專利名稱：板式熱交換器的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種板式熱交換器的裝置。
在許多應(yīng)用中，希望提供板式熱交換器，該交換器可以直接安裝到這樣的系統(tǒng)中，該熱交換器用來形成該系統(tǒng)的一部分。這是這樣的情況，例如該系統(tǒng)是發(fā)動機，板式熱交換器是機油冷卻器。
允許介質(zhì)(在這些介質(zhì)之間可以進行熱交換)沿著相反方向進行流動、即所謂的逆流公知為面向要冷卻的介質(zhì)提供有效冷卻。逆流的公知替換方式是所謂的交叉流動，但是交叉流動導(dǎo)致較差的熱交換。
板式熱交換器總體上包括一些板，這些板以一個位于另一個的頂部進行疊置，從而與相關(guān)的裝配元件一起形成組件。為了把這種公知的板式熱交換器直接安裝到板式熱交換器用來形成它的一部分的系統(tǒng)中，它具有一些固定件，這些固定件常常是固定凸耳或者類似物，這些固定凸耳或者類似物從該組件的外側(cè)伸出。這意味著，除了實際組件所占住的空間之外，板式熱交換器占了額外的空間。而且，從強度的觀點來看，這種公知的組件不理想，因為在固定凸耳連接到板式熱交換器的位置上和其它位置上，振動可以導(dǎo)致疲勞失效。這種組件的優(yōu)點是，這種板式熱交換器中的短側(cè)被露出，因此在這種板式熱交換器中可以使用逆流原理。這不是具有例如公開在SE-B-462763中的板式熱交換器的情況。板式熱交換器用來直接安裝到該板式熱交換器用來形成它的一部分的系統(tǒng)中。它沒有占用除組件所需要的空間之外的空間，而且在板式熱交換器和該系統(tǒng)之間具有可靠密封。但是，短側(cè)靠近冷卻介質(zhì)的加入口，并且這種板式熱交換器不能使用逆流原理。
因此，在提供裝置來把板式熱交換器牢牢地、直接地固定到該板式熱交換器用來形成它的一部分的系統(tǒng)中的空間中、同時在板式熱交換器和該系統(tǒng)之間保持可靠密封時，同時在板式熱交換器所占住的空間基本上不大于由一些板所形成的組件所占住的空間的情況下提供機會使板式熱交換器使用逆流原理時，存在問題。
本發(fā)明的目的是提供一種板式熱交換器的裝置，該交換器可以直接連接到該板式熱交換器用來形成它的一部分的系統(tǒng)中，它所占住的空間基本上不大于實際組件所占住的空間，同時提供機會使板式熱交換器利用逆流和交叉流動。這個目的在上述那種裝置中可以實現(xiàn)，在該裝置中，本發(fā)明具有權(quán)利要求1的特征。
而且，本發(fā)明提供這樣的優(yōu)點，在板式熱交換器和該系統(tǒng)之間產(chǎn)生可靠密封。
在下面，參照附圖來更加詳細地解釋本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在這些附圖中

圖1a-1c示出了本發(fā)明優(yōu)選實施例的示意圖，其中圖1a示出了從上面傾斜看去的、本發(fā)明的板式熱交換器；圖1b示出了從下面傾斜看去的、圖1a中的板式熱交換器；圖1c示出了短側(cè)設(shè)置成最靠近觀察者的、圖1a中的板式熱交換器，其中，局部以剖視圖示出；圖2a-2b示出了本發(fā)明的板式熱交換器的第二實施例的示意圖，其中圖2a示出了從上面傾斜看去的板式熱交換器；圖2b示出了短側(cè)設(shè)置成最靠近觀察者的、從上面傾斜看去的、圖2a中的板式熱交換器，其中，局部以剖視圖示出；圖3a-3b示出了本發(fā)明的板式熱交換器的第三實施例的示意圖，其中圖3a示出了短側(cè)設(shè)置成最靠近觀察者的、從上面傾斜看去的、圖3a中的板式熱交換器，其中，局部以剖視圖示出；及圖3b示出了從下面傾斜看去的、圖3a中的板式熱交換器；圖4示出了本發(fā)明的板式熱交換器的第四實施例。
在圖1a中，1總體上表示板2的細長組件，傳統(tǒng)上，該組件以在現(xiàn)有技術(shù)中公知的方法使這些板2相互平行地制造而成，這些板在它們之間限定出通道，這些通道中的每第二個用來輸送冷卻介質(zhì)流，而這些通道中的其它通道用來輸送散熱介質(zhì)流。
在組件的每個短端上，最外部的板2a、2b由總體上是平坦的板元件6a、6b來形成，這些板元件大部分位于組件的寬度內(nèi)。在裝配時，板元件6a設(shè)置成最靠近系統(tǒng)，而板式熱交換器設(shè)置成形成該系統(tǒng)的一部分，該板元件6a具有通孔7，從而借助合適的裝配件把組件1連接到該系統(tǒng)中的空間中。為此，組件形成有凹口8，因此這些裝配件可以從上面插入到這些孔7中。
圖1b示出了位于板元件6a中的通孔9?？傊?，這些孔9在每個板元件6a中形成了一個開口，從而在組件1中形成一些集流通道10，而這些通道10連通到組件1中的通道中，并且設(shè)計來輸送散熱介質(zhì)流。
在每個短端上，具有夾緊件11，該夾緊件可以有效地作用在板元件6a、6b之間，并且沿著集流通道10的中心軸線進行延伸。夾緊件11用來產(chǎn)生對稱的夾緊力并且把組件1保持在一起，并且用來抵消這樣的壓力當(dāng)使用該板式熱交換器時，該壓力作用在板元件6b上。
根據(jù)在圖2a-2b中所示出的本發(fā)明的第二實施例，夾緊件12繞著中心線布置成橫向倒置，因此頂部上的夾緊件11和夾緊件12通過對稱的夾緊力使組件1保持在一起。這些板2還設(shè)置有突出部13，當(dāng)這些板2在組件1內(nèi)以一個位于另一個的頂部上進行疊置時，這些突出部直接位于相互的上面。這些突出部13部分地以成對的方式包圍夾緊件12，即一些突出部13安裝在夾緊件12的每一側(cè)上。這意味著，這些夾緊件12也用來給這些板2進行導(dǎo)向，因此當(dāng)在組件1中進行疊置時，它們直接安裝在相互的上面，并且相對于相互不會滑動。
根據(jù)圖3a-3b中的第三實施例，這些夾緊件12獨自地形成對稱的夾緊力。因此，在這個實施例，每個板元件6a中只有一個通孔9可以形成通到集流通道10中的開口。但是，應(yīng)該知道的是，在這個實施例中，這些開口也可以由若干通孔9形成，如在前面所描述的實施例一樣。
在優(yōu)選實施例中，夾緊件11是具有螺母的螺栓。在這個實施例的一個替換方式中，夾緊件由系桿形成，該系桿被壓緊并且在它安裝在組件1中之后被焊接。在優(yōu)選實施例中，夾緊件12是管子，但是在其它實施例中，它們可以由具有螺母的一些桿或者螺栓形成。
在本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用中，板式熱交換器由油冷卻器形成，而該系統(tǒng)由發(fā)動機形成，冷卻介質(zhì)是冷卻劑，要冷卻的介質(zhì)是機油。在板式熱交換器的應(yīng)用中，組件1安裝到發(fā)動機本體上的殼體內(nèi)，合適的裝配元件如螺栓和螺母從上面插入通過孔7。在應(yīng)用優(yōu)選實施例的本發(fā)明時，機油通過兩個集流通道10中的一個從發(fā)動機本體流入到組件1中，沿著板式熱交換器的縱向流過用來輸送油流的一些通道，并且通過第二集流通道10返回到發(fā)動機中。組件1被封裝到殼體中，該殼體的內(nèi)部與用來輸送冷卻劑流的通道相連通。
組件1還用來使冷卻劑在組件1的短端內(nèi)進行流動，在該組件1的集流通道10內(nèi)，使機油返回到發(fā)動機中，因此冷卻劑沿著與機油通過這些通道(它們用來輸送冷卻劑流)的流向相反的方向進行流動，并且在組件1的相對短端處流出來。
在使用期間，板元件6a-b和夾緊件11-12用來吸收作用在板式熱交換器上的一些力，因此在板式熱交換器和該板式熱交換器可以直接連接到其中的發(fā)動機之間得到可靠的密封。此外，板元件6a-6b大部分位于組件的寬度內(nèi)，這意味著，與組件所占住的空間相比，板式熱交換器的寬度基本上不占更多的空間，同時可以使用逆流原理來進行有效的熱交換。
在圖4中，與圖1a-3b中的板元件6b相對應(yīng)的、最遠離該系統(tǒng)的板元件14b成形成沿著第一方向提供延伸部，該延伸部與熱交換器1的板2b的主平面相平行并且平行于熱交換器的縱向。板元件14b從熱交換器的短邊緣、向著熱交換器板2b的中心向內(nèi)地進行延伸。
此外，板14b如此成形以提供了延伸部，該延伸部向著熱交換器板2b的中心沿著第二方向增大，該第二方向平行于熱交換器1的板2的主平面并且垂直于熱交換器的縱向。
這些板元件的延伸部使最遠離該系統(tǒng)的熱交換器板2b得到了加強，從而減少了板由于疲勞所引起的破裂，其中這種疲勞是由壓力和/或壓力脈沖所引起的，而該壓力和/或壓力脈沖借助把油供給到集流通道10(圖1c)內(nèi)來形成。
圖4所示的實施例的板元件14b的尺寸大小和延伸部是舉例。在一些實際的實施例中，根據(jù)熱交換器的實踐和破裂實驗來選擇沿著所述第一和第二方向的加強延伸部。此外，當(dāng)選擇板元件14b的延伸部時，最好至少把沿第二方向的延伸部保持到最小，從而不會妨礙冷卻劑沿著板式熱交換器1的縱向進行流動。
可以以不同的方式來提供這種加強。在圖4所示的實施例中，板元件14b構(gòu)成了圖1a、1c、2a、2b和3a所公開的板元件6b的擴展形式，即板元件14b形成為一個這樣的零件，該零件起著集流通道10的蓋和夾緊件11的鄰接件(未示出在圖4中)作用。
作為一個替換方式(未示出)，以板的形狀來提供加強，該板被定尺寸和成形成借助疊置或者借助合適地安裝在板元件6b上來連接到板元件6b上。
這些替換方式的共同點在于，借助焊接使這些板元件6b、14b和加強板(未示出)連接到遠離該系統(tǒng)的熱交換器板2上。
在一個實施例中，加強板的厚度被選擇成基本上與設(shè)置在熱交換器板2的表面上的突出部16的高度相同。
在圖4中，最鄰近該系統(tǒng)的板元件6a、14a設(shè)置有折疊或者加強邊緣15，從而使板元件6a、14a得到加強，并且防止它由于機油供給到集流通道10(圖1c)中所產(chǎn)生的壓力而進行彎曲。
應(yīng)該知道，根據(jù)參照圖4在上面所描述的不同替換方式具有加強作用的一些實施例可以與參照圖1a-3b所描述的不同實施例進行結(jié)合。
權(quán)利要求
1.一種板式熱交換器的裝置，它連接到一系統(tǒng)上，該裝置包括細長的組件(1)，該組件由相互平行的板(2)形成，在這些板(2)之間限定出分別用于第一介質(zhì)和第二介質(zhì)的通道，組件(1)的最外部的板(2a、2b)在它們的相應(yīng)短端上具有板元件(6a、6b)，這些板元件部分地蓋住短端，設(shè)置成最靠近該系統(tǒng)的板元件(6a)具有用來裝配組件(1)的通孔(7)和至少一個通孔(9)，該通孔(9)構(gòu)成了通到用于其中一種所述介質(zhì)的集流通道(10)的開口，其特征在于，板元件(6a、6b)基本上位于組件(1)的寬度內(nèi)，這些板(2)的邊緣部分設(shè)置有凹口(8)，因此裝配元件可以從上面插入到孔(7)中。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在每個短端處，具有至少一個夾緊件(11、12)，該夾緊件有效地作用在板元件(6a、6b)之間，它至少部分地由組件(1)來包圍，并且用來形成對稱的夾緊力。
3.如權(quán)利要求1-2所述的裝置，其特征在于，夾緊件(11)沿著每個集流通道(10)的中心軸線進行延伸，并且完全由組件(1)來包圍。
4.如權(quán)利要求1-2所述的裝置，其特征在于，具有至少一個夾緊件(12)，它只是一部分被組件(1)所包圍。
5.如權(quán)利要求1-2所述的裝置，其特征在于，具有夾緊件(11)，它沿著每個集流通道(10)的中心軸線進行延伸，并且全部由組件(1)來包圍，及具有至少一個夾緊件(12)，該夾緊件只是一部分由組件(1)來包圍。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的裝置，其特征在于，這些孔(7)位于組件(1)的寬度內(nèi)。
7.如前述權(quán)利要求任一所述的裝置，其特征在于，布置成最遠離該系統(tǒng)的、所述板元件(6b、14b)中的一個沿著第一方向進行延伸，該第一方向平行于所述最外部板(2b)中的一個的主平面，并且平行于熱交換器的縱向，因此所述板元件(6b、14b)使所述最外部板(2b)在靠近集流通道(10)的區(qū)域內(nèi)得到加強，并且防止板(2)破裂或者變形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種板式熱交換器的裝置，它連接到該板式熱交換器用來形成它的一部分的系統(tǒng)中。該板式熱交換器具有傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，其中板(2)相互平行，這些板構(gòu)成了組件(1)，在它們之間限定出流動通道。組件(1)的最外部板(2a、2b)在每個短端上部分地由板元件(6a、6b)來蓋住，這些板元件基本上位于組件(1)的寬度內(nèi)，設(shè)置成最靠近該系統(tǒng)的板元件(6a)具有裝配元件的通孔(7)，這些裝配元件可以從上面插入到孔(7)中，因為板(2)形成有凹口(8)。在每個短端上也具有一些夾緊件，這些夾緊件有效地作用在板元件(6a、6b)之間，并且用來形成對稱夾緊力和把組件(1)保持在一起。
文檔編號F28D9/00GK1682087SQ03822039
公開日2005年10月12日 申請日期2003年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月17日
發(fā)明者彼得·桑沃爾, 霍坎·尼爾松, 倫納特·丹尼爾松 申請人:瓦萊奧發(fā)動機冷卻股份公司