[发明专利]具有铸造外壳的热交换器和制造该热交换器的方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及热交换器，并且涉及制造热交换器的方法，该热交换器包括用于车辆的废气冷却器。

背景技术

在车辆工业中，尤其是在卡车制造工业中，已知提供EGR设备，该EGR设备使来自车辆发动机的废气再循环，以减少氮氧化物的产生。该设备包括EGR冷却器，该EGR冷却器可冷却用于再循环的废气以便降低该废气的温度且减小该废气的体积，而这又使发动机中的燃烧温度降低并且不会显著减小其输出。这种设备的实际结果是减小氮氧化物的产生。

已公开的美国申请No.2006/0231243描述了一种EGR冷却器，该EGR冷却器包括芯，该芯由彼此分离的平行的管制成。圆筒形壳体包围该芯并且在其相对的端部具有板，这些板分别被固定以便封闭该壳体的端部。碗形防护罩被固定到它们的相应的板以便围住该板的外部面，这些防护罩分别形成中心废气入口和中心废气出口。安装凸缘看起来连接到这些防护罩的外端部。与这里描述的热交换器不同，这种已知的EGR冷却器不使用形成冷却器或热交换器的外部的铸造外壳。

在某些热交换器应用中，铸造外壳可能是有利的，这是由于铸造外壳可以诸如使用连接凸缘而使连接方便，并且可以以合理的成本制造这种外壳，即使当生产量相对较少时。形成热交换器的外部的铸造件在示例性实施例中可以由成本相对低的灰铸铁制成。而且，本发明使热交换器芯能够通过固定地连接到芯的相对端部的凸缘而被安装在铸造件的室内。

发明内容

根据本发明的一个实施例的热交换器包括：外部铸造构件，该外部铸造构件具有第一端部和第二端部并且形成在该第一端部和第二端部之间延伸的热交换器外壳；和多个叠置的通道构件，该多个叠置的通道构件限定用于使第一流体流过热交换器的第一组流动通道。在相邻的通道构件之间形成空间，以便提供用于使第二流体流过热交换器的第二组流动通道。叠置的通道构件形成具有第一端部和第二端部的热交换器芯，并且这个芯安装在外部铸造构件内。第一凸缘固定地附接到热交换器芯的第一端部，以便在第一凸缘和第一端部之间提供密封连接。第二凸缘固定地附接到热交换器芯的第二端部以便在第二凸缘和第二端部之间提供密封连接。第一凸缘和第二凸缘中的每一个适于由紧固件联接到外部铸造构件的其相应端部。

在示例性实施例中，该紧固件包括螺栓，并且外部铸造构件由铸铁制成并且在第一端部和第二端部均形成有螺栓接纳孔。第一凸缘和第二凸缘形成有能够与外部铸造构件中的螺栓接纳孔对准的螺栓孔，以便该凸缘能够由螺栓附接到外部铸造构件。

根据本发明的另一实施例，用在具有发动机(该发动机在使用中放出废气)的车辆中的废气冷却器包括铸造冷却器外壳，该铸造冷却器外壳具有：第一端部，相对的第二端部，和在该第一和第二端部之间延伸的热交换室。冷却器外壳也具有用于冷却剂的入口端口和用于冷却剂的出口端口。还设置有热交换器芯，该热交换器芯具有第一端部和第二端部，这个芯被安装在冷却器外壳的室中并且包括通道构件，该通道构件限定用于使废气流过该芯的第一流动通道。第二流动通道被设置在通道构件之间以便使冷却剂流过该芯。第二流动通道与第一流动通道交替布置。第一凸缘固定地附接到热交换器芯的第一端部，以便在第一凸缘和第一端部之间提供密封连接。第二凸缘固定地附接到热交换器芯的第二端部，以便在第二凸缘和第二端部之间提供密封连接。第一凸缘和第二凸缘中的每一个适于由紧固件联接到冷却器外壳的其相应端部。

在示例性实施例中，第一密封件布置在第一凸缘和冷却器外壳的第一端部之间，并且同样，第二密封件可以布置在第二凸缘和冷却器外壳的第二端部之间。

根据本发明的另一方面，提供一种制造热交换器的方法，这个方法包括提供具有第一端部和第二端部的铜焊的冷却器芯，所述芯包括以一个在另一个上方的方式布置的通道构件并且限定两组流动通道以使冷却剂流过所述两组流动通道中的第一组流动通道而热气流过所述两组流动通道中的第二组流动通道。所述第一组流动通道与所述第二组流动通道交替布置。还提供铸造冷却器外壳，这个外壳具有：第一端部，相对的第二端部，在所述第一端部和第二端部之间延伸的热交换室，和用于使所述冷却剂流入和流出所述室的端口。第一凸缘构件被焊接在冷却器芯的第一端部上以便提供第一凸缘构件和第一端部之间的密封连接，并且随后，冷却器芯通过冷却器外壳的第一端部中的第一开口被插入到冷却器外壳的热交换室中，使得第一凸缘邻接冷却器外壳的第一端部并且冷却器芯的端部部分穿过冷却器外壳的第二端部中的第二开口突出。然后，第二凸缘构件被焊接到冷却器芯的第二端部，使得在第二凸缘构件和第二端部之间设置密封连接。

附图说明