[发明专利]具有高耐用性的热交换器

说明书

一种热交换器具有多个热交换器板对。每个板具有纵向中心平面部分和从纵向中心平面部分延伸的外周边缘部分。该板设置有分别具有入口和出口的第一凸台和第二凸台。还提供了从外周边缘部分延伸到中心平面部分的肋，该肋具有配合表面，其中第一板对中的第一板的肋配合表面与相邻板对中的第二板的肋配合表面接触。

技术领域

本说明书涉及热交换器，具体地涉及堆叠板式热交换器，特别是在汽车工业中使用的热交换器。

背景技术

堆叠板式热交换器通常包括多个板对，一个板对堆叠在另一个板对的顶部上，每个板对具有相对的入口开口和出口开口，使得当板对堆叠在一起时，入口开口和出口开口对齐以形成入口歧管和出口歧管，从而在每个板对内部形成的流体通道之间建立连通。板对通常通过钎焊接合在一起。然而，由于板对在歧管的区域中倾向于不受支撑，入口开口和出口开口的区域中的热交换器在流过其中的流体的压力下倾向于变形，并且在歧管区域中通常会像手风琴或“波纹管”一样膨胀。发生在热交换器的歧管区域中的变形倾向于导致热交换器的过早失效或破裂和泄漏。

类似地，在罐内油冷却器(ITOC)(图1中显示了ITOC的一部分的横截面)中，在内部油压下，集管主要由于作用在底板的无支撑区域上的力而膨胀。尽管湍流增强器存在于通道中(尽管图1中未示出)，但是湍流增强器在集管泡罩处终止，因此只能为集管区域提供有限的支撑。类似于波纹管膨胀的方式，这种膨胀会导致芯板泡罩在高压下最终失效。由于配件和底部加强板的存在导致局部刚度的变化，该失效位置通常位于顶部或底部通道中。

对于需要更高耐用性的应用，如图2所示，芯板泡罩被垫圈(也称为间隔件)代替。不仅通过消除泡罩，而且通过扩大垫圈直径，使得它与湍流增强器钎焊到的芯板的区域重叠，获得了更高的耐用性。这增加了集管区域的竖直刚度，使其在压力下不太容易竖直膨胀。这种设计的缺点是，它使组装更加复杂，并增加了零件的最终成本。

用于加强热交换器的入口和出口区域的另一种方法是使用钎焊到热交换器外部的外部夹具或支架，以防止热交换器在压力下膨胀。另一种进一步的方法是通过每个板的所有对齐的入口开口和出口开口插入穿孔或开槽的管，这些管钎焊到相应的入口开口和出口开口的外围。然而，如上所述的这种方法可能是昂贵的，并且可能增加与特定热交换器相关的总体制造过程和成本。

美国专利第5,794,691号(Evans等人)公开了一种由多个堆叠的板对制成的热交换器，其中形成歧管的入口开口和出口开口包括形成在开口的内外周边缘上的相对凸缘段。凸缘段向内延伸，并且当板堆叠在一起时接合在一起，以防止歧管在压力下膨胀。

美国专利第8,678,076 B2号(Shore等人)公开了一种具有多个堆叠板对的板式热交换器。每个板对具有相对的歧管构件，歧管构件具有相应的入口开口和出口开口，入口开口和出口开口配准以形成相应的入口歧管和出口歧管，用于第一流体流过由板对形成的第一组流体通道。歧管构件将板对隔开，以形成用于第二流体流动的第二组横向流动通道。每个板具有外周边缘部分，该外周边缘部分将板密封在一起，以在其间形成第一组流体通道。突起构件形成在每个歧管构件近侧，每个突起构件具有配合表面，使得一个板对的第二板上的突起构件与相邻板对的第一板上的突起构件对齐并邻接，从而增强和加强热交换器的歧管区域，以防止歧管在压力下变形或折叠。

本领域需要一种热交换器板，该热交换器板可有助于沿着热交换器的高度形成刚性结构，该刚性结构允许底部和顶部芯板更好地承受流过其中的流体的压力负荷。此外，本领域需要一种热交换器板，其可以消除在集管区域中的芯板之间使用垫圈的需要，并增加热交换器的破裂强度。此外，本领域需要一种具有这种热交换器板的热交换器。

附图说明

现在将通过示例的方式参考示出本申请的示例性实施例的附图，其中：

图1示出了罐内油冷却器(ITOC)的实施例的一部分的横截面侧视图；

图2示出了具有垫圈(或间隔件)的罐内油冷却器(ITOC)的另一个实施例的一部分的横截面侧视图；