā)明,熱交換器芯體只具有一列扁平管,其深度T大于70mm且小于120mm。在冷卻空氣的流動方向上具有這種深度的單管列熱交換器、特別是增壓空氣冷卻器,在制造和成本以及效率方面具有優(yōu)勢。而在這種深度上,已知的熱交換器、特別是增壓空氣冷卻器采用的是雙管列結(jié)構(gòu)。按照本發(fā)明的系統(tǒng)則與之不同,只需要一列扁平管以及冷卻空氣側(cè)的波紋翅片和增壓空氣側(cè)的內(nèi)波紋翅片。這樣一種系統(tǒng)要比雙管列系統(tǒng)更容易束在一起(kassettieren)。此外,管板只具有一列通孔,也就是說,不再有冷卻空氣流動方向上的通孔之間以及管列之間的間距。這樣還帶來另外的優(yōu)點,即總深度較小以及在一次側(cè)和二次側(cè)的壓降較少。
按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施形式,扁平管的深度在70到100mm的范圍內(nèi),優(yōu)選在80到90mm的范圍內(nèi)。
按照本發(fā)明的另一個實施形式,扁平管的深度在90到120mm的范圍內(nèi),優(yōu)選在90到100mm的范圍內(nèi)。
按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施形式,扁平管的凈寬為3到10mm,優(yōu)選為5到10mm,特別優(yōu)選為6到8mm,其中,最佳的凈寬為7mm。扁平管的這樣一種橫斷面將會提高熱交換器的效率。
按照本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施形式,扁平管中布置著內(nèi)波紋翅片或嵌入式湍流元件,它們與扁平管釬接。通過這種方式,改善了傳熱,提高了扁平管的內(nèi)部抗壓強度,這對于較大的深度尤為必要。


下面通過實施例和附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
附圖為本發(fā)明熱交換器芯體1的截面圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的唯一附圖是熱交換器芯體1的截面圖,所述芯體由一(數(shù)詞)列扁平管2和布置在扁平管之間的波紋翅片3組成。扁平管2和波紋翅片3是圖未示的增壓空氣冷卻器的一部分,這個增壓空氣冷卻器通過外界空氣(冷卻空氣)對圖未示的、被增壓的汽車內(nèi)燃機的空氣(增壓空氣)進行冷卻。增壓空氣在垂直于圖示平面的扁平管2中穿流,而周圍空氣或冷卻空氣則沿箭頭L所示方向在扁平管2之間流動并掠過波紋翅片3,所述翅片帶有用于改善傳熱的鰓片4。在扁平管2的內(nèi)部布置著內(nèi)波紋翅片5,從橫斷面看它們將扁平管2分成多個室,并與扁平管2在其內(nèi)側(cè)釬接。與之相反,波紋翅片4則與扁平管2的外側(cè)釬接。就這一點而言,從扁平管2的內(nèi)側(cè)到它的外側(cè)形成了良好的導(dǎo)熱。如前面的現(xiàn)有技術(shù)所述,扁平管2固定在圖未示的管板上的通孔之中并與之釬接。在管板上安置著圖未示的集流箱,即所謂的空氣箱。
總深度T,即扁平管2和波紋翅片3在氣流方向L上的延伸用T表示。雖然尺寸T對扁平管2非常重要,但波紋翅片3卻可以具有一個與之相比較小或較大的尺寸,也就是說,它們相對于扁平管2的窄側(cè)凹入或凸出。扁平管2的凈寬由尺寸H表示。在扁平管2的一個實施形式中,尺寸T在一個較窄的范圍80到90mm之內(nèi),也可以在一個較寬的范圍70到100mm之內(nèi),還可以在一個更寬的范圍70到120mm之內(nèi)。扁平管2優(yōu)選由鋁板制成,并在窄側(cè)沿縱向焊接。波紋翅片3(冷卻空氣翅片)和內(nèi)波紋翅片5(增壓空氣翅片)由薄鋁板制成,并與扁平管2釬接。這樣就形成一個緊湊的、耐壓的熱交換器芯體1。
權(quán)利要求
1.熱交換器,包括用于汽車的增壓空氣冷卻器,具有由扁平管(2)和波紋翅片(3)形成的熱交換器芯體(1)和與扁平管(2)相連的集流箱,其中,扁平管(2)可被待冷卻的介質(zhì)穿流,波紋翅片(3)則被周圍空氣繞流,其特征在于,扁平管(2)布置成一列,并且具有氣流方向L上的深度T,深度T在70≤T<120mm的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器,其特征在于,深度T在70≤T≤100mm的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱交換器,其特征在于,深度T在80T≤90mm的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器,其特征在于,深度T在90≤T≤120mm的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項所述的熱交換器,其特征在于,扁平管(2)具有垂直于氣流方向L的凈寬H,它在3≤H≤10mm的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱交換器,其特征在于,凈寬在6≤H≤8mm的范圍內(nèi),優(yōu)選為H=7mm。
7.根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項所述的熱交換器,其特征在于,在扁平管(2)布置著內(nèi)波紋翅片(5)。
8.根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項所述的熱交換器,其特征在于,熱交換器芯體(1)由鋁材料制成并釬接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱交換器,特別是用于汽車的增壓空氣冷卻器,包括扁平管(2)和波紋翅片(3)形成的熱交換器芯體(1)和與扁平管(2)相連的集流箱。其中,扁平管(2)可被待冷卻的介質(zhì)穿流,波紋翅片(3)則被周圍空氣繞流。本發(fā)明的扁平管(2)布置成一列,并且具有氣流方向L上的深度T,深度T在70≤T<120mm的范圍內(nèi)。
文檔編號F28F1/02GK1977138SQ200580022014
公開日2007年6月6日 申請日期2005年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月29日
發(fā)明者丹尼爾·亨德里克斯, 約阿希姆·科普, 于爾根·韋格納 申請人:貝洱兩合公司
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