專利名稱：熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于廢氣冷卻的熱交換器。
背景技術(shù)：
燃料在內(nèi)燃機中燃燒時產(chǎn)生了廢氣。 一部分廢氣在熱交換器、特別是廢 氣熱交換器中冷卻，然后與內(nèi)燃機的增壓空氣混合并輸送到內(nèi)燃機中。
焊接或釬接熱交換器、特別是廢氣熱交換器已知有管束或板片系統(tǒng)等各 種設(shè)計。己公知的熱交換器具有薄壁式殼體。這種熱交換器需要另外的夾持 元件來固定在發(fā)動機或汽車上。這除了使成本增加外，還占據(jù)了更多的空間。 當流體流過熱交換器、特別是廢氣熱交換器時，熱交換器管會出現(xiàn)熱縱向膨 脹和熱橫向膨脹。由于這個原因，殼體在大多數(shù)情況下為可伸縮的。由于殼 體的這種可伸縮性，確保冷卻介質(zhì)流入和流出的冷卻液接管靈活地連接在內(nèi) 燃機的發(fā)動機缸體或發(fā)動機側(cè)的供水系統(tǒng)上。
在DE 102 18 521 A1中公開了一種特別是用于汽車廢氣再循環(huán)系統(tǒng) (AGR)的廢氣熱交換器，它由用于冷卻液的外殼和被廢氣穿流并被冷卻液 環(huán)流的管束組成，所述管束通過管板固定在殼體中，同時，管束、管板和殼 體形成封閉的力線通量(foceflux),而在力線通量中布置著一個推力配合。 管的端部固定在管板中，而管板則與外殼焊接。外殼具有一個推力配合。一 個外墊圈和一個內(nèi)墊圈重疊，并與后者形成一個滑動配合。滑動配合通過兩 個O形圈對外即對周圍環(huán)境密封，這樣冷卻液就無法向外泄露。
在DE 102 04 107 A1中公開了一種熱交換器、特別是用于汽車的廢氣 熱交換器，它包括一種被氣態(tài)介質(zhì)穿流并被一種冷卻液環(huán)流的管束，管束中 的管子的端部固定在管板中并與之形成材料整合的聯(lián)接；它還包括一個將管 束包圍的外殼，所述外殼在其端部與管板形成材料整合聯(lián)接并被冷卻液穿流， 同時，管板和外殼由一種耐熱、耐腐蝕的金屬合金制成，其中，外殼具有至
少一個環(huán)繞一周的膨脹槽(Dehnsicke)。這個槽使外殼在管子的縱向上具 有足夠的彈性，這樣，外殼就可以通過彈性伸縮來滿足廢氣管較強烈的膨脹， 從而不會出現(xiàn)不允許的變形或破壞管與管板及管板與殼體之間的焊縫聯(lián)接。 此外，在DE 10224 263A1中公開了一種特別是用于汽車廢氣再循環(huán) 的廢氣熱交換器，它由一個包括用于冷卻液的外殼的殼體和一種被廢氣穿流 并被冷卻液環(huán)流的管束組成，所述管束通過第一和第二管板固定在殼體中， 其中，第一管板與殼體固定聯(lián)接并因此形成管束的固定軸承，而第二管板是 一種彈性塑料管板。塑料管板所具有的彈性模量使它能夠通過彈性變形來承 受廢氣熱交換器運行中管束所出現(xiàn)的一定的膨脹。這導致塑料管板出現(xiàn)彈性 隆起或變形，這樣就避免部件中產(chǎn)生不應有的應力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是改進上述的熱交換器。 該目的通過具有下述特征的熱交換器實現(xiàn)。
本發(fā)明提供一種用于冷卻廢氣的熱交換器，它包括至少一個殼體，包括 一個用于第一介質(zhì)的第一流道，包括至少一個用于第二介質(zhì)的第二流道，包 括至少一個可與殼體聯(lián)接的管板，其中，管板具有至少一個用于補償縱向膨 脹的膨脹元件。第一流道、特別是多個第一流道可由至少一個管、特別是多 個管形成。
第一介質(zhì)可以是一種氣態(tài)的介質(zhì)例如內(nèi)燃機的廢氣。第二流道可以在殼 體與管的管壁之間形成。
第二介質(zhì)可以是一種流體例如一種含水的液體或一種氣態(tài)的流體例如空氣。
這種熱交換器具有可與殼體聯(lián)接的管板。該管板可與殼體形成材料整合 和/或形狀配合的聯(lián)接。
按照本發(fā)明，管板可以由一種金屬、特別是優(yōu)質(zhì)鋼或鋁形成。 管板結(jié)構(gòu)尤其具有一個膨脹元件。這個膨脹元件能夠保證管板和殼體之 間的軸向和/或徑向的相對運動。此外，這個膨脹元件還保證至少一個第一管 板段和至少一個第二管板段之間的軸向和/或徑向的相對運動。這個膨脹元件
尤其是保證第一流道、特別是至少一個管或至少一個板片的熱膨脹。按照本 發(fā)明，膨脹元件可由一種金屬、特別是優(yōu)質(zhì)鋼、鋁等等形成。該金屬可優(yōu)選 為一種彈性金屬。
在一個優(yōu)選的實施形式中，膨脹元件由一種金屬形成。特別具有優(yōu)點的 是，這個膨脹元件可與管板通過釬接、焊接等形成材料整合的聯(lián)接。在另一 個實施形式中，膨脹元件可直接與管板成為一體。
在一個優(yōu)選的實施形式中，膨脹元件是至少一個壓花部分
(AusprSgung)，它可環(huán)繞管板一周。通過這種方式，至少一個第一管板段 與至少一個第二管板段之間可相對運動、特別是可伸縮。
在一個優(yōu)選的實施形式中，膨脹元件在熱交換器的縱向上可軸向伸縮。 特別具有優(yōu)點的是，膨脹元件沿著熱交換器的縱向伸縮。熱交換器的縱向尤 其是指，至少一個流道、特別是至少一個管延伸的方向。
在這里，熱交換器的縱向可以是至少一個第一流道、特別是至少一個管 出現(xiàn)縱向熱膨脹的方向。
在一個優(yōu)選的實施形式中，膨脹元件相對于熱交換器的縱向可徑向伸縮。 特別具有優(yōu)點的是，膨脹元件沿至少一個流道、特別是一個第一流道如至少 一個管的橫向熱膨脹的方向伸縮。
在一個實施形式中，膨脹元件是至少一個凸緣(Wulst)。特別具有優(yōu)點 的是，凸緣可通過金屬加工成型方法如沖壓、壓花、滾軋、巻邊等制成。
在一個優(yōu)選的實施形式中，膨脹元件具有至少一個框架元件。特別具有 優(yōu)點的是，框架元件是一種具有開口并且環(huán)繞一周的框架。
在另一個實施形式中，至少兩個框架元件可基本上相互平行、特別是同 心布置。特別具有優(yōu)點的是，兩個尤其是多個框架元件在布置上相互平行。 尤其具有優(yōu)點的是，框架相互同心布置?？蚣苌系拈_口可以是圓形、橢圓形、 矩形，或它的角被倒圓。特別具有優(yōu)點的是，基本上相互平行的框架上的開 口在成形時，可形成一個圓柱體或直角平行六面體。
在一個優(yōu)選的實施形式中，框架元件至少在局部可形成材料整合聯(lián)接， 特別是通過焊接、釬接、粘接等方法。特別具有優(yōu)點的是，框架元件相鄰的 面相互間形成材料整合的聯(lián)接，特別是通過焊接、釬接、粘接等。
在一個實施形式中，框架元件至少在局部可形成形狀配合聯(lián)接，特別是 通過螺接、巻邊、折疊、彎邊等方法。在這里，特別具有優(yōu)點的是，框架元 件相互間基本平行。
在一個優(yōu)選的實施形式中，膨脹元件呈波形。特別具有優(yōu)點的是，呈波 形的部分在在承受負載的情況下以基本上拉成直線的方式膨脹或延展。
在一個實施形式中，膨脹元件是一個波紋管。波紋管在承受負載的情況 下可特別具有優(yōu)點地沿縱向和/或橫向變形。
一個優(yōu)選的實施形式的特點在于，一個膨脹元件與至少一個擴流器聯(lián)接。 特別具有優(yōu)點的是，膨脹元件能夠與至少一個擴流器聯(lián)接。
在一個優(yōu)選的實施形式中，殼體是一種鑄造殼體。鑄造殼體可特別具有 優(yōu)點地通過一種金屬加工成型方法如鑄造、特別是模鑄或冷鑄或消失模鑄造 制成。
在一個特別優(yōu)選的實施形式中，至少一個連接管和/或至少一個固定元件 與殼體成為一體。這至少一個連接管和/或至少一個固定元件，尤其是在用于 將熱交換器固定在例如內(nèi)燃機上時，可特別具有優(yōu)點地與殼體一同通過金屬 加工成型方法如鑄造、特別是消失模鑄造或模鑄制成。
在一個實施形式中，管板可與殼體通過焊接、粘接等形成材料整合聯(lián)接， 和/或通過螺接、巻邊、折疊、彎邊等形成形狀配合聯(lián)接。
在一個優(yōu)選的實施形式中，殼體具有至少兩個殼體元件，它們尤其是通 過焊接、釬接、粘接等形成材料整合聯(lián)接，和/或通過螺紋、巻邊、折疊、彎 邊等形成形狀配合聯(lián)接。特別具有優(yōu)點的是，殼體例如可通過兩個或多個由 板材制成的殼體元件形成，它們相互間可形成材料整合聯(lián)接和/或形狀配合聯(lián) 接。
在一個實施形式中，熱交換器被以l-形流路的方式穿流。特別具有優(yōu)點 的是，第一介質(zhì)通過第一開口進入到熱交換器中，并穿過熱交換器，然后通 過另一開口從熱交換器流出。
在一個實施形式中，熱交換器被以u形流路的方式穿流。特別具有優(yōu)點
的是，第一介質(zhì)通過第一開口進入到熱交換器中，并穿過熱交換器，然后改 變方向，并通過第一介質(zhì)進入熱交換器時的一側(cè)上的另一個開口流出熱交換 器。這種熱交換器特別具有優(yōu)點地只有一個管板。
在一個實施形式中，熱交換器可以單流路或多流路的形式被穿流。 本發(fā)明還提出一種用于廢氣冷卻的熱交換器，它包括至少一個殼體，包 括至少一個用于第一介質(zhì)的第一流道，包括至少一個用于第二介質(zhì)的第二流 道，包括至少一個管板，包括至少一個擴流器，包括至少一個膨脹元件，其 中，至少一個膨脹元件位于管板和殼體之間，并與它們相隔、至少在局部相
隔一定距離；至少一個膨脹元件位于管板和擴流器之間，并與它們相隔、至 少在局部相隔一定距離。特別是用于第一介質(zhì)如廢氣的第一流道可以管或多 個管的形式形成。特別是第二流道可被第二介質(zhì)如冷卻介質(zhì)、特別是含水的 冷卻液或空氣穿流。第二流道可特別是在殼體和至少一個管或至少一個板片 的管壁之間形成。這至少一個膨脹元件特別是布置在管板和殼體之間，并可 與管板和殼體至少在局部接觸。此外，這至少一個膨脹元件或另一個膨脹元 件布置在管板和擴流器之間。這個膨脹元件可與管板和擴流器至少在局部接 觸。
在另一個優(yōu)選的實施形式中，第一膨脹元件位于管板和殼體之間，并與 它們相隔、至少在局部相隔一定距離，而第二膨脹元件位于管板和擴流器之 間，并與它們相隔、至少在局部相隔一定距離。第一膨脹元件可具有優(yōu)點地 與管板和殼體至少在局部接觸。第二膨脹元件可具有優(yōu)點地與管板和擴流器 至少在局部接觸。
在一個優(yōu)選的實施形式中，至少一個膨脹元件是密封元件。通過這種方 式可具有優(yōu)點地阻止至少一種介質(zhì)從熱交換器的殼體內(nèi)部向外流出。
在一個優(yōu)選的實施形式中，第一介質(zhì)是廢氣，和/或第二介質(zhì)是一種冷卻 介質(zhì)、特別是含水的冷卻流體或空氣。
在另一個優(yōu)選的實施形式中，第一流道、特別是多個第一流道是管、特 別是扁平管，第二流道在管和殼體之間形成。扁平管可以特別是橫斷面基本 上為長孔形或矩形的管，兩個矩形面或長孔面基本上比另外兩個矩形面或長 孔面長。
在一個優(yōu)選的實施形式中，第二流道、特別是多個第二流道是管、特別 是扁平管，第一流道在管和殼體之間形成。特別具有優(yōu)點的是，第一流道可 在管的外表面和殼體壁之間形成。
在一個優(yōu)選的實施形式中，管具有渦流發(fā)生元件。特別具有優(yōu)點的是， 渦流發(fā)生元件是小肋片或點狀突出物。在另一個優(yōu)選的實施形式中，渦流發(fā) 生元件可以是例如經(jīng)過沖壓或變形的板材，它們特別是能夠插入到管中。
在一個優(yōu)選的實施形式中，渦流發(fā)生元件是可以在管中形成的壓花部分。 特別具有優(yōu)點的是，壓花部分可通過一種金屬加工成型方法在管中形成。
在一個優(yōu)選的實施形式中，管與殼體至少在局部接觸。管可以特別具有 優(yōu)點地支撐在殼體上。
在一個優(yōu)選的實施形式中，壓花部分與殼體至少在局部接觸。壓花部分 可以特別具有優(yōu)點地支撐在殼體上。
在另一個優(yōu)選的實施形式中，至少一個管的壓花部分與至少一個與前述 管相鄰的管至少在局部接觸。管可以特別具有優(yōu)點地通過壓花部分相互接觸 及支撐。
在一個實施形式中，至少一個第一板片具有第一板片上部和第一板片下 部。特別具有優(yōu)點的是，第一板片上部可以是板片上的一面，第一板片下部 可以是板片上的另一面。特別具有優(yōu)點的是，第一板片上部和第一板片下部 可以位于板片上相對的兩側(cè)。
在一個優(yōu)選的實施形式中，至少一個第二板片具有第二板片上部和第二 板片下部。特別具有優(yōu)點的是，第二板片上部可以是位于板片上側(cè)的一面， 第二板片下部可以是位于板片下側(cè)的一面。特別具有優(yōu)點的是，第二板片上 部和第二板片下部可以位于第二板片上相對的兩側(cè)。
在另一個實施形式中， 一個第一板片與一個第二板片分別相鄰布置，同 時，第一板片和第二板片形成一個板片疊。
在一個實施形式中，第一流道在至少一個第一板片上部和至少一個第二 板片下部之間形成，和/或第二流道在至少一個第一板片下部和至少一個第二 板片上部之間形成。
在一個優(yōu)選的實施形式中，第二流道在至少一個第一板片上部和至少一 個第二板片下部之間形成，和/或第一流道在至少一個第一板片下部和至少一 個第二板片上部之間形成。
在一個優(yōu)選的實施形式中，第一流道在至少一個板片和殼體之間形成。 特別具有優(yōu)點的是，第一流道在多個板片和殼體的內(nèi)壁之間形成。
在另一個實施形式中，第二流道在至少一個板片和殼體之間形成。特別 具有優(yōu)點的是，第二流道在多個板片和殼體的內(nèi)壁之間形成。
此外，本發(fā)明還提出一種熱交換器的制造方法，其中，殼體通過一種金 屬加工成型方法制成。特別具有優(yōu)點的是，這種金屬加工成型方法可以是鑄 造如消失模鑄造或壓力鑄造。
在一個優(yōu)選的實施形式中，熱交換器的制造方法的特征在于，殼體通過 鑄造、特別是通過消失模鑄造如砂型鑄造制成。
本發(fā)明的其它優(yōu)選實施形式參考下文和附圖。


下面通過實施例和附圖對發(fā)明進行詳細說明。其中， 圖1中是具有S狀雙槽形式的膨脹元件的管板； 圖2是具有S狀雙槽形式的膨脹元件的管板的截面圖； 圖3是S狀雙槽形式的膨脹元件與一段殼體壁相連的截面圖； 圖4是膨脹元件的另一個實施形式即以波紋管為形式的截面圖，它與管 板外側(cè)相連；
圖5a是膨脹元件的另一個實施形式即以波紋管為形式的截面圖，它與 管板內(nèi)側(cè)相連；
圖5b是膨脹元件的另一個實施形式即以波紋管為形式的截面圖，它包 括向內(nèi)的殼體法蘭；
圖6a是膨脹元件的另一個實施形式即以在管板中形成的凸緣為形式的 截面圖6b是膨脹元件的另一個實施形式即以在管板中形成的凸緣為形式的 截面圖，其中，殼體法蘭向內(nèi)；
圖7是與一段擴流器相連的一個殼體段的截面圖，它包括一個布置在殼 體段和管板段之間的第一膨脹元件，還包括一個布置在擴流器段和管板段之 間的第二膨脹元件；
圖8是一個熱交換器的爆炸圖，它包括一個管板、 一個膨脹元件和一個 擴流器；
圖9是帶有渦流發(fā)生元件的扁平管束的截面圖10中是在板片之間具有渦流發(fā)生元件的板片疊；
圖11中是在板片之間具有渦流發(fā)生元件的板片疊的另一個實施形式； 圖12是具有膨脹元件的管板的另一個實施形式的放大圖。
具體實施例方式
圖1中是具有s狀雙槽形式的膨脹元件的管板。
管板1具有管板框2和管板面5。此外，管板的厚度為d。管板1基本 上由一種低密度材料制成。管板1尤其是由一種金屬如優(yōu)質(zhì)鋼制成。在另一 個實施形式中，管板可以由塑料或鋁制成。
管板厚度d基本上為0.5 mm < d < 7.0 mm，優(yōu)選為0.5mm < d < 4mm， 特別為0.5mm至U 3.0mm，優(yōu)選為0,5mm < d < 2.5mm， l尤選為1 mm < d <2.5mm，優(yōu)選為1.5mm < d < 2.0mm，優(yōu)選為1.6mm < d < 1.9mm，優(yōu)選 為1 .65mm < d < 1 .85mm。管板框2具有至少一個管板固定孔4。在圖示 的實施例中，管板框2具有八個管板固定孔4。在另一個圖未示的實施例中， 管板2具有八個以上的管板固定孔或一個以上八個以下的管板固定孔。
框2基本上為矩形、特別是正方形。在圖示的實施例中，框2具有四個 框角7。在另一個圖未示的實施例中，框具有四個以上的框角7或一個以上 四個以下的框角7。
在圖示的實施例中，框角7被倒圓，并具有圖未詳示的框角半徑。在另 一個實施例中，框角7可以為7角形。
管板固定孔4基本上布置在框2的框角7所在的區(qū)段中。此外，基本上 在位于框角7所在區(qū)段處的管板固定孔4之間，在框2上布置著至少另一個 管板固定孔4 。在這個區(qū)段框2具有一個弓形段8。
這個弓形段基本上用于加大管板框2與圖未示的緊固件、特別是螺栓或 螺母的接觸面，這個接觸面在圖中未標號。該框在固定孔4所在的區(qū)段具有 第二框?qū)挾萣2。在其它的區(qū)段，管板框2具有第一框?qū)挾萣1。第一框?qū)挾?b1基本上小于第二框?qū)挾萣2。通過這種方式可特別具有優(yōu)點地節(jié)省材料。
在圖示的實施例中，管板框2與底板5形成一體。底板的厚度基本為管
板厚度d。在另一個圖未示的實施例中，管板框2與底板5不成為一體。那
么管板框2至少在局部與底板5相連。
管板框2可與底板5特別是通過焊接、釬接、粘接等形成材料整合聯(lián)接，
和/或特別是通過巻邊、折疊、彎邊等形成形狀配合聯(lián)接。
底板5具有多個管板面開口6。管板面開口6基本上為長孔。 管板面開口6基本上相互平行布置。在圖示的實施例中，管板面開口6
布置成六排。六排中每排分別具有16個管板面開口 6。六個排基本上相互平
行布置。
在一個圖未示的實施例中，管板面開口 6可以布置成一到六排或六排以上。
一排可具有一個到十六個的管板面開口 6或十六個以上的管板面開口6。
管板面開口 6基本上呈格柵狀布置。管板面開口 6形成的未詳細標號的 格柵基本上與管板1或底板5同心底板5具有至少一個雙槽3。雙槽3基本上布置在管板框2和未詳示的 網(wǎng)格(lattice)之間，這個網(wǎng)格特別是由管板面開口 6的格柵形成。雙槽3 由第一單槽和第二單槽組成。未詳示的第一單槽是一個在底板5中基本上呈 谷狀(valley)的壓花部。未詳示的第二單槽是一個在底板5中基本上呈凸 緣狀的壓花部。
未詳示的第一單槽基本上與框2同心。第一單槽基本上沿管板面開口網(wǎng) 格9環(huán)繞一周布置。
未詳示的第二單槽基本上與管板框2同心。第二單槽基本上與第一單槽 同心。第二單槽基本上布置在第一單槽和管板面開口網(wǎng)格9之間。第二單槽 基本上沿管板面開口網(wǎng)格9環(huán)繞一周布置。在一個圖未示的實施例中，第一 單槽是凸緣，第二單槽基本上呈環(huán)繞一周的谷狀。
在另一個圖未示的實施例中，第一單槽和第二單槽為谷狀或者為凸緣狀。
在另一個圖未示的實施例中，兩個以上的單槽基本上環(huán)繞一周地布置在 管板面開口網(wǎng)格9的周圍。優(yōu)選是3、 4、 5 、 6、 7個等單槽基本上環(huán)繞 一周地布置在管板面開口網(wǎng)格9的周圍。單槽特別是通過沖壓、變形、壓紋、 滾軋等壓入到底板5中。
管板1基本上通過一種金屬加工成型方法如沖壓、壓花等制成。在另一 個實施例中，管板1通過一種金屬加工成型方法如鑄造、特別是模鑄制成。
在另一個實施例中，管板1至少局部由一種纖維復合材料制成。在圖示 的實施例中，管板1基本上為矩形，特別是正方形，尤其是具有被倒圓的角。
在另一個實施例中，管板1為圓形和/或橢圓形和/或星形和/或多角形， 或者前述形狀的組合。
圖2是具有S狀雙槽形式的膨脹元件的管板的截面圖。與圖1相同的特 征采用相同的附圖標號。
管板20具有膨脹元件24。膨脹元件24基本上設(shè)計為雙槽21 。雙槽21 具有基本上為S形的橫斷面。雙槽21基本上包括一個第一單槽22和一個第 二單槽23。
管板20具有管板外側(cè)25和管板內(nèi)側(cè)26。管板外側(cè)25基本上與管板內(nèi) 側(cè)26相對布置。
介質(zhì)流動方向MSR基本上垂直于管板20。介質(zhì)流動方向MSR基本上 從管板外側(cè)25指向管板內(nèi)側(cè)26。第一流動介質(zhì)如廢氣沿介質(zhì)流動方向MSR 通過管板面開口 16流入到一個圖未示的熱交換器中，或者沿與介質(zhì)流動方 向MSR相反的方向從一個圖未示的熱交換器中流出。
第一單槽基本上為谷狀的壓花部。谷狀的壓花部沿介質(zhì)流動方向MSR 從管板20或底板5形成。第一單槽22具有未詳示的經(jīng)倒圓的邊棱。在另一 個實施形式中，第一單槽22可以具有例如V形的橫斷面。
在圖示的實施例中，它們基本上具有一個U形的橫斷面。
在另一個圖未示的實施例中，單槽22基本上為帶尖角的U形。第一單 槽22基本上沿管板面開口網(wǎng)格9環(huán)繞一周布置。單槽22基本上與管板框2 同心，特別是布置在管板框2和管板面開口網(wǎng)格9之間。第一單槽22基本 上通過一種金屬加工成型方法如壓紋、沖壓、滾軋等壓入到管板20、特別是 底板5中。
另一個第二單槽23布置第一單槽和管板面開口網(wǎng)格9之間。第二單槽 23基本上沿與介質(zhì)流動方向MSR相反的方向從管板20、特別是底板5形成。 第二單槽的橫斷面基本上為U形。這個U形橫斷面既可以是圓U形，也可
以是帶尖角的U形。在另一個圖未示的實施例中，第二單槽23的橫斷面為 V形。第二單槽23基本上沿管板面開口網(wǎng)格9環(huán)繞一周布置。第二單槽23 與第一單槽22基本上同心。
在另一個圖未示的實施例中，第一單槽22和第二單槽23沿介質(zhì)流動方 向MSR形成。
在另一個圖未示的實施形式中，第一單槽22和第二單槽23基本上沿與
介質(zhì)流動方向MSR相反的方向布置。
在另一個實施例中，管板20具有一個或兩個以上的單槽。 圖3是S狀雙槽形式的膨脹元件與一段殼體壁相連的截面圖。 殼體段31具有一個法蘭段36。 一個圖未示的法蘭的法蘭段36基本上
垂直于殼體段31。
在另一個圖未示的實施例中，法蘭與殼體段31之間成一個30。到120° 的角，特別是40°到100°的角。
管板段32至少在局部與法蘭段36接觸。管板段32的一個未詳示的管 板邊緣段基本上與法蘭段36平行。管板邊緣段至少在局部與法蘭段36通過 例如焊接、釬接、粘接等形成材料整合聯(lián)接，和/或通過例如折疊、彎邊、巻 邊等形成形狀配合聯(lián)接。
管板段32具有雙槽33。雙槽33基本上為S形。雙槽33以一種圖未示 的方式基本上環(huán)繞一周布置。雙槽33具有第一單槽34和第二單槽35。
第一單槽34基本上為U形，特別是圓U形。
在另一個圖未示的實施例中，第一單槽為帶尖角的U形或V形。
第二單槽35基本上為U形，特別是圓U形。
在另一個圖未示的實施例中，第二單槽基本上為帶尖角的U形或V形。 管板段32的端部段基本上與管板段32平行。
在另一個圖未示的實施例中，未標號的管板端部段與管板段32之間成 一個角。這個角可以為O。到130° 。
圖4是膨脹元件的另一個實施形式即以波紋管為形式的截面圖，它與管 板外側(cè)相連。
膨脹元件40由波紋管43形成。膨脹元件40或波紋管43具有第一框架
元件44、第二框架元件47和第三框架元件50。第一框架元件44、第二框 架元件47和第三框架元件50至少在局部通過釬接、焊接、粘接等形成材料 整合聯(lián)接，和/或通過折疊、巻邊、彎邊、螺接等形成形狀配合聯(lián)接。
第一框架元件44具有一個未詳示的第一端部段，所述端部段具有第一 框架元件的第一接觸段45。此外，第一框架元件44具有一個未詳示的第二 端部段，所述端部段具有第一框架元件的第二接觸段46。第一框架元件44 在第一端部段和第二端部段之間基本上帶有一個彎折。這個彎折基本上環(huán)繞 一周。第一框架元件的未詳示的第一端部段和第一框架元件的未詳示的第二 端部段基本上相互平行。
第二框架元件47具有一個未詳示的框架端部段，所述端部段具有第二 框架元件的第一接觸段48。此外，第二框架元件47具有一個未詳示的第二 框架端部段，所述端部段具有第二框架元件47的第二接觸段49。在第二框 架元件47的未詳示的第一框架端部段和第二框架元件47的未詳示的第二框 架端部段之間，在第二框架元件47上基本上形成一個彎折。這個未詳示的 彎折在第二框架元件47中基本上環(huán)繞一周。第二框架元件的未詳示的第一 框架端部段和第二框架元件47的未詳示的第二框架端部段基本上相互平行。
第三框架元件50具有一個未詳示的第三框架元件50的框架端部段，所 述端部段具有第二框架元件50的第一接觸段51。此外，第三框架元件50 具有一個未詳示的第二框架端部段，所述端部段具有第三框架元件50的第 二接觸段52。在第三框架元件50的未詳示的第一端部段和第三框架元件50 的未詳示的第二端部段之間，在第三框架元件50上基本上形成一個彎折。 這個未詳示的彎折在第三框架元件50中基本上環(huán)繞一周。第三框架元件50 的未詳示的第一端部段和第三框架元件50的未詳示的第二端部段基本上相 互平行。
殼體段41具有殼體壁段55和殼體法蘭段56。殼體法蘭段56是圖中未 進一步顯示的法蘭的一段。殼體法蘭段56至少在局部與第一框架元件的第 一接觸段45接觸。特別是第一框架元件的第一接觸段45至少在局部與殼體 法蘭段56通過焊接、釬接、粘接等形成材料整合聯(lián)接，和/或通過彎邊、折 疊、巻邊、螺接等形成形狀配合聯(lián)接。殼體法蘭段56基本上垂直于殼體壁 段55。
在另一個圖未示的實施形式中，殼體法蘭段56與殼體壁段55成一個未 詳細標出的角度。這個未詳細標出的角度基本上為O。到130°，優(yōu)選為，45° 到110° 。第一框架元件的第一接觸段45基本上平行于第一框架元件的未標 號的第一端部段。第一框架元件44的未標號的第二端部段基本上與第二框 架元件47的未標號的第一端部段平行。第二框架元件47的未標號的第二端 部段基本上平行于第三框架元件50的未標號的第一端部段。
管板段42具有管板外側(cè)53和管板內(nèi)側(cè)54。管板外側(cè)基本上與管板內(nèi) 側(cè)54平行。
在另一個圖未示的實施例中，管板外側(cè)53可與管板內(nèi)側(cè)54成一個角度。 這個未詳細標出的角度為0。到90。之間，優(yōu)選為0。到40°之間。
第一框架元件44的第二接觸段46至少在局部與第二框架元件47的第 一接觸段48接觸。特別是第一框架元件44的第二接觸段與第二框架元件 47的第一接觸段48通過焊接、釬接、粘接等形成材料整合聯(lián)接，和/或通過 彎邊、折疊、巻邊、螺接等形成形狀配合聯(lián)接。
第二框架元件47的第二接觸段49至少在局部與第三框架元件50的第 一接觸段51接觸。特別是第二框架元件47的第二接觸段49與第三框架元 件50的第一接觸段51通過焊接、釬接、粘接等形成材料整合聯(lián)接，和/或通 過折疊、巻邊、彎邊、螺接等形成形狀配合聯(lián)接。
第三框架元件50的第二接觸段52至少在局部與管板段42的管板外側(cè) 53接觸。第三框架元件50的第二接觸段52與管板段42的管板外側(cè)53通 過焊接、釬接、粘接等形成材料整合聯(lián)接，和/或通過彎邊、折疊、巻邊、螺 接等形成形狀配合聯(lián)接。
在另一個圖未示的實施例中，第一框架元件44、第二框架元件47和第 三框架元件50成為一體。
在另一個圖未示的實施例中，管板段42、第一框架元件44、第二框架 元件47和第三框架元件50成為一體。
波紋管43或第一框架元件44和/或第二框架元件47和/或第三框架元件 50由一種低密度材料制成，例如由一種金屬如鋁、優(yōu)質(zhì)鋼制成，或者由一種 塑料如彈性體，例如橡膠，或者如聚合體等制成。
特別是波紋管43或第一框架元件44和/或第二框架元件47和/或第三框 架元件50可至少部分地作為密封元件。在另一個圖未示的實施例中，波紋 管43或第一框架元件44和/或第二框架元件47和/或第三框架元件50由一 種纖維復合材料制成。
圖未示的管板的管板段42可由一種金屬，例如一種低密度的金屬如鋁 或優(yōu)質(zhì)鋼制成，或者由一種塑料、特別是由一種彈性體或聚合體制成。
未詳示的殼體的殼體段41或殼體可由一種鑄造金屬如灰鑄鐵或鑄鋁、 特別是壓鑄鋁或者一種具有消失模的鑄鋁例如砂型鑄件制成。
在另一個圖未示的實施例中，包括殼體段41的、未詳示的殼體由一種 塑料如熱固性塑料或彈性體制成。在另一個圖未示的實施例中，波紋管43 具有一個到兩個或三個以上的框架元件。
圖5a是膨脹元件的另一個實施形式即以波紋管為形式的截面圖，它與 管板內(nèi)側(cè)相連。如同前圖，相同的特征具有相同的附圖標號。
與圖4不同的是，在圖5中的第三框架元件50與管板段42的管板內(nèi)側(cè) 64相連。波紋管61具有第一框架元件44、第二框架元件47和第三框架元 件50。
管板段62具有管板外側(cè)63和管板內(nèi)側(cè)64。管板外側(cè)63基本上與管板 內(nèi)側(cè)64平行。
第三框架元件50的第二接觸段51至少在局部與管板內(nèi)側(cè)64接觸。第 三框架元件50的第二接觸段52與管板段62至少在局部通過釬接、焊接、 粘接等形成材料整合聯(lián)接，和/或通過折疊、彎邊、巻邊、螺接等形成形狀配 合聯(lián)接。在圖示的實施例中，波紋管具有三個框架元件。在另一個圖未示的 實施例中，波紋管具有一個到兩個或三個以上的框架元件。在另一個圖未示 的實施例中，第一框架元件44和/或第二框架元件47和/或第三框架元件50 成為一體。
在另一個圖未示的實施例中，未詳示的、包括管板段62的管板、第一 框架元件44和/或第二框架元件和/或第三框架元件50成為一體。
第一框架元件44和/或第二框架元件和/或第三框架元件50和/或包括管 板段62的管板，舉例來說，由一種金屬、特別是密度低的金屬如鋁或優(yōu)質(zhì) 鋼制成，和/或由一種塑料如彈性體、橡膠或一種纖維復合材料制成。
波紋管61或第一框架元件44和/或第二框架元件47和/或第三框架元件 50至少部分地作為密封元件。
圖5b是膨脹元件65的另一個實施形式即以波紋管為形式的截面圖，它 包括向內(nèi)的殼體法蘭66。如同前圖，相同的特征具有相同的附圖標號。
與圖5a不同的是，殼體段41具有殼體法蘭66。殼體法蘭66沿朝著未 詳示的殼體內(nèi)部的方向形成。通過這種方式可以節(jié)省結(jié)構(gòu)空間。特別是未詳 示的管板的管板段62布置在未詳示的、包括殼體段41的殼體的內(nèi)部。通過 這種方式可以具有優(yōu)點地節(jié)省結(jié)構(gòu)空間。
在另一個實施形式中，管與未詳示的、包括管板段62的管板在前一道 制造工序中至少在局部形成形狀配合聯(lián)接和/或通過焊接、釬接、粘接等形成 材料整合聯(lián)接。與管板至少在局部相連的管、特別是扁平管，通過熱交換器 殼體上圖未示的開口插入到熱交換器的殼體內(nèi)部，直到包括第一接觸段45 的第一框架元件44與殼體法蘭66至少局部地接觸。在另一個制造工序中， 第一框架元件44與殼體法蘭66至少在局部通過緊固件如螺栓和螺母、鉚釘 等形成形狀配合聯(lián)接，和/或通過焊接、釬接、粘接等形成材料整合聯(lián)接。
修理時，同樣也可以將管和管板拆卸開。
圖6a是膨脹元件的另一個實施形式即以在管板中形成的凸緣為形式的 截面圖。如同前圖，相同的特征具有相同的附圖標號。
未詳示的殼體的殼體段41具有殼體壁段55和殼體法蘭段56。管板段 71具有帶管板端部段表面73的管板端部段72。此外，管板段71具有以凸 緣74為形式的膨脹元件70。
管板端部段72基本上平行于殼體法蘭段56。
管板端部段表面73至少局部地與殼體法蘭段56接觸，并通過如焊接、 釬接、粘接等形成材料整合聯(lián)接，和/或通過彎邊、折疊、巻邊、螺接等形成 形狀配合聯(lián)接。
凸緣74的橫斷面基本上為U形。在圖示的實施例中，橫斷面基本上為 圓U形。
在另一個圖示的實施例中，U形也可以基本上為帶尖角的U形。在另一 個實施例中，凸緣74的橫斷面可以為V形。凸緣74沿著一個未詳示的方向， 即從管板段內(nèi)側(cè)76指向管板段外側(cè)75的方向，從管板段71形成。未詳示
的管板的管板段71，包括凸緣74，由一種金屬、特別是低密度的金屬如鋁 或優(yōu)質(zhì)鋼制成。此外，管板的管板段71，包括凸緣74，也可由一種塑料如 一種聚合體、彈性體或由一種纖維復合材料或由陶瓷制成。
圖6b是膨脹元件77的另一個實施形式即以在管板中形成的凸緣74為 形式的截面圖，其中，殼體法蘭78面向殼體內(nèi)部。如同前圖，相同的特征 具有相同的附圖標號。與圖6a不同的是，殼體法蘭78面向未詳示的、包括 殼體段41的殼體的內(nèi)部。
與圖6a不同的是，殼體段41具有殼體法蘭78。殼體法蘭78沿朝著未 詳示的殼體內(nèi)部的方向形成。通過這種方式可以節(jié)省空間。特別是未詳示的 管板的管板段71布置在未詳示的、包括殼體段41的殼體的內(nèi)部。通過這種 方式可以具有優(yōu)點地節(jié)省空間。
在另一個實施形式中，管79與未詳示的、包括管板段71的管板在前一 道制造工序中至少在局部形成形狀配合聯(lián)接和/或通過焊接、釬接、粘接等形 成材料整合聯(lián)接。
與管板至少在局部相連的管79、特別是扁平管，通過熱交換器殼體上圖 未示的開口插入到熱交換器的殼體內(nèi)部，直到包括管板端部段表面73的管 板端部段72與殼體法蘭78至少局部地接觸。
在另一個制造工序中，管板端部段72與殼體法蘭78至少局部地通過緊 固件如螺栓和螺母、鉚釘?shù)刃纬尚螤钆浜下?lián)接，和/或通過焊接、釬接、粘接 等形成材料整合聯(lián)接。
當修理時，同樣也可以將管79和管板拆卸開。
圖7是與一個擴流器段相連的一個殼體段的截面圖，它包括一個布置在 殼體段和管板段之間的第一膨脹元件，還包括一個布置在擴流器段和管板段 之間的第二膨脹元件。如同前圖，相同的特征具有相同的附圖標號。 未詳示的擴流器的擴流器段90可作為進口擴流器或出口擴流器。 擴流器段90具有擴流器端部段91和擴流器接觸面92。擴流器端部段 91至少局部地接觸殼體法蘭段56。特別是擴流器端部段91至少局部地與殼 體法蘭段56通過焊接、釬接、粘接等形成材料整合聯(lián)接，和/或通過螺接、 彎邊、折疊等形成形狀配合聯(lián)接。未詳示的擴流器的擴流器段90通過至少 一個示意性畫出的緊固件93如螺栓與殼體法蘭段56相連。
未詳示的管板的管板段82布置在擴流器的擴流器段90和未詳示的殼體 的殼體法蘭段56之間。特別是管板段82基本上平行于擴流器端部段91和 殼體法蘭段56。第一膨脹元件80布置在管板段82和殼體法蘭段56之間。
第一膨脹元件80至少局部地通過第一接觸面86與管板端部段83的第 一管板端部段區(qū)域84接觸。此外，第一膨脹元件80還通過第二接觸面87 與殼體法蘭段56接觸。第一膨脹元件80基本上由一種彈性材料如橡膠或其 它塑料制成。此外，第一膨脹元件80還作為密封元件。
第一膨脹元件80基本上呈環(huán)形環(huán)繞一周。在另一個圖未示的實施例中， 第一膨脹元件80可以是O形圈。在圖示的實施例中，第一膨脹元件80的橫 斷面基本上為矩形。
在另一個實施例中，第一膨脹原件80的橫斷面可以是圓形和/或橢圓形 和/或正方形。在另一個實施例中，橫斷面可以是上述幾種形狀的組合。
第二膨脹元件81布置在管板段82和擴流器段90之間。第二膨脹元件 81至少在局部通過第一接觸面88與第二管板端部段接觸面85接觸。第一 接觸面88基本上平行于第二管板端部段接觸面85。此外，第一膨脹元件81 至少局部地通過第二膨脹元件的第二接觸面與擴流器接觸面92接觸。擴流 器接觸面92基本上平行于第二膨脹元件的第二接觸面89。
第一膨脹元件81至少局部地由一種彈性材料如塑料或橡膠或另一種彈 性體制成。
在圖示的實施例中，第二膨脹元件81的橫斷面基本上為矩形。在另一 個實施例中，第二膨脹元件81的橫斷面可以為橢圓形和/或圓形和/或正方形。
在另一個實施形式中，第二膨脹元件81的橫斷面為上述幾種形狀的組 合。第二膨脹元件81可以是例如0形圈。第二膨脹元件81基本上呈環(huán)形環(huán) 繞一周。
圖8是一個熱交換器100的爆炸圖。
熱交換器100具有殼體101。殼體101基本上為空心體。殼體101的橫 斷面基本上為矩形、特別是正方形。
在另一個圖未示的實施例中，殼體101的橫斷面為圓形或橢圓形。在圖 示的實施例中，殼體101基本上由一種金屬鑄造材料制成。特別是殼體101 由灰鑄鐵或鑄鋼或鋁制成。
在另一個圖未示的實施例中，殼體101有塑料或由陶瓷或由一種纖維復 合材料制成。
固定體102用于將殼體101固定在例如內(nèi)燃機的驅(qū)動單元上。固定體
102具有一個基本上為矩形的凹口 103和一個基本上為圓形的固定開口 104。通過開口 104可將未詳示的緊固件插入。在圖示的實施例中，固定體 102基本上與殼體101成為一體。
在另一個實施例中，固定體102可以與殼體101通過焊接、釬接、粘接 等形成材料整合聯(lián)接。
殼體101具有第一加強筋105。相鄰的第一加強筋基本上相互平行。第 一加強筋105基本上從第一殼體法蘭109延伸到第二殼體法蘭110，或者反 過來。
此外，殼體101具有第二加強筋106。相鄰的第二加強筋106基本上相 互平行。第二加強筋106基本上圍繞殼體101環(huán)繞一周布置。第二加強筋 106基本上垂直于第一加強筋105。
在另一圖未示的實施例中，第一加強筋105與第二加強筋成一個角，角 度在0°和90°之間，優(yōu)選為在，20。和70°之間。
殼體101還具有第一連接管107和第二連接管108。第一連接管107 和/或第二連接管108基本上為圓柱形。特別是通過連接管107和108，冷 卻介質(zhì)流入到熱交換器100中和/或從其中流出。
冷卻介質(zhì)優(yōu)選為一種含水的液體或一種氣體如空氣。
殼體101在未詳示的端部具有第一殼體法蘭109和第二殼體法蘭110。 特別是第一殼體法蘭109布置在一個端部處，而第二殼體法蘭110布置在另 一個未詳示的端部處。第一殼體法蘭109和/或第二殼體法蘭110基本上為 帶有倒圓的角的矩形框。
在另一個實施例中，第一殼體法蘭109和/或第二殼體法蘭110可為橢 圓形。
第一殼體法蘭109具有至少一個開口 111，它基本為圓形。在圖示的實 施例中，第一殼體法蘭109具有八個開口 111。在另一個實施例中，第一殼 體法蘭109和/或第二殼體法蘭110可具有一到八個或八個以上的開口 111。
特別是開口 111具有未詳示的螺紋，緊固件119如螺栓可旋入到其中。
熱交換器100具有第一擴流器112和第二擴流器113。第一擴流器112 基本上與第二擴流器113相同。在另一個實施例中，第一擴流器112可與第 二擴流器113不同。
在圖示的實施例中，第一擴流器112具有第一法蘭114和第二法蘭115。 第一擴流器112基本上為金字塔狀的四面錐體?；旧蠌乃拿驽F體的底部形 成第一法蘭114作為框架元件?；旧蠌乃拿驽F體的頂部形成第二法蘭115。 第一法蘭114基本上為框形。從第一法蘭114形成固定柱116。固定柱116 具有開口118，特別是圓形開口。在圖示的實施例中，緊固件119如螺栓通 過這些開口 118插入。在圖示的實施例中，第一法蘭114具有八個固定柱 116，它們分別帶有一個開口 118。在另一個實施例中，第一法蘭114具有 一個到八個或八個以上的固定柱116，它們分別帶有一個開口 118。
從第二殼體法蘭形成第二固定柱117。在圖示的實施例中，固定柱117 與固定柱116完全相同。
在另一個圖示實施例中，固定柱117與固定柱116不同。從四面錐體的 頂部形成的第二法蘭115基本上為三角形的物體。第二法蘭的未詳示的角基 本上被倒圓。與未詳示的角相鄰，在第二法蘭115中分別有一個開口 120形 成。在圖示的實施例中，法蘭115—共具有三個開口 120。在另一個實施例 中，法蘭115可以有一到三個或三個以上的開口 120。
在法蘭115的中心布置著開口 125。待冷卻的介質(zhì)如廢氣基本上通過這 個開口 125進入到熱交換器101中，或從其中流出。
在法蘭115和第一殼體法蘭109之間布置著管板121及第一框架元件 122和第二框架元件123，它們基本上相互平行，且平行于第一殼體法蘭109 和/或擴流器114的第一法蘭。
管板121基本上布置在第一框架元件122和第二框架元件123之間。 管板121基本上與第一框架元件122和第二框架元件123同心。在圖示的 實施例中，管板121與圖1中的管板1或圖2中的管板20相同。在另一個 實施例中，管板121可與圖1中的管板1或圖2中的管板20不同。
第一框架元件122和/或第二框架元件123具有開口 124。特別是開口
124為未詳示的孔。第一殼體法蘭109、擴流器104的第一法蘭、管板121、 第一框架元件122和第二框架元件123基本上具有同樣的孔形。
第一框架元件122和第二框架元件123基本上為圖1或圖2中的管板框 2。框架元件122和框架元件123可由金屬如鋁或優(yōu)質(zhì)鋼制成，或由塑料如 由一種彈性體制成。此外，第一框架元件122和第二框架元件123可作為由 橡膠制成的密封元件。
通過緊固件119、特別是通過螺栓，第一擴流器112、第一框架元件122、 第二框架元件123和管板121與殼體101的第一殼體法蘭109相連。在圖 示的實施例中，第二擴流器113以同樣的方式與殼體101的第二殼體法蘭 110相連。
在另一個實施例中，第一擴流器112和/或第二擴流器113與殼體101 通過彎邊、折疊、巻邊形成形狀配合聯(lián)接，和/或通過焊接、釬接、粘接形成 材料整合聯(lián)接。
圖9是帶有渦流發(fā)生元件的扁平管束的截面扁平管束200具有多個扁平管201 ，它們基本上相互平行。扁平管束200 特別是安裝到圖8所示的熱交換器100的殼體101中。
扁平管201具有扁平管壁202。此外，扁平管201還分別具有至少一個 扁平管開口 203，特別是每個扁平管201具有兩個扁平管開口 203。從扁平 管201的扁平管壁202向外形成點狀突出物205，特別是通過一種金屬加工 成型方法如壓紋、沖壓、擠壓等形成。通過點狀突出物205，相鄰的扁平管 201相互支承。扁平管201的至少一個點狀突出物205至少局部地與相鄰扁 平管201的管壁202接觸。此外，從扁平管壁202中可沿朝著扁平管201 的未詳示的管內(nèi)部的方向，同樣形成以點狀突出物或小肋片為形式的渦流發(fā) 生元件204。特別是渦流發(fā)生元件204通過一種金屬加工成型方法如沖壓、 壓紋、擠壓等形成。
此外，渦流發(fā)生元件204也可由渦流襯墊形成。這種可插入的渦流襯墊 通過一種金屬加工成型方法滾花或沖壓進板材件中。通過扁平管開口 203， 插入式的渦流襯墊204可被裝入到至少一個扁平管201中。與未詳示的熱交 換器殼體的殼體壁相鄰的扁平管201,通過它上面的點狀突出物205，使扁 平管束200支撐在圖未示的熱交換器殼體的殼體壁上。
圖10中是以板片疊302為形式的扁平管束300。 扁平管束300具有多個扁平管301 。
扁平管301特別是具有上板片303和下板片304。上板片303和下板片 304相互之間至少在局部通過焊接、釬接、粘接等形成材料整合聯(lián)接，和/ 或通過折疊、彎邊、巻邊等形成形狀配合聯(lián)接。上板片303和/或304分別 具有一個、優(yōu)選為兩個板片開口 305。
板片開口 305設(shè)在板片環(huán)形段306中，這些環(huán)形段由上板片303和/或 下板片304，特別是通過一種金屬加工成型方法如壓紋、沖壓等形成。
相鄰扁平管301的板片環(huán)形段306或者板片開口 305至少在局部接觸， 并至少在局部通過焊接、釬接、粘接等相互形成材料整合聯(lián)接。扁平管301 具有渦流發(fā)生元件。這些未詳示的渦流發(fā)生元件例如以渦流襯墊的形式裝入 到扁平管301中。渦流襯墊特別是具有壓花部的板，這些壓花部特別是通過 一種金屬加工成型方法如沖壓或在板上壓紋形成。至少一個渦流襯墊布置在 上板片303和下板片304之間。在另一個實施例中，渦流發(fā)生元件通過一種 金屬加工成型方法如壓紋、沖壓等在扁平管301的上板片303和/或下板片 304中形成。在相鄰的扁平管之間，在扁平管301的兩個板片環(huán)形段306之 間至少在局部形成一個空腔308。在空腔308中至少在局部可裝入以渦流襯 墊為形式的渦流發(fā)生元件307。渦流襯墊至少在局部與至少一個扁平管301 通過焊接、釬接、粘接等相連。
圖11中是以板片疊401為形式的扁平管束400的另一個實施形式。
扁平管束400具有多個扁平管402。扁平管402具有上板片403和下板 片404。上板片403和下板片404相互之間至少在局部通過焊接、釬接、粘 接等形成材料整合聯(lián)接，和/或通過彎邊、折疊、巻邊等形成形狀配合聯(lián)接。 從上板片403形成兩個錐形元件。這兩個錐形元件406分別具有一個開口 407。下板片404具有至少一個開口 405。
相鄰扁平管402相互之間至少在局部通過焊接、釬接、粘接等形成材料 整合聯(lián)接，和/或通過彎邊、折疊、巻邊等形成形狀配合聯(lián)接。在相鄰的扁平 管402之間裝有以渦流襯墊408為形式的渦流發(fā)生元件。渦流襯墊是一個板， 通過一種金屬加工成型方法在板上形成壓花部，這些壓花部導致流體介質(zhì)出 現(xiàn)渦流。
在上板片403和下板片404之間同樣裝有以渦流襯墊408為形式的渦 流發(fā)生元件。在另一個圖未示的實施例中，渦流發(fā)生元件通過一種金屬加工 成型方法如壓紋、沖壓等裝入到上板片403和/或下板片404中。
圖12中是具有膨脹元件501的管板500的另一個實施例或進一步改型。 如同前圖，相同的特征在圖12中具有相同的附圖標號。對于這些特征的說 明會引用相應的附圖。這里通過局部的截面放大圖進行說明。
管板500具有第一板506，它在板506的中心具有一個未詳示的開口 。 板506在結(jié)構(gòu)上以框的形式將未詳示的開口包圍。板506由鋼例如優(yōu)質(zhì)鋼或 其它鋼形成。但它也可由鋁或其它金屬形成。在一個圖未示的實施形式中， 板由塑料或由一種纖維復合材料或由一種陶瓷材料制成。板506的厚度為 0.3mm歪U2mm，優(yōu)選為0,5mm至U 1 mm，優(yōu)選為0.6mm至U 0.9mm，優(yōu) 選為0.8mm。板506具有一個膨脹元件501。膨脹元件501具有一個第一 槽狀壓花部502和一個第二槽狀壓花部505。第一壓花部502和/或第二槽 狀壓花部505基本上與圖未示的、板506中的開口同心和/或相互基本同心。 第一壓花部502基本上沿軸A1的方向從板中壓花。第二壓花部505基本上 沿軸A2的方向從板中壓花。軸A1和A2可相互平行。在sg發(fā)明的另一個 實施形式中，軸A1和A2間成一個0。到90。的角，優(yōu)選為5。至U 70°，優(yōu)選 為8°到45°,特別優(yōu)選為9°至U 30°，更優(yōu)選為10°至ij 15°。軸A1和/或 軸A2基本上平行于板506的額定矢量，但在另一個實施形式中也與板506 的標準矢量成一個0°和90。之間的角，優(yōu)選為5°和70。之間的角，更優(yōu) 選為8°和45°之間的角，特別優(yōu)選為9。和30°之間的角，尤其優(yōu)選為10。 和15。之間的角。在圖示的實施例中，第一壓花部502和第二壓花部505從 板中這樣形成，即第二壓花部505形成板506中的一個谷，第一壓花部502 形成板506中的一個圍墻。在另一個實施例中，第一和第二壓花部同時形成 一個谷或著同時形成一個圍墻。第一壓花部502和第二壓花部505基本上相 互直接連接。
板506具有角形的區(qū)域503，它基本上直接與第一壓花部502相接。 第二板507基本上如同管板面開口網(wǎng)格9，并具有前面附圖中所描述的 管板面開口網(wǎng)格9的特征。第二板507由一種金屬如優(yōu)質(zhì)鋼或另一種金屬制
成。在另一個實施例中，第二板507由鋁或另一種金屬制成。在另一個圖未 示的實施例中，第二板由一種材料如纖維復合材料，由塑料或由一種陶瓷材 料制成。第二板507的厚度為0.5mm至U 5mm，優(yōu)選為1 mm到4mm， 優(yōu)選為1.5mm至U 3mm，優(yōu)選為2mm。
第一板506和第二板507通過第一板506的角形區(qū)域503與第二板507 的邊緣508相互間形成材料整合連接，例如通過焊接的至少一個焊縫504， 特別是激光焊，或者通過釬接的釬接縫，或者通過粘接的粘接縫等。第一板 506和第二板507也可單獨或與材料整合聯(lián)接一起，通過折疊、巻邊、彎邊 等相互間形成形狀配合聯(lián)接。
在本發(fā)明的另一個實施形式中，在進行如同前面所述的、最終的材料整 合聯(lián)接和/或形狀配合聯(lián)接之前，第一板506和第二板507先進行摩擦整合 聯(lián)接的預聯(lián)接，從而使第一板506通過角形區(qū)域503與第二板507固定。
通過這種方式，然后在下一個加工工序中，使管79、 201與管板500 的第二板507通過焊接如激光焊實現(xiàn)材料整合聯(lián)接，并接著或者在此之前或 者同時將第二板507與第一板506相連。通過這種方式可節(jié)省現(xiàn)再卡緊夾具 的工作時間，并具有優(yōu)點地降低生產(chǎn)成本。
在另一個圖未示的實施例中，第一板506和第二板507成為一體。
第一板506將通過沖壓、壓花或擠壓或通過分離的加工方法如鋸、切割 如激光切割或水槍切割等制成。通過這種方式也可制成第一板的輪廓。在下 一個加工步驟中，通過一種金屬加工成型方法如擠壓、沖壓等制成第一壓花 部502和/或至少第二板505和/或角形區(qū)域。
下面的內(nèi)容可參照之前對圖1到12的說明
在另一個圖未示的實施例中，使用了一到三個框架元件2, 44, 47， 50， 122， 123或三個以上的框架元件2， 44, 47， 50， 122， 123。
在另一個圖未示的實施例中，殼體法蘭段36， 56, 66， 78, 114， 115具有
至少一個槽，作為密封元件的膨脹元件例如0形圈等被裝入到槽中。
在另一個圖未示的實施例中，膨脹元件24， 30， 40， 43， 60， 65, 70， 74, 77, 80，81由塑料制成，例如由彈性體或橡膠，或者由金屬制成，例如由優(yōu)質(zhì)鋼 或鋁，或者由一種例如含有金屬和塑料的纖維復合材料制成。
在一個實施例中，熱交換器的管板具有統(tǒng)一的管板厚度d。它基本上為 0.5 mm < d < 7.0 mm，優(yōu)選為0.5mm < d < 4mm，優(yōu)選為0.5mm至[J 3.0mm，優(yōu)選為0.5mm < d < 2,5mm，優(yōu)選為1 mm < d < 2.5mm，優(yōu)選為 1 .5mm < d < 2.0mm，優(yōu)選為1 .6mm < d < 1.9mm,優(yōu)選為1.65mm < d < 1.85mm。
在一個實施例中，熱交換器的管板在不同的區(qū)域具有不同的管板厚度d。 特別是在邊緣區(qū)域，在框架段或較外部的框架段，管板厚度d小于管板的內(nèi) 部段、特別是管板接納管子的中心段。
管板厚度d基本上為0.5 mm < d < 7.0 mm，優(yōu)選為0.5mm < d < 4mm， 優(yōu)選為0.5mm至U 3.0mm,優(yōu)選為0.5mm < d < 2.5mm，優(yōu)選為1mm〈d <2.5mm，優(yōu)選為1.5mm < d < 2.0mm，優(yōu)選為1 .6mm < d < 1 .9mm，優(yōu) 選為1 .65mm < d < 1 .85mm。
不同實施例的特征可任意組合。本發(fā)明也可用于與這里所述不同的領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.用于冷卻廢氣的熱交換器，它包括至少一個殼體(101)，至少一個用于第一介質(zhì)的第一流道，至少一個用于第二介質(zhì)的第二流道，至少一個可與殼體(101)聯(lián)接的管板(1，20，121)，其特征在于，管板(1，20，121)具有至少一個用于補償縱向膨脹的膨脹元件(24，30，40，60，65，70，77，80，81)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于，膨脹元件(24， 30,40, 60， 65, 70， 77， 80， 81)由金屬形成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱交換器，其特征在于，膨脹元件(24, 30, 40， 60, 65， 70， 77， 80, 81)是至少一個環(huán)繞管板(1 , 20， 121)—周的壓花部 分。
4. 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，膨脹元 件(24， 30, 40， 60, 65， 70, 77， 80， 81)在熱交換器的縱向(WLR)上軸向伸縮。
5. 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，膨脹元 件(24, 30， 40, 60， 65， 70， 77， 80， 81 )相對于熱交換器的縱向(WLR)徑向伸縮。
6. 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，膨脹元 件(24, 70, 77)是至少一個凸緣(74)。
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，膨脹元 件(40， 60, 77)具有至少一個框架元件(44， 47， 50， 122， 123)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱交換器，其特征在于，至少兩個框架元件(44， 47， 50， 122， 123)基本上相互平行、特別是同心布置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的熱交換器，其特征在于，框架元件(44， 47， 50, 122, 123)通過焊接、釬接、粘接方法至少在局部形成材料整合聯(lián)接。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7到9中任一項所述的熱交換器，其特征在于，框架 元件(44，47， 50, 122， 123)通過螺接、巻邊、折疊、彎邊方法至少在局部形 成形狀配合聯(lián)接。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7到8中任一項所述的熱交換器，其特征在于，框架 元件(44， 47， 50)構(gòu)成為一體。
12. 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，膨脹 元件(24， 30, 40, 60， 70， 77, 80， 81)呈波形結(jié)構(gòu)。
13. 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，膨脹 元件(24， 40， 60， 65)是波紋管(43， 61 )。
14. 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，膨脹 元件(24， 30， 40, 60， 65, 70, 77， 81)與至少一個擴流器(90， 112， "3)相連。
15. 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，殼體 (101)是一種鑄造殼體
16. 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，至少 一個連接管(107, 108)和/或至少一個固定體(102)與殼體(101)成為一體。
17. 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，管板 (1 ,20, 121)與殼體(101)通過焊接、粘接形成材料整合聯(lián)接，和/或通過螺接、 巻邊、折疊、彎邊形成形狀配合聯(lián)接。
18. 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，殼體 (101 )具有至少兩個殼體元件，它們通過悍接、釬接、粘接形成材料整合聯(lián) 接，和/或通過螺接、巻邊、折疊、彎邊形成形狀配合聯(lián)接。
19. 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(100)被以I形流路的方式穿流。
20. 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(100)被以U形流路的方式穿流。
21. 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(100)可以單流路或多流路的形式被穿流。
22. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項所述的用于冷卻廢氣的熱交換器，具 有至少一個殼體(101)，包括至少一個用于第一介質(zhì)的第一流道， 至少一個用于第二介質(zhì)的第二流道， 至少一個管板(1 ， 20， 121 )， 至少一個擴流器(90， 112， 113)， 至少一個用于補償縱向膨脹的膨脹元件(80, 81)，其特征在于，至少一個膨脹元件(80，81)位于管板(82)和殼體(41 )之間并 與它們至少在局部相隔開；至少一個膨脹元件位于管板(1 ， 20， 82)和擴流器 (90， 112， 113)之間，并與它們至少在局部相隔開。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的熱交換器，其特征在于，第一膨脹元件(80) 位于管板(1 ， 20， 82， 121)和殼體(41 , 101)之間，并與它們至少在局部相隔 開，而第二膨脹元件(81)位于管板(1 ， 20， 41 ， 121 )和擴流器(90, 112， 113) 之間，并與它們至少在局部相隔開。
24. 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，至少 一個膨脹元件(24， 30, 40, 60， 70, 80， 81)是密封元件。
25. 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，第一 介質(zhì)是廢氣，和/或第二介質(zhì)是一種冷卻介質(zhì)，包括含水的冷卻流體或空氣。
26. 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，第一 流道、特別是多個第一流道是管，優(yōu)選為扁平管(201 ， 301 , 402),，第一流 道在管(201 , 301 , 402)和殼體(101)之間形成。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的熱交換器，其特征在于，管(201 , 301 , 402) 具有渦流發(fā)生元件(204， 307, 408)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的熱交換器，其特征在于，渦流發(fā)生元件(204， 307, 408)是在管(201 ， 301 , 402)中形成的壓花部分。
29. 根據(jù)權(quán)利要求26到28中任一項所述的熱交換器，其特征在于，管 (201 ， 301 , 402)與殼體(101 )至少在局部接觸。
30. 根據(jù)權(quán)利要求28到29中任一項所述的熱交換器，其特征在于，壓 花部分(205)與殼體(101庫少在局部接觸。
31. 根據(jù)權(quán)利要求28到30中任一項所述的熱交換器，其特征在于，至 少一個管(201 ， 301 ， 402)的壓花部分(205)與至少一個與這個管(201 ， 301 , 402湘鄰的管(201 ， 301 , 402)至少在局部接觸。
32. 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，至少 一個第一板片(303， 403)具有第一板片上部和第一板片下部。
33. 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，至少 一個第二板片(304， 404)具有第二板片上部和第二板片下部。
34. 根據(jù)權(quán)利要求32到33中所述的熱交換器，其特征在于，第一板片 (303，403)與第二板片(304,404)分別相鄰布置，同時，第一板片和第二板片 形成一個板片疊(302， 401 )。
35. 根據(jù)權(quán)利要求32到34中任一項所述的熱交換器，其特征在于，第 一流道在至少一個第一板片上部和至少一個第二板片下部之間形成，和/或第 二流道在至少一個第一板片下部和至少一個第二板片上部之間形成。
36. 根據(jù)權(quán)利要求32到35中任一項所述的熱交換器，其特征在于，第 二流道在至少一個第一板片上部和至少一個第二板片下部之間形成，和/或第 一流道在至少一個第一板片下部和至少一個第二板片上部之間形成。
37. 根據(jù)權(quán)利要求32到36中任一項所述的熱交換器，其特征在于，第 一流道在至少一個板片(303, 304， 403， 404)和殼體(101)之間形成。
38. 根據(jù)權(quán)利要求32到36中任一項所述的熱交換器，其特征在于，第 二流道在至少一個板片(303, 304， 403， 404)和殼體(101)之間形成。
39. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項所述的熱交換器的制造方法，其特征 在于，殼體(101 )通過一種金屬加工成型方法制成。
40. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的熱交換器的制造方法，其特征在于，殼體 (101 )通過鑄造、包括消失模鑄造制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于冷卻廢氣的熱交換器。該熱交換器包括至少一個用于第一介質(zhì)的第一流道，至少一個用于第二介質(zhì)的第二流道，至少一個可與殼體(101)聯(lián)接的管板(1，20，121)，所述管板(1，20，121)具有至少一個膨脹元件(24，30，40，60，70，80，81)。
文檔編號F28D7/16GK101375048SQ200780003329
公開日2009年2月25日 申請日期2007年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月23日
發(fā)明者亞歷山大·施特克, 斯特凡·內(nèi)爾, 約翰尼斯·普弗夫, 赫爾穆特·魏澤爾 申請人:貝洱兩合公司