[发明专利]用于冷却内燃机流体的热交换器，具有至少一热交换器的布置和用于加工热交换器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一个用于冷却内燃机流体、尤其汽车的增压的内燃机的增压流体的热交换器，具有一外部管段，在其中设置至少一内部的、具有至少一用于要被冷却的流体的通道的管段，并且在其中设置至少一用于冷却流体的冷却流体通道，其中至少一冷却流体通道与至少一用于要被冷却流体的通道处于热接触并且流体技术密封地相互分开。

本发明还涉及一个具有至少一用于冷却内燃机流体、尤其汽车的增压流体的热交换器的布置，具有一外部管段，在其中设置至少一具有至少一用于要被冷却流体的通道的管段，并且在其中设置至少一用于冷却流体的冷却通道，其中至少一冷却通道与至少一用于要被冷却流体的通道流体技术地相互密封并且处于热接触。

本发明还涉及一种用于加工冷却内燃机流体的、尤其汽车的增压的、例如涡轮增压的内燃机的增压流体的热交换器的方法。

背景技术

由WO 2008/034604 A2已知一个尤其用于汽车内燃发动机的热交换器、最好是气体冷却器，用于冷却内燃发动机的流体，尤其气体、例如以增压流体的形式如废气、增压空气、其混合物或类似流体。热交换器具有一内部管段，具有至少一用于导引要被冷却流体的通道，还具有一外部管段。液体的冷却剂在外部管段与内部管段之间的中间空间里面导引。

本发明的目的是实现一个热交换器、一个具有至少一热交换器的布置和一种用于加工热交换器的方法，其中简单地以尽可能微小的热交换器尺寸在要被冷却流体与冷却流体之间实现尽可能高效的热交换。

发明内容

这个目的按照本发明由此实现，以管束的形式设置许多内部管段，它们分别在两端是敞开的，并且所述内部管段分别通过一端密封地固定在上游的端部体的各通流孔里面，并且分别通过另一端密封地固定在下游的端部体的各通流孔里面，所述上游的端部体使外部管段的入口室与包括至少一冷却流体通道的冷却剂室流体密封地分开，并且所述下游的端部体使外部管段的出口室与冷却剂室流体密封地分开并且所述内部管段使入口室与出口室连接。

按照本发明设有管束，它具有许多内部管段。该管束设置在外部管段的冷却剂室里面。两个端部体用于限制冷却剂室。在内部管段之间的中间空间作为冷却流体的冷却流体通道。在热交换器运行时冷却流体通流在内部管段之间和在内部管段与冷却剂室的径向内部圆周壁之间的中间空间里面的冷却剂室。要被冷却的流体穿过内部管段流动。在热交换器按照对流方法运行时冷却流体在冷却流体通道里面的流动与要被冷却的流体在内部管段里面的流动相反指向。热交换器可以选择在顺流方法运行，其中冷却流体在冷却流体通道里面的流动方向与要被冷却的流体在内部管段里面的流动方向相同指向。由于使用许多内部管段可以加大在热交换器中以冷却流体激活的内部管段的总横截面积。有利地可以使内部管段的直径、横截面和壁厚是一致的。由此可以实现以要被冷却的流体均匀地通流内部管段。其长度也是类似的。所述内部管段有利地均匀地分布在管束里面，由此可以实现均匀的中间空间。在内部管段之间的中间空间的直径和横截面可以是一致的。通过这种方式可以实现以冷却流体均匀地通流管束。内部管段的端部可以均匀间隔地穿过端部体导引，由此也使那里的内部管段之间的中间空间是均匀的。所述入口室可以作为要被冷却流体的分配室，因此要被冷却的流体可以均匀地分配在内部管段上。所述内部管段可以有利地由柔性材料、优选由塑料制成。通过这种方式可以使管束的形状和/或走向简单地适配于外部管段的形状和走向。通过柔性材料也可以实现弧形的管束。必要时外部管段也可以有利地由柔性材料、最好是塑料制成。代替由柔性材料也可以由其它材料、例如金属、尤其是铝或铝合金制成外部管段和/或内部管段。通过这种方式可以简单地实现刚性的热交换器。刚性的外部管段可以稳定地抵御机械作用、尤其是压力。由具有高导热性的材料制成内部管段是有利的。所述内部管段的端部可以有利地材料锁合地通过端部体固定在通孔里面。它们可以有利地焊接和/或粘接。可以有利地通过密封的硬化的材料围铸内部管段的端部。通过材料锁合的连接可以改进密封效果。所述端部体可以有利地是端部盘。在此可以是一体的或多体的、最好两体的端部盘。优选在多体的端部盘中可以使浇注腔配有用于注入粘接/密封材料的开孔，用于使通孔相对于内部管段的端部密封。在端部体与外部管段的径向内部圆周侧之间可以有利地设置密封、优选环密封，用于改进冷却剂室相对于入口室或相对于出口室的密封。各端部体的通孔可以有利地均匀地相互间隔，用于使内部管段的端部相互间保持均匀的间隔。通过这样实现的在内部管段之间的中间空间连接，可以使冷却流体均匀地分配到冷却流体通道里面。通过这种方式可以进一步改进热交换器。所述外部管段可以有利地设置在用于要被冷却流体的流体管道的两个分段之间。它可以一起形成流体管道。所述流体管道最好可以是增压内燃机的增压空气管道。因此所述热交换器可以简单且节省空间地实现用于冷却增压空气的增压空气冷却器。热交换器可以有利地设置在增压设备、最好涡轮增压器的出口与抽吸室的入口之间，由此可以有效地利用在那里现有的结构空间。所述冷却流体有利地可以并联或反并联地对要被冷却的液体流动。通过这种方式不产生横流。由此可以进一步提高冷却效率。