热交换器管、热交换器管束、包括该束的热交换器以及制造热交换器管的板的方法

摘要

本发明涉及一种热交换器(1)管(2)，所述管(2)意图允许在与管(2)接触地流动的第二流体和第一流体之间的热交换，所述管(2)包括面向彼此定位且限定了管(2)中的内部空间(25)的上板(22)和下板(21)，第一流体能够在该内部容积(25)中循环，每一个板(21、22)都包括底部(23)和至少一个边沿(24)，所述板(21、22)在所述边沿(24)处彼此接触，其特征在于，所述管(2)包括固定至该边沿(24)的偏转板部(30)，该偏转板部(30)包括横向于底部(23)延伸的第一壁(31)且设计用于将第二流体朝向所述底部(23)偏转。本发明还涉及一种这样的管的束，以及包括作用的束的热交换器。本发明还涉及一种制造热交换器管板的方法。

说明书

技术领域

本发明在热交换器的领域中，例如机动车热交换器，特别是位于机动车 供暖、通风和/或空调装置中的热交换器。涉及的热交换器在优选的应用中对 应于设置在车辆空调回路或环路中的蒸发器。但是，这些热交换器的其他应 用也可预见，而不背离本发明的范围。

背景技术

包括芯部管束的蒸发器是已知的。第一流体在每个管内从芯部管束的入 口循环至出口，且和第二流体交换热量，该第二流体诸如空气流，在其从芯 部管束的入口面至芯部管束的出口面跨过芯部管束时扫过管。

该管包括下板和上板，其每一个设置有底部和边沿。它们在它们的边沿 处结合在一起，以形成意图接收第一流体的管的内部容积。在这样的热交换 器中，第二流体通过撞击在由两个边沿结合在一起形成的边缘面上而和管接 触。

跨过芯部管束的空气流可包含促进加速腐蚀的杂质。通过示例的方式， 这样的杂质可为来自用于热交换器的强制冷却的马达风扇单元的马达的铜 颗粒。当前，板的边沿(抵靠所述边沿，空气流和管接触)是特别地对腐蚀 敏感的区域，特别是由于其相对于扫过芯部管束的空气流方向的倾斜。这导 致了管的该区域的迅速劣化，这可导致裂缝和泄露，在管内循环的第一流体 可经由裂缝和泄露逸出。

本发明意图改进该情形。

发明内容

为此，本发明提出了一种热交换器管，所述管意图允许在与管接触地循 环的第二流体和第一流体之间的热交换，所述管包括相对地定位且限定了管 的内部容积的上板和下板，第一流体能够在该内部容积中循环，每一个板都 包括底部和至少一个边沿，所述板在所述边沿处彼此接触，其特征在于，所 述管包括固定至该边沿的偏转部，该偏转部包括横向于底部延伸的第一壁且 设计用于将第二流体朝向所述底部偏转。

因此，本发明特别地通过偏转部使得能够将第二流体流朝向板的底部偏 转，即，引导第二流体流，使得其不正面撞击边沿。由此可显著地降低与位 于边沿处的腐蚀敏感区域接触的第二流体的流量。第二流体因此可沿板的底 部流动，沿基本平行于这些板的延伸部的方向。

第一壁例如和所述板的底部成直角延伸。

根据本发明的一个方面，所述边沿和所述底部在不同的平面中延伸。边 沿尤其是相对于底部凸起。

在本发明的一个特别的实施例中，每个板的底部包括面朝管的外部的面 (称作外部面)，管的高度限定在沿轴线(称作第一轴线)的下板和上板的 外部面之间，该轴线垂直于底部，第一壁沿第一轴线在一距离上延伸，该距 离被包含在管的高度和管的高度减去0.4mm之间。第一壁因此不和管一样 高，且不沿第一轴线突出超过下板的外部面或上板的外部面。该偏转部与管 的其余部分相比较低的高度使得能够避免在芯部管束被预装配时在定位在 两个相邻的管之间的中间层和偏转部之间的机械干涉的产生。

有利地，第一壁包括第一端部，该第一端部位于沿第一轴线距下板的外 部面距离严格地小于0.2mm的距离处。有利地，第一壁包括第二端部，该 第二端部位于沿第一轴线距上板的外部面距离严格小于0.2mm的距离处。 偏转部由此在一高度上保护管的边沿于第二流体，该高度足够大以使得第二 流体的速度躲过管的边沿。

有利地，偏转部沿所述管的高度关于管置中。第二流体因此被类似地朝 向上板的底部以及朝向下板的底部引导。

在本发明的一个实施例中，偏转部包括第二壁和第三壁，第二壁连接至 第一壁且关于第一壁横向地延伸，第三壁一方面连接至第二壁且关于第二壁 横向地延伸，另一方面连接至边沿且关于边沿横向地延伸。

根据本发明的一个实施例，偏转部布置在下板上。

根据本发明的一个方面，偏转部沿管的意图接收第二流体的纵向侧定 位。在此处将理解，偏转部定位在管的一侧上，该侧能够首先和第二流体接 触，即，布置在管的意图首先接收第二流体的那侧上。换句话说，第二流体 意图在偏转部的区域中和管接触。

有利地，偏转部和上板或下板形成为一体。偏转部可和上板以及下板形 成为一体。

替换地，偏转部附接至所述管。

本发明还涉及一种热交换器芯部束，其包括至少一个诸如上述的管。该 芯部束特别地包括多个如上所述的管。

本发明还涉及一种热交换器，其包括至少一个上述的芯部束。

根据本发明的一个方面，芯部束包括用于允许第二流体进入芯部束的入 口面，管的偏转部定位在芯部束的所述入口面侧上，特别地在入口面所在的 平面中。示例性地，芯部束的所述多个管的全部管或一些管包括偏转部。这 些偏转部特别地定位在芯部束的所述入口面侧上。

本发明还涉及一种制造热交换器的管的下板的方法，在该方法中：

-平坦金属条被挤压以形成下板，该下板包括围绕底部的边沿以及邻近 该边沿的远端端部，以及

-远端端部被弯折以形成关于底部横向地延伸的偏转部。

附图说明

附图将使得容易理解该发明是如何实现的。在这些附图中，相同的附图 标记标示类似的元件。

附图1是包括根据本发明的芯部管束的热交换器的一个实施例的透视 图。

附图2是沿附图1的线II-II穿过芯部管束的截面。

附图3是和附图2类似的附图，其更详尽地示出了来自芯部管束的根据 本发明的管。

附图4示出了用于挤压根据本发明的管的板的方法。

附图5示出了用于挤压根据本发明的管的替换形式的板的方法。

具体实施方式

本发明例如应用于如附图1所示的热交换器中。该热交换器特别地意图 位于机动车供暖、通风和/或空调装置中。这样的热交换器1例如为机动车车 厢空调环路的蒸发器。

热交换器1可包括平行管2芯部束10。这样的热交换器1包括喷嘴，其 分别为入口喷嘴3和出口喷嘴4，沿第一流体的循环方向F，该第一流体特 别地为制冷剂，且循环通过管2。第一流体因此循环通过热交换1的管2， 形成从入口喷嘴3至出口喷嘴4的循环环路。第二流体从芯部束10的入口 面11至芯部束10的出口面(不可见)扫过芯部束10。该第二流体特别地为 意图被递送至车辆内部以对其进行空气调节的外部空气。其扫过芯部束，沿 基本垂直于第一流体循环的方向的方向在多个管2之间通过。

管2因此意图允许在与管2接触地循环的第二流体和第一流体之间的热 交换。

管2的芯部束10的一部分在附图2中示出，且在附图3中更详尽地示 出了根据本发明的芯部束10的管2中的一个。下文中给出的描述涉及这两 幅附图。

这些附图示出了该芯部束的仅一侧，即在该情形中为芯部束10的入口 面11。标记为20的箭头示出了第二流体的流动方向。

芯部束10因此包括堆叠管2，所述管2在此平行地安装。每一个管2 包括下板21和上板22，该下板和上板设置为彼此相对，以限定内部容积25， 第一流体循环在该内部容积25中循环。管2具有平坦的横截面，且在它们 之间定位有中间层7，该中间层7增加了在第一流体和第二流体之间的热交 换的表面积。示例性地，中间层7设置有板条7'，以偏转第二流体的流，用 于增加和第一流体的热交换。管2的内部还可包括扰流器8，该扰流器8和 中间层7一样，增加了用于热交换的表面积和管2的机械整体性。每个管2 示例性地限定多个平行的内部槽，第一流体可循环通过该内部槽。

以上提及的热交换器1包括的各个元件特别地被铜焊在一起。

每一个板21、22都包括底部23，该底部23基本为平坦的，且被边沿 24环绕。在板21、22的边沿24处，板21、22被结合在一起，特别地通过 铜焊。边沿24包括第一部分26和第二部分27，第一部分26示例性地相对 于底部23沿顺时针方向倾斜45°并连接至其，第二部分27相对于第一部分 26沿逆时针方向倾斜45度，即第二部分基本平行于底部23延伸。在板的边 沿27处，所述板被装配在一起，特别地通过铜焊。边沿24在端部24'处中 止。

根据本发明，管包括固定至边沿24的偏转部30，偏转部30包括横向于 底部23延伸的第一壁31且被设计为将第二流体朝向底部23偏转。

偏转部30可附接至管2，或如附图2和3所示，和管2形成为一体，特 别地和边沿24是连续的。

在该示例中偏转部30的第一壁31垂直于底部23延伸。其包括与下板 21位于同侧的第一端部31'以及与上板22位于同侧的第二端部31″。

偏转部30包括第二壁32，该第二壁32在第一端部31'处连接至第一壁 31。第二壁32横向于第一壁31延伸，且特别地和第一壁31成直角，即在 示例中平行于底部23。偏转部30包括连接至第二壁32的第三壁33。第三 壁33横向于第二壁32且特别地和第二壁32成直角地延伸。第三壁33一方 面连接至第二壁32且另一方面连接至边沿24，且特别地连接至边沿24的端 部24'。

在示出的示例中，偏转部30从下板21获得。特别地，第三壁33从下 板的边沿24获得。此处的第一壁31从上板22的边沿24隔开。偏转部30 还可仅布置在上板22上或布置在上板和下板21、22上。

每个板21、22的底部23都包括面朝管2外部的面28(称作外部面28)， 其和第二流体接触。管2的高度h定义为沿垂直于底部23的轴线(称作第 一轴线A)在下板21和上板22的外部面28之间的距离。第一壁31沿第一 轴线A在一距离上延伸，该距离位于管的高度h和管的高端h减去0.4mm 之间。此处将理解第一壁31不沿第一轴线A延伸超出下板21和上板22的 底部23的外部面28。

此处，第一壁31关于管2置中。换句话说，第一壁31关于管2的中间 平面置中，该中间平面穿过在每个板的边沿24之间的铜焊结合部，下板21 在该中间平面的第一侧上延伸，且上板22在该中间平面的第二侧上延伸。

因此，第一壁31的第一端部31'位于沿第一轴线A距下板的外部面28 严格地小于0.2mm的距离处。优选地，沿第一轴线A在第一端部31'和下板 的外部面28之间的距离是0.1mm。类似地，第一壁的第二端部31″位于沿第 一轴线A距上板22的外部面28严格地小于0.2mm的距离处。优选地，沿 第一轴线A在第二端部31″和上板的外部面28之间的距离是0.1mm。

因此沿第一轴线在第一端部31'和下板的外部面28之间存在间隙e和/ 或在第二端部31″和上板22的外部面28之间存在间隙e’。该或这些间隙e、 e’特别地使得在装配热交换器时能够避免在中间层和偏转部30之间机械干 涉。

管的偏转部30定位在芯部束10的入口面11侧。其因此定位在管的纵 向侧12上，该纵向侧12意图在第二流体进入芯部束10时接收第二流体。 其因此在第二流体进入芯部束10时偏转第二流体的流。如前文所解释的， 在附图2中仅示出了芯部束10的一侧，对应于芯部束的出口面的另一侧关 于示出的侧对称，但其不包括偏转部30。

图4和5示出了制造根据本发明的管的下板的方法，所述板意图安装在 根据本发明的热交换器的热交换器芯部束中。

根据该方法：

-开始点是平坦金属板条40。

-该平坦金属板条40被沿箭头标记50的方向挤压，以产生包括围绕底 部23的边沿24和邻近边沿24的远端端部35的下板21。该远端端部可仅存 在于下板21的一侧上。底部23和远端端部35因此基本在同一平面中延伸， 而边沿24关于底部23以及关于远端端部35凸起。

-远端端部35被遵从箭头标记45的方向弯折，以形成横向于底部23延 伸的偏转部30。

以该方式制造下板21，其意图与包括类似的底部23和边沿24的上板 22装配，以使得在它们之间它们形成设置有如上所述的偏转部30的管2。

附图5示出了根据本发明的一个方面的方法，其中包括远端端部35的 下板21和不包括任意远端端部35的上板22(即不包括偏转部30的上板22) 被同时挤压。这些下板21和上板22可继而并排定位，且形成同一金属板条 40的部分。最后，下板21和上板22被从同一金属板条40同时形成。

下板21的远端端部35继而被如上所述地弯折，以形成偏转部30。金属 板条40继而被切割以将包括偏转部30的下板21从不包括偏转部30的上板 22分开。替换地，上板被弯折180度，以将上板22的边沿24带到下板21 的边沿24上。

根据本发明的另一方面，该方法可涉及将板21、22中的一个装配在另 一个上的步骤，以将它们彼此相对地定位，使得他们形成如上所述的管2。