專利名稱：具有內(nèi)部翅片的汽車換熱器裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車換熱器，尤其是銅焊的換熱器。
背景技術(shù)：
汽車應(yīng)用中使用不同類型的換熱器。例如，2003年11月13日公開、轉(zhuǎn)讓給Behr的WO03093751涉及一種散熱器，其主管內(nèi)部具有內(nèi)部翅片段以及短的管段。在不同的蒸發(fā)器申請中，例如WO2004/005831所舉例說明的，展示的蒸發(fā)器具有在管全長上逆著管半徑安裝的翅片。
于1992年4月21日授予Ford Motor公司的US5105540展示了一種管，其使用內(nèi)部襯里材料來增加內(nèi)部流體紊流。于1985年2月26日授予Blackstone有限公司的US4501321展示了一種在小尺寸處重疊的兩片管。于1989年3月21日授予Societe Anonyme des UsinesChausson的US4813112展示了一種加強(qiáng)板，其位于集流管周邊以局部地加固集流管接頭的管。于1989年2月21日授予ModineManufacturing的US4805693展示了一種在管道直徑處重疊的兩片管。上述內(nèi)容在此引用作為參考。
近些年來，所謂的“渦輪增壓”(turbo-charged)空氣的溫度和壓力顯著提高，導(dǎo)致了諸如現(xiàn)有技術(shù)中那些增壓空氣冷卻器(CAC)和后冷卻器的換熱器由于熱應(yīng)力而故障。在這種溫度/壓力條件下，現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)的主要缺點(diǎn)就是管和內(nèi)部翅片的共同故障，例如疲勞斷裂。
現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)中，例如在管部以及尤其在換熱器的入口集流管處可能發(fā)生諸如橫向斷裂的特殊斷裂。也會發(fā)生內(nèi)部翅片的斷裂，這種斷裂導(dǎo)致諸如增壓空氣冷卻器的換熱器內(nèi)的污染。
CAC更高的溫度和壓力由消費(fèi)者確定。甚至材料的改變、材料厚度的增加都將需要來滿足這些新需求。材料厚度的增加進(jìn)一步推動(dòng)了成本。已提出的主要方式是通過增加管和內(nèi)部翅片的厚度來提高管的堅(jiān)固性。還通過采用高強(qiáng)度合金來提高管的堅(jiān)固性。盡管在提高耐用性上有效，但是這些改變要求有效加工、工藝改變、材料成本以及制造一種耐用的增壓空氣冷卻器所用的全部成本。
需要一種具有局部強(qiáng)度的換熱器裝置。對于壓力/溫度增加的應(yīng)用，該裝置成本有效，并且耐用性提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種換熱器裝置，尤其包括汽車應(yīng)用中使用的換熱器，例如后冷卻器或者增壓空氣冷卻器，其特征在于，設(shè)置管加強(qiáng)裝置以考慮更耐熱或“堅(jiān)固的”后冷卻器或者增壓空氣冷卻器。在換熱器或者換熱器裝置，以及特別地，在熱疲勞斷裂典型發(fā)生的特定區(qū)域內(nèi)或者附近(例如，在換熱器裝置集流管處或旁邊的管和內(nèi)部翅片區(qū)域)，本發(fā)明的方面特別地增加熱和壓力應(yīng)力的抵抗能力。這可以在任何確定需要附加強(qiáng)度的地方使用。
因此，在不同的實(shí)施例中，在后冷卻器，以及特別地在增壓空氣冷卻器內(nèi)出現(xiàn)的高壓和/或溫度環(huán)境中，本發(fā)明提供一種換熱器裝置，其具有改進(jìn)的耐熱/壓力的換熱器(例如，熱耐用性變形提高的換熱器增加了換熱器裝置的可使用壽命)。
本發(fā)明的實(shí)施例中為后冷卻器以及CAC換熱器裝置提供加強(qiáng)的管壁，其中，同現(xiàn)有技術(shù)中沒有這種管加強(qiáng)裝置的CAC換熱器裝置相比，其對傳熱和內(nèi)部節(jié)流的影響大大減小或者甚至可忽略和/或極大地沒有因果關(guān)系。
在目前使用的設(shè)計(jì)中無影響整個(gè)換熱器的主要設(shè)計(jì)改變的情形下，本發(fā)明的優(yōu)選方面提高了熱耐用性。本發(fā)明的這些方面影響了換熱器的局部，因此可用于當(dāng)前設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)利用當(dāng)前制造過程的小的改動(dòng)。通過允許管和內(nèi)部翅片使用較薄和不太貴的合金，以及提供一種在當(dāng)前工藝下實(shí)現(xiàn)能增加設(shè)計(jì)需求的更有競爭力的方法使得成本有機(jī)會降低。尤其是，管加強(qiáng)裝置的使用允許管特定位置或者管橫截面位置處的設(shè)計(jì)部件具有一個(gè)變化，該變化使得這些結(jié)構(gòu)部件的一個(gè)或者多個(gè)具有不同的厚度。
通過管加強(qiáng)裝置，意味著完整的改良內(nèi)翅片或者內(nèi)部翅片、或者改良的內(nèi)翅片或者內(nèi)部翅片段的一片或者一部分有助于提供管內(nèi)應(yīng)力區(qū)域或者應(yīng)力的強(qiáng)度，同時(shí)保持一定的傳熱性能。在銅焊換熱器裝置之前，內(nèi)翅片或者內(nèi)部翅片典型地安置在換熱器管內(nèi)部。當(dāng)銅焊到換熱器管的內(nèi)壁時(shí)，內(nèi)翅片或者內(nèi)部翅片(以后為“內(nèi)部翅片”)形成一個(gè)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)耐得住換熱器所需的工作溫度/壓力，同時(shí)形成附加的傳熱表面。設(shè)計(jì)管加強(qiáng)裝置，使其應(yīng)用于換熱器的局部區(qū)域，在該區(qū)域，需要大于內(nèi)部翅片提供的溫度/壓力應(yīng)力阻值，以在保持一定傳熱性能的同時(shí)滿足耐用性的要求。
如圖2所示，完整的翅片可包括一些部分或者段，尤其是末段，此處的段是指第一和/或最后的內(nèi)部翅片的最外邊。在本發(fā)明的實(shí)施例中，提供管加強(qiáng)裝置、以及特定環(huán)境下，取代端部內(nèi)部翅片的管加強(qiáng)裝置、更特別地，第一和/或最后內(nèi)部翅片的最外面?，F(xiàn)有技術(shù)的管和內(nèi)翅是典型加厚的，或者使用高強(qiáng)度合金來抵抗增加的溫度和壓力應(yīng)力。通過在最后的換熱器裝置的選定位置處使用管加強(qiáng)裝置，本發(fā)明的方面特別地在后冷卻器，并且，更特別地，在增壓空氣冷卻器的應(yīng)用中，不僅保持，而且基本上增加了換熱器裝置的可使用壽命期限。因此在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，管加強(qiáng)裝置可銅焊到內(nèi)管壁，由此進(jìn)行接觸。在更優(yōu)選的實(shí)施例中，管加強(qiáng)裝置增加了接觸區(qū)域內(nèi)的所有管壁厚度，更優(yōu)選地，也就是說，加強(qiáng)裝置的厚度加上管壁的厚度等于或者大于一般的管壁厚度。在大多數(shù)優(yōu)選實(shí)施例中，管加強(qiáng)裝置設(shè)置在換熱器裝置的高、特別是最高熱應(yīng)力區(qū)域，例如位于管和集流管之間、或者其他合適的地方。
在其各種方面，本發(fā)明有可能減少換熱器工作期間內(nèi)部翅片斷裂的可能性，并且有可能降低潛在斷裂以及這種斷裂通過換熱器裝置管，以及特別經(jīng)過后冷卻器和CAC換熱器裝置管壁傳播的總速度。
在本發(fā)明的一方面，提供至少一個(gè)管加強(qiáng)裝置，其隨后被認(rèn)為是管加強(qiáng)裝置端部接觸件。通過管加強(qiáng)裝置端部接觸件，意味著改良或者成形的翅片具有等于或者大于其所替代的內(nèi)部翅片的厚度，該翅片優(yōu)選地取代或者位于如下區(qū)域通常為換熱器管內(nèi)的最外的內(nèi)部翅片所處的位置，此處的翅片或者一部分翅片特別成形以與較小管尺寸的內(nèi)表面接觸，其銅焊到較小的管尺寸，并在提高換熱器特定位置的溫度/壓力耐用性的同時(shí)保持一定的傳熱性能。通過設(shè)計(jì)，管加強(qiáng)裝置端部接觸件的零件與特定或者確定位置、或者通常為小尺寸的最高應(yīng)力位置處的換熱器管表面或者內(nèi)表面接觸，通過在最大應(yīng)力位置處以及附近位置直接提供附加厚度的材料能影響應(yīng)力區(qū)域。
在本發(fā)明使用管加強(qiáng)裝置端部接觸件的一方面，其包括改良成形的內(nèi)部翅片，通過將管加強(qiáng)裝置端部接觸件銅焊到管的內(nèi)表面、尤其是取代現(xiàn)有內(nèi)部翅片的管的內(nèi)表面，以及小尺寸管的內(nèi)表面上能提高換熱器的耐用性，小尺寸管的內(nèi)表面典型地是管內(nèi)最高應(yīng)力的位置。因此，本發(fā)明的這些方面抵抗了高應(yīng)力區(qū)域內(nèi)的熱疲勞。通過提供一種結(jié)構(gòu)，并且特別增加小尺寸的管壁厚度，可以在除CAC最高應(yīng)力區(qū)域之外的所有地方使用現(xiàn)有材料的厚度和合金。在改善換熱器裝置成本的同時(shí)，有可能降低這種換熱器內(nèi)的材料規(guī)格。通過確定換熱器管內(nèi)需要強(qiáng)度的區(qū)域，可以指定不同的管加強(qiáng)裝置端部接觸件厚度以及翅片間距。在本發(fā)明的實(shí)施例中，管加強(qiáng)裝置端部接觸件的使用增加了經(jīng)常發(fā)生斷裂的管端部半徑內(nèi)的壁厚。根據(jù)本發(fā)明的這些方面，最高熱/壓力應(yīng)力集中的問題典型地位于集流管銅焊接頭的管附近的管半徑處，通過使用管加強(qiáng)裝置，該問題得到解決。
如本文上述描述的內(nèi)容，在最高應(yīng)力的特定位置，本發(fā)明的不同方面增加了例如CACs的換熱器的強(qiáng)度，該位置一般位于經(jīng)過入口管端部的第一段管內(nèi)。在一些優(yōu)選的方面，強(qiáng)度的提高可通過下列方式實(shí)現(xiàn)插入一短段管加強(qiáng)裝置端部接觸件，例如大于管壁厚度25％的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部翅片段，并且將加厚的穿過最高應(yīng)力位置的內(nèi)部翅片的一部分銅焊，以形成加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的厚化管。加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的厚化管抵抗了高應(yīng)力區(qū)域內(nèi)的熱疲勞，高應(yīng)力區(qū)域典型地是管的小尺寸。實(shí)施例的這些方面使換熱器的形成在除例如CAC的換熱器最高應(yīng)力區(qū)域之外的所有區(qū)域內(nèi)，只要求標(biāo)準(zhǔn)的或者現(xiàn)有的材料厚度和使用一般使用的合金。在改善低溫/壓力應(yīng)用的換熱器裝置成本特征的同時(shí)，有可能降低這種換熱器內(nèi)的材料規(guī)格。
在本發(fā)明的一方面，提供至少一個(gè)管加強(qiáng)裝置，其隨后被認(rèn)為是管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)。通過管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)，意味著改良或者成形的一個(gè)或多個(gè)翅片段具有等于或者大于其所替代的內(nèi)部翅片的厚度，該翅片優(yōu)選地取代或者位于如下區(qū)域通常為換熱器管內(nèi)的最外內(nèi)部翅片所處的位置，此處的翅片特別成形以與管內(nèi)的最高應(yīng)力位置接觸，還在靠近最高應(yīng)力的位置具有在管內(nèi)形成的管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)，其銅焊到較小的管尺寸，并在提高換熱器特定位置的溫度/壓力耐用性的同時(shí)保持一定的傳熱性能。通過設(shè)計(jì)，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的零件與特定或者確定位置、或者通常為小尺寸的一部分的最高應(yīng)力位置處的換熱器管表面或者內(nèi)表面接觸，通過在最大應(yīng)力位置處直接提供附加厚度的材料能影響應(yīng)力區(qū)域，通過最高應(yīng)力位置附近的結(jié)構(gòu)，該應(yīng)力區(qū)域具有能進(jìn)一步抵抗熱/壓力應(yīng)力的附加強(qiáng)度。
在本發(fā)明使用管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的一方面，其包括改良成形的內(nèi)部翅片，通過將管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)銅焊到管、尤其是取代現(xiàn)有內(nèi)部翅片的管，以及位于最高應(yīng)力位置的管的內(nèi)表面能提高換熱器的耐用性，最高應(yīng)力位置一般就是小尺寸管的內(nèi)表面，其具有在靠近管內(nèi)最高應(yīng)力位置形成管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特征。因此，本發(fā)明的這些方面抵抗了高應(yīng)力區(qū)域內(nèi)的熱疲勞。通過提供一種相鄰結(jié)構(gòu)，并且特別增加最高應(yīng)力位置的管壁厚度，可以在除CAC最高應(yīng)力區(qū)域之外的所有地方使用現(xiàn)有材料的厚度和合金。在改善換熱器裝置成本的同時(shí)，有可能降低這種換熱器內(nèi)的材料規(guī)格。通過確定換熱器管內(nèi)需要強(qiáng)度的區(qū)域，可以指定不同的管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)厚度、成形結(jié)構(gòu)、以及翅片間距。在本發(fā)明的實(shí)施例中，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的使用增加了經(jīng)常發(fā)生斷裂的最高應(yīng)力位置處的壁厚，這額外地使最高應(yīng)力位置附近的管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)變成了剛性結(jié)構(gòu)，因此進(jìn)一步抵抗了熱疲勞。根據(jù)本發(fā)明的這些方面，最高熱/壓力應(yīng)力集中的問題典型地位于集流管銅焊接頭的管附近的管半徑處，通過使用管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)，該問題得到解決。
如本文上述描述的內(nèi)容，在最高應(yīng)力的特定位置，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的不同方面增加了例如CACs的換熱器的強(qiáng)度，該特定位置一般位于經(jīng)過入口管端部的第一段管內(nèi)。在一些優(yōu)選的方面，強(qiáng)度的提高可通過下列方式實(shí)現(xiàn)插入一小段的管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)，例如大于管壁厚度25％的內(nèi)部翅片段，并且將加厚的穿過最高應(yīng)力位置的內(nèi)部翅片的一部分銅焊，以形成加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的厚化管。加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有額外形成的結(jié)構(gòu)，其抵抗了高應(yīng)力區(qū)域內(nèi)的熱疲勞，高應(yīng)力區(qū)域典型地是管的小尺寸處。實(shí)施例的這些方面使換熱器的形成在除例如CAC的換熱器最高應(yīng)力區(qū)域之外的所有區(qū)域內(nèi)，只要求標(biāo)準(zhǔn)的或者現(xiàn)有的材料厚度和使用一般使用的合金。在改善低溫/壓力應(yīng)用的換熱器裝置成本特征的同時(shí)，有可能降低這種換熱器內(nèi)的材料規(guī)格。
在本發(fā)明的一方面，提供至少一個(gè)管加強(qiáng)裝置，其隨后被認(rèn)為是擠壓管加強(qiáng)裝置。通過擠壓管加強(qiáng)裝置，意味著擠壓的內(nèi)部翅片，管加強(qiáng)裝置具有中間連接板或者多結(jié)構(gòu)的支撐零件或者部件，其取代或者代替、或者位于如下區(qū)域在優(yōu)選實(shí)施例中，該區(qū)域一般設(shè)有換熱器管的最外的內(nèi)部翅片，在特定實(shí)施例中為CAC，并能保持一定的傳熱性能。中間連接板設(shè)計(jì)得在其特定或者選定位置上具有突出物。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例具有至少一個(gè)，優(yōu)選地，具有多個(gè)擠壓突出物，該突出物具有多結(jié)構(gòu)的支撐零件或者部件(中間連接板)，設(shè)計(jì)突出物使其取代或者替代、或者放置地安裝在換熱器的管內(nèi)，此地方一般應(yīng)當(dāng)設(shè)有傳統(tǒng)的內(nèi)部翅片或者段。通過設(shè)計(jì)，附著在中間連接板的零件與特定或者確定位置、或者最高應(yīng)力位置處的換熱器管表面或者內(nèi)表面接觸，至少能通過兩種不同的方式影響應(yīng)力區(qū)域提供一種直接結(jié)構(gòu)來抵抗熱力；以及只在最大應(yīng)力位置處直接提供附加厚度的材料。
在本發(fā)明使用擠壓管加強(qiáng)裝置的一方面，其包括擠壓的內(nèi)部翅片(擠壓管加強(qiáng)裝置)，插入一個(gè)“結(jié)構(gòu)”(例如一段或者多段擠壓的內(nèi)部翅片)能提高耐用性，一個(gè)或者多個(gè)結(jié)構(gòu)典型地是離開中間連接板的突出物、伸展物、分支或者臂狀物。在本發(fā)明的方面，換熱器是銅焊的，將那些結(jié)構(gòu)銅焊到最高應(yīng)力位置處的管內(nèi)。因此，本發(fā)明的這些方面在高應(yīng)力區(qū)域抵抗熱疲勞。通過提供一種結(jié)構(gòu)，以及特別地，一種離開中間連接板排列的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有的材料厚度和合金可以在除CAC最高應(yīng)力區(qū)域以外的所有地方使用。在本發(fā)明實(shí)施例中，這種結(jié)構(gòu)，并且特別地，一種離開中間連接板的結(jié)構(gòu)的使用也可以用來降低CAC內(nèi)的材料規(guī)格，同時(shí)相應(yīng)地改善成本控制，并提高性能。段的厚度，例如突出物的厚度可以通過在最高應(yīng)力區(qū)域內(nèi)增加材料，以及在較小應(yīng)力區(qū)域?qū)⒉牧蠝p少到最少而變化。在本發(fā)明使用擠壓管加強(qiáng)裝置的實(shí)施例中，使用變化的材料厚度也有助于使?jié)撛趬毫档挠绊懽钚』?，這種影響由管開口處的阻塞或者其他這種阻塞產(chǎn)生。在本發(fā)明的實(shí)施例中，突出物、伸展物、分支或者臂狀物等的厚度也可以變化。通過確定換熱器管內(nèi)需要強(qiáng)度的區(qū)域，在離開中間連接板的不同位置處，不同結(jié)構(gòu)的突出物、伸展物、分支或者臂狀物可以具有不同的厚度。在本發(fā)明具有中間連接板的實(shí)施例中，擠壓管加強(qiáng)裝置的使用增加了增壓空氣冷卻器內(nèi)最高熱/壓力應(yīng)力位置處或者特定位置處的強(qiáng)度。在最高熱/壓力應(yīng)力位置處或者在如果需要的位置處，通過提供增加的厚度和結(jié)構(gòu)，材料的量也可以用來提供最大的強(qiáng)度。實(shí)施例的這些方面使換熱器的制造(形成)在除例如CAC換熱器最高應(yīng)力區(qū)域之外的所有區(qū)域內(nèi)，只要求標(biāo)準(zhǔn)或者現(xiàn)在使用的材料厚度以及使用通常使用的合金。在改善低溫/壓力應(yīng)用的換熱器裝置成本特征的同時(shí)，有可能降低這種換熱器內(nèi)的材料規(guī)格。
在特定位置或者最高應(yīng)力位置處，通過向，例如CAC增加強(qiáng)度，本發(fā)明的方面解決了不同的問題，包括強(qiáng)度問題。最高應(yīng)力位置一般在經(jīng)過入口管端部的第一個(gè)25mm之內(nèi)。
具有管加強(qiáng)裝置的方面顯著地減少了潛在故障，并且特別地，減少了熱/壓力的疲勞故障。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，由于管加強(qiáng)裝置使管和換熱器裝置具有顯著的耐用性，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用本發(fā)明的一些實(shí)施例可以得到200％以上(到大約400％或者更多)的熱應(yīng)力抵抗能力。
因此，本發(fā)明的可選或者優(yōu)選實(shí)施例提供了一種有效成本的方法，其提高了高溫應(yīng)用中(＞220℃)CAC設(shè)計(jì)的熱/壓力阻值或者熱耐用性。在高溫應(yīng)用中(＞220℃)，也存在降低材料成本的附加潛力。
在低溫環(huán)境中(＜220℃)，尤其是在后冷卻器或CAC應(yīng)用中，在沒有有害影響換熱器裝置的熱/壓力耐用性的情形下，附加實(shí)施例特別地同時(shí)減少了管厚度和內(nèi)部翅片的厚度。
和現(xiàn)有技術(shù)相比，在和設(shè)計(jì)有關(guān)的成本、工具或者主要工藝沒有發(fā)生變化的情形下，優(yōu)選地，本發(fā)明的實(shí)施例很大程度地進(jìn)一步提高了熱/壓力耐用性。
通過分布與撓矩有關(guān)的應(yīng)力(減少疲勞)，尤其在CAC內(nèi)部部件之間(例如，與集流管和槽相對的管和核心)，應(yīng)力集中的區(qū)域或者“高應(yīng)力”區(qū)域內(nèi)，應(yīng)力被“取走”或者基本上減少，這些區(qū)域例如位于集流管的銅焊接頭。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，管加強(qiáng)裝置位于高應(yīng)力區(qū)域或者應(yīng)力集中的區(qū)域，以消除外面的內(nèi)部翅片在入口集流管處或者其附近的潛在斷裂、以及由此造成的的或者有關(guān)聯(lián)的通過管壁傳播的斷裂。
在本發(fā)明的優(yōu)選方法中，沒有附加的勞動(dòng)或者其他顯著的改動(dòng)，較小的制造過程的改動(dòng)就使得換熱器裝置，尤其是CAC應(yīng)用中具有加強(qiáng)裝置的換熱器具有壽命增加的品質(zhì)。
在本發(fā)明的優(yōu)選方法中，可使用手工操作或者自動(dòng)的裝置進(jìn)行管的填充(也就是說，將內(nèi)部翅片插入管內(nèi))。
在本發(fā)明特別優(yōu)選的方法中，使用自動(dòng)的管填充機(jī)將內(nèi)部翅片插入管內(nèi)，其中，位于核心和位于管加強(qiáng)裝置的管位置代替了插入管內(nèi)的第一和或最后的內(nèi)部一個(gè)或多個(gè)翅片。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，也可以應(yīng)用管加強(qiáng)裝置來改善CAC設(shè)計(jì)中的應(yīng)力。在最高應(yīng)力區(qū)域，管加強(qiáng)裝置代替了內(nèi)部翅片。
一方面，本發(fā)明也提供了一種減少，例如，內(nèi)部翅片造成的增壓空氣“污染”的方法，由于集流管接頭的入口管處的高應(yīng)力，內(nèi)部翅片典型地在CAC入口側(cè)上裂成碎片。通過在管壁的應(yīng)力區(qū)域內(nèi)設(shè)置管加強(qiáng)裝置，作為換熱器被銅焊過程一部分的管加強(qiáng)裝置的銅焊隨后減少了增壓空氣冷器內(nèi)來自于內(nèi)部翅片的污染。


圖1是依照本發(fā)明一方面的管加強(qiáng)裝置端部接觸件的示意性正視圖。
圖2a是依照本發(fā)明一方面的內(nèi)部翅片的示意性頂視圖，內(nèi)部翅片具有位于管一端的管加強(qiáng)裝置。
圖2b是依照本發(fā)明一方面的管加強(qiáng)裝置的示意性橫截面?zhèn)纫晥D，管加強(qiáng)裝置位于管兩端。
圖3是應(yīng)力分布的圖示，其顯示了管加強(qiáng)裝置的潛在位置，上述應(yīng)力由集流管和換熱器裝置的管之間的膨脹產(chǎn)生。
圖4a-4c是依照本發(fā)明一方面的管加強(qiáng)裝置端部接觸件的示意性橫截面端視圖，管加強(qiáng)裝置端部接觸件位于橢圓形狀的管內(nèi)。
圖5a-5c是依照本發(fā)明一方面的管加強(qiáng)裝置端部接觸件的示意性橫截面端視圖，管加強(qiáng)裝置端部接觸件位于圓頂形端部形狀的管內(nèi)。
圖6a-6c是依照本發(fā)明一方面的管加強(qiáng)裝置端部接觸件的示意性橫截面端視圖，管加強(qiáng)裝置端部接觸件位于矩形形狀的管內(nèi)。
圖7是依照本發(fā)明一方面的管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的示意性正視圖。
圖8a-8d是依照本發(fā)明一方面的管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的示意性橫截面圖，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)位于橢圓形管內(nèi)。
圖9a-9c是依照本發(fā)明一方面的管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的示意性橫截面圖，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)位于矩形管內(nèi)。
圖10a-10c是依照本發(fā)明一方面的管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的示意性橫截面圖，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)位于圓頂形管內(nèi)。
圖11是依照本發(fā)明一方面的擠壓管加強(qiáng)裝置的示意性正面端視圖。
圖12a-12b是依照本發(fā)明一方面的擠壓管加強(qiáng)裝置的示意性橫截面端視圖，擠壓管加強(qiáng)裝置位于橢圓形管內(nèi)。
圖13a-13b是依照本發(fā)明一方面的擠壓管加強(qiáng)裝置的橫截面端視圖，擠壓管加強(qiáng)裝置位于矩形管內(nèi)。
圖14a-14b是依照本發(fā)明一方面的內(nèi)部翅片的示意性橫截面圖，和位于圓頂形管內(nèi)的擠壓管加強(qiáng)裝置的端視圖。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的多個(gè)方面，存在一種換熱裝置，其包括第一端槽；與第一端槽相對的第二端槽；至少一個(gè)與第一和第二端槽流體連通的第一管，所述至少一個(gè)第一管適于有第一流體流過，至少一個(gè)管加強(qiáng)裝置；至少一個(gè)內(nèi)部翅片；其中，所述至少一個(gè)管加強(qiáng)裝置以及所述至少一個(gè)內(nèi)部翅片位于所述至少一個(gè)管的內(nèi)部。在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，換熱器裝置是銅焊的。在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，所述至少一個(gè)管和所述至少一個(gè)端槽互相接觸形成集流管接頭。本發(fā)明的實(shí)施例具有管加強(qiáng)裝置，管加強(qiáng)裝置就是管加強(qiáng)裝置端部接觸件或者管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)，或者管加強(qiáng)裝置就是擠壓管加強(qiáng)裝置。
在本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例中，改良翅片位于管內(nèi)部，因此，在半徑或者在小尺寸上，最外面的改良翅片接觸并順著管內(nèi)側(cè)壁的輪廓。
本發(fā)明實(shí)施例的改良翅片和管在接觸點(diǎn)上的總厚度，近似等于或者大于翅片和管之間的接觸區(qū)域外側(cè)的區(qū)域處的管厚度。在本發(fā)明的實(shí)施例中，翅片和管在集流管接頭點(diǎn)處的總厚度，大于或者等于翅片和管接觸區(qū)域外側(cè)的區(qū)域處的管厚度。本發(fā)明的另一方面包括一種換熱器裝置，該裝置包括第一端槽；與第一端槽相對的第二端槽；至少一個(gè)位于第一和第二端槽之間的第一管；至少一個(gè)管加強(qiáng)裝置；其中，所述至少一個(gè)管加強(qiáng)裝置位于所述至少一個(gè)管的內(nèi)部。在特定實(shí)施例中，至少第一管與第一或者第二端槽流體連通。特別地，所述至少一個(gè)第一管適于有流體流過。在本發(fā)明的方面中，換熱器裝置例如可以包括一個(gè)換熱器，該換熱器是一個(gè)渦輪增壓后冷卻器、增壓空氣冷卻器、或者EGR。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，管加強(qiáng)裝置在局部接觸區(qū)域內(nèi)與管鄰接，并且在局部接觸區(qū)域內(nèi)，管加強(qiáng)裝置和管一起形成了加強(qiáng)的接頭，該加強(qiáng)的接頭包括管、管加強(qiáng)裝置和集流管，在此處，管與集流管(集流管接頭)接觸或者鄰接。集流管接頭可進(jìn)行銅焊以形成銅焊的集流管接頭。
與本發(fā)明各個(gè)方面有關(guān)的流體可以例如是氣體、液體或者其他流體、或者是上述的混合物。其中，氣體諸如空氣或者其他氣體，液體諸如冷卻流體或者冷卻的汽車流體。
參照圖1，管加強(qiáng)裝置端部接觸件具有內(nèi)部尺寸，并且長度(L1)大于5mm并小于1/2管長，依照本發(fā)明的一方面，管加強(qiáng)裝置端部接觸件可以放置在橢圓形、或者長方形、或者矩形、或者圓頂形形狀的管內(nèi)。翅片的數(shù)量取決于管加強(qiáng)裝置的寬度(W1)。管加強(qiáng)裝置端部接觸件具有與管內(nèi)部尺寸匹配的寬度(W1)和高度(H1)。材料厚度(T1)大于設(shè)計(jì)的內(nèi)部翅片的厚度，或者大于管壁厚度的25％。端部接觸件(E1)的形狀和覆蓋度取決于所選擇管的類型以及換熱器內(nèi)的應(yīng)力。
參照圖2a，所顯示的管組件(201)的側(cè)視圖展示了管(202)，管(202)包含位于一端(最外或者最后的內(nèi)部翅片)的管加強(qiáng)裝置(203)，以及一組標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)部翅片段(204)。管加強(qiáng)裝置(203)“取代了”最外的內(nèi)部翅片。
參照圖2b，管組件(211)的側(cè)視圖展示了管(212)，管(212)包含位于外部兩端的兩個(gè)管加強(qiáng)裝置(213)，以及一組位于中間的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部翅片段(214)。管加強(qiáng)裝置(213)“取代了”最外或者最后的內(nèi)部翅片。
參照圖3，其表現(xiàn)了換熱器的集流管區(qū)域，顯示了典型的增壓空氣冷卻器的一般工作應(yīng)力的方向，并指出了集流管熱應(yīng)力(305)和換熱部分的熱應(yīng)力(306)之間在熱移動(dòng)上的相對差。典型的換熱器包括槽(301)、集流管(302)、空氣側(cè)翅片(304)、管組件(303)以及管加強(qiáng)裝置(307)。
參照圖4a-4c，其展示了橢圓形的管組件(401、411、421)，管組件具有管(402、412、422)和管加強(qiáng)裝置端部接觸件(403、413、423)。管加強(qiáng)裝置端部接觸件包括用于強(qiáng)度和傳熱的翅片(405、415、425)、局部接觸面(404、414、424)、以及端部觸點(diǎn)(406、416、426)。優(yōu)選地，管加強(qiáng)裝置端部接觸件順著內(nèi)管的輪廓，更優(yōu)選地，內(nèi)管的整體輪廓提供了管加強(qiáng)裝置端部接觸件的接觸區(qū)域內(nèi)的管加強(qiáng)裝置端部接觸件的局部接觸區(qū)域。優(yōu)選地，在局部接觸區(qū)域內(nèi)，管加強(qiáng)裝置端部接觸件與管鄰接，并且，在局部接觸區(qū)域內(nèi)，管加強(qiáng)裝置端部接觸件和管一起形成了加強(qiáng)的接頭，加強(qiáng)的接頭包括管、管加強(qiáng)裝置以及集流管，在此處，管與集流管(集流管接頭)接觸或者鄰接。集流管接頭進(jìn)行銅焊以形成銅焊的集流管接頭。
參照圖4a，管加強(qiáng)裝置端部接觸件的輪廓如此形成，以至于端部半徑(406)與管的內(nèi)壁接觸，并且優(yōu)選地，在局部接觸面(404)上與管內(nèi)壁接觸。管加強(qiáng)裝置端部接觸件的輪廓完全覆蓋了內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑，因此在換熱器被銅焊時(shí)形成了加強(qiáng)的接頭。
參照圖4b，管加強(qiáng)裝置端部接觸件的輪廓如此形成，以至于端部半徑(416)與管的內(nèi)壁接觸，并且優(yōu)選地，在局部接觸面(414)上與管內(nèi)壁接觸。在管的一側(cè)，局部接觸區(qū)域與一個(gè)外面的、上端半徑的一部分鄰接，在管內(nèi)部的對面，局部接觸區(qū)域與相應(yīng)的管加強(qiáng)裝置端部接觸件的一個(gè)外面的、下端半徑的一部分鄰接，因此，管加強(qiáng)裝置端部接觸件僅與如下區(qū)域內(nèi)的內(nèi)管的一部分接觸或者鄰接在兩端部上，在管里面的、上端半徑至下端半徑之間的區(qū)域內(nèi)。但是，按照換熱器耐用性的要求，管加強(qiáng)裝置端部接觸件的輪廓部分地覆蓋內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑，因此在換熱器被銅焊時(shí)形成了加強(qiáng)的接頭。
參照圖4c，管加強(qiáng)裝置端部接觸件的輪廓如此形成，以至于端部半徑(426)與管內(nèi)壁接觸，并且優(yōu)選地，在局部接觸面(424)上與管的內(nèi)壁接觸。管加強(qiáng)裝置端部接觸件的輪廓覆蓋一個(gè)內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑的全部或者一部分，因此在換熱器被銅焊時(shí)形成了加強(qiáng)的接頭。第二內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑為折疊的管端(427)，并提供了由管加強(qiáng)裝置端部接觸件支撐的加強(qiáng)接頭。
參照圖5a-5c，其展示了圓頂形的管組件(501、511、521)，該管組件具有管(502、512、522)和管加強(qiáng)裝置端部接觸件(503、513、523)。管加強(qiáng)裝置端部接觸件包括用于強(qiáng)度和傳熱的翅片(505、515、525)、局部接觸面(504、514、524)以及端部接觸件(506、516、526)。優(yōu)選地，管加強(qiáng)裝置端部接觸件順著內(nèi)管的輪廓，更優(yōu)選地，內(nèi)管的整體輪廓提供了管加強(qiáng)裝置端部接觸件的接觸區(qū)域內(nèi)的管加強(qiáng)裝置端部接觸件的局部接觸區(qū)域。優(yōu)選地，在局部接觸區(qū)域內(nèi)，管加強(qiáng)裝置端部接觸件與管鄰接，并且，在局部接觸區(qū)域內(nèi)，管加強(qiáng)裝置端部接觸件和管一起形成了加強(qiáng)的接頭，加強(qiáng)的接頭包括管、管加強(qiáng)裝置以及集流管，在此處，管與集流管(集流管接頭)接觸或者鄰接。集流管接頭進(jìn)行銅焊以形成銅焊的集流管接頭。
參照圖5a，管加強(qiáng)裝置端部接觸件的輪廓如此形成，以至于端部接觸件(506)半徑與管的內(nèi)壁接觸，并且優(yōu)選地，在局部接觸面(504)上與管內(nèi)壁接觸。管加強(qiáng)裝置端部接觸件的輪廓完全覆蓋了內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑，因此在換熱器被銅焊時(shí)形成了加強(qiáng)的接頭。
參照圖5b，管加強(qiáng)裝置端部接觸件的輪廓如此形成，以至于端部接觸件(516)的半徑與管的內(nèi)壁接觸，并且優(yōu)選地，在局部接觸面(514)上與管內(nèi)壁接觸。在管的一側(cè)，局部接觸區(qū)域與一個(gè)外面的、上端半徑的一部分鄰接，在管的相對側(cè)，局部接觸區(qū)域與相應(yīng)的管加強(qiáng)裝置端部接觸件的一個(gè)外面的、下端半徑的一部分鄰接，因此，管加強(qiáng)裝置端部接觸件僅與如下區(qū)域內(nèi)的內(nèi)管的一部分接觸或者鄰接在兩端部上，在管里面的、上端半徑至下端半徑之間的區(qū)域內(nèi)。但是，按照換熱器耐用性的要求，管加強(qiáng)裝置端部接觸件的輪廓部分地覆蓋內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑，因此在換熱器被銅焊時(shí)形成了加強(qiáng)的接頭。
參照圖5c，管加強(qiáng)裝置端部接觸件的輪廓如此形成，以至于端部接觸件(526)與管內(nèi)壁接觸，并且優(yōu)選地，在局部接觸面(524)上與管的內(nèi)壁接觸。管加強(qiáng)裝置端部接觸件的輪廓覆蓋一個(gè)內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑的全部或者一部分，因此在換熱器被銅焊時(shí)形成了加強(qiáng)的接頭。第二內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑為折疊的管端(527)，并提供了由管加強(qiáng)裝置端部接觸件支撐的加強(qiáng)的接頭，該加強(qiáng)接頭靠近折疊的管端，或者覆蓋內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑的全部、一部分或者沒有。
參照圖6a-6d，其展示了矩形的管組件(601、611、621、631)，該管組件具有管(602、612、622、632)和管加強(qiáng)裝置端部接觸件(603、613、623、633)。管加強(qiáng)裝置端部接觸件包括用于強(qiáng)度和傳熱的翅片(605、615、625、635)、局部接觸面(604、614、624、634)以及端部觸點(diǎn)(606、616、626、636)。優(yōu)選地，管加強(qiáng)裝置端部接觸件順著內(nèi)管的輪廓，更優(yōu)選地，內(nèi)管的整體輪廓提供了管加強(qiáng)裝置端部接觸件的接觸區(qū)域內(nèi)的管加強(qiáng)裝置端部接觸件的局部接觸區(qū)域。優(yōu)選地，在局部接觸區(qū)域內(nèi)，管加強(qiáng)裝置端部接觸件與管鄰接，并且，在局部接觸區(qū)域內(nèi)，管加強(qiáng)裝置端部接觸件和管一起形成了加強(qiáng)的接頭，加強(qiáng)的接頭包括管、管加強(qiáng)裝置以及集流管，在此處，管與集流管(集流管接頭)接觸或者鄰接。集流管接頭進(jìn)行銅焊以形成銅焊的集流管接頭。
參照圖6a，管加強(qiáng)裝置端部接觸件的輪廓如此形成，以至于端部接觸件(606)與管的內(nèi)壁接觸，并且優(yōu)選地，在局部接觸面(604)上與管內(nèi)壁接觸。管加強(qiáng)裝置端部接觸件的輪廓完全覆蓋了內(nèi)側(cè)管小尺寸，因此在換熱器被銅焊時(shí)形成了加強(qiáng)的接頭。
參照圖6b，管加強(qiáng)裝置端部接觸件的輪廓如此形成，以至于端部接觸件(616)與管的內(nèi)壁接觸，并且優(yōu)選地，在局部接觸區(qū)域(614)與管內(nèi)壁接觸。局部接觸區(qū)域至少與較小管尺寸壁的一部分、或者局部的、或者完整的一個(gè)或者兩個(gè)或者是任何組合鄰接。小尺寸的內(nèi)側(cè)管壁由管加強(qiáng)裝置端部接觸件支撐，該內(nèi)側(cè)管為套裝(618)的管設(shè)計(jì)，并提供加強(qiáng)的接頭，該管加強(qiáng)裝置端部接觸件靠近套裝的管端，或者覆蓋小尺寸的內(nèi)側(cè)管分支的全部、一部分或者沒有。
參照圖6c，管加強(qiáng)裝置端部接觸件的輪廓如此形成，以至于端部觸點(diǎn)(626)與管內(nèi)壁接觸，并且優(yōu)選地，在局部接觸面(624)上與管的內(nèi)壁接觸。在管的一側(cè)，局部接觸區(qū)域與外面的、上端觸點(diǎn)的一部分鄰接，在管的相對側(cè)，局部接觸區(qū)域與相應(yīng)的管加強(qiáng)裝置端部接觸件的外面的、下端觸點(diǎn)的一部分鄰接，因此，管加強(qiáng)裝置端部接觸件僅與如下區(qū)域內(nèi)的內(nèi)管的一部分接觸或者鄰接在兩端部上，在管里面的、上端小尺寸至下端小尺寸之間的區(qū)域內(nèi)。但是，按照換熱器耐用性的要求，管加強(qiáng)裝置端部接觸件的輪廓部分地覆蓋小尺寸端的內(nèi)側(cè)管，因此在換熱器被銅焊時(shí)形成了加強(qiáng)的接頭。
參照圖6d，管加強(qiáng)裝置端部接觸件的輪廓如此形成，以至于端部半徑(636)與管內(nèi)壁接觸，并且優(yōu)選地，在局部接觸面(634)上與管的內(nèi)壁接觸。管加強(qiáng)裝置端部接觸件的輪廓覆蓋一個(gè)小尺寸的內(nèi)側(cè)管的全部或者一部分，因此在換熱器被銅焊時(shí)形成了加強(qiáng)的接頭。小尺寸半徑的第二內(nèi)側(cè)管由管加強(qiáng)裝置端部接觸件支撐，該內(nèi)側(cè)管為折疊的管端(637)，并提供了加強(qiáng)的接頭，該管加強(qiáng)裝置端部接觸件靠近折疊的管端，或者覆蓋內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑的全部或者一部分。
參照圖7，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)具有內(nèi)部尺寸，并且長度(L2)大于5mm并小于1/2管長，依照本發(fā)明的一方面，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)可以放置在橢圓形、或者長方形、或者矩形、或者圓頂形形狀的管內(nèi)。翅片的數(shù)量取決于管加強(qiáng)裝置的寬度(W2)。管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)具有與管內(nèi)部尺寸匹配的寬度(W2)和高度(H2)。材料厚度(T2)大于設(shè)計(jì)的內(nèi)部翅片的厚度，或者大于管壁厚度的25％。一個(gè)或者多個(gè)成形的結(jié)構(gòu)(F2)(如本文上述所描述的翅片零件或者設(shè)計(jì)方面)靠近附加厚度(AT2)設(shè)置，其具有的形狀取決于管內(nèi)的空間和抵抗局部應(yīng)力的工程需求。成形的結(jié)構(gòu)(F2)挨著附加厚度(AT2)設(shè)置，該成形結(jié)構(gòu)在管內(nèi)壁和管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的外壁之間有一個(gè)看得見的間隙。銅焊的附加厚度(AT2)的接觸面取決于所選擇管的類型、換熱器內(nèi)部的應(yīng)力、以及接觸點(diǎn)上所需的局部應(yīng)力的抵抗。
參照圖8a-d，其展示了橢圓形的管組件(801、811、821、831)，該管組件具有管(802、812、822、832)和管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)(803、813、823、833)。管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)包括用于強(qiáng)度和傳熱的翅片(805、815、825、835)、局部接觸面(804、814、824、834)、附加厚度(809、819、829、839)以及成形的結(jié)構(gòu)(806、807、816、817、826、836、837)。成形的結(jié)構(gòu)可以是直的、彎曲的、矩形的翅片零件或者設(shè)計(jì)方面的組合，成形結(jié)構(gòu)靠近附加厚度區(qū)域，附加厚度區(qū)域通過銅焊固定到管內(nèi)表面，該成形結(jié)構(gòu)在管內(nèi)表面和管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的外表面之間有一個(gè)間隙。優(yōu)選地，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)順著內(nèi)管的輪廓，更優(yōu)選地，內(nèi)管的整體輪廓提供了管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的接觸區(qū)域內(nèi)的管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的局部接觸區(qū)域。優(yōu)選地，在局部接觸區(qū)域內(nèi)，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)與管鄰接，并且，在局部接觸區(qū)域內(nèi)，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)和管一起形成了加強(qiáng)的接頭，加強(qiáng)的接頭包括管、管加強(qiáng)裝置以及集流管，在此處，管與集流管(集流管接頭)接觸或者鄰接。集流管接頭進(jìn)行銅焊以形成銅焊的集流管接頭。
參照圖8a，在本發(fā)明的一個(gè)方面，在小尺寸端半徑的管處，有具有附加厚度(809)區(qū)域的成形結(jié)構(gòu)(806、807)。為了進(jìn)一步局部加強(qiáng)最大應(yīng)力區(qū)域處的管組件，通過至少三個(gè)附加厚度(809)和至少兩個(gè)相鄰的成形結(jié)構(gòu)(806、807)，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的輪廓覆蓋內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑，因此，在換熱器被銅焊時(shí)形成了加強(qiáng)的接頭。
參照圖8b，在本發(fā)明的一個(gè)方面，在小尺寸端半徑的管處，有具有附加厚度(819)區(qū)域的成形結(jié)構(gòu)(816、817)。為了進(jìn)一步局部加強(qiáng)最大應(yīng)力區(qū)域處的管組件，通過至少兩個(gè)或者更少的附加厚度(819)和至少一個(gè)相鄰的成形結(jié)構(gòu)(816、817)，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的輪廓覆蓋內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑，因此，在換熱器被銅焊時(shí)形成了加強(qiáng)的接頭。
參照圖8c，在本發(fā)明的一個(gè)方面，在小尺寸端半徑的管處，有具有附加厚度(829)區(qū)域的成形結(jié)構(gòu)(826)。為了進(jìn)一步局部加強(qiáng)最大應(yīng)力區(qū)域處的管組件，通過至少兩個(gè)或者更少的附加厚度(829)和至少一個(gè)相鄰的成形結(jié)構(gòu)(826)，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的輪廓覆蓋內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑，因此，在換熱器被銅焊時(shí)形成了加強(qiáng)的接頭。包括一部分管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的成形結(jié)構(gòu)是直的，并且近似地垂直于管主要的尺寸面。
參照圖8d，在本發(fā)明的一個(gè)方面，在小尺寸端半徑的管處，有具有附加厚度(839)區(qū)域的成形結(jié)構(gòu)(836、837)。在內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑的一側(cè)，由管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)支撐的是一個(gè)折疊的管端(838)、并且提供一個(gè)加強(qiáng)的接頭。最小值處的局部接觸區(qū)域(834)與折疊管(838)較小管尺寸壁的一部分、或者局部的、或者完整地鄰接，并且由成形結(jié)構(gòu)(837)支撐，成形結(jié)構(gòu)(837)緊挨著覆蓋物，該覆蓋物覆蓋小尺寸分支的內(nèi)側(cè)折疊管的全部或者一部分或者沒有。為了進(jìn)一步局部加強(qiáng)最大應(yīng)力區(qū)域處的管組件，通過至少兩個(gè)或者更少的附加厚度(839)和至少一個(gè)相鄰的成形結(jié)構(gòu)(836、837)，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的輪廓覆蓋內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑，因此，在換熱器被銅焊時(shí)形成了加強(qiáng)的接頭。
參照圖9a-c，其展示了矩形的管組件(901、911、921)，該管組件具有管(902、912、922)和管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)(903、913、923)。管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)包括用于強(qiáng)度和傳熱的翅片(905、915、925)、局部接觸面(904、914、924)、附加厚度(909、919、929)以及成形的結(jié)構(gòu)(906、907、916、917、926、937)。成形的結(jié)構(gòu)可以是直的、彎曲的、矩形零件的組合，成形結(jié)構(gòu)靠近附加厚度區(qū)域，附加厚度區(qū)域通過銅焊固定到管內(nèi)表面，該成形結(jié)構(gòu)在管內(nèi)表面和管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的外表面之間有一個(gè)間隙。優(yōu)選地，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)順著內(nèi)管的輪廓，更優(yōu)選地，內(nèi)管的整體輪廓提供了管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的接觸區(qū)域內(nèi)的管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的局部接觸區(qū)域。優(yōu)選地，在局部接觸區(qū)域內(nèi)，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)與管鄰接，并且，在局部接觸區(qū)域內(nèi)，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)和管一起形成了加強(qiáng)的接頭，加強(qiáng)的接頭包括管、管加強(qiáng)裝置以及集流管，在此處，管與集流管(集流管接頭)接觸或者鄰接。集流管接頭進(jìn)行銅焊以形成銅焊的集流管接頭。
參照圖9a，在本發(fā)明的一個(gè)方面，在小尺寸端的管處，有具有附加厚度(909)區(qū)域的成形結(jié)構(gòu)(906、907)。通過至少三個(gè)附加厚度(909)和至少兩個(gè)相鄰的成形結(jié)構(gòu)(906、907)，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的輪廓覆蓋內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑。管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)一端的輪廓是直的、并且近似地垂直于管主要的尺寸面。按照管組件要求的應(yīng)力抵抗，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)利用一個(gè)或者兩個(gè)成形結(jié)構(gòu)，因此在換熱器被銅焊時(shí)形成了加強(qiáng)的接頭。
參照圖9b，在本發(fā)明的一個(gè)方面，在小尺寸端的管處，有具有附加厚度(919)區(qū)域的成形結(jié)構(gòu)(916、917)。為了進(jìn)一步局部加強(qiáng)最大應(yīng)力區(qū)域處的管組件，通過至少兩個(gè)或者更少的附加厚度(919)和至少一個(gè)相鄰的成形結(jié)構(gòu)(916、917)，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的輪廓覆蓋小尺寸的內(nèi)側(cè)管，因此，在換熱器被銅焊時(shí)形成了加強(qiáng)的接頭。
參照圖9c，在本發(fā)明的一個(gè)方面，在小尺寸的管端，有具有附加厚度(929)區(qū)域的成形結(jié)構(gòu)(926、927)。在小尺寸的內(nèi)側(cè)管端的一側(cè)，是一個(gè)折疊的管端(928)、并且提供一個(gè)由管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)支撐的加強(qiáng)的接頭。最小值處的局部接觸區(qū)域(924)與折疊管(928)較小管尺寸壁的一部分、或者局部的、或者完整地鄰接，并且由折疊結(jié)構(gòu)(927)支撐，折疊結(jié)構(gòu)(927)緊挨著覆蓋物，該覆蓋物覆蓋小尺寸分支的內(nèi)側(cè)折疊管的全部或者一部分或者沒有。為了進(jìn)一步局部加強(qiáng)最大應(yīng)力區(qū)域處的管組件，通過至少兩個(gè)或者更少的附加厚度(929)和至少一個(gè)相鄰的成形結(jié)構(gòu)(926、927)，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的輪廓覆蓋小尺寸的內(nèi)側(cè)管端，因此，在換熱器被銅焊時(shí)形成了加強(qiáng)的接頭。
參照圖10a-c，其展示了圓頂形的管組件(1001、1011、1021)，該管組件具有管(1002、1012、1022)和管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)(1003、1013、1023)。管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)包括用于強(qiáng)度和傳熱的翅片(1005、1015、1025)、局部接觸面(1004、1014、1024)、附加厚度(1009、1019、1029)以及成形的結(jié)構(gòu)(1006、1007、1016、1017、1026、1037)。成形的結(jié)構(gòu)可以是直的、彎曲的、矩形零件的組合，成形結(jié)構(gòu)靠近附加厚度區(qū)域，附加厚度區(qū)域通過銅焊固定到管內(nèi)表面，該成形結(jié)構(gòu)在管內(nèi)表面和管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的外表面之間有一個(gè)間隙。優(yōu)選地，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)順著內(nèi)管的輪廓，更優(yōu)選地，內(nèi)管的整體輪廓提供了管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的接觸區(qū)域內(nèi)的管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的局部接觸區(qū)域。優(yōu)選地，在局部接觸區(qū)域內(nèi)，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)與管鄰接，并且，在局部接觸區(qū)域內(nèi)，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)和管一起形成了加強(qiáng)的接頭，加強(qiáng)的接頭包括管、管加強(qiáng)裝置以及集流管，在此處，管與集流管(集流管接頭)接觸或者鄰接。集流管接頭進(jìn)行銅焊以形成銅焊的集流管接頭。
參照圖10a，在本發(fā)明的一個(gè)方面，在小尺寸端半徑的管處，有具有附加厚度(1009)區(qū)域的成形結(jié)構(gòu)(1006、1007)。為了進(jìn)一步局部加強(qiáng)最大應(yīng)力區(qū)域處的管組件，通過至少兩個(gè)附加厚度(1009)和至少兩個(gè)相鄰的成形結(jié)構(gòu)(1006、1007)，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的輪廓覆蓋內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑。在換熱器被銅焊時(shí)，這就是在很大程度上加強(qiáng)的接頭。
參照圖10b，在本發(fā)明的一個(gè)方面，在小尺寸端半徑的管處，有具有附加厚度(1019)區(qū)域的成形結(jié)構(gòu)(1016)。為了進(jìn)一步局部加強(qiáng)最大應(yīng)力區(qū)域處的管組件，通過至少兩個(gè)或者更少的附加厚度(1019)和至少一個(gè)相鄰的成形結(jié)構(gòu)(1016)，管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的輪廓覆蓋內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑。在換熱器被銅焊時(shí)，這就是在很大程度上加強(qiáng)的接頭。包括一部分管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的成形結(jié)構(gòu)是直的，并且近似地垂直于管主要的尺寸面。
參照圖10c，在本發(fā)明的一個(gè)方面，在小尺寸端半徑的管處，有具有附加厚度(1029)區(qū)域的成形結(jié)構(gòu)(1026、1027)。在內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑的一側(cè)，是一個(gè)折疊的管端(1028)、并且提供一個(gè)由管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)支撐的加強(qiáng)的接頭。局部接觸區(qū)域(1024)至少與折疊管(1028)較小管尺寸壁的一部分、或者局部的、或者完整地鄰接，并且由折疊結(jié)構(gòu)(1027)支撐，折疊結(jié)構(gòu)緊挨著覆蓋物，該覆蓋物覆蓋小尺寸分支的內(nèi)側(cè)折疊管的全部或者一部分或者沒有，因此，在換熱器被銅焊時(shí)形成了加強(qiáng)的接頭。為了進(jìn)一步局部加強(qiáng)最大應(yīng)力區(qū)域處的管組件，通過至少兩個(gè)或者更少的附加厚度(1029)和至少一個(gè)相鄰的成形結(jié)構(gòu)(1026)，其他的小尺寸半徑的管端利用管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的輪廓覆蓋內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑。在換熱器被銅焊時(shí)，這就是在很大程度上加強(qiáng)的接頭。
參照圖11，擠壓管加強(qiáng)裝置具有內(nèi)部尺寸，并且長度(L3)大于5mm并小于1/2管長，依照本發(fā)明的一方面，擠壓管加強(qiáng)裝置可以放置在橢圓形、或者長方形、或者矩形、或者圓頂形形狀的管內(nèi)。所有的結(jié)構(gòu)從中間連接板(C3)突出，這些板的外表面銅焊到管的內(nèi)表面。按照工作應(yīng)力的要求，當(dāng)彼此之間比較時(shí)，遠(yuǎn)離中間連接板(C3)的結(jié)構(gòu)可以在厚度上變化。翅片的數(shù)量取決于管加強(qiáng)裝置的寬度(W3)。擠壓管加強(qiáng)裝置具有與管內(nèi)部尺寸匹配的寬度(W3)和高度(H3)。按照管組件內(nèi)的橫截面應(yīng)力，由于整個(gè)擠壓管加強(qiáng)裝置的橫截面厚度不同，材料厚度(T3)大于、等于、小于設(shè)計(jì)的內(nèi)部翅片的厚度，或者大于管壁厚度的25％。一個(gè)或者多個(gè)擠壓結(jié)構(gòu)(E3)位于小尺寸半徑的管端內(nèi)，其具有的形狀、厚度以及加固件的數(shù)量取決于管內(nèi)抵抗局部應(yīng)力的工程需求。
參照圖12a-b，其展示了橢圓形的管組件(1201、1211)，該管組件具有管(1202、1212)和擠壓管加強(qiáng)裝置(1203、1213)。擠壓管加強(qiáng)裝置包括用于強(qiáng)度和傳熱的翅片(1205、1215)、局部接觸面(1204、1214)、任選的流動(dòng)槽(1209、1219)、中間連接板(1206、1216)以及擠壓結(jié)構(gòu)(1207、1208、1217、1218)。中間連接板是基本結(jié)構(gòu)，所有的其他部件(例如，擠壓管加強(qiáng)裝置的翅片、結(jié)構(gòu)、流動(dòng)槽)從這里伸出，并具有與管壁的內(nèi)表面接觸的外表面。這些零件可以是直的、彎曲的、矩形零件的組合，這些零件具有倚靠著管內(nèi)壁的外部末端。擠壓管加強(qiáng)裝置可以順著內(nèi)管的輪廓，和/或，內(nèi)管的整體輪廓提供了擠壓管加強(qiáng)裝置的接觸區(qū)域內(nèi)的擠壓管加強(qiáng)裝置的局部接觸區(qū)域。在局部接觸區(qū)域內(nèi)，擠壓管加強(qiáng)裝置可與管鄰接，并且，在局部接觸區(qū)域內(nèi)，擠壓管加強(qiáng)裝置和管一起形成了加強(qiáng)的接頭，加強(qiáng)的接頭包括管、擠壓管加強(qiáng)裝置以及集流管，在此處，管與集流管(集流管接頭)接觸或者鄰接。集流管接頭進(jìn)行銅焊以形成銅焊的集流管接頭。
參照圖12a，在本發(fā)明的一個(gè)方面，擠壓結(jié)構(gòu)(1207、1208)大致集中在中間連接板(1206)周圍，提供了最高應(yīng)力處，一般是小尺寸半徑的管端上的強(qiáng)度。另外，具有局部接觸面(1204)的翅片(1205)突出部分與主要尺寸的管內(nèi)表面接觸。通過擠壓結(jié)構(gòu)，擠壓管加強(qiáng)裝置的輪廓不覆蓋、或者覆蓋內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑的一部分或者全部，流動(dòng)槽(1209)是任選的，其具有局部的接觸表面，因此在換熱器被銅焊時(shí)形成加強(qiáng)的接頭。
參照圖12b，在本發(fā)明的一個(gè)方面，擠壓結(jié)構(gòu)(1217、1218)大致集中在中間連接板(1216)周圍，提供了最高應(yīng)力處，一般是小尺寸半徑的管端上的強(qiáng)度。另外，具有局部接觸面(1214)的翅片(1215)突出部分與主要尺寸的管內(nèi)表面接觸。在內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑的一側(cè)，是一個(gè)折疊的管端(1220)、并且提供一個(gè)由管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)支撐的加強(qiáng)的接頭。局部接觸區(qū)域(1214)與折疊管(1220)較小管尺寸壁的一部分、或者局部的、或者完整地鄰接，并且由擠壓結(jié)構(gòu)(1218)支撐，擠壓結(jié)構(gòu)緊挨著覆蓋物，該覆蓋物覆蓋小尺寸分支的內(nèi)側(cè)折疊管的全部或者一部分或者沒有。通過擠壓結(jié)構(gòu)，擠壓管加強(qiáng)裝置的輪廓沒有覆蓋、或者覆蓋內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑的一部分或者全部，流動(dòng)槽(1219)是任選的，其具有局部接觸表面，接著借助于銅焊形成了單一的加強(qiáng)件。
參照圖13a-b，其展示了矩形的管組件(1301、1311)，該管組件具有管(1302、1312)和擠壓管加強(qiáng)裝置(1303、1313)。擠壓管加強(qiáng)裝置包括用于強(qiáng)度和傳熱的翅片(1305、1315)、局部接觸面(1304、1314)、任選的流動(dòng)槽(1309、1319)、中間連接板(1306、1316)以及擠壓結(jié)構(gòu)(1307、1308、1317、1318)。中間連接板是基本結(jié)構(gòu)，所有的其他部件，例如擠壓管加強(qiáng)裝置的翅片、結(jié)構(gòu)、流動(dòng)槽從這里伸出，并具有與管壁的內(nèi)表面接觸的外表面。這些零件可以是直的、彎曲的、矩形零件的組合，這些零件具有倚靠著管內(nèi)壁的外部末端。擠壓管加強(qiáng)裝置可以順著內(nèi)管的輪廓，或者，內(nèi)管的整體輪廓提供了擠壓管加強(qiáng)裝置的接觸區(qū)域內(nèi)的擠壓管加強(qiáng)裝置的局部接觸區(qū)域。在局部接觸區(qū)域內(nèi)，本發(fā)明一方面的擠壓管加強(qiáng)裝置與管鄰接，并且，在局部接觸區(qū)域內(nèi)，擠壓管加強(qiáng)裝置和管一起形成了加強(qiáng)的接頭，加強(qiáng)的接頭包括管、擠壓管加強(qiáng)裝置以及集流管，在此處，管與集流管(集流管接頭)接觸或者鄰接。集流管接頭進(jìn)行銅焊以形成銅焊的集流管接頭。
參照圖13a，在本發(fā)明的一個(gè)方面，擠壓結(jié)構(gòu)(1307、1308)大致集中在中間連接板(1306)周圍，提供了最高應(yīng)力處，一般是小尺寸的管端上的強(qiáng)度。另外，具有局部接觸面(1304)的翅片(1305)突出部分與主要尺寸的管內(nèi)表面接觸。通過擠壓結(jié)構(gòu)，擠壓管加強(qiáng)裝置的輪廓不覆蓋、或者覆蓋小尺寸的內(nèi)側(cè)管的一部分或者全部，流動(dòng)槽(1309)是任選的，其具有局部的接觸表面，因此在換熱器被銅焊時(shí)形成加強(qiáng)的接頭。
參照圖13b，在本發(fā)明的一個(gè)方面，擠壓結(jié)構(gòu)(1317、1318)大致集中在中間連接板(1316)周圍，提供了最高應(yīng)力處，一般是小尺寸的管端上的強(qiáng)度。另外，具有局部接觸面(1314)的翅片(1315)突出部分與主要尺寸的管內(nèi)表面接觸。在小尺寸的內(nèi)側(cè)管的一側(cè)，是一個(gè)折疊的管端(1320)、并且提供一個(gè)由管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)支撐的加強(qiáng)的接頭。局部接觸區(qū)域(1314)與折疊管(1320)較小管尺寸壁的一部分、或者局部的、或者完整地鄰接，并且由擠壓結(jié)構(gòu)(1318)支撐，擠壓結(jié)構(gòu)緊挨著覆蓋物，該覆蓋物覆蓋小尺寸分支的內(nèi)側(cè)折疊管的全部或者一部分或者沒有。通過擠壓結(jié)構(gòu)，擠壓管加強(qiáng)裝置的輪廓沒有覆蓋、或者覆蓋內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑的一部分或者全部，流動(dòng)槽(1319)是任選的，其具有局部接觸表面，接著借助于銅焊形成了單一的加強(qiáng)件。
參照圖14a-b，其展示了圓頂形的管組件(1401、1411)，該管組件具有管(1402、1412)和擠壓管加強(qiáng)裝置(1403、1413)。擠壓管加強(qiáng)裝置包括用于強(qiáng)度和傳熱的翅片(1405、1415)、局部接觸面(1404、1414)、任選的流動(dòng)槽(1409、1419)、中間連接板(1406、1416)以及擠壓結(jié)構(gòu)(1407、1408、1417、1418)。中間連接板是基本結(jié)構(gòu)，所有的其他部件，例如擠壓管加強(qiáng)裝置的翅片、結(jié)構(gòu)、流動(dòng)槽從這里伸出，并具有與管壁的內(nèi)表面接觸的外表面。這些零件可以是直的、彎曲的、矩形零件的組合，這些零件具有倚靠著管內(nèi)壁的外部末端。優(yōu)選地，擠壓管加強(qiáng)裝置順著內(nèi)管的輪廓，更優(yōu)選地，內(nèi)管的整體輪廓提供了擠壓管加強(qiáng)裝置的接觸區(qū)域內(nèi)的擠壓管加強(qiáng)裝置的局部接觸區(qū)域。優(yōu)選地，在局部接觸區(qū)域內(nèi)，擠壓管加強(qiáng)裝置與管鄰接，并且，在局部接觸區(qū)域內(nèi)，擠壓管加強(qiáng)裝置和管一起形成了加強(qiáng)的接頭，加強(qiáng)的接頭包括管、擠壓管加強(qiáng)裝置以及集流管，在此處，管與集流管(集流管接頭)接觸或者鄰接。集流管接頭進(jìn)行銅焊以形成銅焊的集流管接頭。
參照圖14a，在本發(fā)明的一個(gè)方面，擠壓結(jié)構(gòu)(1407、1408)大致集中在中間連接板(1406)周圍，提供了最高應(yīng)力處，一般是小尺寸半徑的管端上的強(qiáng)度。另外，具有局部接觸面(1404)的翅片(1405)突出部分與主要尺寸的管內(nèi)表面接觸。通過擠壓結(jié)構(gòu)，擠壓管加強(qiáng)裝置的輪廓不覆蓋、或者覆蓋內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑的一部分或者全部，流動(dòng)槽(1409)是任選的，其具有局部的接觸表面，因此在換熱器被銅焊時(shí)形成加強(qiáng)的接頭。
參照圖14b，在本發(fā)明的一個(gè)方面，擠壓結(jié)構(gòu)(1417、1418)大致集中在中間連接板(1416)周圍，提供了最高應(yīng)力處，一般是小尺寸半徑的管端上的強(qiáng)度。另外，具有局部接觸面(1414)的翅片(1415)突出部分與主要尺寸的管內(nèi)表面接觸。在內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑的一側(cè)，是一個(gè)折疊的管端(1420)、并且提供一個(gè)由管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)支撐的加強(qiáng)的接頭。最小值處的局部接觸區(qū)域(1414)與折疊管(1420)較小管尺寸壁的一部分、或者局部的、或者完整地鄰接，并且由擠壓結(jié)構(gòu)(1418)支撐，擠壓結(jié)構(gòu)緊挨著覆蓋物，該覆蓋物覆蓋小尺寸分支的內(nèi)側(cè)折疊管的全部或者一部分或者沒有。通過擠壓結(jié)構(gòu)，擠壓管加強(qiáng)裝置的輪廓沒有覆蓋、或者覆蓋內(nèi)側(cè)管小尺寸半徑的一部分或者全部，流動(dòng)槽(1419)是任選的，其具有局部接觸表面，接著借助于銅焊形成了單一的加強(qiáng)件。
由于涉及到大小、長度、厚度以及翅片的數(shù)量，本發(fā)明的多個(gè)方面是變化的，使用這些來形成管加強(qiáng)裝置，并且它們確切的幾何形狀可以隨著實(shí)際的換熱器裝置和應(yīng)用，以及管組件的設(shè)計(jì)變換。在高應(yīng)力環(huán)境的應(yīng)用中，例如，特定的增壓空氣冷卻器應(yīng)用，管壁和管加強(qiáng)裝置的總厚度可以變化，并且管設(shè)計(jì)可以變化。
在產(chǎn)生壓力的溫度/壓力工作條件下的換熱器內(nèi)，例如在CAC設(shè)計(jì)中使用管加強(qiáng)裝置的本發(fā)明的方面是有益的。由于最小程度地追加勞動(dòng)以及較小的修改，這些方面可以應(yīng)用于制造過程。在本發(fā)明方法的各個(gè)方面，可以使用自動(dòng)的管填充機(jī)(一種將紊流器或者翅片插入管內(nèi)的自動(dòng)裝置或者機(jī)器)。在這些應(yīng)用中，加強(qiáng)裝置可以是第一或者最后插入管內(nèi)的內(nèi)部翅片，并因此提供了制造上的容易。在本發(fā)明使用擠壓內(nèi)部翅片或者內(nèi)部翅片的管加強(qiáng)裝置的方面，擠壓模具的使用給予工程師或者設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)擠壓內(nèi)部翅片或者內(nèi)部翅片時(shí)的靈活性，因此通過最少的材料和結(jié)構(gòu)就可以在壓力環(huán)境的工作條件下獲得適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，需要關(guān)注最小應(yīng)力的地方，以及合適時(shí)允許設(shè)計(jì)者在最高應(yīng)力的地方靈活地適當(dāng)?shù)卦黾咏Y(jié)構(gòu)和材料。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)可，依照本發(fā)明，相對大小、長度、厚度以及翅片的數(shù)量和換熱器裝置的確切幾何形狀可以隨著所使用的換熱器應(yīng)用(例如，散熱器、冷凝器、后冷卻器或者增壓空氣冷卻器、空氣對油冷卻器、廢氣再循環(huán)冷卻器(EGR))和管設(shè)計(jì)而變換。
在本發(fā)明的方面，制造換熱器的方法，換熱器包括管、內(nèi)部一個(gè)或多個(gè)翅片、一個(gè)或多個(gè)管加強(qiáng)裝置，該方法包括如下步驟形成具有一個(gè)或多個(gè)管加強(qiáng)裝置的內(nèi)部一個(gè)或多個(gè)翅片；將具有一個(gè)或多個(gè)翅片加強(qiáng)裝置的內(nèi)部一個(gè)或多個(gè)翅片填充到管內(nèi)；為了向換熱器提供增加的強(qiáng)度或者耐用性，通過管將一個(gè)或多個(gè)管加強(qiáng)裝置局限在管區(qū)域內(nèi)；在集流管接合處銅焊管和集流管，以形成具有預(yù)期的、熱耐用性提高的銅焊接頭。在本發(fā)明的一些方法中，方法包括集流管接頭，并且其中，該方法還包括將一個(gè)或多個(gè)管加強(qiáng)裝置局限在集流管接頭區(qū)域內(nèi)的步驟，以及在集流管接頭銅焊管和集流管，以形成預(yù)期的、熱耐用性提高的銅焊接頭。
除了其他的規(guī)定，本文描繪的各種結(jié)構(gòu)的尺寸和幾何形狀沒有限制發(fā)明的意圖，其他的尺寸或者幾何形狀是可能的。通過單一的整體結(jié)構(gòu)可以提供多個(gè)結(jié)構(gòu)部件?？蛇x擇的是，單一的整體結(jié)構(gòu)可以分成單獨(dú)的多個(gè)部件。另外，對于任意特定的應(yīng)用，雖然本發(fā)明的一個(gè)零件只在舉例說明的實(shí)施方式的其中一個(gè)描述，但這樣的零件可以和其他實(shí)施方式的一個(gè)或者多個(gè)零件組合。從上述內(nèi)容也應(yīng)當(dāng)理解，按照本發(fā)明，本文獨(dú)特結(jié)構(gòu)的制造及其運(yùn)行也構(gòu)成了方法。
已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，在本發(fā)明的教導(dǎo)下，應(yīng)當(dāng)獲得一定的修改。因此，應(yīng)當(dāng)研究下列權(quán)利要求以確定本發(fā)明的真實(shí)范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種換熱器裝置，包括第一端槽；與第一端槽相對的第二端槽；至少一個(gè)第一管，其與第一和第二端槽流體連通，該至少一個(gè)第一管適于有第一流體流過；至少一個(gè)管加強(qiáng)裝置；至少一個(gè)內(nèi)部翅片；其中所述至少一個(gè)管加強(qiáng)裝置和所述至少一個(gè)內(nèi)部翅片位于所述至少一個(gè)管的內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器裝置，其中，換熱器裝置是銅焊的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換熱器裝置，其中，所述至少一個(gè)管和所述至少一個(gè)端槽彼此接觸以形成集流管接頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器裝置，其中，管加強(qiáng)裝置是管加強(qiáng)裝置端部接觸件或者管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的換熱器裝置，其中，管加強(qiáng)裝置是管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器裝置，其中，管加強(qiáng)裝置是擠壓管加強(qiáng)裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的換熱器裝置，其中，換熱器裝置是銅焊的。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的換熱器裝置，其中，改良翅片位于管內(nèi)部，以至于最外面的改良翅片接觸并順著半徑或者小尺寸處的管內(nèi)壁輪廓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的換熱器裝置，其中，改良翅片和管在接觸點(diǎn)的總厚度近似等于或者大于管在改良翅片和管之間的接觸區(qū)域外側(cè)的區(qū)域的厚度。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的換熱器裝置，其中，翅片和管在集流管接頭點(diǎn)的總厚度大于或者等于管在翅片和管之間的接觸區(qū)域外側(cè)的區(qū)域的厚度。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的換熱器裝置，其中，集流管接頭是一個(gè)銅焊接頭。
12.一種換熱器裝置，包括第一端槽；與第一端槽相對的第二端槽；至少一個(gè)第一管，位于第一和第二端槽之間；至少一個(gè)管加強(qiáng)裝置；其中所述至少一個(gè)管加強(qiáng)裝置位于所述至少一個(gè)管內(nèi)部。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的換熱器裝置，其中，所述至少第一管與第一或者第二端槽流體連通。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的換熱器裝置，其中，所述至少一個(gè)第一管適于有流體流過。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的換熱器裝置，其中，換熱器是渦輪增壓后冷卻器、增壓空氣冷卻器、或者EGR。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的換熱器裝置，其中，管加強(qiáng)裝置是管加強(qiáng)裝置端部接觸件或者管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的換熱器裝置，其中，管加強(qiáng)裝置是管加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的換熱器裝置，其中，管加強(qiáng)裝置是擠壓管加強(qiáng)裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的換熱器裝置，其中，換熱器是銅焊的。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的換熱器裝置，其中，管加強(qiáng)裝置是改良翅片的全部、一片或者一部分，該改良翅片位于管內(nèi)部，使得該改良翅片的最外面區(qū)域接觸并順著半徑或者小尺寸處的管內(nèi)壁輪廓。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的換熱器裝置，其中，改良翅片和管在接觸點(diǎn)的總厚度近似等于或者大于管在改良翅片和管之間的接觸區(qū)域外側(cè)的區(qū)域的厚度。
22.根據(jù)權(quán)利要求13所述的換熱器裝置，其中，所述至少一個(gè)管和所述至少一個(gè)端槽彼此接觸以形成集流管接頭。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的換熱器裝置，其中，管加強(qiáng)裝置和管在集流管接頭點(diǎn)的總厚度大于或者等于管在管加強(qiáng)裝置和管之間的接觸區(qū)域外側(cè)的區(qū)域的厚度。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的換熱器裝置，其中，集流管接頭是銅焊接頭。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的換熱器裝置，其中，管加強(qiáng)裝置和管在集流管接頭點(diǎn)的總厚度大于管在接觸點(diǎn)厚度的2.5倍。
26.一種制造換熱器的方法，該換熱器包括管、內(nèi)部一個(gè)或多個(gè)翅片、一個(gè)或多個(gè)管加強(qiáng)裝置，所述方法包括如下步驟形成具有一個(gè)或多個(gè)管加強(qiáng)裝置的內(nèi)部一個(gè)或多個(gè)翅片；將具有一個(gè)或多個(gè)翅片加強(qiáng)裝置的內(nèi)部一個(gè)或多個(gè)翅片填充到管內(nèi)；為了使換熱器具有提高的強(qiáng)度或者耐用性，利用管將一個(gè)或多個(gè)管加強(qiáng)裝置局限在管區(qū)域；在集流管接頭處銅焊管和集流管，以形成熱耐用性提高的銅焊接頭。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述換熱器還包括集流管接頭，并且其中，該方法還包括步驟將一個(gè)或多個(gè)管加強(qiáng)裝置局限在集流管接頭區(qū)域處，并且在集流管接頭處銅焊所述管和集流管，以形成熱耐用性提高的銅焊接頭。
全文摘要
本發(fā)明涉及能承受高環(huán)境溫度和壓力條件的汽車換熱器裝置。通過在最高應(yīng)力區(qū)域內(nèi)的管內(nèi)設(shè)置管加強(qiáng)裝置，加強(qiáng)該換熱器裝置，使其在典型的工作條件下高效。
文檔編號F28F3/02GK101061362SQ200580029057
公開日2007年10月24日 申請日期2005年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月28日
發(fā)明者P·史密斯, K·艾里什, S·拉曼庫索, K·弗里斯通, D·約翰遜, T·林奇 申請人:瓦萊奧公司