專(zhuān)利名稱(chēng)：換熱器及制造方法
換熱器及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種換熱器，包括至少一個(gè)管和至少一個(gè)片，該換熱器用 于在第一冷卻介質(zhì)與第二冷卻介質(zhì)之間換熱，該第二冷卻介質(zhì)用于冷卻旋 轉(zhuǎn)的機(jī)器元件。此外，本發(fā)明還涉及一種適用于該換熱器的制造方法。
由現(xiàn)有技術(shù)公知了多種換熱器，這些換熱器通常也構(gòu)造成環(huán)狀。在大 多數(shù)應(yīng)用中，環(huán)狀的換熱器用于使流過(guò)這種換熱器的扁平管的第一冷卻介 質(zhì)借助于冷卻空氣冷卻，該冷卻空氣由鼓風(fēng)機(jī)或類(lèi)似裝置從內(nèi)向外(或者 反之)吹送通過(guò)設(shè)置在扁平管之間的冷卻肋。
在大多數(shù)情況下，扁平管也在其窄側(cè)上彎曲，以便可將多個(gè)扁平管彼
此并排地設(shè)置并且在其間安置用于徑向流動(dòng)的^^卻空氣的片或冷卻肋。DE 37 21 257 C2中描述了多個(gè)其它例子中的一個(gè)。
但也已經(jīng)提出了一種環(huán)狀的換熱器，該環(huán)狀的換熱器的扁平管在其寬 側(cè)上彎曲，這在制造技術(shù)上可較簡(jiǎn)單地實(shí)施。但在此情況下冷卻空氣在軸 向上流過(guò)設(shè)置在扁平管之間的片。這種例子可從DE 3 104 945的圖4中獲 知。
通常，環(huán)狀的換熱器裝備有圓形的或稍微橢圓形的管，這些管可比扁 平管更容易彎曲。片在那里通常是扁平肋，這些扁平肋具有孔，管在彎曲 之前插過(guò)這些孔。在圓形的管的情況下，參與換熱的面積比在扁平管的情 況下小，因此效率變差。
旋轉(zhuǎn)的機(jī)器元件例如可以是具有冷卻要求的離合器或制動(dòng)器。例如提 到這種通常被稱(chēng)為濕式離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，這種轉(zhuǎn)矩傳遞裝置通過(guò)冷 卻介質(zhì)、大多為油工作并且這種轉(zhuǎn)矩傳遞裝置通過(guò)其旋轉(zhuǎn)將冷卻介質(zhì)甩走。 冷卻介質(zhì)然后例如在殼體壁上流回到槽中并且可在那里冷卻下來(lái)。在該領(lǐng) 域中也存在多個(gè)公開(kāi)文獻(xiàn)。
本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種用于冷卻由旋轉(zhuǎn)的機(jī)器元件甩走的冷卻 介質(zhì)的換熱器，通過(guò)該換熱器可實(shí)現(xiàn)有效的冷卻。據(jù)此應(yīng)有助于在結(jié)構(gòu) 空間小的情況下借助于機(jī)器元件的功率傳遞可提高。
根據(jù)本發(fā)明的解決方案在換熱器方面從權(quán)利要求1的特征中得到。根 據(jù)本發(fā)明的制造方法存在于權(quán)利要求11。
該換熱器包括至少一個(gè)管、優(yōu)選扁平管和至少一個(gè)片，該換熱器用于 在第一冷卻介質(zhì)與第二冷卻介質(zhì)之間換熱，該第一冷卻介質(zhì)流過(guò)扁平管， 該第二冷卻介質(zhì)在離心力的作用下潤(rùn)濕該換熱器。第二冷卻介質(zhì)由此冷卻 下來(lái)并且供進(jìn)一步冷卻旋轉(zhuǎn)的機(jī)器元件使用，該旋轉(zhuǎn)的機(jī)器元件設(shè)置在殼 體中，其中，該換熱器大致構(gòu)造成環(huán)狀，基本上包圍著旋轉(zhuǎn)的機(jī)器元件并 且組合在該殼體中。
這樣構(gòu)造和設(shè)置的換熱器可實(shí)現(xiàn)第二冷卻介質(zhì)的主動(dòng)且有效的冷卻， 由此不僅有助于借助于旋轉(zhuǎn)的機(jī)器元件的功率傳遞可提高，而且有助于 在功率相同的情況下第二冷卻介質(zhì)的量或空間需求可降低。在功率傳遞較 大的情況下出現(xiàn)的較大的主要通過(guò)摩擦引起的損失熱量有效地傳遞和輸出 給第一冷卻介質(zhì)。在殼體中環(huán)狀的換熱器的空間需求相對(duì)小。術(shù)語(yǔ)"環(huán)狀 的"在當(dāng)前建議的意義下不僅應(yīng)意味著圓形的，而且包括任意適合基本上 包圍旋轉(zhuǎn)的機(jī)器元件的輪廓變化曲線(xiàn)。大致機(jī)器元件的圓周的一半應(yīng)至少 由換熱器圍住。但優(yōu)選換熱器繞至少幾乎機(jī)器元件的整個(gè)圓周延伸并且組 合在該機(jī)器元件的殼體中。
另外，根據(jù)一個(gè)有利的方面提出，所述至少一個(gè)扁平管在其寬側(cè)上構(gòu) 造成彎曲的，其中，在向內(nèi)指向的寬側(cè)上固定著片。在此涉及被第二冷卻 介質(zhì)潤(rùn)濕的側(cè)。扁平管在寬側(cè)上的彎曲眾所周知可較容易地實(shí)現(xiàn)。扁平管 的寬側(cè)由此大致平行于機(jī)器元件的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)設(shè)置。
可毫無(wú)問(wèn)題地使用多個(gè)彼此并排的在寬側(cè)上彎曲的扁平管。
也可使用一個(gè)或多個(gè)具有間隔開(kāi)設(shè)置在扁平管之間的肋的扁平管，其 中，扁平管在其窄側(cè)上彎曲。
根據(jù)另一個(gè)方面提出，片設(shè)置有一個(gè)設(shè)置有孔的襯里，該襯里大致平 行于扁平管的寬側(cè)延伸并且覆蓋所述片。襯里例如涉及板條。由此提高換 熱的強(qiáng)度。
這樣構(gòu)造和設(shè)置孔，使得第二冷卻介質(zhì)可流動(dòng)直到片和扁平管的寬側(cè) 并且再?gòu)钠鞒鰜?lái)。冷卻介質(zhì)也可在片的窄側(cè)上或在縱向邊緣上流出來(lái)， 因?yàn)檫吘壊槐赜筛采w裝置包圍。由此，在片中或在扁平管上第二冷卻介質(zhì)
的停留時(shí)間延長(zhǎng)，并且該第二冷卻介質(zhì)被更強(qiáng)地冷卻。
第二冷卻介質(zhì)流動(dòng)到一個(gè)槽中或類(lèi)似的收集池中，該第二冷卻介質(zhì)在
該槽或該收集池中可被旋轉(zhuǎn)的機(jī)器元件夠到。
在所述至少一個(gè)扁平管的至少一個(gè)端部上設(shè)置有一個(gè)用于輸入或輸出 第一冷卻介質(zhì)的端部腔。
優(yōu)選在所述至少一個(gè)扁平管的兩個(gè)端部上設(shè)置有端部腔。
此外也有利的是，在所述端部腔中的至少一個(gè)上設(shè)置有連板或類(lèi)似的 連接元件，以便使兩個(gè)端部腔彼此相連接。
在制造方面有利的是，第一冷卻介質(zhì)在所述至少一個(gè)扁平管中流動(dòng)， 所述至少一個(gè)扁平管或者是具有內(nèi)部嵌件的、釬焊的或熔焊的扁平管，或 者是借助于連續(xù)擠壓方法制造的扁平管。片具有波浪狀的輪廓變化曲線(xiàn)， 在波浪側(cè)壁中具有多個(gè)錯(cuò)位地設(shè)置的斷面，其中，波浪變化曲線(xiàn)相對(duì)于管 的延伸方向垂直地或傾斜地設(shè)置。這種片已由"油冷卻"領(lǐng)域公知。所述 片與上述襯里共同作用。襯里優(yōu)選是覆蓋板，該覆蓋板與片以及管一起被 釬焊。
一種用于制造換熱器的方法，該換熱器包括至少一個(gè)扁平管和至少一 個(gè)片，該方法包括下述方法步驟
a) 在所述至少一個(gè)扁平管的寬側(cè)上裝上一個(gè)片；
b) 將端部腔安置在扁平管的端部上； C)將這些件金屬連接；
d) 實(shí)施彎曲過(guò)程，以便產(chǎn)生環(huán)狀的換熱器；
e) 將該環(huán)狀的換熱器插入到殼體中，以便冷卻旋轉(zhuǎn)的機(jī)器元件的冷卻 介質(zhì)。
步驟a)可包括將設(shè)置有孔的襯里裝到片上。 可將端部腔在裝配過(guò)程中彼此相連接。
下面在一個(gè)實(shí)施例中參照附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。在該說(shuō)明中也可 包含其它有利的特征和作用。
圖1在原理上示出了換熱器在殼體中的組合。圖2示出了換熱器的具 有不同的管的三個(gè)局部。圖3示出了環(huán)狀的換熱器的立體視圖。圖4和圖5 示出了換熱器的端部腔的區(qū)域中的細(xì)節(jié)。圖6示出了片的三個(gè)可能布置。
圖7示出了襯里的可能構(gòu)型。
實(shí)施例中所示的換熱器包括一個(gè)唯一的扁平管1和一個(gè)片2。扁平管1 己在寬側(cè)IO上彎曲成環(huán)狀，其中，在實(shí)施例中示出了一個(gè)大致圓環(huán)狀的構(gòu) 型，但其中形狀構(gòu)型可幾乎任意適配。換熱器的一個(gè)有利的制造流程提出， 首先將一個(gè)直的扁平管1與一個(gè)片2相接合。根據(jù)圖2中的左側(cè)視圖a，在 扁平管1中可存在一個(gè)內(nèi)部嵌件。中間視圖b應(yīng)該是一個(gè)連續(xù)擠壓的多腔 管，右側(cè)視圖c是一個(gè)具有內(nèi)部的接片的扁平管。
在扁平管1的端部上各裝上一個(gè)端部腔30，在一個(gè)端部腔30上裝上一 個(gè)進(jìn)入接管31，在另一個(gè)端部腔30上裝上一個(gè)排出接管32。但視扁平管1 的所設(shè)置的通流型態(tài)而定，也可在扁平管1的一個(gè)端部上設(shè)置一個(gè)唯一的 具有分隔壁的端部腔30。扁平管l的另一個(gè)端部則可簡(jiǎn)單地封閉，其中， 在扁平管中于是可構(gòu)造用于第一冷卻介質(zhì)的去路和回路。然后將一個(gè)片2 貼靠在扁平管1的寬側(cè)10上。另外，在片2的另一個(gè)側(cè)上可添加或裝上一 個(gè)也用鋁板制成的覆蓋條21作為襯里。覆蓋條21大致平行于扁平管1的 寬側(cè)IO延伸，并且該覆蓋條具有多個(gè)孔20。該結(jié)構(gòu)接著在硬釬焊過(guò)程中彼 此相連接。然后，該結(jié)構(gòu)基本上借助于彎曲、借助于公知的拉彎方法達(dá)到 所需的形狀。圖3示出了具有大致圓形形狀的換熱器。但形狀也可以是橢 圓形的或具有突緣，其中，拉彎方法通過(guò)相應(yīng)的加工步驟來(lái)補(bǔ)充，以便提 供突緣(未示出)。
圖1中示出了總體結(jié)構(gòu)的一個(gè)局部，從該局部中可看到殼體4的一部 分，也可看到旋轉(zhuǎn)的機(jī)器元件3的一部分。殼體4包圍著旋轉(zhuǎn)的機(jī)器元件3。 換熱器安裝并且固定在殼體4中。片2以及(在該實(shí)施例中)覆蓋板21所 處的向內(nèi)指向的寬側(cè)10指向旋轉(zhuǎn)的機(jī)器元件3。
用于第一冷卻介質(zhì)的進(jìn)入接管和排出接管31、 32可在殼體4的外部與 軟管連接裝置或類(lèi)似裝置相連接(未示出)。也沒(méi)有示出油槽，旋轉(zhuǎn)的機(jī)器 元件3浸入到該油槽中。油是使旋轉(zhuǎn)的機(jī)器元件3冷卻的第二冷卻介質(zhì)。 通過(guò)旋轉(zhuǎn)，油被甩走，這在圖1中要借助于僅一些滴12來(lái)表示。待冷卻的 油通過(guò)孔20流動(dòng)到片2所處的空間中，強(qiáng)烈地被冷卻并且接著再向下流動(dòng) 到未示出的槽中。
在端部腔30上存在連板33,這些連板可彼此相連接，由此形成相對(duì)穩(wěn)定的換熱器結(jié)構(gòu)。圖4和圖5示出了其細(xì)節(jié)。連板33之間的連接例如可借 助于"鉗緊"來(lái)進(jìn)行。這種連接在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)被稱(chēng)作所謂的Tox連接。兩 個(gè)連板彼此疊置。然后將處于沖頭端面下方的材料壓到處于下方的連板的 側(cè)凹部中。僅示出了兩個(gè)Tox點(diǎn)35。這種連接方式簡(jiǎn)單、快速并且可靠。
圖6示出，作為成波浪的片2使用由油冷卻領(lǐng)域所公知的波浪片。在 左側(cè)視圖中，波浪的布置在水平方向上延伸。在中間視圖中，波浪垂直延 伸，即在扁平管1的延伸方向上延伸。在右側(cè)視圖中，波浪延伸方向相對(duì) 于縱向方向傾斜大致45。設(shè)置。通過(guò)這種簡(jiǎn)單且成本低廉的措施，可用期望 的方式來(lái)對(duì)換熱產(chǎn)生作用。圖7中示出了三個(gè)示例性的圖片，這些圖片的 不同點(diǎn)在于孔20的形狀和布置。孔20相對(duì)于襯里21的其余部分的面積份 額也可不同。應(yīng)該使得油保持與片2以及與扁平管1接觸較長(zhǎng)時(shí)間。
權(quán)利要求
1. 換熱器，包括至少一個(gè)管(1)和至少一個(gè)片(2)，該換熱器用于在第一冷卻介質(zhì)與第二冷卻介質(zhì)之間換熱，該第一冷卻介質(zhì)流過(guò)所述管(1)，該第二冷卻介質(zhì)在離心力的作用下潤(rùn)濕該換熱器，以便冷卻下來(lái)并且供進(jìn)一步冷卻旋轉(zhuǎn)的機(jī)器元件(3)使用，該旋轉(zhuǎn)的機(jī)器元件設(shè)置在殼體(4)中，其中，該換熱器大致構(gòu)造成環(huán)狀，基本上包圍著該旋轉(zhuǎn)的機(jī)器元件(3)并且組合在該殼體(4)中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的換熱器，其特征在于所述至少一個(gè)管(1)是扁 平管，所述扁平管在其寬側(cè)(10)上構(gòu)造成彎曲的，其中，在向內(nèi)指向的 寬側(cè)上固定著所述片(2)，其中，這些寬側(cè)(10)大致平行于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(R) 設(shè)置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1和2的換熱器，其特征在于所述片(2)設(shè)置有一 個(gè)設(shè)置有孔(20)的襯里(21)，該襯里大致平行于所述扁平管的寬側(cè)(10) 延伸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的換熱器，其特征在于:這樣構(gòu)造和設(shè)置這些孔(20)， 使得該第二冷卻介質(zhì)可流動(dòng)直到所述片(2)和所述扁平管(1)的寬側(cè)(10) 并且再?gòu)乃銎?2)流出來(lái)。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的換熱器，其特征在于該第二冷卻介質(zhì)流 動(dòng)到一個(gè)槽中或類(lèi)似的收集池中，該第二冷卻介質(zhì)在該槽或該收集池中可 被該旋轉(zhuǎn)的機(jī)器元件夠到。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的換熱器，其特征在于在所述至少一個(gè)扁平管(1)的一個(gè)端部上設(shè)置有一個(gè)用于輸入和輸出該第一冷卻介質(zhì)的端部腔(30)。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求1至5中一項(xiàng)的換熱器，其特征在于在所述至少 一個(gè)扁平管(1)的兩個(gè)端部上設(shè)置有端部腔(30)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的換熱器，其特征在于在所述端部腔(30)中的至 少一個(gè)上設(shè)置有連板或類(lèi)似的連接元件，以便使兩個(gè)端部腔(30)彼此相 連接。
9. 根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的換熱器，其特征在于該第一冷卻介質(zhì)在 所述至少一個(gè)扁平管(1)中流動(dòng)，所述至少一個(gè)扁平管或者是具有內(nèi)部嵌 件的、釬焊的或熔焊的扁平管(1)，或者是借助于連續(xù)擠壓方法制造的扁 平管。
10. 根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的換熱器，其特征在于所述片(2)具有 波浪狀的輪廓變化曲線(xiàn)，在波浪側(cè)壁中具有多個(gè)錯(cuò)位地設(shè)置的斷面，其中， 波浪變化曲線(xiàn)相對(duì)于所述管(1)的延伸方向垂直地或傾斜地設(shè)置。
11. 用于制造根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的換熱器的方法，該換熱器包括 至少一個(gè)管和至少一個(gè)片，該方法包括下述方法步驟a) 在所述至少一個(gè)扁平管(1)的寬側(cè)(10)上裝上一個(gè)片(2)，b) 將端部腔(30)安置在所述扁平管(1)的端部上，c) 將這些件金屬連接，d) 實(shí)施彎曲過(guò)程，以便產(chǎn)生環(huán)狀的換熱器，e) 將該環(huán)狀的換熱器插入到殼體(4)中，以便冷卻用于旋轉(zhuǎn)的機(jī)器 元件(3)的冷卻介質(zhì)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于步驟a)包括將設(shè)置有孔的 襯里(21)裝到所述片(2)上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12的方法，其特征在于將所述端部腔(30) 按照需求彼此相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種換熱器，包括至少一個(gè)管(1)和至少一個(gè)片(2)，該換熱器用于在第一冷卻介質(zhì)與第二冷卻介質(zhì)之間換熱，該第一冷卻介質(zhì)流過(guò)所述管(1)，該第二冷卻介質(zhì)在離心力的作用下潤(rùn)濕該換熱器，以便冷卻下來(lái)并且供進(jìn)一步冷卻旋轉(zhuǎn)的機(jī)器元件(3)使用，該旋轉(zhuǎn)的機(jī)器元件設(shè)置在殼體(4)中，其中，該換熱器大致構(gòu)造成環(huán)狀，基本上包圍著該旋轉(zhuǎn)的機(jī)器元件(3)并且組合在該殼體(4)中。
文檔編號(hào)F28D3/02GK101389919SQ200780006589
公開(kāi)日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2007年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月25日
發(fā)明者I·阿格納, J·阿諾爾德, O·諾爾, R·克辛格, V·布羅斯特 申請(qǐng)人:盧克摩擦片和離合器兩合公司;摩丁制造公司