[发明专利]制造热交换器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造热交换器的方法，该热交换器包括多个壳体件，该壳体件被组装以使得能形成让要被冷却的流体流过的管和让冷却流体流过的管。

背景技术

这种热交换器被用于内燃机中，例如作为内冷器或排气冷却器。

在该应用领域中，各种设计是已知的，特别是管束热交换器(tube bundleheat exchanger)、板式热交换器或压铸热交换器。尤其在仅包括让要被冷却的流体流过的一个管和冷却流体流过的另一个管的这种热交换器中，必须增强冷却性能以使得冷却流体管尽可能地靠近要被冷却的流体流过的那个管，或者实现附加传热表面，例如通过提供翅片。这种冷却翅片突出到要被冷却的流体流过的管内，这实际上增加了流动阻力，但是，冷却性能被大大增加。

这种设置有两个被流过的管的压铸热交换器从DE 20 2006 009 464 U1中可获知。这里，内壳体被设置为单件或多个壳体构件，内壳体的外壁把冷却流体流过的管与要被冷却的流体流过的管分开。因此，冷却流体流过的管形成在外壳体和内壳体之间。从作为支承构件的内壳体的至少一个壳体壁，翅片延伸到要被冷却的流体流过的内管。在已知的设计中，这些翅片与内壳体件或支承构件在制造过程中由压铸材料整体制造。特别地，使用铝压铸具有重量轻的优点。

但是，这种设计的缺点在于，由压铸材料制造的热交换器的成本太高，且必须用的相当宽的翅片导致材料的高消耗和重量问题。铸造设备限制了翅片宽度，因为翅片太薄缺乏稳定性，特别是在翅片的根部。类似地，铸造还具有其关于翅片之间距离的限制。

而且，一种由单独的嵌套的环形角度元件形成的热交换器从DE-OS 2324 649中可获知。该环的内边缘被分开为使得端部可被弯曲以形成翅片，该翅片在管的外部延伸到管中。这些翅片也与角度元件整体形成。内部具有或不具有翅片，使得导致效率较差。

DE 297 07 104 U1披露了一种热交换器，其中用作翅片的U形部件通过焊接被固定到内壳体的内壁。由于非常差的可接近性，这种在内部的固定具有较高的制造成本。

从DE-GM 200 22 237 U1可获知一种热交换器，这种热交换器的内热交换块通过安装在外壳体上的U或L形部件而被固定，这些部件被使用螺钉以柔性的方式被固定到外壳体。没有披露用于增强传热的翅片。

发明内容

因此，本发明的目的是要提供一种热交换器，其中在与已知的热交换器相比较时，制造更经济且重量更轻，同时不损害冷却性能。

该目的的实现是通过使用至少一个壳体件作为支承构件，和通过在支承构件上形成开口，翅片被插入该开口，该翅片通过材料接合而与支承构件连接。由此，翅片不必与其它部分一起铸造，由此设计工作充分减少且可以使用经济制造的翅片。用作支承构件的壳体件可由此在设计方面进行变化，而且，其重量可被优化和减少，因为不需要额外的材料以把翅片稳定在支承构件上。

优选地，翅片到支承构件的连接是通过焊接进行，焊接的执行较经济且可被自动化。

特别地，推荐通过搅拌摩擦焊接实现连接，由此铝压铸件也可被快速地彼此连接或连接到其它零件。

在优选实施例中，支承构件在压铸工艺过程中制造，其中，开口被模制在支承构件中。因此，不需要额外的修整。支承构件的设计仍保持简单。

在替换实施例中，支承构件通过深冲压制造，由此可节省附加成本。

优选地，翅片在连铸工艺过程中被制造为单件且然后被切割为需要的长度，其可通过例如锯切完成，因此仅产生较低的制造成本。

在被插入到开口中后，翅片优选地绕它们的位于支承构件上的轴向纵向和横向侧部焊接。由此形成支承构件的封闭表面，以使得，在组装后，在传输冷却流体的管和传输要被冷却的流体的管之间获得封闭的隔离壁。同时，翅片永久地与支承构件连接。

有利地，翅片由具有至少两个腿状件的部件的第一腿状件形成，该腿状件被插入支承构件的开口，但是，在该插入之后，垂直于第一腿状件的第二腿状件位于支承构件的凹部中。例如，该凹部可在压铸工艺过程中形成在支承构件中。当以此方式实现时，翅片沿组装方向被预固定在支承构件上，由此制造被进一步简化。

在一个开发的实施例中，使用的部件是具有三条腿状件的U形部件，其中第三腿状件用作翅片。该实施例也增加了预固定。当翅片被制造和安装时，一起防止了翅片在焊接工艺过程之前的倾斜。而且，仅半数部件必须插入到相应的开口中。