[发明专利]用于叠板式热交换器的叠板和相关的叠板式热交换器

说明书

本发明涉及一种用于机动车辆的用于叠板式热交换器(2)的叠板(1)，‑其具有入口(3)和出口(4)以及在入口(3)和出口(4)之间延伸的U形流动路径(5)，‑具有向纵向中心延伸的凸起的分隔腹板(6)，该分隔腹板在入口(3)和出口(4)之间延伸并形成U形流动路径(5)。对于本发明而言实质性的是，分隔腹板(6)包括至少一个U形突出部(7)和从分隔腹板(6)伸出的至少一个分隔腹板部分(8)。

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的用于叠板式热交换器的叠板。此外，本发明涉及一种具有至少两个这样的叠板的叠板式热交换器。

背景技术

叠板式热交换器是众所周知的，并且在许多应用中使用，例如制冷机、蒸发器、油冷却器、冷凝器等。这种叠板式热交换器具有热交换器块，该热交换器块上具有堆叠在彼此的顶上的、各自具有入口和出口的多个叠板。通常，各个叠板形成为相同的部分并且仅绕竖直轴线扭转180°地布置在彼此上且以此状态彼此焊接。此外，这些叠板中的每个叠板通常具有凸起的边缘，叠板通过该凸起的边缘被紧密焊接到位于上方和下方的叠板的边缘。流体流过叠板式冷却器的每个平面，带有传热流体的平面和带有吸热流体的平面交替地布置在彼此的顶上。为了能够实现尽可能高的热交换，希望由两个相邻的叠板限定的流动路径尽可能地长，这就是为什么经常要提供向纵向中心延伸的凸起的分隔腹板的原因，该分隔腹板迫使在每个平面中形成U形的流动路径。

然而，当这样的分隔腹板仅沿着纵向中心平面线性地延伸时，因为尤其是在直接邻近于分隔腹板延伸的区域中，出现了较低的流动阻力，该流动阻力引起较高的体积流，所以在流动路径中的全表面流动在某些条件下会被破坏。这尤其是在例如在流动路径中形成为折边的导流轮廓未被完全拉到分隔腹板时的情况下。当形成为折边的导流轮廓被拉到分隔腹板中以避免在该位置处的旁通流时，却在分隔腹板的区域中产生裂口，由此，一部分流体从入口经由该裂口抄近路到达出口并且由此也减少了传热功效。

因此，本发明解决了针对通常类型的叠板提出改进的或至少替代的实施方式的问题，其特别地克服了来自现有技术的已知的缺点。

发明内容

本发明基于总体思想：在用于迫使U形流动路径的、从叠板平面凸出的分隔腹板的区域中提供至少一个U形突出部和从分隔腹板伸出的至少一个分隔腹板部分，使得在叠板相对于彼此绕竖直轴线扭转180°并且叠板堆叠在彼此的顶上且彼此焊接的情况下，既不会有分隔腹板附近的旁通流，也不会有穿过分隔腹板的裂口以及由此所致的短路。通过这种方式，从入口流到出口的流体能够被迫使流过整个U形流动路径，因此获得高的传热功效。在将两个叠板布置为在绕垂直于叠板平面的竖直轴线扭转180°的同时堆叠在彼此的顶上并彼此焊接时，可以实现将叠板的每个凸起的U形突出部焊接到布置在该叠板上方或下方的叠板的分隔腹板部分的非凸起的周围区域，并由此实现连续且密封的分隔腹板。

在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，在流动路径的区域中设置有凸起的导流轮廓。这种凸起的导流轮廓例如能够形成为凸起部。通过这样的导流轮廓，特别是能够避免所谓的“死水区域”，并且因此迫使在流动路径中的均匀流动，由此能够实现特别高的热交换器功效。

在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，提供了至少两个U形突出部和从分隔腹板伸出的两个分隔腹板部分。通过这种方式，在两个相邻的叠板之间能够实现包括分隔腹板部分和U形突出部的分隔腹板的更为改进的紧密焊接。

实践中，将U形突出部布置在分隔腹板的一侧，并且将分隔腹板部分布置在分隔腹板的另一侧。通过这种方式，能够实现：在两个叠板绕垂直于板平面延伸的竖直轴线扭转180°地堆叠在彼此的顶上的情况下，将叠板的每个凸起的分隔腹板部分焊接到布置在该叠板上方或下方的叠板的U形突出部的非凸起的中央部分，并且由此实现了连续紧密的分隔腹板。

适合地，叠板由铝或金属薄板制成。特别是金属薄板成型部件的设计既提供了主要的制造优势，也同时提供了经济优势。当叠板由铝制成时，由于铝具有高导热系数，引出能够实现提高的热交换率。