[发明专利]热传递装置及其制造方法

说明书

本发明涉及一种用于在第一流体和第二流体之间进行热传递的装置(1)。所述装置(1)包括组件(2)，该组件包括：管构件(3、3a、3b、3c、3d)，其构造成使得被所述第一流体穿过；一个或多个管底部(5、5a、5b)，其具有穿透的开口(6、6a、6b)；以及一个或多个密封构件(7、7a、7b)，其具有穿透的开口(8、8a、8b)。所述管构件(3、3a、3b、3c、3d)形成为分别包括第一非变形区域(15a、15b、15c、15d)以及一个或多个第二变形区域(16a、16b、16c、16d)，所述第二变形区域布置在所述管构件(3、3a、3b、3c、3d)的端部上。所述密封元件(7、7a、7b)分别布置在所述管构件(3、3a、3b、3c、3d)的所述第二区域(16a、16b、16c、16d)的外表面与所述管底部(5、5a，5b)的所述穿透的开口(6、6a，6b)的外周的边缘之间。所述管构件(3、3a、3b、3c、3d)形成为扁平板管以具有流动通路，该流动通路构造成使得由所述第一流体穿过。在此情况下，所述流动通路被一个或多个内部结构构件彼此分开。所述扁平板管由金属制成。所述管构件(3、3a、3b、3c、3d)在所述第二区域(16a、16b、16c、16d)中具有在垂直于纵向方向(x)对准的平面内扩展的截面。本发明还涉及用于制造所述装置(2)的系统和方法。

技术领域

本发明涉及一种热传递装置，特别是用于机动车中的热传递装置。在此，热优选在作为第一流体的冷却剂(例如水或水和乙二醇的混合物)与作为第二流体的空气之间传递。该装置包括用于传导第一流体的管元件和至少一个管板的组件，该管板具有供管元件穿过管板的通道孔。

此外，本发明涉及用于制造热传递装置的系统和方法。

背景技术

现有技术中已知的用于将热从冷却剂回路的冷却剂传递至周围空气的冷却剂-空气热交换器应用在所谓的高温冷却剂回路中，用于排出内燃机的热。由铝制成的冷却剂-空气热交换器包括：固定在管板中的许多管；以及穿过压接接头布置的散热片和侧部元件以及冷却剂收集器。这些不同的元件必须组装到热交换器中。平行取向并排列成矩阵的管用于在收集器之间传导液体冷却剂。布置在管的端部的两侧上的冷却剂收集器通常借助乙烯丙烯二烯单体密封元件(缩写为EPDM密封件)相对于管或管板密封。管、管板、散热片和侧部元件或者被制作成采用插塞方法的所谓的插塞冷却器，或者被完全焊接成所谓的焊接冷却器。

在保护气氛(缩写为CAB或保护气氛钎焊)中使用焊接方法时，管和散热片的基体相互连接，并且如果合适的话，还连接到作为收集器的金属元件的管板。在插塞方法中，通过使用机械组装程序或基体和收集器的MA避免了相邻结构金属零件的熔接(welding)或焊接(soldering)。

从冷却剂吸收热的空气沿管的外侧流动，并因此在管之间流动。布置在管之间的外侧上的散热片或肋用于增大空气侧热传递面积，从而提高热传递能力。

已知的冷却剂-空气热交换器对于快速改变冷却剂的温度具有不足的连续服务能力。在极端应用情况下，冷却剂-空气热交换器可能会迅速冷却到-20℃至-10℃范围内的温度，并且由于冷却剂回路中阀门的快速打开，可能会充入120℃的温度下的冷却剂。冷却剂-空气热交换器在此经受极端的温度变化并且经受热冲击。由于各个管的延时热膨胀，会产生极高的材料应力。

同时，由于它们在管和管板之间作为收集器的元件的摩擦支承连接，插塞冷却器具有抵抗冷却剂温度变化的高抵抗能力；但是，由于它们在管和散热片之间的摩擦锁定连接，它们的冷却能力也比焊接的冷却器低。另一方面，由于管和管板之间的刚性焊接连接，焊接的冷却器在温度变化以及其中所包含的各个管的热膨胀下的耐久性有限。