热交换器装置、尤其是用于车辆加热器的热交换器装置 |
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| 申请号 | CN201310566057.3 | 申请日 | 2013-11-14 | 公开(公告)号 | CN103808008B | 公开(公告)日 | 2017-11-21 |
| 申请人 | 埃贝斯佩歇气候控制系统有限责任两合公司; | 发明人 | M·洪堡; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 热交换器 装置、尤其是用于车辆加热器的热交换器装置，包括罐状的具有内壁（22、24）和外壁（18、20）的热交换器壳体（12），在内壁（22、24）和外壁（18、20）之间形成载热介质流动空间，其中，在外壁（18、20）上设置有第一穿流口（54），并且连接到该第一穿流口上地设置有与外壁（18、20）一体构造的用于载热介质 泵 的 泵壳 体（58）。 | ||||||
| 权利要求 | 1.热交换器装置，包括罐状的具有内壁(22、24)和外壁(18、20)的热交换器壳体(12)，在内壁(22、24)和外壁(18、20)之间形成载热介质流动空间，其中，在外壁(18、20)上设置有第一穿流口(54)，并且连接到该第一穿流口上地设置有与外壁(18、20)一体构造的用于载热介质泵的泵壳体(58)，在外壁(18、20)上设置有第二穿流口(56)，所述热交换器壳体(12)沿壳体纵轴线(L)的方向延伸并且包括具有内周边壁(22)和内底壁(24)的内侧壳体部件(16)和具有外周边壁(18)和外底壁(20)的外侧壳体部件(14)，其中，第一穿流口(54)和第二穿流口(56)设置在外周边壁(18)上，所述第一穿流口(54)和所述第二穿流口(56)在外周边壁(18)的远离外底壁(20)的轴向端部区域(44)中设置在外周边壁(18)的第一周边区域(40)中，其中，在关于壳体纵轴线(L)与该第一周边区域(40)相对置的第二周边区域(42)中，外周边壁(18)从外底壁(20)出发具有比在第一周边区域(40)中短的轴向延伸长度。 |
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| 说明书全文 | 热交换器装置、尤其是用于车辆加热器的热交换器装置技术领域[0001] 本发明涉及一种热交换器装置、尤其是用于车辆加热器的热交换器装置，包括罐状的具有内壁和外壁的热交换器壳体，在内壁和外壁之间形成载热介质流动空间。 背景技术[0002] 这种热交换器装置由EP 0 916 908 B1公开。该热交换器装置的罐状热交换器壳体包括一个具有外周边壁和外底壁的外侧壳体部件以及一个具有内周边壁和内底壁的内侧壳体部件。在外侧壳体部件上设置有接管，通过所述接管可向载热介质流动空间中供应待导入的载热介质例如水并将其从载热介质流动空间中排出。一个环状的外周边壁区段与内侧壳体部件的内周边壁一体连接，该环状的外周边壁区段一方面需要与外侧壳体部件的外周边壁连接以便流体密封地包围载热介质流动空间。另一方面该外周边壁区段和内周边壁一起限定载热介质流动空间的一个环状区域，通入壳体装置的内空间中的废气穿流接管穿过该环状区域。 [0003] 具有这种结构的燃料驱动的车辆加热器例如可用于例如在DE 102006 012 212 A1的图1中示出的车辆加热系统中。在这种车辆加热系统中，可根据温度和根据压力将待加热的介质、在此为内燃机冷却剂回路中的冷却液通过不同的流动路径引导。为此在通往热交换器装置载热介质流动空间的入口和离开载热介质流动空间的出口之间建立流动连接，该流动连接可通过一个不仅根据压力而且根据温度工作的阀装置释放或阻断。通过这种方式载热介质例如可仅被引导通过用于加热待导入车辆内空间中的空气的车辆热交换器，而不通过内燃机，或附加地也通过内燃机，或仅通过车辆热交换器和内燃机，但基本上不通过热交换器装置。 发明内容[0004] 本发明的任务在于，提供一种尤其是用于车辆加热器或用于集成到车辆加热系统中的结构紧凑的热交换器装置。 [0005] 根据本发明，该任务通过一种热交换器装置、尤其是用于车辆加热器的热交换器装置来解决，其包括罐状的具有内壁和外壁的热交换器壳体，在内壁和外壁之间形成载热介质流动空间，其中，在外壁上设置有第一穿流口，并且连接到该第一穿流口上地设置有与外壁一体构造的用于载热介质泵的泵壳体。 [0006] 在根据本发明的结构中，用于载热介质泵的泵壳体构成热交换器壳体的一体的组成部分。这实现了紧凑的结构并且使得不需要将壳体连接到热交换器壳体上的附加安装步骤。 [0007] 例如第一穿流口可通过第一穿流接管提供，由此泵壳体可通过该穿流接管与热交换器壳体连接。 [0008] 在此可以下述方式进一步简化该结构：第一穿流接管与外壁一体构造并且泵壳体与第一穿流接管一体构造。 [0010] 在一种尤其有利于载热介质泵的安装的设置中规定，泵壳体在周边壁的区域中连接到第一穿流口上。 [0011] 为了能够使泵壳体本身与用于载热介质的流动回路连接，提出，管道接管连接到泵壳体上。为了使用于连接到载热介质回路上的管道接管易于接近，提出，管道接管在底壁的区域中连接到泵壳体上。 [0012] 通过下述方式可进一步简化整体结构：管道接管与泵壳体一体构造。为了以定义的方式实现载热介质的供应和排出，提出，在外壁上设置有第二穿流口，所述第二穿流口优选通过第二穿流接管提供。 [0013] 尤其是当根据本发明的热交换器装置设置用于集成到例如由DE10 2006 012 212 A1公开的车辆加热系统中时，有利的是，跨接管道将第一穿流口与第二穿流口连接、优选将管道接管与第二穿流口连接。 [0014] 具有为了提供载热介质流动空间而双层壁式构造的热交换器壳体的罐状结构可以以下述方式简单地实现：热交换器壳体沿壳体纵轴线的方向延伸并且包括具有内周边壁和内底壁的内侧壳体部件和具有外周边壁和外底壁的外侧壳体部件，其中，第一穿流口或/和第二穿流口设置在外周边壁上。 [0015] 由于外侧壳体部件（在其上作为一体的组成部分也可设置泵壳体）承受相对小的热负荷，所以外侧壳体部件可——优选与第一或/和第二穿流接管一起——构造为塑料注塑件，以便获得非常轻并且低成本的结构。内侧壳体部件（其尤其是因为与相对热的燃烧废气直接接触而承受较强的热负荷）可——优选与设置在内侧壳体部件上的废气穿流接管一起——构造为例如以铝材料的金属压铸件。 [0016] 尤其是当壳体部件应作为浇注件被提供时，在一个浇注方法中相对简单地制出所述壳体部件及一体设置在其上的不同组件、尤其是泵壳体的可能性通过下述方式得以辅助：在内侧壳体部件的内周边壁上设置有在轴向上限定载热介质流动空间的端面，所述端面关于壳体纵轴线倾斜设置，并且外侧壳体部件的外周边壁在远离外底壁的轴向端部区域中倾斜地终止并且在所述端面的区域中与内侧壳体部件连接，优选这样连接，使得载热介质流动空间径向向外基本上仅通过外侧壳体部件的外周边壁限定。 [0017] 在另一种对于浇注方法的实施、尤其是泵壳体的一体连接而言有利的方案中提出，第一穿流口在外周边壁的远离外底壁的轴向端部区域中设置在外周边壁的第一周边区域内，其中，在关于壳体纵轴线与该第一周边区域相对置的第二周边区域中，外周边壁从外底壁出发具有比在第一周边区域中较短的轴向延伸长度。 [0019] 下面借助附图详细说明本发明。附图如下： [0020] 图1以分解图和侧视图示出构造有外侧壳体部件和内侧壳体部件的热交换器装置； [0021] 图2示出沿图1中观察方向II观察的图1的热交换器装置的外侧壳体部件； [0022] 图3示出沿图2中观察方向III观察的外侧壳体部件； [0023] 图4示出沿图1中观察方向IV观察的图1的热交换器装置的外侧壳体部件； [0024] 图5示出具有备选结构的外侧壳体部件的相应于图2的视图； [0025] 图6示出沿图5中观察方向VI观察的图5的外侧壳体部件； [0026] 图7为外侧壳体部件的备选实施方式的相应于图3和6的视图。 具体实施方式[0027] 图1中示出整体上以附图标记10表示的用于车辆加热器的热交换器装置。所述热交换器装置包括总体上以罐状结构构造的热交换器壳体12，所述热交换器壳体具有一个外侧壳体部件14和一个内侧壳体部件16。外侧壳体部件14构造有沿壳体纵轴线L方向延伸的外周边壁18和外底壁20。内侧壳体部件16构造有同样沿壳体纵轴线L方向延伸的内周边壁22和内底壁24。在组装状态中，两个罐状的壳体部件14、16相互嵌套，使得在一方面外周边壁18和外底壁20和另一方面内周边壁22和内底壁24之间通过双层壁结构形成载热介质流动空间。 [0028] 在燃烧器区域中产生的热的燃烧废气在热交换器壳体10或者内侧壳体部件16的内空间26中流动，在此在内周边壁22和在附图中未示出的焰管之间形成废气流动空间。从焰管排出的燃烧废气在内底壁24上径向向外转向并且在废气流动空间中向内侧壳体部件22的背离内底壁24的轴向端部区域28的方向流动。在该轴向端部区域28中，内空间26或者说废气流动空间例如通过一个用于连接到燃烧器区域上的板状封闭机构封闭。燃烧废气通过构造在内侧壳体部件16的废气穿流接管30中的出口32离开内空间26。 [0029] 废气穿流接管30构成内侧壳体部件16的一体的组成部分并且位于在两个壳体部件14、16之间形成的载热介质流动空间之外的区域中。载热介质流动空间通过内侧壳体部件16的一个端面34轴向限定。所述端面34由内周边壁22的外周边的一个例如台阶状的径向扩宽部构成并且关于壳体纵轴线L倾斜。因此，在内周边壁22的外周边的基本上圆形的设计中，端面34具有大致椭圆的形状。基于端面34的倾斜，该端面在内周边壁22的第一周边区域36中比在关于壳体纵轴线L与第一周边区域36基本上径向对置的第二周边区域38中相对于内底壁24具有更大的轴向距离。因此在第二周边区域38中提供了足够的轴向空间，以便在那里设置开口32或者废气穿流接管30。 [0030] 在外侧壳体部件14上这样构造外周边壁18，使得从外底壁20出发，外周边壁在第一周边区域40中比在关于壳体纵轴线L与第一周边区域40基本上径向对置的第二周边区域42中具有更大的轴向延伸。基于这种不同的轴向延伸，第一壳体部件14在远离外底壁20的轴向端部区域44中倾斜地终止，其中，关于壳体纵轴线L的倾斜角度基本上等于在内侧壳体部件16上的端面34的倾斜角度。在组装状态中，外侧壳体部件14以其轴向端部区域44与内侧壳体部件16在端面34的区域中连接。为此可在内侧壳体部件16上邻接端面34地设置整体以附图标记46表示的安装台阶。互补的安装台阶48例如也可设置在外周边壁18的轴向端部区域44中。 [0031] 由此产生一种整体结构，在其中载热介质流动空间在轴向上通过端面34限定、径向向内通过内周边壁22限定并且径向向外基本上仅通过外周边壁18限定。由于不是必须在内侧壳体部件16上在轴向限定载热介质流动空间的端面34的区域中构造侧凹，所述侧凹仅通过内侧壳体部件16限定地提供载热介质流动空间的附加区域，所以可在一个浇注过程、例如金属压铸方法中制造整体结构相对简单的内侧壳体部件16。但要指出，可能情况下例如可在内周边壁22的第一周边区域36附近在端面34中构造侧凹区域，所述侧凹区域出于流动技术原因例如可能有利于载热介质的流入或流出。在此还是保留这样的结构，其中废气穿流接管30未被载热介质绕流，而是完全位于载热介质流动空间之外。 [0032] 在外侧壳体部件14的外周边壁18上彼此隔开周边距离地设置有两个穿流接管50、52。所述穿流接管在外周边壁18的第一周边区域40的区域中基本上彼此平行延伸并且分别构成朝向载热介质流动空间开口的穿流口54、56。 [0033] 借助第一穿流接管50，设置一个整体上以附图标记58表示的用于载热介质泵的泵壳体。泵壳体58本身具有基本上罐状的结构并且包括周边壁60和底壁62。泵壳体58朝向外底壁14的方向轴向开口。可从这一侧向泵壳体58中放入附图中未示出的泵轮，所述泵轮支承在在附图中以虚线示出的泵马达64的驱动轴上。泵轮因此围绕旋转轴线旋转，所述旋转轴线基本上平行于壳体纵轴线L并且可将载热介质、例如水通过第一穿流接管50或第一穿流口54输送到载热介质流动空间中。 [0034] 在泵壳体58的底壁62上例如居中地从底壁并且有利地基本上平行于壳体纵轴线L地延伸有一个管道接管66。相应地，在例如可构造成弯曲的或者L形的形状的第二穿流接管52上构成有一个管道接管68。借助这两个管道接管66、68，热交换器装置10可连接到载热介质回路的连接管道上、即例如车辆中的冷却剂回路上。 [0035] 在图1和4中清晰可见，由于两个穿流接管定位于外周边壁18的第一周边区域40中，两个穿流口54、56位于这样的轴向区域中，该轴向区域在关于壳体纵轴线L相对置的一侧上不被外周边壁18的第二周边区域42覆盖。这使得在浇注过程中制造外侧壳体部件14时可相对简单地放入或取出设置用于提供两个穿流接管50、52或穿流口54、56的浇注模具件。基于外周边壁18在轴向端部区域44中的倾斜端部和这样的情况，即，两个穿流接管50、52定位于该轴向端部区域44中，即处于废气穿流接管30同样所在的轴向端部区域中，可将外侧壳体部件14与泵壳体58、两个穿流接管50、52及管道接管66、68一起提供为唯一的构件，在其中上述组件彼此一体连接。这避免了附加的安装过程和可导致泄漏产生的连接区域。与以下情况相结合，即，泵壳体58或者两个穿流接管50、52与废气穿流接管30处于相同的轴向区域中、即与废气穿流接管至少局部地轴向重合，可获得紧凑的结构，该结构使得在车辆内狭窄的结构空间中也能够进行安装。 [0036] 图5和6示出外侧壳体部件14的一种变型方案。在该实施方式中，设置在泵壳体58上的管道接管66和设置在第二穿流接管52上的管道接管68通过一个跨接管道70彼此连接。这意味着，第一穿流口54通过管道接管66以及通过跨接管道70与第二穿流接管52的第二穿流口56连接或可与第二穿流接管的第二穿流口连接。另外，这样构造管道接管70，使得其具有两个连接区域72、74。例如在连接区域72中可连接离开内燃机水套的管道，而在连接区域 74中可连接通往车辆热交换器的管道。在实施浇注方法时，跨接管道70可与两个管道接管 66、68构造成一体的。在此可能需要的是，为了取出模具件，将跨接管道70的例如突出于管道接管68的端部区域76构造成开口的并且事后通过封闭元件在那里实现流体密封的封闭。 [0037] 可在管道接管68中设置总体上以附图标记78表示的根据压力和温度工作的阀装置，所述阀装置关于其结构可相应于由DE 10 2006012 212 A1已知的阀装置。这意味着，该阀装置78为此能够根据两个连接区域70、72之间的压差不仅阻断连接区域72与连接区域74的流动连接而且也阻断连接区域72与管道接管66的流动连接并且根据温度取消该连接中断，从而连接区域72可与连接区域74流动连接并且至少受限地与管道接管66流动连接。关于这种阀装置的作用方式的公开为此参见DE 10 2006 012 212 A1，其内容因此通过引用纳入到本发明的公开内容中。 [0038] 在图7中示出外侧壳体部件14的另一种变型方案。在此可以看出，泵壳体58在中间未连接与泵壳体和也与外周边壁18一体的穿流接管的情况下被构造。在该实施方式中，泵壳体58直接连接到构造为外周边壁18中的开口的第一穿流口54上并且例如以其周边壁60和其底壁62直接连接到或一体成形到外周边壁18上。在此基本上保持了泵壳体58总体上罐状的结构。 [0039] 上述实施方式显示出：在外侧壳体部件18的设计、尤其是也在泵壳体58至外周边壁18的连接方面存在高的灵活性。在所有实施方式中，外侧壳体部件14可与泵壳体58和一个或两个穿流接管52、50作为一体的构件例如在一个塑料注塑方法中制造出。对于每种不同设计的外侧壳体部件14，都可将该外侧壳体部件与在图1中可见的内侧壳体部件16组装以得到热交换器壳体12。 |
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