專利名稱：廢氣熱交換器及其制造方法
技術領域：
本發明涉及專利DE-A19907的權利要求1前序部分所描述的一種汽車廢氣熱交換器。本發明還涉及這種廢氣熱交換器的制造方法。
背景技術：
專利DE-A19907163公開了一種焊接而成的廢氣熱交換器，它由一個外殼、一個管束和管板組成，其中，管子的端部被焊入到管板中，而管板則是通過環形焊縫與外殼焊接在一起。在焊接時管子端部的正面進入到管板中，而管板則是沿著其周邊與外殼焊接在一起，也就是說，進行焊接的激光束與管軸心垂直。在這一過程中，激光束或者圍繞著殼體移動，或者激光束保持不動，殼體圍繞著自身的縱向軸心轉動。由于這兩種不同的焊接方向(按照激光束的方向)，就有必要對工件即熱交換器組件分別進行兩次夾緊。這樣就增加制造成本。此外，在目前已知的制造方法中，熱交換器組件，在只有定好了環形焊縫的位置之后才能將外殼按照長度落料，還要進行一次激光切割。這又增加了制造成本。
發明內容
本發明的目的是改進本說明書開頭所提及的那種廢氣熱交換器的焊接構造。本發明的另一目的是提供廢氣熱交換器的一種簡單制造方法，特別是一種簡單的焊接方法。
上述目的可通過權利要求1和3的特征部分實現。按照前述特征，可以通過一次夾緊，也就是說在一個工序內對熱交換器組件進行兩種焊接，即管/管板連接和管板/外殼連接。兩條焊縫均可以以熱交換器組件的端面為起始處，這樣，就不必改變熱交換器的夾緊方式。此外，還取消了通過切割焊來定尺寸截取外殼的工序，因為在焊接前就已經將外殼按照長度落料。
按照本發明的一個具有優點的實施方式，管板為罐狀，也就是說其邊緣向上翻起并與外殼平整地靠在一起，這樣就可以相對簡單地通過一條環形焊縫將管板與外殼焊接在一起。
按照本發明，這種制造方法通過減少制造時間來降低廢氣熱交換器的單位成本。熱交換器組件由管子、管板和外殼組成，它被首先裝配，在這一過程中，外殼已按長度落料。之后將熱交換器組件夾緊，通過一條周邊焊縫和若干條管焊縫將其焊接在一起。由于焊接均在同一個面即端面上進行，那么所有的焊縫可以互相平行，也就是說，所有焊縫上的焊接可以同時進行。這又減少了制造時間。
下面結合附圖及實施例來詳細說明本發明。
圖1為一個廢氣熱交換器，圖2一個廢氣熱交換器端面的截面圖，圖3為圖2中所示的X局部放大圖，圖4為廢氣熱交換器的部件分解圖，圖5為在端面焊接周邊焊縫，以及圖6為在端面焊接管/管板焊縫。
具體實施例方式
圖1中所示為一個廢氣熱交換器1，它可用作廢氣再循環過程中將廢氣在中間冷卻的廢氣散熱器。外殼2由不銹鋼板制成，從其截面上看，它帶有兩個較寬的端面區域3和4，這兩個端面上各自有一個制冷劑進口和出口5、6。在位于圖中右部的端面區3中有一塊管板7，在它上面均勻布置著矩形孔洞8，未在圖中顯示出的管束的管子端部則插入到這些孔洞中。
圖2為圖1中的端面區域3穿過制冷劑開口6的一個截面。管板7平整地插入到外殼2上的這一端面區域中，形成了一個共同的閉合面9。廢氣管10插入到管板7的孔洞8中，在這里只顯示了整個管束的若干根管子10。廢氣管10的里面有廢氣通過，而制冷劑則在外面環繞它流動，這里的制冷劑來自于未在圖中顯示的汽車內燃發動機的制冷劑循環。
圖3為圖2中所示的X局部放大圖，即管板7的端面邊緣區和外殼2的端面區。管板的7的邊緣區有一條向上翻起大約成直角的邊7a，這條邊沿著周長貼在端部區域3的內側3a上，并與外殼2或其端部3b在端面9上齊平。管板7的邊7a和外殼2的端部3b通過一條端面上的焊縫，即所謂的周邊焊縫11，密封地連接在一起。周邊焊縫11的深度為t。所述管10的端部10a與管板7基本齊平，并通過一條焊縫12與管板7連接在一起。焊縫12的深度相當于管板7的總厚度。也可以選擇對管端10a進行鑲焊，在圖中這一條焊縫為12’，其深度較淺。以同樣的方式將所有的管子10與管板7用焊縫連接起來。焊縫11和12或12’均位于廢氣熱交換器1的端面上，這將在下面給予詳細的說明。
圖4所示為一個稍微變化的廢氣熱交換器20，它擁有外殼21，兩個管板22，23以及一個由9根廢氣管24組成的管束25，所有這些都顯示在該部件分解圖上。廢氣熱交換器1或20的制造只采用以下方式首先將由外殼20、管束25和管板22、23構成的熱交換器組件用機械方式連接或裝配在一起。其中，將管端插入到管板22、23，并將其插入到外殼20的端面中。如前說述，外殼20已按長度落料。
圖5為一個已裝配好的熱交換器組件20’，它被一個未在圖中顯示的夾具垂直夾住。在管板23之上，也就是說在塊20’的端面延長線上有一個激光焊接裝置26，在示意圖中用橢圓表示。從焊接裝置26中發出激光27，它沿著圖3所示的周邊焊縫11行進，將管板7和外殼2連接起來。在這里激光束可以是垂直的，也可以與熱交換器組件的軸心之間有一個小角度。
圖6是一個焊接裝置28，從這一焊接裝置發出一條激光束29對準熱交換器組件20”的端面。
激光束29沿著各管端的周邊行進，并形成焊縫12(見附圖3)。為了簡化附圖，這里只畫出了一條激光束，但若干激光束也可以同時工作，也就是說，最多相當于管子10的數量。圖6中的熱交換器20”也同樣被一個未在圖中顯示的夾具夾住，如同圖5所示。在焊接焊縫11和12時只需要將熱交換器20’或20”夾緊一次。這兩條焊縫11和12不需先后焊接，而是同步進行，也就是說，基本同時進行，這樣就可以減少制造時間。
權利要求
1.用于汽車的廢氣熱交換器，包括一個由廢氣管(10)形成的管束，它在端面上與管板(7)焊接在一起，還有一個外殼(2)，它與管板(7)焊接在一起，其特征在于管板(7)通過一條布置在端面的整齊的周邊焊縫(11)與外殼(2，3b)焊接在一起。
2.按照權利要求1所述的廢氣熱交換器，其特征在于，管板(7)具有一條向上翻起的邊(7a)，外殼則具有端部(3b)，邊緣(7a)和端部(3b)齊平并通過焊縫(11)連接在一起。
3.用于制造符合權利要求1或2所述的廢氣熱交換器的方法，其特征在于，-管子(24)、管板(22、23)和外殼(21)被連接成一個熱交換器組件(22、23)；-該熱交換器組件(20′、20″)由一個夾具夾住；-該外殼(21)和管板(22，23)以及管子(24)和管板(22、23)在端面上被一次夾緊并相互焊接在一起。
4.按照權利要求3所述的熱交換器，其特征在于，端面上的焊接由至少一個激光束(27，29)完成。
全文摘要
本發明涉及一種用于機動車的廢氣熱交換器，包括一個由廢氣管形成的 管束，它在端面上與管板焊接在一起，還有一個與管板焊接在一起的外殼。按照本發明，管板通過周邊焊縫與外殼焊接在一起。
文檔編號F28F9/02GK1659368SQ03813781
公開日2005年8月24日 申請日期2003年6月23日 優先權日2002年6月25日
發明者斯特芬·布呂納, 托馬斯·巴赫納, 貝恩德·格呂嫩瓦爾德, 約阿希姆·舍梅爾 申請人:貝洱兩合公司