[发明专利]集管箱和相应的热交换器

说明书

本发明涉及一种用于机械组装的热交换器的集管箱(5)，特别地用于机动车辆，所述热交换器(1)包括机械组装的热交换芯束(3)，并且包括具有两个端部管(31)的至少一排管(31)，在所述至少一排的每一端部处有一个端部管(31)，这些管(31)分别包括旨在通向集管箱(5)的内部容积的端部(311)。根据本发明，集管箱(5)包括至少一个端部止动件(55)，该端部止动件(55)被配置为面向相关联的端部管(31)的端部(311)的内表面定位并与所述内表面配合以防止所述管(31)沿着朝向所述集管箱(5)的内部容积的方向移动。

背景技术

本发明涉及热交换器领域，特别地涉及用于机动车辆的热交换器。本发明尤其涉及用于这种热交换器的集管箱(header tank)。

更具体地，本发明涉及被称为机械热交换器的热交换器，尤其是散热器，尤其是冷却散热器。在此种情况下，热交换器的元件被机械地组装，即在环境温度下，例如使用压接、锻造、扣件固定或其他形式的机械连接，并且不包括钎焊，也就是说没有添加材料。

热交换器通常包括热交换芯束和至少一个(通常两个)集管箱或壳体，用于分配传热流体。

所述热交换芯束包括布置成一排或多排的多个管，例如扁平管，所述传热流体旨在流过所述多个管。每排管包括两个端部管，在所述排的每一个端部有一个端部管。在管之间还可以设置热交换元件，例如翅片(fins)，以改善热交换。翅片通常彼此平行且垂直于管放置。因此，翅片上设有孔，管可以穿过这些孔。热交换芯束通过机械方式固定在一起。为此，将例如锻造工具的工具引入到管中，以使管的壁变形并且将其强制地贴在(forciblyapply them against)翅片上的孔上。

在已知的方式中，每个集管箱都包括容纳管的端部的集管板。集管板上盖有一个盖，以闭合集管箱。

在机械类型的交换器中，将密封垫圈安装在集管板上也是已知的，并且管的端部同样穿过该垫圈。使用称为扩口(flaring)的锻造操作(swaging operation)将管和每个集管板机械地组装，该操作包括对各个端部进行扩口，以压缩密封垫圈。

但是，这种机械热交换器不能表现出机械强度特性，尤其是不能表现出足以承受压力循环的特性。具体地，在传热流体施加的压力的作用下，管膨胀，从而导致翅片变形，尤其是在其端部可能弯曲。随着管的收缩，翅片的变形的端部可能会卡在至少一个端部管上，并导致其移动，尤其是向上移向集管箱的内部容积。因此，端部管的扩口端进一步远离密封垫圈，并且不再确保密封。

因此，为了确保密封，重要的是防止端部管朝向集管箱的内部移动。

为了克服这些缺点，已经设想提供一种端部止动件，该端部止动件配置为在端部管朝向集管箱的内部容积移动的情况下抵靠端部管的边缘面。

然而，扁平管的厚度较小，通常小于一毫米厚，例如具有约0.3毫米至0.2毫米的量级的厚度。特别地，非常薄的扁平管，尤其是具有0.20毫米至0.25毫米的厚度的扁平管，不能承受由这种抵靠施加的力。为了停止端部管的移动，这种端部止动件抵靠在端部管的端面上的小表面区域上，并伸入端部管中导致其变形。因此不再保证密封。

另外，该解决方案需要考虑管的长度上的公差，该公差例如为3毫米的量级，这意味着，端部止动件必须允许至少该量的移动，以使得集管箱能够与热交换芯束组装在一起，而不会损坏更长的管。

发明内容

因此，本发明的目的是通过提出一种能够响应压力限制同时减少泄漏风险的热交换器来至少部分减轻现有技术的这些问题。

为此，本发明的一个主题是一种用于机械组装的热交换器集管箱，特别地用于机动车辆，所述热交换器包括机械组装的热交换芯束，并且包括具有两个端部管的至少一排管，在所述至少一排的每一端部处有一个端部管，这些管分别包括旨在通向集管箱的内部容积的端部。