CN102138052B - 热交换器和用于该交换器的壳体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热交换器(1)，具有交换元件(2、3’)和用于容纳所述交换元件(2、3’)的壳体(4)。该壳体(4)由连接在一起的多个壁形成。该交换器(1)的特征在于该壳体(4)具有两个L形壁。由于本发明，制造和储存该壳体(4)更容易。

Description

热交换器和用于该交换器的壳体

技术领域

本发明涉及热交换器。

背景介绍

热交换器，例如用在汽车工业且更特别地用在机动车的内燃机中，包括热交换和流体流动元件，彼此进行热交换的流体在其中流动。热交换元件可例如包括管、板、翅片、流动扰动元件等。可设想许多结构性配置。已知交换器包括彼此平行地设置在一个或多个平行排上的管束，这些管被设计为传送第一流体，而第二流体在管之间流动且与第一流体交换热量。可设想流体的许多组合，它们为液体或气体。

具有用于容纳交换元件的壳体的交换器是具体已知的。该壳体具有多个壁，该壁形成其中容纳交换元件的体积。在其两端通常是敞开的，以连接至流体分配箱：即进口分配箱和出口分配箱。第一流体从进口分配箱流动穿过交换元件至出口分配箱。而且，两个孔通常设置在壳体的壁上；这些孔被设计为被连接至用于第二流体的流动管道，即进口管道和出口管道。这些管道开口至壳体的体积内，且使得第二流体能绕用于第一流体的流动和交换元件流动。

已知壳体具有：带U形截面的第一部件，其环绕交换元件；第二部件，其为平面壁的形式，其在第一部件的U形截面的敞开侧上封闭该壳体。孔通常穿透U形部件的一个或多个壁。

这种类型的壳体的制造是不理想的；两个独立的部件必须被制造且这两个中的至少一个必须被刺穿。它们的储存也不是理想的。

发明内容

出于这些原因，本发明的目的是要提供一种交换器，其壳体制造简单且易于储存。

为此，本发明涉及一种具有交换元件和壳体的热交换器，该壳体用于容纳交换元件，由连接在一起的多个壁形成，其特征在于，该壳体具有两个L形壁。

由于本发明，壳体由两个L形壁形成，该壁可利用相同的工具形成；而且，两个L形壁可被嵌套；用于形成壳体的壁的储存由此变得更容易。而且，在两个L形壁之间定位交换元件比把它们滑入U形壁更简单。

根据一个实施例，这两个壁具有相同的外部形状。

壳体的制造和储存由此更容易。

根据一个实施例，每个壁具有两个折片，其彼此垂直，每个壁的一个折片具有折起边缘用于固定至另一壁的折片。

根据一个实施例，每个壁具有两个折片，其中一个折片具有凹部，该凹部被设计为与流动管接触，该流动管被平行地组装，用于第一流体和由此形成用于第二流体在所述管之间的流动通道。

由于这些壁的L形，这种凹部的制造变得容易，由此使得更容易接近每个折片的任一侧以在其中制造该凹部(在具有U形壁的情况下不是如此)。

根据一个实施例，具有凹部的折片还具有至少一个孔用于连接至用于第二流体的流动回路，所述孔被形成在折片的与凹部分开的一部分上，以使得第二流体在其流动通道中更好地分配。

根据一个实施例，每个壁具有至少一个密封部，其被设计为在其固定至另一个壁的区域中填充间隙。更特别地，在这些壁和用于把交换元件保持在位的集管板之间具有间隙。

根据一个实施例，壁被钎焊在一起，且优选地交换元件被钎焊至壁。

根据一个实施例，壁具有用于在钎焊处理过程中保持交换元件的装置。

本发明还涉及用于容纳热交换器的交换元件的壳体，所述壳体由连接在一起的多个板形成，其特征在于，其具有两个L形壁。

该壳体具有上述交换器的壳体的优点。

壳体可具有上述交换器的壳体的特征。

根据交换器的一个特定实施例，交换元件形成用于流体的流动装置且通过用于保持交换元件的集管板中的孔开口至流体收集盒，所述孔设置有增强装置。

由于该增强装置，集管板具有良好的机械强度且孔的尺寸被确保。

注意，陈述孔设置有增强装置时的语言在本发明的该特定实施例的介绍中稍微有些误用。这是因为，孔是由壁界定的开口。由此应理解，集管板具有该增强装置，孔通过该增强装置而被提供；实际上它们由此是形成(界定)孔的壁增强装置。

根据一个实施例，交换元件具有管。

根据一个实施例，这些管与孔对齐地邻接集管板。

根据一个实施例，增强装置包括至少一个带，所述带在孔中延伸，还形成连接至孔的管的邻接部。

根据一个实施例，每个孔具有至少一个增强带，作为连接至孔的管的邻接部。

根据一个实施例，所述增强和邻接带形成集管板的整体部分，特别是与集管板为一个件。

根据一个实施例，增强装置包括至少一个颈，所述颈界定孔。

根据一个实施例，每个孔由至少一个颈界定，其还执行保持连接至孔的管的一个端部的作用。

根据一个实施例，管的端部被钎焊至颈。

根据一个实施例，集管由板形成，优选地由金属板形成，颈通过弯折该板形成。

根据一个实施例，用于管的邻接的至少一个增强带在孔的任一侧上在相对颈之间延伸。

根据一个实施例，孔具有大于50mm的第一尺寸且沿第二尺寸彼此分开小于或等于3mm的距离，该第二尺寸基本上垂直于第一尺寸。

根据热交换器的另一特定实施例，交换元件形成流体流动装置，所述交换元件被集管板保持且开口至流体收集盒，流体收集盒被壳体直接保持。

由于本发明的该另一特定实施例，盒被壳体直接保持，集管板不必包括盒保持装置。由此，交换器的外部空间要求(“整体”体积)限于壳体的外部空间要求；交换器的紧凑性由此被改善。

根据一个实施例，集管板还被壳体保持。

根据一个实施例，收集盒和壳体被焊接或钎焊。

根据一个实施例，盒具有形状与其焊接或钎焊至的壳体的一端的形状互补的端部部分，以确保交换器的外表面的连续性。

根据一个实施例，收集盒和壳体被压接。

根据一个实施例，壳体具有至少一个凸片用于压接收集盒，所述凸片被设计为与收集盒的表面接合以保持该收集盒。

根据一个实施例，集管板还被壳体保持，壳体具有至少一个邻接部且收集盒和集管板被保持在压接凸片和邻接部之间。

根据一个实施例，交换器在流体收集盒和集管板之间具有密封装置，例如收集盒与集管板之间的钎焊部或密封件。

根据本发明的壳体的特定特征，交换元件被集管板保持且开口至流体收集盒，壳体具有被设计用于直接保持流体收集盒的装置。

根据一个实施例，壳体具有至少一个压接凸片。

根据一个实施例，壳体具有邻接部，该邻接部被设计用于在压接凸片和邻接部之间保持收集盒和集管板。

本发明适用于任意热交换器。其特别较好地适用于通过水冷却气体的热交换器，且更特别适用于用于机动车内燃机的所谓的“再循环”排气的冷却器或适用于这种发动机的增压空气冷却器。

附图说明

借助于本发明的交换器的优选实施例的下述详细说明，参考附图，可更好地理解本发明，在附图中：

图1示出了本发明的交换器的第一实施例的分解透视图；

图2示出了其各元件装配在一起的图1的交换器的透视图；

图3示出了图2中的交换器的一端的透视图，流体分配盒被固定至其壳体；

图4示出了在图2中的交换器中扰动水流的元件的一部分的透视图；

图5示出了图2中的交换器的一个集管板的透视图；

图6示出了图2中的交换器的一端的沿图2中的VI-VI面的截面视图；

图7是图2中的交换器的沿其纵向方向的轴线观察的右手端的视图；

图8是图2中的交换器的一端的截面的轮廓视图；

图9是图7中的区域A的放大视图；

图10是图3中的交换器的分配盒的和壳体的固定区域的截面的轮廓视图；

图11示出了本发明的交换器的第二实施例的分解透视图；

图12示出了图11的交换器的透视图，其各元件被装配在一起；

图13示出了图12的交换器的一端的沿图12的XIII-XIII面的截面图；

图14示出了图12中的交换器的一端的截面的轮廓视图；

图15示出了沿一平面的截面视图，该平面在交换器的壳体的邻接部平行于图14中的截面平面；

图16示意性地示出了图5中的集管的两个单独截面视图，一个在没有剖穿带的平面中(顶部视图)，另一个在剖穿带的平面中(底部视图)；和

图17是根据特定实施例的壳体的壁的透视图。

具体实施方式

参考附图，且更特别参考图1，根据第一实施例的热交换器1具有热交换元件2、2’、3、3’；用于容纳这些元件2、2’、3、3’的壳体4；空气进口分配箱5和空气出口分配箱(未示出)。壳体4具有孔6、7用于连接至水流动管道8、9，在该例中是进口管道9和出口管道8，其被连接至水回路，交换器1被安装在该回路中。在所述实施例中，交换器1的各个元件被钎焊在一起，元件被钎焊的这种交换器对于本领域技术人员来说是已知的。

所述的交换器1是所谓的“空气-水”交换器，也就是说该交换器中进行热交换的流体是空气和水。例如其为一种冷却器，其用于通过水冷却机动车内燃机的所谓的“再循环”排气，或者是这种发动机的增压空气冷却器；水优选地是所述发动机的所谓的“低温”冷却回路的水；其典型地是具有乙二醇的水(glycolated water)。

参考图2，交换器1具有平行六面体的整体形状。习惯上，且为了简化其说明，方向L被定义为交换器1的长度，是其最大尺寸，且流体沿该方向流动，方向l被定义为交换器1的宽度且方向h被定义为其高度(或厚度)。随后，这些尺寸的方向与其值一起出现；换句话说，L、l或h将分别表示交换器1的长度、宽度和高度或者交换器1的长度方向、宽度方向和高度方向。而且，本说明中使用的外部(或外侧)和内部(或内侧)的概念是指元件相对于交换器1的外侧或内侧的相对位置。

交换元件具有用于空气的流动管2，其中装配有用于扰动该空气流动的翅片2’。在彼此之间，管2限定用于水的流动通道，其中安装有用于扰动该水流动的扰动元件3’。

更确切地，空气流动管2是扁平的形状；它们的长尺寸(其为空气在它们中流动的大致方向)平行于交换器1的长度L的方向且它们的相对于该长度L的横截面是矩形的；形成每个管2的截面的该矩形具有平行于交换器1的宽度l的尺寸和平行于交换器1的高度h的尺寸。每个管2具有大致等于交换器1的长度L的长度和大致等于交换器1的宽度l的宽度；其平行于交换器1的高度h的尺寸小于交换器1的高度，因为管2沿该尺寸被堆叠；该尺寸在该例中相对较小，由此使得管2具有它们的扁平的形状；其实际上是它们的厚度。作为示例，管2的厚度可以对于每个管2是约7或8mm，管2的宽度l是约100mm。而且，管间间隔(也就是说是水流动通道3)可例如具有小于3mm的尺寸(平行于交换器1的高度h)，例如约2mm。

参考图7，翅片2’被安装在管2的内部空间中。这些翅片2’的功能是扰动管2中的空气的流动，以利于通过管2的壁的水和空气之间的热交换。这些翅片2’对于本领域技术人员是已知的且其不必详细说明它们；它们在该例中具有波状形状且它们的截面具有当沿交换器1的长度L的轴线从端部观察时在每个管2的壁之间蜿蜒的形状。

管2被彼此平行地组装，管2作为整体形成沿交换器1的高度h的方向的堆叠结构(这也被称为管束)；该管束1的平行于交换器1的高度h的尺寸基本上等于交换器1的高度h。因此，管2被彼此平行地组装在一起，其能使得空气在它们中流动，大致沿交换器的长度L的方向。这里所述的交换器1具有有六个管2的管束；当然，其可具有更低或更高的数目；这里应注意，在一些情况下，交换器1的高度h可大于其宽度l，如果管2的数目足够高。

管2在彼此之间形成水流动通道3，其中固定有用于管2之间的水流动的扰动元件3’，在该例中是通过钎焊固定。扰动元件3’的一部分在图4中示出。在图1中，仍然是仅示出了扰动元件3’的一部分；具体地，扰动元件3’是大致在管2的整个侧向表面上延伸的板的形式(该侧向表面是指管2的由平行于交换器1的长度L和宽度l的尺寸限定的表面)，除了管2的端部附近(沿交换器1的长度L的方向)，如下所示。而且，每个扰动元件3’沿平行于交换器1的高度h的方向填充装配有该元件的水流动通道3的整个空间，因为其在每侧被钎焊至限定所述通道3的管2的表面。这里应注意，扰动元件3’被安装在所有管2之间，但是还在壳体4的壁和端部管2之间，如图6所示。

扰动元件3’具有在流过它们的水流中形成湍流的形状。在该例中，扰动元件3’是波状壁的形式，这些波状部相对于形成扰动元件3’的板的两个方向(L，l)成直角且沿所述方向。换句话说，扰动元件3’沿平行于交换器1的宽度l的方向和沿平行于交换器1的长度L的方向具有雉堞状壁元件，这些元件的排相对于彼此偏移。凹陷还在壁元件中周期性地设置；限定扰动元件3’的形状的图形(motif)是周期性的。不必更确切地描述扰动元件3’的结构，因为它们对于本领域技术人员是已知的且它们的结构可在图4中清晰可见。水在空气流动管2之间流动且其流动被扰动元件3’扰动，由此利于与通过管2的壁的空气进行的热交换。

如上所述，交换器1在其每个端部处(沿其长度L的尺寸)具有空气分配箱。在左手侧(在附图中)上是空气进口分配箱5，在右手侧上是空气出口分配箱(未示出)。空气流动管2的端部被连接至空气分配箱5，管2的内部体积由此与分配箱5的内部体积存在流体连通；换句话说，管2开口至箱5中。分配箱5被连接至安装有交换器1的空气回路的管道。空气通过进口分配箱5被引入管2且在管2的出口处被出口分配箱收集。

现在将描述进口分配箱5的结构。为了简化说明，其元件的位置和形式被描述为箱5在交换器1上的安装位置。出口分配箱(未示出)在该例中与进口箱5相同且被对称地安装；当然，在其他实施例中，它们可不同。

进口分配箱5具有集管板10，其功能是把管2保持在位，以引导空气在管2和分配箱5的内部体积之间流动和阻挡水流入箱5的内部体积，同时防止空气和水流相遇；集管板10通常对于本领域技术人员来说已知为集管10。应注意，出口分配箱的集管10在该例中与进口分配箱的集管10相同且在附图中被赋予相同的附图标记10。箱5还具有空气收集盒11、或盖体11、或集管盒11，与集管10一起形成箱5的体积。更确切地，参考图10，箱5的体积在该例中是由集管盒11、集管10和一部分壳体4形成。具体地，在图1至10所示的实施例中，集管10被固定至壳体4且距离自身固定至壳体4集管盒11的端部一距离d处，如下所示；因此，箱5的体积部分地由壳体4的把集管10从集管盒11分开的那部分形成。

参考图5，集管10是横向于交换器1的长度L安装的板的形式，以容纳管2的端部。集管10被多个孔12刺穿，每个孔12被连接至管2。每个孔12具有与管2的截面对应的形状。每个孔12由集管10的增强壁13或增强颈13或增强边13界定。该颈13确保孔12的尺寸是恒定和确定的；具体地，颈13形成限定(界定)孔12的增强壁，也就是说它们形成用于增强这些孔12的装置。

颈13还实现保持管2的端部连接至它们的功能。这些颈13大致垂直于形成集管10的板的整个平面延伸，且由此平行于交换器1的长度L的方向，从这些颈13突出的端部27朝向交换器1的内侧指向；换句话说，保持管2的增强颈13从集管10绕管2延伸，它们环绕该管的端部。在图5中，集管10可从后部看到，且其颈13向前延伸。颈13的功能是要把管2保持在位；为此，管2的端部滑入这些颈13，该颈形成滑道以环绕它们；每个颈13与连接至其的管2的端部的表面形成接触表面，使得它们能被钎焊在一起。由此钎焊至颈13(界定集管10的孔12)的管2被固定在位。

集管10的每个孔12还设置有增强舌14或增强带14或增强线14。该带14在用于保持管2的增强颈13的基部处延伸，也就是说在与它们的突出端27相对的侧部上；由此，带14在交换器1的外侧上延伸。在所述的实施例中，带14被形成在集管10的孔12中，在孔的平行于交换器1的宽度l的尺寸的大致四分之一处，从一个孔12到另一个沿该尺寸交替地形成在集管10的一侧上和另一侧上。由于带14在集管10的每一侧上的交替，它们的增强功能均匀分布在集管10上。

带14的增强功能是用于确保界定孔12的颈13的间隔，以确保孔12的尺寸，也就是说要确保所有的孔12沿平行于交换器1的高度h的方向恒定地具有相同的尺寸，而不管颈13的高长细比(slenderness ratio)。“长细比”的表达应被理解为表示颈13的长尺寸(平行于交换器1的宽度l的尺寸)与颈13的一个短尺寸(平行于交换器1的厚度h的尺寸或平行于交换器1的长度L的尺寸)的比。

由此，颈13和带14彼此互补，以实现对于集管10的增强功能且由此确保其孔12的尺寸和后者的稳定性。由于带14被固定至颈13，这些元件13、14还被组合，因为它们与它们是一个件且从它们的基部延伸。

带14的另一功能是形成对于在颈13之间滑动的管2的端部的邻接(其由此是交换器1的长度L的轴线上的轴向邻接部)。由此，管2与孔12对齐地邻接集管10，这意味着它们不穿过孔12而是被带14挡止在孔12(与其对齐)处。图6示出了滑入颈13的管2的端部的截面图，该端部与带14邻接且钎焊至颈13；该截面是沿图2中的VI-VI面，该VI-VI面是在带14处剖穿集管10的区域的平面。

由于带14，每个管12被优选地定位为和与其连接的孔12对齐。由于孔12的尺寸被带14以稳定的方式固定，沿管2的端部的周边，在该端部的外表面和环绕其的颈13的内表面之间的间隔中没有显著波动；(颈13的和管2的端部的)所述表面可由此被以钎焊质量钎焊在一起，因为其是规则的。而且，还可以钎焊管2(通过它们的端部)至带14；后者由此增加了可用钎焊表面积且由此增强交换器1的机械强度。

当然，带14的其他分布或配置是可设想的。例如，带14可都在集管10的孔12的中部延伸；在该例中它们都被对齐。还例如，每个孔12可具有多个增强带14。此外，可以设置其它增强装置，其也实现对于管2的邻接功能。在任一情况下，应理解，增强装置(由此在该例中是带14)形成用于孔12的增强装置但不是用于隔开两个孔的装置；每个孔12(通过其增强装置14)被连接到单个管2；增强装置(带14)由此不必与用于隔开两个孔12的装置混同。而且，如果集管10包括沿其平行于交换器1的宽度的方向对齐的多个孔，这种孔将通过与带14分开的装置而被隔开；特别地，且优选地，用于保持管的增强颈的一部分沿该方向l在相继的孔之间延伸。

图6和7示出了集管10被相对于管2定位的方式以及由此其实现其功能的方式，该功能不仅是把管2保持在位，还包括在集管盒11的体积和管2之间引导空气以及阻止水朝向集管盒11流动的功能。在提出的实施例中，集管10被包括在壳体4中；换句话说，壳体4是用于容纳交换元件2、2’、3、3’以及集管10的壳体4。

管2与孔12对齐地邻接集管10，它们的端壁钎焊至颈13；管2的端部由此被这些颈13彼此间隔开；相继的管2之间的间隔空间限定了用于水流动的流动通道，扰动元件3’被安装在所述流动通道3中。由于颈13被钎焊至管2的端部且横向地填充(相对于交换器1的长度L的方向)彼此之间的整个间隔；这些颈13防止水流入集管盒11的体积；而且，这些颈13还防止水流入管2。

现在还描述交换器的集管10的结构，为了更好地理解，参考图16。该图示出了集管10的截面图，该截面沿横向于交换器1的宽度l的平面(当集管10被安装在其中时)。换句话说，该截面沿相对于孔的长方向横向地剖穿集管10的孔12的平面。

集管10由平面金属板形成。该板被冲压以形成颈13且被冲孔以形成由颈13界定的孔12。颈13由此是平行于集管10的长尺寸l的双壁的形式，这些双壁通过它们的自由端27连接。带14在冲孔操作过程中通过与带14对应的区域没有被冲孔而形成。带14由此是集管10的整体部分，且更确切地是与该集管10为一个件且特别是与其颈13为一个件。

集管10的周边边缘被折起(turn up)以形成集管10的周边沟槽23(该沟槽23由此形成在周边边缘和颈13的外壁之间)。在参考图1至10所示的交换器1的第一实施例中，沟槽23没有被如此采用，但是集管10的外部边缘的折叠使得可以具有垂直于集管10的平面的表面10’且能被钎焊至壳体4的内部表面。在参考图11至15所示的交换器1的第二实施例中，周边沟槽23保持密封件21。

颈13绕它们的长轴线的折叠确保颈13在通过冲孔该板形成孔12的过程中不扭曲。而且，应注意，根据未示出的实施例，折叠的颈13可以是唯一的增强装置，而不必提供带14。

在每个孔12中，带14在孔12的任一侧上在相对的颈13之间延伸，维持且由此确保这些颈13之间的间隔。由于带14是集管10的整体部分，且更特别地，由于它们与其为一个件，组件的刚性更好。

由于增强装置(折叠的颈13和/或带14)，可形成细长孔12被窄壁13(对应于小的管间距离)隔开的集管10；因此，颈13具有高的长细比。由此可以把孔12连接至管2，该管2具有扁平的且细长的截面。这可使得小厚度h的管2具有大的空气通过截面以及制造具有良好空气流动的交换器1，尽管沿其厚度h的方向具有小空间要求；这在其中要安装交换器1的发动机的空间要求在交换器1的厚度h上受到限制(其必须由此是相对扁平的)时特别有利。

作为实例，用于形成集管10的板具有约1mm的厚度时，具有约7或8mm乘100mm的孔12的集管10可被形成为具有2至3mm的管间间隔。颈13可具有约4mm的空间要求(沿平行于交换器1的长度L的方向的尺寸)；由此，通过减去带14的厚度(1mm)，颈13具有约3mm的有用表面，用于保持管2的端部和与其钎焊。

交换元件(即管2及其翅片2’和通道3及其扰动元件3’)被包含在容纳壳体4内。壳体4具有第一壁15和第二壁16，这些壁15、16是L形；换句话说，每个壁15、16具有L形的横截面(相对于交换器1的长度L的方向)。每个壁15、16通过绕边缘15’、16’折叠以形成彼此垂直的两个折片(15a、15b)、(16a、16b)而形成L形。

更确切地，每个壁15、16在该情况下具有大折片15a、16a和小折片15b、16b。大折片15a、16a是矩形板的形式，其具有约等于交换器1的长度L和其宽度l的尺寸，而小折片15b、16b是矩形板的形式，其具有约等于交换器1的长度L和其高度h的尺寸。注释大和小在这里被引入以使得每个壁15、16的每个折片(15a、15b)、(16a、16b)具有单独标记；在所示的实施例中发生的是，由于交换器1的高度h和宽度l的相对尺寸，一个折片(15a、5b)比另一个(16a、16b)大，不用说，如果这些尺寸之间的比例颠倒，大和小折片的注释也被颠倒；简单地说，应理解，大和小这些注释不约束或限制交换器1，而是以这种方式标识它们更简单，因为在这里就是这种情况。

交换器1中的水进口管道9和出口管道8这里被连接至交换器1的单个表面。因此，要连接至这些管道8、9的孔6、7被刺穿两个壁15、16中的一个的单个折片，在该情况下是穿过第一壁15的小折片15b。

两个壁15、16是相同的，除了孔6、7被刺入第一壁15的小折片15b；特别地，它们的外形由此是相同的。因此，制造它们更简单，因为这可被统一化，同时储存它们是更容易的，因为壁15、16的外形使得它们能彼此嵌套。因此，可以用单个工具来制造所有的L形壁，仅其一半随后被穿孔。这些壁随后被容易地且以理想的方式储存(就它们的空间要求来说)，因为它们被简单地嵌套且叠放于彼此上。

为了将壳体4形成为其最终形状，壁15、16绕交换元件2、2’、3、3’和集管10被固定至彼此；在该例中，它们被钎焊。为此，每个壁15、16在其小折片15b、16b的自由端处具有折起边缘15c、16c，其为要固定至另一壁16、15的大折片16a、15a的边缘15c、16c。该折起边缘15c、16c从其连接至的折叠边缘15d、16d垂直于小折片15b、16b延伸；该折叠边缘15d、16d平行于大折片和小折片(15a、15b)、(16a、16b)之间的折叠边缘15’、16’。

折起边缘15c和16c的取向(在这里垂直于小侧面15b和16b且朝向外侧)允许壳体4和集管10之间的良好连结。表述“朝向外侧”应理解为表示折起边缘(一个或多个)15c、16c在该例中不接触管2。在这里所示的实施例中，仅一个或多个折叠边缘与交换元件接触。还换句话说，在该例中，折起边缘15c或16c在交换元件2、2’、3、3’和/或集管10限定的体积外延伸。

L形壁15、16绕热交换元件2、2’、3、3’和集管10定位在相反位置中，换句话说，头至尾；在该位置中，每个壁15、16的小折片15b、16b的折起边缘15c、16c压靠另一壁16、15的大折片16a、15a的自由端。壁15、16的不同元件被构造为使得，每个折起边缘15c、16c的自由端(平行于折叠边缘15d、16d)与其压靠的大折片16a、15a的自由端对齐地延伸。在该位置中，壳体4的壁15、16通过钎焊它们折片(15a、15b)、(16a、16b)的彼此接触(折起边缘15c、16c压靠大折片16a、15a的端部)的表面而被钎焊在一起。一旦壁15、16已被固定，L形壁15、16的折片(15a、15b)、(16a、16b)形成交换器1的四个侧向面(它们被称为相对于其长度L的方向的侧向面)。

在这里应注意，在所述实施例中，集管10通过钎焊被固定至壳体4。更确切地，沿其周边延伸的外表面10’被钎焊至壁15、16的折片(15a、15b)、(16a、16b)的内表面。

壁15、16的L形有利于壳体4绕交换元件2、2’、3、3’的定位。这是因为把管束容纳在尺寸适合于该束外形的U形壁中是复杂的；特别地，该束必须被保持以使其保持在位，而该束必须在形成U形壁的腿的壁之间滑动，这是困难的，因为希望在它们之间不要有太大间隙。另一方面，非常简单的是，把第一壁15、16定位为与该管2束的两个面接触，然后定位第二壁16、15且最终钎焊它们。特别地，为了以该方式定位壁15、16，不必把管2和扰动元件3’牢固地保持在位，因为它们在第二壁16、15的作用下(当其被定位时)使它们自己定位。而且，没有间隙问题，因为该束在壁之间不滑动，而是壁15、16被压靠该束。

由于壳体4的壁15、16的L形，壁15、16的折片15a、16a(平行于管2的侧向面)不从交换器1的体积突出；换句话说，大折片15a、16a是平面的且没有元件沿垂直于它们的方向从它们突出。该特征是由于，由于壁15、16的L形，固定沿平行于这些大折片15a、16a的平面的表面发生(大折片15a、16a和小折片15b、16b的折起边缘15c、16c之间的接触表面)。但是，在交换器1的钎焊过程中，钎焊装备，也就是说用于实施该钎焊的设备，包括工具，例如压机，其压靠壳体4的面((在该例中是大折片15a、16a)其平行于管2的侧向面)，因为用于把管2钎焊至扰动元件3’的表面与其平行且由此可取的是垂直于这些表面施加力。由于大折片15a、16a是平面的，工具与它们的接触更简单，因为工具可与折片15a、16a的整个表面接触而没有任何空间要求约束。

每个壁15、16的小折片15a、16a在其中央部具有凹部15e、16e或盘15e、16e。该凹部15e、16e是通过冲压壁15、16而获得。该冲压部15e、16e被设计为与管2的边缘接触以被钎焊至其；更确切地，是其内表面被钎焊至管2的边缘。表述“管2的边缘”被理解为表示其在由交换器1的长度L的方向和交换器1的厚度h(高度h)的方向限定的平面内延伸的壁。该钎焊的功能是要防止水流动到管2之间形成的水流动通道3之外且由此确保水仅沿管2的侧向壁的表面流动以与管2内流动的空气交换最大热量。由此，壳体4的凹部15e、16e的钎焊迫使水在管2之间流动。而且，该钎焊增加了交换器1的整体机械强度。

这些壁15、16的L形有利于壁15、16中的这种凹部15e、16e的形成，因为这使得工具容易接近每个折片(15a、15b)、(16a、16b)的两侧。

每个壁15、16的小折片15b、16b的端部(15f、15f’)、(16f、16f’)(沿交换器1的长度L的方向)(在凹部15e、16e的任一侧)的内表面在距离管2的边缘一距离处延伸。由此，在它们的端部部分(15f、15f’)、(16f、16f’)处，壁15、16与管2的边缘形成体积V(所述的所有体积具有相同附图标记)；该体积V被形成在交换器1的两端处，在管2的任一侧上。这些体积V与所有水流动通道3流体地连接。用于连接至水回路的管道8、9的孔6、7形成在壁15、16的小折片15b、16b的这些端部部分(15f、15f’)、(16f、16f’)处，也就是说在凹部15e、16e的隔开部分中；由此，水通过连接至所有水流动通道3的体积V到达交换器1中或从其离出。而且，这些体积V的存在使得可以形成足够的空间来把集管10安装在交换器1的每个端部处，如图8所示。附带地，这里应注意，图8是形成在管2内的截面；彼此平行的元件可在其中看到；这些是用于扰动空气流动的翅片2’的壁。

由于壁15、16和它们的凹部15e、16e相对于管2的配置，水通过连接至水进口管道9的孔7而被供应给交换器1，且水流入靠近该孔7形成的体积V，由此使得其可被分布在所有水流动通道3中。水在这些通道3中流动且被防止流动超出管2的边缘，因为后者被钎焊至壁15、16的小折片15b、16b的凹部15e、16e的内表面；换句话说，水被限制在形成在管2之间的通道3中，由此最大化了水和管2中流动的空气之间的热交换。水被收集在靠近孔6形成的空间V中的出口处，该孔被连接至水出口管道8，且水被通过该管道8排出。

实际上，钎焊至管2的边缘的凹部15e、16e参与水流动通道3的形成。

附带地，应注意，水还流入通过第二壁16的小折片16b的端部16f、16f’形成的体积V；这些体积V可确保水被正确地分配，但是这些体积V不是必须的；它们的形成主要是因为，为了制造成本节省和易于储存它们，L形壁15、16优选地具有完全相同的外部形状；因此，一些元件可以是冗余的但是仍被保留，以利用壁15、16外形相同的性质。

壁15、16的端部部分(15f、15f’)、(16f、16f’)相对于相应凹部15e、16e凸起，在该例中是在它们的整个表面上。当然，这些端部部分(15f、15f’)、(16f、16f’)的范围(沿交换器1的长度L的方向)可变化。类似地，它们的形状可变化；例如，端部部分可绕孔6、7成锥形以容纳管道8、9；在该例中，端部部分16f、16f’(其未被刺穿)优选地具有相同的形状，这是因为上述的壁15、16的外部形状相同的性质。

优选地，安装在水流动通道3中的扰动元件3’不沿交换器1的长度L的方向延伸直到管2的端部，且由此不到集管10。因此，形成不具有扰动元件3’的水收集体积。

现在将说明壁15、16的一个独特特征。图7示出的是，在每个壁15、16的小折片15b、16b的折起边缘15c、16c和另一壁16、15的大折片16a、15a之间的接触区域附近，存在一区域，在该区域相对于集管10的角部具有间隙J(交换器1上的这两个对角地相对的间隙被赋予相同的附图标记J)。应注意，在壁15、16的小折片和大折片(15b、16b)、(15a、16a)之间的折叠边缘15’、16’处没有这种间隙，这是因为该折叠边缘15’、16’的内表面在该情况下匹配集管10的相应角部的外表面。

由于这些间隙J的存在，存在水泄漏的危险。为此每个壁15、16(靠近其大折片15a、16a的每个自由角部)具有密封部分P(交换器1的所有密封部分被赋予相同附图标记P)。每个密封部分P是从壁15、16的大折片15a、16a的内表面沿管2的方向突出的部分的形式；该突出部分P具有角部或翅片的形式。这种突出部分P可在其制作后被压在壁15、16上或在壁15、16的制造过程中直接形成。

该密封部分P的位置和由此功能可从图9中容易地理解。可清楚地看到，密封部分P与集管10的角部的外表面以及第二壁16的小折片16b的折起边缘16c的折叠边缘16d的面对表面接触。各元件在这些接触区域被钎焊，由此使得间隙J消失且防止水的任意流动。密封部分P沿交换器1的长度L的方向不延伸太远，因为它们存在于集管10附近就足以避免水泄漏。因此，密封部分P被设计用于填充间隙J，在它们所属的壁15、16的与另一壁16、15的固定区域，在这些壁15、16和集管10之间。不必说本段中的描述可适用于交换器1的四个密封部分P。

图17示出了根据一个特定实施例的L形壁15。该壁15仅具有一个孔6用于连接至水管道8，在该例中是水出口管道8；该孔6以前面相同的方式被形成在壁15的小折片15b的一端附近。另一水管道(进口管道9)在该例中被连接至形成在另一L形壁上的孔(未示出)；其优选地还形成在其小折片上和在图17所示的壁15的端部相对的端部处。

注意，图17中的壁15具有两个加宽部分E，沿交换器1的高度h的方向，其形成在其大折片15a的每端附近。这些加宽部分E在该例中通过压制壁15而形成。它们在集管10的尺寸比L形壁15的小折片15b的尺寸大(沿交换器1的高度h的方向)的情况下被设置；它们由此是用于容纳集管10的加宽部分E(或压制部E)。这些压制部E具有额外的优点：由于它们沿交换器1的高度h的方向容纳集管10，它们形成沿交换器1的长度L的尺寸的邻接部；由此，它们形成用于在交换器1的所有元件钎焊过程中(如果它们被钎焊)轴向地(沿该方向L)保持集管10且由此保持所有交换元件2、2’、3、3’的装置。

注意，这种加宽部分E可被设置在根据图1至10或根据图11至15的实施例的壁上。同样可存在用于连接至水管道的单个孔6，与加宽部分E的存在或不存在无关。具体地，图1至10的实施例和图11至15的实施例之间的不同之处涉及它们被固定到流体分配盒的方式。

现在将说明集管盒11在交换器1上的固定。位于交换器1的右手侧上的集管盒(未示出)的固定将不予描述，但是其当然是完全相同的。

集管盒11被交换器1的壳体4直接保持。注意，在这里所示的实施例中，集管盒11被保持在壳体4内侧。换句话说，在该例中壳体4至少部分地覆盖集管盒11。更特别地，壳体4包围集管盒11的位于集管10附近(或与其接触)的那部分。

在图1至10的实施例中，集管盒11由金属制造且壳体4和盒11被钎焊在一起，如所示，例如，在图3中；盒11例如可由铝制造。为此，要被钎焊至壳体4的盒11的端部边缘具有肩部17，其用作壳体4的壁15、16的端部的邻接部(沿长度L的方向)。肩部17被设计为具有支承表面，该支承表面具有与盒11所钎焊至的壁15、16的端部的形式互补的形式，从而交换器1的外表面在壳体4的壁15、16和集管盒11之间具有连续性。肩部17优选地在集管盒11的边缘的整个周边上延伸。壳体4和盒11之间的钎焊由此容易实施。

盒11被直接固定至壳体4，这降低了交换器1的空间要求。这是因为集管10由此被包括在壳体4的体积内且不从其突出；换句话说，交换器1的整体尺寸由壳体4的尺寸确定。这导致流过交换器1的流体的流速的良好优化(相对于其空间要求)。具体地，无论集管盒11如何被固定至交换器1(直接固定至壳体或经由集管，如现有技术)，流体的最大流动截面总是被壳体4的尺寸约束，因为所有流体都在壳体4内流动。由于盒11被直接固定至壳体4，与该联接相关的空间要求也可被限制至壳体4的空间要求；由此交换器1的整体空间要求对应于壳体4的空间要求，其直接与流体的流动截面关联；该空间要求由此被优化，因为其对于流体的给定通路截面最小。

注意，在图10中，集管盒11的端部和集管10之间的距离d不是零。根据一个实施例，集管盒11可由此被焊接(不是被钎焊)至壳体4的壁15、16；这是可能的，由于所述距离d，焊接没有造成管2至集管10的钎焊部被熔化的危险。

注意，集管10还被壳体4保持，在该例中是通过沿其周边边缘的外壁10’钎焊。

参考图11至15描述交换器1的第二实施例。该实施例非常类似于上一实施例，且由此用于图11至15的交换器的元件(与图1至10中的交换器的部件具有相同的、等同或类似结构或功能)的附图标记是相同的，以简化说明。而且，图1至10的交换器的全部描述不再重复，该描述在没有不相容性时适用于图11至15中的交换器。仅描述重要的结构或功能差异。

图11至15中的交换器具有下面的特定特征：分配箱5的被壳体4直接保持的集管盒11(仅其端部可见)不是通过如上所述的钎焊或焊接而被固定至其，而是通过压接(crimping)。

为此，壁15、16的端部(沿交换器1的长度L的方向)具有凸片18用于压接集管盒11。在该例中，每个壁15、16的两个折片(15a、15b)、(16a、16b)在它们的每个端部处具有压接凸片18；每个折片(15a、15b)、(16a、16b)的每个端部边缘在该例中都具有在所述边缘上均匀分布的三个压接凸片18；大折片15a、16a的压接凸片18具有比小折片15b、16b的压接凸片18更大的尺寸。

集管盒11的端部边缘(其要与壳体4的壁15、16接触)具有用于压接凸片18的支撑边沿19；该边沿19形成用于压接凸片18的容纳沟槽。壳体4的压接凸片18被弯曲以被压接在集管盒11的容纳沟槽中且由此直接保持其。壳体4的凸片18由此与集管盒11的表面(边沿19的沟槽的表面)接合以保持盒11。

在优选实施例中，集管10还被壳体4保持。为此，壳体4的壁15、16的折片(15a、15b)、(16a、16b)具有邻接部20，在该例中通过冲压折片(15a、15b)、(16a、16b)形成。这些邻接部20从折片(15a、15b)、(16a、16b)的内表面突出。参考图15，集管10的外边缘被楔入，也就是说邻接在两侧上(沿交换器1的长度L的方向)，在集管盒11的边沿19和壳体4的壁15、16的邻接部20之间。换句话说，集管盒11的边沿19和集管10在邻接部20和壳体的壁15、16的压接凸片18之间保持在位；由此，通过压接的作用，凸片18施加应力至集管盒11和集管10，以使得所述集管盒和集管被在后者和邻接部20之间锁定在位。在该例中，两个邻接部20被设置在每个壁15、16的每个折片(15a、15b)、(16a、16b)的端部附近。

根据所示的实施例，密封件21***在集管盒11的边缘的端部边缘22和形成在集管10的周边处的沟槽23之间；该沟槽23在集管10的边缘的整个周边上延伸；其具有U形截面，其开口被转向集管盒11的侧部。该密封件21确保集管盒11和集管10之间的气密性。其例如由弹性体制造。

附带地，注意，图15中的视图是沿位于两个颈13之间在一个邻接部20处的平面的截面。为此在密封件21的内侧上在该图中可看到一空间。该空间仅存在于两个颈13之间，且可从另一图中看到，密封件21还被适当地压在集管10的沟槽23中，由此正确地执行其密封功能。

根据替换实施例，集管盒11和其被固定至的集管10之间的密封是通过钎焊确保。为此，集管盒11的边缘的端部边缘22被直接钎焊在沟槽23中。交换器1由此通过压接至集管盒11的壳体4获得，集管盒被钎焊至集管10。换句话说，集管10和集管盒11之间的密封装置包括钎焊联接部。

无论哪个实施例(通过密封件或通过钎焊来密封)，具有压接至其集管盒11的壳体4的交换器1具有上面关于第一实施例(其中它们被钎焊)提出的所有的优点(与集管盒11被壳体4直接保持相关)。其还具有与通过压接固定相关联的所有优点。特别地，可以提供由塑料制造的集管盒11，这在通过钎焊或焊接的背景中是不可能的(为此盒11必须由金属制造)；当然集管盒1通过压接固定至壳体4还可通过金属盒11进行。

注意，相比现有技术的在集管和集管盒之间的压接，集管盒11通过壳体4的这种压接具有额外的优点：交换器1的壳体4的壁15、16的厚度通常大于形成其集管10的壁的厚度(例如对于集管10的壁是1mm而对于壳体4的壁是2mm)；对于金属集管10更是如此，其例如由铝制造，其已经被热处理以将其钎焊至其它元件，所述处理降低了其机械强度。由于其直接通过壳体4完成，通过压接的固定更硬且没有变形的危险。此外，集管10不受应力且由此没有变形的危险。

交换器1(无论哪个实施例)如下描述地起作用(其被简单描述，因为这对于本领域技术人员是已知的)。空气在空气进口分配箱5处被供应，流过管2(该流动被翅片2’扰动)且通过空气出口分配箱(未示出)离开交换器1。而且，交换器通过水进口管道9被供应水，水流过水流动通道3(该流动被扰动元件3’扰动)且通过水出口管道8离开交换器1。空气和水沿交换器1的长度L的方向相反地流动；这被称为“逆流”热交换器；这种交换器1的效率非常好。

热交换器1以关于在其管2内流动的空气和在管之间跨过扰动元件3’流动的水而被描述。不必说，这可被颠倒，也就是说水在管内而空气在管之间。而且，可以在两种情况下都是空气或两种情况下都是水，或其他流体。

交换器的各个元件的上述各个特征可被组合或彼此独立地提供，当这是相容时。

Claims (9)

1.一种热交换器，其具有交换元件（2、2’、3、3’）和用于容纳交换元件（2、3’）的壳体（4），该壳体通过连接在一起的多个壁（15、16）形成，其特征在于，该壳体（4）具有两个L形壁（15、16）；热交换器还包括流体收集盒，形成流体流动装置的交换元件开口至该流体收集盒，且该流体收集盒被壳体直接保持；每个L形壁（15、16）具有彼此垂直的两个折片（（15a、15b）、（16a、16b）），每个L形壁（15、16）的一个折片（15b、16b）具有折起边缘（15c、16c）用于固定至另一L形壁（16、15）的折片（16a、15a）；折起边缘（15c、16c）的取向为垂直于小侧面（15b、16b）且朝向交换元件（2、2’、3、3’）和/或集管（10）限定的体积的外侧。

2.如权利要求1所述的热交换器，其中，这两个L形壁（15、16）具有相同的外部形状。

3.如权利要求1或2所述的热交换器，其中，每个L形壁（15、16）具有两个折片（（15a、15b）、（16a、16b）），其中一个折片（15b、16b）具有凹部（15e、16e），该凹部被设计为与流动管（2）接触，所述流动管被平行地组装，用于第一流体且由此形成用于第二流体在所述流动管（2）之间的流动通道（3）。

4.如权利要求3所述的热交换器，其中，具有凹部（15e、16e）的折片（15b、16b）还具有至少一个孔（6、7），用于连接至第二流体的流动回路，所述孔被形成在折片（（15f、15f’）、（16f、16f’））的与凹部（15e、16e）分开的一部分上，以使得第二流体沿其流动通道（3）更好地分配。

5.如权利要求1或2所述的热交换器，其中，每个L形壁（15、16）具有至少一个密封部分（P），该密封部分被设计为填充其被固定至另一L形壁（16、15）的区域中的间隙（J）。

6.如权利要求1或2所述的热交换器，其中，所述L形壁（15、16）被钎焊在一起。

7.如权利要求6所述的热交换器，其中，所述L形壁（15、16）具有用于在钎焊处理过程中保持交换元件（2、3’）的装置（E）。

8.如权利要求5所述的热交换器，其中，该密封部分被设计为填充这些L形壁（15、16）和用于将交换元件（2、2’、3、3’）保持在位的集管板（10）之间的间隙（J）。

9.如权利要求6所述的热交换器，其中，交换元件（2、3’）被钎焊至所述L形壁（15、16）。

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