CN1842690A - 机动车的热交换器单元 - Google Patents

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CN1842690A CNA2004800244640A CN200480024464A CN1842690A CN 1842690 A CN1842690 A CN 1842690A CN A2004800244640 A CNA2004800244640 A CN A2004800244640A CN 200480024464 A CN200480024464 A CN 200480024464A CN 1842690 A CN1842690 A CN 1842690A
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C·－D·阮
W·赖尔
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M·斯皮特
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Abstract

本发明涉及一种机动车的热交换器单元，具有一个第一热交换器，它具有两个相互间隔安置并基本平行安置的汇集管，它们通过多个相互平行安置的且在汇集管纵轴向上间隔安置的连接管按流体技术学相互连接，其中连接管相对于管底的垂直于第一汇集管的纵轴线的宽度非对称地通入到第一汇集管中并且第二壁段在垂直于汇集管纵轴线的横截面内按照它向管底的第二端部区域靠近的壁曲线在垂直于连接管的纵轴线和垂直于汇集管的纵轴线看的方向上是逐渐地远离该管底的第一端部的。

Description

机动车的热交换器单元
本发明涉及一种用于机动车的热交换器单元，其具有一个第一热交换器，它具有两个相互间隔安置的并基本上平行安置的汇集管，该汇集管通过多个相互平行安置的并在汇集管的纵向方向上间隔安置的连接管以流动技术相互连接。
这种热交换器单元是已经公知的了。它们例如在机动车中用作致冷剂冷却器。
在一个本申请人已知的热交换器单元中，两个在垂直于它们的纵轴线的方向上具有矩形横截面的汇集管是通过连接管连接的。在这个结构方案中设置了一个入口接管和一个出口接管。
在另一个本申请人已知的热交换器结构方案中，两个圆柱形的汇集管通过连接管以流动技术连接，其中，此处也设置了一个入口接管和一个出口接管。另外本申请人已知的是，两个不同的热交换器组合一起或者是相互邻近安置，其中一个是致冷剂冷却器而另一个是空调设备上的空气冷凝器。
作为本发明基础的任务是，根据一种用于机动车的热交换器单元，它是运行可靠的，是以流体技术学有利地结构设置的以及是可以成本低廉地制造的。
按照本发明提出一种按权利要求1所述的热交换器单元。
下面借助附图对本发明的示范性或优选的结构方案作详细地描述，但本发明不应该被局限于此。
图1示出了本发明热交换器单元1的一个示例性结构方案的局部示意图。
该热交换器单元具有一个第一热交换器10，它被设计为机动车的致冷剂冷却器，以及一个第二热交换器12，其被设计为机动车的空气冷凝器。另外还示出了该第二热交换器12的一个第一汇集管14，它在这里在垂直于它纵轴线的横截面中是两构件的结构，但是也可以为一构件的结构。在垂直于它纵轴线的横截面中该第二热交换器12的这个第一汇集管具有一个基本上圆环形的结构造型。另外还示出了一个热交换器模块16，它具有多个被构造为扁管的连接管用于第一热交换器10以及多个连接管用于第二热交换器12。
连接管18使第一热交换器10的第一汇集管20与该第一热交换器10的一个未示出的第二汇集管按流体技术学相连接。在一个底壁22-其是一个围绕该第一热交换器10的纵轴线24延伸的壳壁26的组成部分-中且面对该第一热交换器10的第二汇集管设置多个开口或切槽以固定该汇集管18，它们是与第一热交换器10对应配置的。这些切槽28相对于通过箭头32示意表示的宽度30是非对称安置的。这种非对称性就是，它们各自的通过附图标记34示意表示的中轴线比起该底壁的另外端上安置的第一端部38更接于底壁22的第二端部36布置。
在底壁22的第二端部36上连接一个第二壁区域40，其在底壁22的由箭头42表示的一侧延伸，这一侧是背对第一热交换器10的第二汇集管的。另外从第一热交换器10的第一汇集管20的第一端部38延伸一个第一壁段或第一壁部44，同样位于底壁22的背对第一热交换器10的第二汇集管的一侧。
壁部44以及底壁22是分别被设置为平面的并相互大致垂直。壁部44在沿底壁22的宽度32的方向上看，当人们如通过箭头50示意表示的沿着这个第二壁部在垂直于纵轴线24安置的平面中逐渐地靠近该底壁的第一端部36时是逐渐地远离底壁的第一端部38的。壳壁26的与底壁22相对置的壁部52是基本上构造为平面的。
在图1a的结构方案中壁部40是凸出弯曲的。
在图1a中示出的壁部44是在被拆下的状态中。
在垂直于第一热交换器10的第一汇集管20的纵轴线24的横截面中，该周边壁26亦即此处被构造为两构件式的并具有一个基本上U-形的第一部分，它具有底壁22、第二壁部40以及与底壁22相对置的壁部52。
这个两构件的结构方案的第二部分主要具有该第一壁部54，然而它在其端部上具有基本上被弯成直角的凸缘54、56，它们在安装的状态中搭接住底壁22或与该底壁相对置的壁部52的端部区域。
所述连接例如可以通过钎焊或通过焊接或通过激光焊接或借助其它适宜的连接方法实现。
在该第一热交换器10的第一汇集管20的两个轴向端侧面上于安装的状态中设置一个轴向的封闭盖56，其在这里也以拆卸的状态示出。而且这个盖件例如可以借助所述的连接方法安置。
另外在图1a中表示了一个接管58，其通入到第一壁部中或一个那里设置的开孔60中并因此按流体技术与第一热交换器10的第一汇集管20的内管连接。
正如通过虚线66表示的，这个被构造为凸出弯曲的第二壁部40具有流动导引的功能，因此它在通过入口58流入的流体的流体介质流中在朝连接管或扁管18或底壁22中设置的切槽66的方向上起推动作用。
图1b表示了图1的结构方案在安装的状态中。
图1c表示了图1b的结构方案的一个俯视图。其中还特别地看出，该第一热交换器12的汇集管14在垂直于纵轴线的横截面中被构造为两构件式的。另外在图1c中清楚地看出，第一热交换器10的连接管或扁管18的中轴线34相比这个底壁22的第一端边38而言更靠近该底壁22的第二端边36。
这个是如此表明的，其中间距a表示这个中心线34和第一端边36之间的间距，而该间距b表示这个中线34和第一端部38之间的间距。此外在图1c的结构方案中表明了，第一热交换器10的一个第一汇集管20，它与该第二热交换器12的汇集管14接触，不过也可以设置不同的方式并且特别是具有微小的间距。
此外图1c表明了，该第二热交换器12具有与第一热交换器10的连接管18不同的连接管，其在此处设有附图标记70。
另外在图1c中表明了，第一热交换器10的第一汇集管20在面对第一壁部44的方向上突出第一热交换器的连接管或扁管18。
此外在图1c的结构方案中明显地看出，第一热交换器10的第一汇集管20的第二壁部或第二壁段被安置在第一汇集管20的面向第二热交换器的一侧，并且该第一热交换器10的第一汇集管20的第一壁部或第一壁段44被安置在第一热交换器10的第一汇集管20的背离这个第二热交换器的一侧。
在图1a-1c的结构方案中该第一热交换器的全部的扁管或连接管18分别通入到第一热交换器10的第一汇集管20或第一热交换器10的第二汇集管的共同内腔80中。
然而也可以规定，一个或多个这种汇集管的内腔80在相关汇集管的轴向上通过中间壁分割成不同间距的分段。
图2主要表示了图1a-1c的结构方案，然而其中未示出该第一侧壁部44。借助图2特别要说明本发明的安装工具。
在图2中示出了一个用于安装热交换器的安装工具90，热交换器具有一个底壁22以及一个与底壁相对置的壁部和一个与这个壁部相对置的壁部22及连接底壁的壁部40，其中这些壁部构成一个大致上或者很粗略地看为U-形的结构。
工具90具有一个工具体92，它在侧面上具有多个平行安置的且在轴向上间隔安置的切槽。工具90可以***到汇集管20的U-形的轮廓中，其中该U-形轮廓夹持在工具90上。特别是，可以规定，该工具体92基本上以它的形状适配到这个相应的U-形轮廓上。
这些侧面上安置的切槽-它们在安装时于该U-形结构的敞口侧面的方向上从该工具体92延伸出来-则应用于固定这些扁管或连接管18。在安装时该汇集管20的U-形的分段被握持并用它的开口或切槽套在连接管18上。因此连接管18通过底壁22延伸并伸入到工具体92的切槽94中。接着，工具体或工具如通过箭头100示意地那样又从该U-形的部分拉出来。这些基本上贯通的连接切槽94能实现将工具100相应地拉出来。在将工具拉出之前或之后都可以使连接管或扁管18与底壁22相连接，例如钎焊和/或焊接。然后该第一壁部44可以在侧面安装并同样用适当的连接方法如钎焊和/或焊接固定在该U-形的部分上。
接着可以安装上封闭盖56。
在审查程序的进程中本申请人保留要求保护涉及所述步骤的用于制造机动车热交换器的方法的权利。
图3表示了一个本发明热交换器单元的示例性结构方案，其特别地也可以按照图1a-1c进行改进和/或也可以用一个图2的工具进行安装。
在图3中特别是示出了，该第一热交换器10的第一汇集管20的内腔的横截面沿这个汇集管的纵轴线24是变化的。
这个在图3的结构方案中是如此的，即，第一热交换器10的入口接管58安置在第一热交换器10的第一汇集管20的第一轴向端部区域90中，并且这个第一汇集管20的内腔的横截面在朝汇集管20的第二端部区域即相对置的端部区域92方向上是逐渐变细的。
在图3的结构方案中这个是如此的，即，与底壁22相对置的壁部94在朝第二端部区域92的方向上是逐渐朝底壁22靠近的。这个与底壁22相对置的壁部52在图3的结构方案中构造为平面。
通过这种形式的壁部走向就可以实现，通过入口接管58流入的流体一部分通过上边区域安置的连接管流出，因此在汇集管20的下边的面对第二端部区域92的端部区域中流入较少的流体量并且在不变的横截面情况下存在一个相应高的压力降。
在特别优选的结构方案中该横截面曲线是在一个汇集管、或特别是第一汇集管的纵轴线方向上看适配于流体的体积流的，因此这个体积流连续流过相应汇集管的对应的轴向区域。
图4a表示了一个示例性的本发明结构方案，它类似于图1a-1c的结构方案并且如果有可能也可以按照图3的结构方案进行改进。
图4a的结构方案和图1a-1c的结构方案的区别在于，第一热交换器10的第一汇集管20基本上在垂直于这个汇集管的纵轴线的横截面中被设置为整体结构。
图4b示出了图4a的结构方案的透视图。

Claims (33)

1.机动车的热交换器单元，具有一个第一热交换器，其具有两个相互间隔安置的并基本平行安置的汇集管，它们通过多个相互平行安置的且在汇集管的纵向上间隔安置的连接管按流体技术学相互连接，其中相应汇集管的围绕着各自汇集管的纵轴线延伸的壳壁在面对着相应另外汇集管的方向上通过一个平面的壁段、管底界定，并且连接管垂直安置在这个平面的管底上，其中另外在该第一汇集管的管底的第一端部区域中连接这个第一汇集管的壳壁的第一壁段并且其中在这个管底的相对置的另外端部区域中连接这个第一汇集管的壳壁的第二壁段，其中另外在这个第一壁段中通入一个入口接管，其按流体技术学与第一汇集管的内部相连接并且其中在汇集管的一个中通入一个出口接管，其按流体技术学与相关汇集管的内部连接，
其特征在于：
连接管相对于该管底的垂直于第一汇集管的纵轴线的宽度是非对称地通入到第一汇集管中的并且该第二壁段在垂直于汇集管纵轴线的横截面中是按照它从管底的第二端部区域离开延伸的壁曲线地在垂直于连接管的纵轴线和垂直于汇集管的纵轴线的方向上逐渐地接近该管底的第一端部区域或第一端部的。
2.按权利要求1的热交换器单元，其特征在于：
所述第一热交换器的第一汇集管的第二壁段是凸出弯曲的或具有凸出弯曲的分段，更确切地说是在垂直于汇集管纵轴线的横截面中观看的话。
3.按前述权利要求之一的热交换器单元，其特征在于：
所述第一热交换器的第一汇集管的第二壁段构造为直线的或具有直线分段，更确切地说是在垂直于汇集管纵轴线的横截面中观看的话。
4.按前述权利要求之一的热交换器单元，其特征在于：
所述入口接管垂直于连接管的纵轴线延伸。
5.按前述权利要求之一的热交换器单元，其特征在于：
所述连接管是非对称地通入到该管底中的，使得它们的中轴线到管底的第一端部的距离是比管底的中轴线到管底的第二端部的距离更大的。
6.按前述权利要求之一的热交换器单元，其特征在于：
所述连接管是扁管。
7.按权利要求6的热交换器单元，其特征在于：
扁管如此布置，以便这些通过它们分别展开的平面是相互平行的且垂直于第一热交换器的第一汇集管的纵轴线的。
8.特别是按前述权利要求之一的热交换器单元，其特征在于：
具有一个第一热交换器，其具有两个相互间隔安置的并基本上平行安置的汇集管，它们通过多个相互平行安置的及在汇集管的纵轴向上间隔安置的连接管按流体技术学相互连接，其中该相应的汇集管的围绕着对应汇集管的各自纵轴线延伸的壳壁在面对着相应另外汇集管的方向上通过一个平面的壁段、管底被界定并且其中这种汇集管的至少一个的管内腔的横截面沿着它的纵轴线是变化的，最好是逐渐变细的。
9.按前述权利要求之一的热交换器单元，其特征在于：
所述第一热交换器的第一汇集管的横截面沿着它纵轴线是变化的。
10.按前述权利要求之一的热交换器单元，其特征在于：
所述第一热交换器的第一汇集管的横截面沿着它纵轴线是逐渐变细的。
11.按前述权利要求之一的热交换器单元，其特征在于：
所述入口接管安置在第一汇集管的第一轴向端部区域中。
12.按权利要求11的热交换器单元，其特征在于：
所述第一热交换器的第一汇集管的横截面在朝该第一汇集管的第二轴向端部区域的方向上是逐渐变细的。
13.按前述权利要求之一的热交换器单元，其特征在于：
所述第一热交换器的第一汇集管的横截面从它第一轴向端部沿到相对置的第二轴向端部的方向是如此逐渐变细的，即，第一热交换器的第一汇集管的壳壁的与底壁相对置的壁段沿着第一汇集管的纵轴线在指向该第二轴向端部的方向上是逐渐地向底壁靠近的。
14.按前述权利要求之一的热交换器单元，其特征在于：
所述第一汇集管在壳壁的背离连接管的一侧通过一个平面的壁段或一个平面的壁部界定。
15.按前述权利要求之一的热交换器单元，其特征在于：
所述第一汇集管在垂直于它纵轴线的横截面中被构造为整体式的。
16.按前述权利要求之一的热交换器单元，其特征在于：
所述第一汇集管在垂直于它纵轴线的横截面中被构造为多构件式的，特别是两构件式的。
17.按前述权利要求之一的热交换器单元，其特征在于：
第一汇集管在垂直于它纵轴线的横截面中是两构件的结构，其中该接合平面基本上平行于连接管的纵轴线。
18.按权利要求17的热交换器单元，其特征在于：
所述接合平面安置在这个具有第一壁段的壁部区域中。
19.按权利要求18的热交换器单元，其特征在于：
所述具有第一壁段的壁部被构造为基本上平面的并且在其朝第一汇集管的壳壁方向上安置的端部区域处分别具有基本上被弯成直角的凸缘，它们搭接地与底壁的一个端部分以及与底壁相对置的壁部相连接。
20.按前述权利要求之一的热交换器单元，其特征在于：
所述第一热交换器的第一汇集管的第二壁段具有流体技术学的导引功能用于由入口接管输送的流体，并且促使这些由入口接管流入的流体偏转或转向到朝连接管的方向上。
21.按前述权利要求之一的热交换器单元，其特征在于：
所述扁管具有基本上相同的宽度并被如此配置，以便它们基本上下一致地安置。
22.按前述权利要求之一的热交换器单元，其特征在于：
所述第一热交换器是机动车的致冷剂冷却器。
23.按前述权利要求之一的热交换器单元，其特征在于：
所述连接管被基本上平行地且沿相同的流动方向流过。
24.按前述权利要求之一的热交换器单元，其特征在于：
设置一个与第一热交换器不同的第二热交换器并具有单独的流体循环。
25.按权利要求24的热交换器单元，其特征在于：
所述第二热交换器具有两个相互间隔平行安置的汇集管，它们通过多个平行安置的连接管按流体技术学相互连接。
26.按权利要求24或25之一的热交换器单元，其特征在于：
所述第二热交换器是机动车的空气冷凝器。
27.按前述权利要求之一的热交换器单元，其特征在于：
所述第一和/或第二热交换器是铝制成的，最好是基本上完全由铝制成。
28.按权利要求24-27之一的热交换器单元，其特征在于：
所述第一热交换器和第二热交换器是相互连接的。
29.按前述权利要求之一的热交换器单元，其特征在于：
在至少一个汇集管的轴向端于该汇集管的一个或两个端部上设置一个可封闭的封闭盖，更确切地说特别是在第一热交换器的第一汇集管的两个轴向端部上。
30.按权利要求29的热交换器单元，其特征在于：
该第一热交换器的至少一个在一个汇集管轴向端侧上安置的封闭盖是该第二热交换器的一个封闭盖，或者与一个这样的封闭盖相连接。
31.按权利要求24-30之一的热交换器单元，其特征在于：
所述第一热交换器的第一汇集管的第二壁部或第二壁段是面对第二热交换器的，并且第一壁部或第一壁段安置在第一热交换器背离第二热交换器的一侧上。
32.按前述权利要求之一的热交换器单元，其特征在于：
所述出口接管通入到第一热交换器的第二汇集管中。
33.用于安装热交换器的安装工具，该热交换器具有两个汇集管和多个平行安置的将这些汇集管连接的连接管，其中这些汇集管的至少一个在它垂直于它纵轴线的横截面中被构造为多构件式的，特别为两构件式的，并且在这个横截面中具有一个基本U-形的部分，它包括一个管底，该管底设有多个用于固定连接管的开口，其中该工具具有一个可以嵌合到这个U-形结构中的工具体，并且在这个本体中沿着它的纵轴线具有多个侧向敞开的切槽，它们是在轴向上间隔且平行安置的，为的是借助该工具握持该U-形部分并可以套装到连接管上，因此连接管也延伸到工具体中并且然后该工具体由于这些切槽可以被拉出去。
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