[发明专利]换热器

说明书

本发明涉及一种换热器(1)，特别用于机动车(3)中的内燃机(2)，该换热器被提供有根据行驶速度变化的冷却空气质量流(11)，并且具有换热器块(4)，该换热器块具有扁管(5)，该扁管分别在纵向端侧被容纳在管板(7)的相关通道开口(6)中，并且形成冷却剂通路，该换热器还具有水箱(8)，该水箱与相应的管板(7)连接，并且形成冷却剂收集器。本发明的特征在于在管板(7)的外边缘(10)或外边缘区域(10’)上设置有附加元件(18)，该附加元件导致管板(7)相对于至少一个流入侧(19)，即相对于冷却空气质量流(11)被至少部分地覆盖。由此减小热负荷。

技术领域

本发明涉及一种换热器，该换热器具有包括扁管的换热器块，该扁管分别在纵向端侧被容纳在管板的相关通道开口中并且形成冷却剂通路。此外，本发明涉及一种具有这种换热器的内燃机。

背景技术

通用的换热器是众所周知的，并且如今安装在几乎每辆具有内燃机的机动车中。这种换热器包括多个扁管，在所述扁管之间设置有换热器元件，例如波纹形翅片，并且所述扁管与换热器元件交替地彼此堆叠。用所述方式形成的叠层在两侧由侧部封闭，该侧部与扁管一起分别在纵向端侧固定的管板上或管板中。管板与水箱一起形成冷却剂收集器，使得冷却剂通路的一部分从一个冷却剂收集器通过扁管到达另一个冷却剂收集器。冷却冷却剂的空气在扁管之间正交地流动。通常，扁管自身是由铝板折叠和/或焊接的，并且通常包括至少一个折叠部或隔板，该折叠部或隔板将扁管中冷却剂的流动通道分成至少两个腔室。

此外，在换热器运行时作用于扁管的交变热负荷取决于在扁管的折叠部或隔板与在纵向端侧上围住扁管的管板的外边缘区域或外边缘之间的温差。温差越高，作用在折叠部或隔板上的应力也越高。在行驶时，管板的外边缘区域或外边缘的温度根据相应的行驶速度改变，并且同时根据机动车的发动机舱中的几何条件改变。相反，扁管的折叠区域或隔板区域的温度在冷却剂入口侧经常保持相对恒定，因为换热器通常提供有恒定的低热冷却剂泄漏流量。

在扁管的折叠区域或隔板区域的相对恒定温度下，通过管板的温度的改变，在所述两个区域之间的局部温度梯度特别地在换热器的冷却剂入口侧上出现，因此通过彼此牢固连接的部件管板和扁管的不同热膨胀，可能会出现热负荷。扁管的折叠区域或隔板区域在周围管板的冷却和热收缩时受到压缩应力，结果是在扁管的薄壁材料中会出现裂缝，该裂缝能够在足够频繁和高的负荷下最终导致冷却剂泄漏，并且因此导致换热器的故障，必须不惜任何代价避免换热器的故障。

因此，本发明致力于为通用类型的换热器提出改进的或至少可替代的实施方式，通过该实施方式，特别地能够减小在工作期间在扁管与管板之间产生的温度梯度，并且因此避免从现有技术已知的缺点。

发明内容

本发明基于以下总体构思：通过附加元件保护机动车中的换热器的管板的外边缘或外边缘区域免受逆风的直接流入的影响，从而在此实现相对恒定的温度，因此能够在所述外边缘或外边缘区域与扁管的折叠部或隔板之间保持较低的温度梯度。扁管的折叠区域或隔板区域中的温度相对恒定，特别是因为始终有一定的冷却剂泄漏流流动。然而在安装在机动车中的换热器中，管板的外边缘区域或外边缘根据行驶速度暴露于不同的逆风，并且因此暴露于冷却空气质量流，因此能够在所述外边缘与扁管的折叠区域或隔板区域之间形成较大的温度梯度。根据本发明的换热器包括具有前述扁管的换热器块，该扁管分别在纵向端侧被容纳在管板的相关通道开口(例如通孔)中，并且形成冷却剂通路的一部分。水箱分别与相应的管板连接，其中管板和连接到该管板的水箱形成冷却剂收集器。根据本发明，在管板的外边缘或外边缘区域上设置有附加元件，该附加元件导致管板相对于至少一个流入侧，即相对于冷却空气质量流被至少部分地覆盖。因此，特别能够减少管板的与逆风有关的强冷却。