[发明专利]具有堆叠板的热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及堆叠板热交换器。

本发明应用于任何类型的热交换器，尤其是用于机动车辆的热交换器，例如意图安装在车辆的发动机舱中的交换器，诸如增压空气冷却器(CAC)或发动机排气再循环冷却器，也称为EGR交换器(或EGRC)。

背景技术

在该领域中，已知包括热交换芯束的热交换器，所述芯束包括一系列板，所述板一个在另一个顶部上平行堆叠。堆叠板形成热交换表面，在其之间要被冷却的流体和冷却流体在交替的层中通过流体流通回路循环，可以设置间隔件，来改善要被冷却的流体和冷却流体之间的热交换。堆叠板因此构造为限定两个不同的回路：要被冷却的流体的回路和冷却流体的回路。

在这些交换器中，板设置有刺穿的压制凹部，其允许冷却流体垂直于板的平面循环，从而所述冷却液体可从一个冷却液体循环层行进到另一冷却液体循环层，而不与位于它们之间的用于要被冷却的流体的循环层连通。

在限定冷却流体回路的这些压制凹部处，特定机械应力产生，尤其是在热冲击测试期间。发生的是，在这些凹部处进入和离开交换器的冷却液体的温度在非常短的时间段上显著变化，导致交换器中不均匀热膨胀的现象。因此存在在两个相邻板的压制凹部处的连接部的爆裂的风险，且这可导致冷却液体在交换器中泄露。

该组问题在板必须抵抗外部腐蚀现象(在EGR气体的情况下)和/或内部腐蚀现象(在冷却液体回路的情况下)时更加敏感，上述两种情况需要使用具有次等机械特性的特殊材料。

用于减轻该问题的一个已知方案是增加板的厚度，但这对成本和包装具有不利影响。

发明内容

本发明寻求改善该情形。

为此，其提出一种包括箱的堆叠板热交换器，在所述箱内部有多个堆叠板，所述多个堆叠板意图允许在与所述板接触地流动的第一流体和第二流体之间进行热交换，所述板包括意图经受易于产生机械应力的热变化的区域，称为应力区域。

根据本发明，所述交换器包括加强件，其与所示应力区域和箱接触。

因此，加强件加强应力区域，由此限制了在该点处可能发生的破裂的风险。

根据本发明的一个方面，板成对地布置，每一对板限定用于第一流体的循环层，每个板包括称为压制区域的区域，其设置有压制凹部，用于第一流体从用于第一流体的一个循环层行进至另一层，所述应力区域对应于所述压制区域。加强件因此允许板的压制凹部所在的区域被加强。凹部例如被以和板延伸所在的平面成的直角刺穿。

根据本发明的另一方面，所述交换器包括热交换区域和称为旁通区域的区域，所述热交换区域意图在第一和第二流体之间进行热交换，所述旁通区域能够允许第二流体绕过热交换区域，所述旁通区域对应于所述应力区域，所述加强件允许第二流体在整个交换区域上自由地循环。因此，加强件仅覆盖应力区域，即，平坦区域或甚至压制区域，而不延伸到热交换器中，以加强应力区域而不中断第二流体进入到交换区域。

根据一个实施例，板在应力区域处包括弯折边缘，所述弯折边缘在与板延伸所在的平面垂直的平面中延伸，使得加强件和应力区域之间的接触至少经由弯折边缘。弯折边缘因此允许加强件和板之间的接触为平坦对平坦的(flat to flat)。它们改进了加强件在板上的机械保持，这尤其是通过钎焊获得。

根据另一实施例，所述箱包括两个侧壁、下壁和/或上壁，所述侧壁面向板的周边边缘，所述下壁和上壁位于所述多个堆叠板的顶部和底部处。更具体地，箱可例如包括四个壁，称为上壁、右侧壁、下壁和左侧壁，所述壁连结在一起以形成内部空间，所述多个板位于该内部空间中。

有利地，加强件与箱的一个侧壁接触，所述壁位于应力区域附近。其尤其是位于应力区域附近的箱的左侧壁。附近这里是指0至30mm的距离。

根据一个实施例，加强件与上壁和/或下壁接触。加强件可还与箱的左侧壁、上壁和下壁接触，以增加其提供给应力区域的刚性。

有利地，加强件从所述加强件的上边缘至下边缘连续，使得其与所有所述板接触。

根据本发明的一个方面，箱的上壁包括第一容置部，其容纳所述加强件。箱的上壁特别地容纳加强件的上边缘。有利地，箱的与所述加强件接触的侧壁包括第二容置部，其容纳所述加强件。除了改善加强件在箱上的机械保持，该第一容置部和/或该第二容置部允许加强件在其紧固至箱(例如通过钎焊)之前预定位在箱上。