[发明专利]制造热交换器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造用于集成在引导空气的外壳内的空气加热装置的热交换器的方法。该热交换器具有热交换器本体，该热交换器本体具有纵轴。

背景技术

目前，用于车辆(尤其是卡车或多用途运载车辆等)的燃料驱动辅助加热单元通常与车辆固有的随车加热和空气调节单元分开装纳。这种辅助加热单元以例如空气加热装置的形式设置，其用作加热器，以提供辅助加热和/或在静止情况下(停车时)提供加热。

一段时间以来，已经进行了一些将空气加热装置集成在车辆的固有随车加热和空气调节装置中的尝试。这将节省占用空间和组成部件(避免冗余)。在DE 10211591 A1中披露了这种装置的一个实例。

空气加热装置的功能和经济效率的品质以及组合件的安全性和可靠性基本上取决于该装置集成在固有随车加热和空气调节系统中的位置以及所述空气加热装置的工程设计和构造特征。重要的是，充分考虑与将空气加热装置集成在固有随车加热和空气调节系统内相关的一系列问题并提供这些问题的解决方案，以便获得优异的集成系统。

一些工程问题关注使通常重量很大的热交换器本体最小化的措施。这种热交换器本体通常通过压铸方式制造。热交换器本体的重量越大，在其中将热交换器本体安装在车辆上的外壳必须越坚固。

在根据现有技术的设计方案中，使空气沿着垂直于热交换器的纵向(轴向)的方向围绕热交换器流动。这种横向流动导致空气涡流和湍流的大量产生以及由此产生的流动中的高能量损耗(高流动压降)。如果试图通过增大热交换器周围的可用空间解决该问题，则需要更大的安装空间来容纳集成的加热和空气调节系统。因此，寻求提高与热交换器相关的流动特性和热传递的解决方案是合理的。

还希望在该解决方案中利用空气加热装置的已有元件，通过所述元件，所述装置被集成在固有随车加热和空气调节系统中。相应地，所采用的热交换器应当具有适应性强(或可变)的设计，以便可用于多种类型和模式的空气加热装置。热交换器的制造方式也应类似地具有很强的适应性。

存在两种热传递过程--从热交换器到将被加热的空气，其中所述空气在热交换器的外部周围流动，以及从燃烧气体到热交换器。通过改善后者的热传递，能够获得热交换器的整体结构设计的更大自由度。

对于空气加热装置的另一重要要求是其被构造成避免燃烧气体在空气中的任何可能的渗入，其中所述空气在空气加热装置的周围流动。另一要求是提供一些措施，由此用于燃烧的燃烧空气从机动车辆的外部空间、并且尤其不从车辆的内部空间被抽取。因此，有利的是，提供对已知空气加热装置所采用的各种连接配件和管嘴(接头)的配置的改进。

发明内容

本发明的基本问题是提出适当的解决方案，以至少部分地解决上述问题，尤其是关于热交换器的重量的问题。

该基本问题通过独立权利要求的特征得以解决。

在从属权利要求中给出了本发明的有利实施例。

根据本发明，对常规类型的制造工艺的改进在于热交换器本体至少部分地通过采用两个模制块(芯部)的压铸工艺制造，其中模制块以沿着所述纵轴延伸的相反方向从模具中抽出。这允许对于给定模具移除倾角、给定表面特性以及给定材料的模具移除力的减小；而且，能够实现具有减小的壁厚和减轻的重量的热交换器的生产。

上述方法在热交换器芯部具有内部轮廓的情况下显示出其优点。因为上述轮廓增加了模具移除力，本发明所提供的模具移除力的减小尤其有利。

上述方法可尤其用于制造其中内部轮廓包括纵向肋的热交换器。这种轮廓显著增大了热交换器的内部热传递表面面积并因此能够减小所占用的整体安装空间。

有利地，热交换器本体和热交换器底座可以分开制造。如果热交换器底座和热交换器头部与热交换器本体分开制造，则可完全利用本发明的方法制造热交换器本体。

出于类似原因，独立地制造热交换器头部可能是有利的。特别是，这种交换器头部可以是现有可得到的；如果这样，可采用本发明的压铸方法。根据燃烧器头部或燃烧器单元的几何形状，甚至可以完全消除热交换器头部。

涉及制造热交换器的本发明的方法的特征可以与热交换器、使用热交换器的空气加热装置以及热交换器的制造方法的许多特征相结合，以获得有利的特征。

热交换器本体可以具有热交换器芯部和热传递表面，并且热交换器芯部和提供热传递表面的组成部件可以至少部分地分开制造。这些可能的分开制造工艺作为减轻重量的措施和提供关于组成部件构造以及制造方法的增大的可变性的措施均是有利的。