ТЕПЛООБМЕННИК
HEAT EXCHANGER

Настоящее изобретение относится к теплообменнику, в частности, для охлаждения выхлопных газов согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
При сгорании топлива в двигателях внутреннего сгорания образуются выхлопные газы. Часть выхлопных газов охлаждается в теплообменниках, в частности в теплообменниках для выхлопных газов, затем подмешивается к наддувочному воздуху и направляется в двигатель внутреннего сгорания.
Известны различные конструкции сварных и паяных теплообменников, в частности теплообменников для выхлопных газов в виде систем из пучков труб или систем из стопок пластин. Известные теплообменники имеют, в частности, тонкостенный корпус. Они требуют дополнительных фиксирующих элементов для крепления на двигателе или на транспортном устройстве. Наряду с дополнительными издержками это связано с повышенной потребностью в месте размещения. При пропуске потока теплообменники, в частности теплообменники для выхлопных газов, трубы теплообменника, испытывают тепловое продольное удлинение и тепловое поперечное расширение. По этой причине в большинстве случаев корпус выполнен упругим. Патрубки для охлаждающего средства, которые обеспечивают подвод и отвод охлаждающего средства, в связи с этой упругостью корпуса упруго присоединены к моторному блоку двигателя внутреннего сгорания, соответственно к системе водоснабжения со стороны двигателя.
Из DE 10218521 А1 известен теплообменник для выхлопных газов, в частности, для транспортных средств с рециркуляцией отработавших газов, который состоит из кожуха для охлаждающего средства и пучка труб, по которому проходят выхлопные газы и который омывается охлаждающим средством, который размещается над трубной решеткой, причем пучок труб, трубная решетка образуют замкнутый силовой поток, причем в силовом потоке расположено седло под заслонку. Концы трубы закреплены в трубной решетке, которая со своей стороны сварена с кожухом корпуса. Кожух корпуса имеет седло под заслонку. Внешнее кольцо соединяет внахлестку внутреннее кольцо и образует с ним скользящую посадку. Скользящая посадка с помощью двух О-образных колец уплотнена наружу, т.е. относительно атмосферы, чтобы охлаждающее средство не могло выйти наружу.
Из DE 10204107 А1 известен теплообменник, в частности теплообменник для выхлопных газов транспортных средств с пучком труб, по которому проходит газообразная среда и который омывается жидким охлаждающим средством, чьи трубы своими концами размещены в трубной решетке и жестко соединены с ней, с кожухом корпуса, окружающим пучок труб, который с концевой стороны соединен с трубной решеткой, и по которой проходит охлаждающее средство, причем трубчатая решетка и кожух корпуса изготовлены из жаростойкого и устойчивого к коррозии сплава, причем кожух корпуса имеет, по меньшей мере, один расположенный вокруг компенсационный гофр. Этот гофр придает кожуху корпуса достаточную упругость в продольном направлении трубы, так что кожух корпуса благодаря упругому удлинению может следовать более сильному удлинению труб, проводящих выхлопные газы, не подвергаясь при этом недопустимым деформациям или не оказывая отрицательного воздействия на сварное соединение между трубами и решеткой и решеткой и корпусом.
Далее из DE 10224263 А1 известен теплообменник для выхлопных газов, в частности для транспортных средства с рециркуляцией отработавших газов, состоящий из корпуса с кожухом для охлаждающего средства и пучка труб, по которому проходят выхлопные газы и который омывается охлаждающим средством, и который размещен над первой и второй трубчатыми решетками в корпусе, причем первая трубчатая решетка жестко соединена с корпусом и таким образом образует неподвижную опору для пучка труб, а вторая трубчатая решетка образована в виде упругого днища из синтетического материала. Днище благодаря своему модулю упругости может за счет упругих деформаций воспринимать определенное удлинение, которое наступает у пучка труб при работе теплообменника для выхлопных газов. Это ведет к упругому выгибанию или деформации днища из синтетического материала, что позволяет предотвратить недопустимые напряжения в частях конструкции.
Задачей настоящего изобретения является улучшение теплообменника однажды названного вида.
Задача решается с помощью признаков пункта 1 формулы изобретения.
Предлагается теплообменник для охлаждения выхлопных газов с, по меньшей мере, одним корпусом, с, по меньшей мере, одним первым проточным каналом для первой среды, с, по меньшей мере, одним вторым проточным каналом для второй среды, с, по меньшей мере, одним днищем, которое выполнено с возможностью соединения с корпусом, причем днище имеет, по меньшей мере, один компенсационный элемент для восприятия продольного удлинения. Первый проточный канал, в частности, первые проточные каналы, могут быть образованы, по меньшей мере, одной трубой, в частности, множеством труб.
Первая среда, может быть, в частности, газообразной средой, как, например, выхлопной газ двигателя внутреннего сгорания. Второй проточный канал может быть образован, в частности, между корпусом и стенками труб.
Вторая среда может быть, в частности, представлена текучей средой, например, содержащей воду жидкостью или газообразной текучей средой, например, воздухом.
Теплообменник имеет, в частности, днище, которое может быть соединено с корпусом. Днище может быть соединено с корпусом, в частности, жестко и/или с геометрическим замыканием.
В соответствии с изобретением днище может быть изготовлено из металла, в частности, нержавеющей стали или алюминия.
Днище, в частности, сформировано таким образом, что оно имеет компенсационный элемент. В частности, компенсационный элемент может обеспечивать осевое и/или радиальное относительное перемещение между днищем и корпусом. Далее компенсационный элемент может обеспечивать осевое и/или радиальное относительное перемещение между, по меньшей мере, первым участком днища, и, по меньшей мере, вторым участком днища. Компенсационный элемент, в частности, может обеспечивать тепловое расширение первого проточного канала, в частности, по меньшей мере, одной трубы или, по меньшей мере, одной пластины. Согласно изобретению удлиняющий элемент может быть выполнен из металла, в частности, нержавеющей стали, алюминия и т.д. Предпочтительно металл должен быть упругим металлом.
В предпочтительном варианте выполнения компенсационный элемент выполнен из металла. В особо предпочтительном случае компенсационный элемент может жестко соединяться с днищем с помощью пайки, сварки и т.п. В другом варианте выполнения компенсационный элемент может быть сформирован особенно просто за счет ее выполнения в виде единого целого с днищем.
В предпочтительном варианте выполнения компенсационный элемент представляет собой формообразование, полученное выдавливанием, которое, в частности, выполнено вокруг днища. Таким образом, по меньшей мере, первый участок днища может двигаться, в частности удлиняться относительно второго участка днища.
В предпочтительном варианте выполнения компенсационный элемент может растягиваться по оси вдоль продольного направления теплообменника. Компенсационный элемент особо предпочтительно может растягиваться в продольном направлении теплообменника. Продольное направление теплообменника, в частности, это направление, в котором проходит, по меньшей мере, один проточный канал, в частности, по меньшей мере, одна труба.
Продольное направление теплообменника может, в частности, при этом представлять направление, в котором, по меньшей мере, один проточный канал, в частности, по меньшей мере, одна труба испытывает тепловое продольное расширение.
В предпочтительном варианте выполнения компенсационный элемент может растягиваться радиально к продольному направлению теплообменника. Особенно предпочтительно, что удлиняющий элемент может растягиваться в направлении теплового поперечного расширения, по меньшей мере, одного проточного канала, в частности, первого проточного канала, например, по меньшей мере, одной трубы.
В усовершенствованном варианте выполнения компенсационный элемент представляет собой выступ. Особенно предпочтительно, когда выступ может быть изготовлено формирующим способом изготовления, например, штамповкой, выдавливанием, обкаткой, загибом кромок и т.д.
В усовершенствованном варианте выполнения компенсационный элемент имеет, по меньшей мере, один рамный элемент. Особенно предпочтительно если рамный элемент представляет собой раму, которая, в частности, имеет отверстие и в частности идет по периметру.
В другом варианте выполнения, по меньшей мере, два рамных элемента могут быть расположены в основном параллельно и, в частности, концентрично относительно друг друга. Два, в частности, несколько рамных элементов особо предпочтительно расположены таким образом, что они проходят параллельно друг другу. В частности, рамы расположены преимущественно концентрично друг к другу. Отверстие рамы может иметь при этом форму круга, овала, прямоугольника или может быть выполнено со скругленными краями. Особо предпочтительно отверстия рам, расположенных в основном параллельно друг другу, могут быть образованы таким образом, что они могут образовывать цилиндр или прямоугольный параллелепипед.
В предпочтительном варианте выполнения рамные элементы, по меньшей мере, участками могут жестко соединяться с помощью сварки, пайки, склеивания и т.д. Особо предпочтительно соединение смежных друг другу поверхностей рамных элементов друг с другом жестко, в частности, сваркой, пайкой, склеиванием и т.д.
Рамные элементы могут соединяться, по меньшей мере, участками с геометрическим замыканием, в частности, с помощью винтов, фальцовки, закаткой кромок и т.д. При этом особо предпочтительно, если рамные элементы расположены в основном параллельно друг другу.
В предпочтительном усовершенствованном варианте компенсационный элемент выполнен в форме меандра. Особо предпочтительно, что выполненные в форме меандра участки могут удлиняться или вытягиваться таким образом, что они при нагрузке приобретают в основном прямолинейную форму.
В усовершенствованном варианте компенсационный элемент представлен сильфоном. Сильфон может при нагрузке особенно предпочтительно деформироваться в продольном и/или поперечном направлении.
В предпочтительном выполнении компенсационный элемент может быть соединен с, по меньшей мере, одним диффузором. Особенно предпочтительно компенсационный элемент может быть соединен с, по меньшей мере, одним диффузором.
В предпочтительном усовершенствованном варианте корпус представлен отливкой. Отлитый корпус может особенно преимущественно изготавливаться с помощью первичного формообразующего способа изготовления, например литья, в частности литья под давлением, или литья в кокиль, или литья с временными формами.
В особо предпочтительном исполнении, по меньшей мере, один присоединительный патрубок и/или, по меньшей мере, один крепежный элемент образован за одно с корпусом. По меньшей мере, один присоединительный элемент и/или, по меньшей мере, один крепежный элемент, в частности, для крепления теплообменника, например, на двигателе внутреннего сгорания, может изготавливаться с корпусом особо предпочтительно с помощью первичного формообразующего способа изготовления, например литья, в частности литья с временными формами или литья под давлением.
В предпочтительном варианте выполнения днище может жестко соединяться с корпусом, в частности, сваркой, склеиванием и т.д., и/или с геометрическим замыканием, в частности, винтами, фальцовкой, закаткой кромок, посадкой и т.д.
В другом предпочтительном варианте выполнения корпус имеет, по меньшей мере, два корпусных элемента, которые могут жестко соединяться друг с другом, в частности, сваркой, пайкой, склеиванием и т.д., и/или с геометрическим замыканием, в частности, винтами, фальцовкой, закаткой кромок, посадкой и т.д. Особенно предпочтительно корпус может быть образован, например, из двух или некоторого числа корпусных элементов из стального листа, которые, в частности, могут соединяться друг с другом жестко или с геометрическим замыканием.
Поток может проходить через теплообменник по I-схеме. Особенно предпочтительно, когда первая среда, в частности, поступает в теплообменник через первое отверстие, проходит его и выходит через другое отверстие из теплообменника.
В усовершенствованном варианте теплообменника поток может проходить через теплообменник по U-схеме. В частности, первая среда через одно отверстие поступает в теплообменник, проходит через него, меняет свое направление течения на обратное и выходит из теплообменника, в частности, через другое отверстие, на стороне впуска первой среды в теплообменник. Теплообменник имеет особо предпочтительным образом, в частности, только одно днище.
Поток также может проходить через теплообменник в один или несколько потоков.
Согласно изобретению далее предлагается теплообменник для охлаждения выхлопных газов с, по меньшей мере, одним корпусом, с, по меньшей мере, одним первым проточным каналом для первой среды с, по меньшей мере, вторым поточным каналом для второй среды, с, по меньшей мере, одним днищем, с по меньшей мере, одним диффузором, с по меньшей мере, компенсационным элементом для компенсации продольного удлинения, причем, по меньшей мере, один компенсационный элемент может быть расположен, по меньшей мере, участками на расстоянии между днищем и корпусом и, по меньшей мере, участками между днищем и диффузором. В частности, первый поточный канал для первой среды, например, выхлопных газов может быть образован трубой или множеством труб. В частности, через второй поточный канал может пропускаться вторая среда, например, охлаждающая среда, в частности содержащая воду охлаждающая жидкость или воздух. Второй поточный канал может быть образован, в частности, между корпусом и стенками, по меньшей мере, одной трубы или, по меньшей мере, одной пластиной. По меньшей мере, один компенсационный элемент расположен, в частности, между днищем и корпусом и может входить в контакт, по меньшей мере, участками с днищем и корпусом. Далее, по меньшей мере, один компенсационный элемент или, в частности, другой компенсационный элемент может быть расположен между днищем и диффузором. Компенсационный элемент, по меньшей мере, участками может входить в контакт с днищем и диффузором.
В другом предпочтительном варианте выполнения первый компенсационный элемент может быть расположен, по меньшей мере, участками на расстоянии между днищем и корпусом и второй компенсационный элемент может быть расположен, по меньшей мере, участками на расстоянии между днищем и диффузором. Первый компенсационный элемент может особенно предпочтительно, по меньшей мере, участками входить в контакт с днищем и корпусом. Второй компенсационный элемент может особенно предпочтительно, по меньшей мере, участками входить в контакт с днищем и диффузором.
В предпочтительном варианте, по меньшей мере, один компенсационный элемент является уплотнительным элементом. Таким образом, особо предпочтительно может предотвращаться выход наружу, по меньшей мере, одной среды из внутренней части корпуса теплообменника.
В предпочтительном варианте выполнения первая среда представляет собой выхлопные газы и/или вторая среда представляет собой охлаждающую среду, в частности содержащую воду, охлаждающую жидкость или воздух.
Первый проточный канал, в частности, первые проточные каналы образованы трубами, в частности плоскими трубами, и второй проточный канал образован между трубами и корпусом. Плоские трубы, в частности, могут быть представлены трубами, которые имеют в основном вытянутое в длину или прямоугольное поперечное сечение, у которых две поверхности прямоугольника или поверхности продольного отверстия в основном образованы более длинными, чем обе другие поверхности прямоугольника или обе другие поверхности продольного отверстия.
В предпочтительном варианте выполнения второй проточный канал, в частности, вторые проточные каналы образованы трубами, в частности плоскими трубами, и первый проточный канал образован между трубами и корпусом. Особенно предпочтительно первый проточный канал может быть образован между внешними поверхностями труб и внутренней стенкой корпуса.
Трубы содержат элементы, создающие турбулентность. Особенно предпочтительно элементы, создающие турбулентность, могут быть представлены формообразованиями, полученными выдавливанием в виде винглетов или выступов. В другом предпочтительном варианте выполнения элементы, создающие турбулентность, могут быть представлены, например, в виде вырубленных на штампе и/или отформованных щитков, которые, в частности, могут устанавливаться в трубах.
Элементы, создающие турбулентность, представлены формообразованиями, полученными выдавливанием, которые могут быть выполнены в трубе. Особенно предпочтительно формообразования могут выполняться в трубе с помощью формирующего способа изготовления.
В предпочтительном варианте выполнения трубы, по меньшей мере, участками входят в контакт с корпусом. Трубы могут особенно предпочтительно опираться на корпус.
В предпочтительном варианте формообразования, полученные выдавливанием трубы, входят в контакт с корпусом, по меньшей мере, участками. В частности, формообразования могут особенно предпочтительно опираться на корпус.
Формообразования, полученные выдавливанием, по меньшей мере, одной трубы входят в контакт с формообразованиями другой смежной трубы, по меньшей мере, участками. Особенно предпочтительно трубы касаются и опираются своими формообразованиями друг на друга.
В предпочтительном варианте выполнения, по меньшей мере, одна первая пластина имеет первую верхнюю сторону пластины и первую нижнюю сторону пластину. Особенно предпочтительно первая верхняя сторона пластина может быть представлена поверхностью пластины, и первая нижняя сторона пластины может быть представлена другой поверхностью пластины. Особенно предпочтительно первая верхняя сторона пластины и первая нижняя сторона пластины могут располагаться на противолежащих друг другу сторонах пластины.
Вторая пластина имеет, по меньшей мере, вторую верхнюю сторону пластины и вторую нижнюю сторону пластины. Особенно предпочтительно вторая верхняя сторона пластины может быть представлена поверхностью верхней стороны пластины, и вторая нижняя сторона поверхности может быть представлена поверхностью нижней стороны пластины. Вторая верхняя сторона пластины и вторая нижняя сторона пластины особенно преимущественно могут быть расположены на противолежащих друг другу сторонах второй пластины.
Первая пластина предпочтительно расположена смежно с соответственно второй пластиной, причем первая и вторая пластины образуют стопку пластин.
Проточный канал образован между, по меньшей мере, первой верхней стороной пластины и, по меньшей мере, второй нижней стороной пластины и/или второй проточный канал образован между, по меньшей мере, первой нижней стороной пластины и, по меньшей мере, второй верхней стороной пластины.
Второй проточный канал образован, по меньшей мере, первой верхней стороной пластины и, по меньшей мере, второй нижней стороной пластины и/или первый проточный канал образован, по меньшей мере, первой нижней стороной пластины и, по меньшей мере, второй верхней стороной пластины.
Предпочтительным является то, что первый поточный канал образован между, по меньшей мере, одной пластиной и корпусом. Особенно предпочтительно первый проточный канал может быть образован между несколькими пластинами и внутренней стенкой корпуса.
Второй проточный канал образован между, по меньшей мере, одной пластиной и корпусом. Особенно предпочтительно второй проточный канал может быть образован между множеством пластин и внутренней стенкой корпуса.
Согласно изобретению далее предлагается способ изготовления теплообменника, причем корпус изготовляется придающим форму способом изготовления. Особенно предпочтительно придающий форму способ изготовления может быть литьем, например, с временной формой или литьем под давлением.
В предпочтительном варианте выполнения способ изготовления теплообменника корпус изготавливается литьем, в частности литьем с временной формой, например литьем с песочной формой.
Другие предпочтительные варианты выполнения изобретения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения и чертежей.
Настоящее изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг.1: днище с компенсационным элементом в форме S-образного двойного гофра;
фиг.2: разрез днища с компенсационным элементом в форме S-образного двойного гофра;
фиг.3: разрез компенсационного элемента в форме S-образного двойного гофра в соединении с участком стенки корпуса;
фиг.4: разрез другого варианта выполнения компенсационного элемента в форме сильфона, который соединен с наружной стороной днища;
фиг.5а: разрез другого варианта выполнения компенсационного элемента в форме сильфона, который соединен с внутренней стороной днища;
фиг.5b: разрез другого варианта выполнения компенсационного элемента со смотрящим внутрь фланцем корпуса;
фиг.6а: разрез другого варианта выполнения компенсационного элемента в форме образованного в днище выступа;
фиг.6b: разрез другого варианта выполнения компенсационного элемента в форме образованного в днище выступа, причем фланец корпуса направлен внутрь;
фиг.7: разрез участка корпуса в соединении с участком диффузора с первым компенсационным элементом, который расположен между участком корпуса и участком днища, а также со вторым компенсационным элементом, который расположен между участком диффузора и участком днища;
фиг.8: детальное изображение теплообменника с соответственно днищем, с соответственно компенсационным элементом и соответственно с диффузором;
фиг.9: разрез пучка плоских труб с элементами, создающими турбулентность;
фиг.10: стопка пластин с элементами, создающими турбулентность между пластинами;
фиг.11: стопка пластин с элементами, создающими турбулентность между пластинами, согласно другому предпочтительному варианту выполнения;
фиг.12: увеличенное детальное изображение днища с компенсационным элементом.
На фиг.1 показано днище с компенсационным элементом в форме S-образного двойного гофра.
Днище 1 имеет раму 2 и поверхность 5 днища. Далее имеет толщину d. Днище 1 выполнено в основном из материала, который имеет небольшую толщину. В частности, днище 1 выполнено, например, из нержавеющей стали. В другом варианте выполнения днище может быть выполнено из синтетического материала или из алюминия.
Толщина днища d имеет в основном величину 0,5 мм<d<7,0 мм, в частности, величина находится между 0,5 мм<d<4 мм, в частности между 0,5 мм и 3,0 мм, в частности между 0,5 мм<d<2,5 мм, в частности между 1 мм<d<2,5 мм, в частности между 1,5 мм<d<2,0 мм, в частности между 1,6 мм<d<1,9 мм, в частности между 1,65 мм<d<1,85 мм.
Рама 2 днища имеет, по меньшей мере, одно отверстие 4 для крепления днища. В представленном примере выполнения рама 2 днища имеет восемь отверстий 4 для крепления. В другом, не показанном примере выполнения рама 2 днища имеет более восьми отверстий для крепления или между одним и восьмью отверстиями для крепления.
Рама 2 выполнена в основном прямоугольной, в частности квадратной. В представленном примере выполнения рама 2 имеет четыре утла 7 рамы. В другом, не показанном примере выполнения рама имеет более четырех углов 7 рамы или между одним и четырьмя углами 7 рамы.
Углы 7 рамы в представленном примере выполнения скруглены и имеют не обозначенный позицией радиус угла рамы. В другом примере выполнения углы 7 рамы могут сохранять форму угла.
Отверстия 4 для крепления днища расположены в основном на участке рамы 2, в котором расположены углы 7 рамы. Далее в основном между отверстиями 4 для крепления днища, которые расположены в участках углов 7 рамы, в раме 2 выполнены другие отверстия 4 для крепления днища. В этом участке рама 2 имеет участок 8 круга.
Участок круга служит в основном для увеличения не показанной контактной поверхности рамы 2 днища с не показанным крепежным элементом, например, винтом или гайкой.
Рама имеет участок, в котором расположены отверстия 4 для крепления, вторую ширину рамы b2. В других участках рама 2 днища имеет первую ширину b1 рамы. Первая ширина b1 рамы в основном меньше второй ширины b2 рамы. Таким образом, особенно предпочтительно может экономиться материал.
Рама 2 днища сформирована в представленном примере выполнения в виде единого целого с пластиной 5 днища. Пластина днища имеет в основном толщину днища d. В другом, не показанном примере выполнения рама 2 выполнена отдельной от пластины 5 днища. В этом случае рама 2 днища, по меньшей мере, участками соединена с пластиной 5 днища.
Рама 2 днища может быть соединена с пластиной 5 днища, например, жестко, в частности, сваркой, пайкой, склеиванием и т.д. и/или с геометрическим замыканием, в частности, винтами, закаткой кромок, посадкой и т.д.
Пластина 5 рамы имеет множество отверстий 6 на поверхности днища. Отверстия 6 на поверхности днища в основном выполнены в виде продольных отверстий.
Отверстия 6 на поверхности днища расположены в основном параллельно друг другу. В представленном примере выполнения отверстия на поверхности днища расположены в шесть рядов. Шесть рядов имеют соответственно 16 отверстий 6 на поверхности днища. Шесть рядов расположены в основном параллельно друг другу.
В другом, не показанном примере выполнения отверстия 6 на поверхности днища могут быть расположены в меньшем или большем количестве, чем 6 рядов.
Один ряд может иметь от одного отверстия 6 на поверхности днища до шестнадцати таких отверстий 6 или даже больше шестнадцати отверстий 6 на поверхности днища.
Отверстия 6 на поверхности днища расположены в основном в форме сетки. Не обозначенная позицией сетка отверстий на поверхности днища расположена в основном концентрично относительно днища 1 или пластины 5 днища.
Пластина 5 днища имеет, по меньшей мере, один двойной гофр 3. Двойной гофр 3 расположен в основном между рамой 2 днища и не обозначенной позицией решеткой, которая, в частности, образована сеткой отверстий 6 на поверхности днища. Двойной гофр 3 состоит из первого отдельного гофра и второго отдельного гофра.
Первый, не обозначенный позицией отдельный гофр представлен формообразованием в форме ложбинки, полученным выдавливанием в пластине 5 днища.
Второй, не обозначенный позицией отдельный гофр представлен в основном формообразованием в форме выступа, полученным выдавливанием в пластине 5 днища. Первый, не обозначенный позицией отдельный гофр образован в основном концентрично относительно рамы 2. Первый отдельный гофр расположен в основном вокруг решетки 9 отверстий на поверхности днища.
Второй, не обозначенный позицией отдельный гофр расположен в основном концентрично к раме 2 днища. Второй отдельный гофр расположен в основном концентрично к первому отдельному гофру. Второй отдельный гофр расположен в основном между первым отдельным гофром и решеткой 9 отверстий на поверхности днища. Второй отдельный гофр расположен в основном вокруг решетки 9 отверстий на поверхности днища. В другом, не представленном примере выполнения первый отдельный гофр выполнен в виде выступа и второй отдельный гофр в основном проходит вокруг ложбинки.
В другом, не представленном примере выполнения как первый отдельный гофр, так и второй отдельный гофр выполнены в виде ложбинки или в виде выступа.
В другом, не представленном примере выполнения более чем два отдельных гофра расположены в основном вокруг решетки 9 отверстий на поверхности днища. В частности, 3, 4, 5, 6, 7 и т.д. отдельных гофров расположено в основном вокруг решетки 9 отверстий на поверхности днища. Отдельные гофры, в частности, сформированы вдавливанием в пластину 5 днища, например, с помощью штамповки, обработки давлением, прессованием, раскаткой и т.д.
Днище 1 изготовлено в основном формирующим способом, например штамповкой, вдавливанием и т.д.
В другом примере выполнения днище 1 изготовлено придающим форму способом изготовления, например литьем, в частности литьем под давлением.
Днище 1 в другом примере выполнения, по меньшей мере, участками изготовлено из волокнистого композитного материала.
В представленном примере днище 1 выполнено в основном прямоугольным, в частности, квадратным и, в частности, со скругленными углами.
В другом примере днище 1 может быть выполнено круглой или эллиптической формы и/или в форме звезды или имеющей углы или в виде комбинации перечисленных выше форм.
На фиг.2 показан разрез днища с компенсационным элементом в форме S-образного двойного гофра. Одинаковые элементы обозначены одинаковыми с фиг.1 позициями.
Днище 20 имеет компенсационный элемент 24. Компенсационный элемент сформирован в основном в виде двойного гофра 21. Двойной гофр 21 имеет в основном поперечное сечение в форме S. Двойной гофр 21 включает в основном первый отдельный гофр 22 и второй отдельный гофр 23.
Днище 20 имеет наружную сторону 25 днища и внутреннюю сторону 26 днища. Наружная сторона 25 днища расположена в основном напротив внутренней стороны 26 днища.
Направление течения среды MSR направлено в основном перпендикулярно днищу 20. Направление течения среды MSR проходит в основном от наружной стороны 25 днища к внутренней стороне 26 днища. В направлении течения среды MSR через отверстия 16 на поверхности днища, в частности, может поступать поток первой среды, например, выхлопных газов или выходить против направления течения среды MSR из не показанного здесь теплообменника.
Первый отдельный гофр представлен в основном в виде формообразования, имеющего форму ложбинки, сформированной выдавливанием. Имеющее форму ложбинки формообразование, образованное выдавливанием, выполнено в направлении течения среды MSR в днище 20 или в пластине 5 днища. Первый отдельный гофр 22 имеет не обозначенный позицией круглый кант.
В другом предпочтительном варианте выполнения первый отдельный гофр 22 может иметь, например, V-образное поперечное сечение.
В представленном примере выполнения он имеет в основном U-образное поперечное сечение.
Отдельный гофр 22 в другом, не представленном примере выполнения может быть выполнен в основном в виде граненого U.
Первый отдельный гофр 22 расположен в основном вокруг решетки 9 отверстий на поверхности днища. Отдельный гофр 22 расположен в основном концентрично к раме 2 днища, в частности между рамой 2 днища и решеткой 9 отверстий на поверхности днища. Первый отдельный гофр создан в днище 20, в частности на пластине 5 днища, в основном с помощью формирующего способа изготовления, например выдавливанием, штамповкой, раскаткой и т.д.
Между первым отдельным гофром и решеткой 9 отверстий на поверхности днища расположен другой второй гофр 23. Второй отдельный гофр 23 сформирован в основном против направления течения среды MSR в днище 20, в частности в пластине 5 днища. Второй отдельный гофр имеет в основном U-образное поперечное сечение. U-образное поперечное сечение может быть образовано в виде круглого U или граненого U. В другом, не представленном примере выполнения поперечное сечение второго отдельного гофра 23 может иметь форму V. Второй отдельный гофр 23 расположен в основном вокруг решетки 9 отверстий на поверхности днища. Второй отдельный гофр 23 расположен в основном концентрично первому отдельному гофру 22.
В другом, не представленном примере выполнения первый отдельный гофр 22 и второй отдельный гофр 23 расположены в направлении потока среды MSR.
В другом, не представленном примере выполнения первый отдельный гофр 22 и второй отдельный гофр 23 расположены в основном против направления потока среды MSR.
В другом примере выполнения днище 20 имеет один или более двух отдельных гофров.
На фиг.3 показан разрез компенсационного элемента в форме S-образного двойного гофра в соединении с участком стенки корпуса.
Участок корпуса 31 имеет участок фланца 36. Участок фланца 36, не изображенного полностью, образован в основном перпендикулярно к участку корпуса 31.
В другом, не представленном примере выполнения фланец относительно участка 31 корпуса может иметь угол между 30° и 120°, в частности между 40° и 100°.
Участок днища 32, по меньшей мере, участками входит в контакт с участком фланца 36. Не обозначенный позицией краевой участок днища относится к участку днища 32, расположен в основном параллельно к участку фланца 36. Краевой участок днища, по меньшей мере, участками жестко соединен с участком фланца 36, например, сваркой, пайкой, склеиванием и.т., и/или с геометрическим замыканием, в частности, например, фальцовкой, посадкой, закаткой кромок и т.д.
Участок днища 32 имеет двойной гофр 33. Двойной гофр 33 выполнен в основном S-образной формы. Не показано, что двойной гофр 33 расположен в основном вокруг. Двойной гофр 33 имеет первый отдельный гофр 34 и второй отдельный гофр 35.
Первый отдельный гофр 34 образован в основном в форме U, в частности скругленной U.
В другом, не представленном примере выполнения первый отдельный гофр образован в форме граненых U или V.
Второй отдельный гофр 35 образован в основном в форме U, в частности скругленной U.
В другом примере выполнения второй отдельный гофр 35 образован в форме граненых U или V.
Концевой участок участка днища 32 образован в основном параллельно участку днища 32.
В другом, не представленном примере выполнения не обозначенный позицией концевой участок днища имеет угол к участку днища 32. Угол может принимать значения между 0° и 130°.
На фиг.4 показан разрез другого предпочтительного варианта выполнения компенсационного элемента в форме сильфона, который соединен с наружной стороной днища.
Компенсационный элемент 40 выполнен в виде сильфона 43. Компенсационный элемент 40 или сильфон 43 имеет первый рамный элемент 44, второй рамный элемент 47 и третий рамный элемент 50. Первый рамный элемент 44, второй рамный элемент 47 и третий рамный элемент 50, по меньшей мере, участками соединены жестко, в частности, пайкой, сваркой, склеиванием и т.д., и/или с геометрическим замыканием, в частности, фальцовкой, закаткой кромок, посадкой, винтами и т.д.
Первый рамный элемент 44 содержит не обозначенный позицией первый концевой участок, который имеет первый контактный участок 45 первого рамного элемента. Далее первый рамный элемент 44 содержит не обозначенный позицией второй концевой участок, который имеет второй контактный участок 46 первого рамного элемента. Первый рамный элемент 44 имеет между первым концевым участком и вторым концевым участком продольный изгиб. Продольный изгиб в основном выполнен вокруг. Первый, не обозначенный позицией концевой участок первого рамного элемента и не обозначенный позицией второй концевой участок первого рамного элемента сформированы в основном параллельно друг другу.
Второй рамный элемент 47 имеет не обозначенный позицией концевой участок рамы, который имеет первый контактный участок 48 второго рамного элемента. Далее второй рамный элемент 47 имеет второй, не обозначенный позицией концевой участок рамы, который имеет второй контактный участок 49 второго рамного элемента 47. Между не обозначенным позицией первым концевым участком рамы второго рамного элемента и не обозначенным позицией вторым концевым участком рамы второго рамного элемента 47 во втором рамном элементе 47 выполнен в основном продольный изгиб. Не обозначенный позицией продольный изгиб расположен в основном вокруг второго рамного элемента 47. Не обозначенный позицией первый концевой участок рамы второго рамного элемента расположен в основном параллельно не обозначенному позицией второму концевому участку рамы второго рамного элемента 47.
Третий рамный элемент 50 имеет не обозначенный позицией концевой участок рамы третьего рамного элемента 50, который имеет первый контактный участок 51 третьего рамного элемента 50. Далее третий рамный элемент 50 имеет второй, не обозначенный позицией концевой участок рамы, который имеет второй контактный участок 52 третьего рамного элемента 50. Между не обозначенным позицией первым концевым участком третьего рамного элемента 50 и не обозначенным позицией вторым концевым участком третьего рамного элемента 50 в третьем рамном элементе 50 выполнен продольный изгиб. Продольный изгиб в третьем рамном элементе 50 выполнен в основном вокруг. Не обозначенный позицией первый концевой участок третьего рамного элемента 50 расположен в основном параллельно не обозначенному позицией концевому участку третьего рамного элемента 50.
Участок 41 корпуса имеет участок 55 стенки корпуса и участок фланца 56 корпуса. Участок 56 фланца корпуса представляет собой участок не изображенного более полно фланца корпуса. Участок 56 фланца корпуса входит в контакт, по меньшей мере, участками с первым контактным участком 45 первого рамного элемента. В частности, первый контактный участок 45 первого рамного элемента соединен, по меньшей мере, участками с участком 56 фланца корпуса жестко, в частности, сваркой, пайкой, склеиванием и т.д., и/или с геометрическим замыканием, в частности, посадкой, фальцовкой, закаткой кромок, винтами и т.д. Участок 56 фланца корпуса образован в основном перпендикулярно к участку 55 стенки корпуса.
В другом, не показанном примере выполнения участок 56 фланца корпуса расположен под не обозначенным позицией углом к участку 55 стенки корпуса. Не обозначенный позицией угол принимает в основном значения между 0° и 130°, в частности значения между 45 и 110°. Первый контактный участок 45 первого рамного элемента расположен в основном параллельно не обозначенному позицией первому концевому участку первого рамного элемента. Второй, не обозначенный позицией концевой участок первого рамного элемента 44 расположен в основном параллельно первому, не обозначенному позицией концевому участку второго рамного элемента 47. Второй, не обозначенный позицией концевой участок второго рамного элемента 47 расположен в основном параллельно не обозначенному позицией первому концевому участку третьего рамного элемента 50.
Участок 42 днища имеет наружную сторону 53 днища и внутреннюю сторону 54 днища. Наружная сторона днища расположена в основном параллельно внутренней стороне 54 днища.
В другом, не представленном примере выполнения наружная сторона днища 53 направлена под углом к внутренней стороне 54 днища. Не обозначенный позицией угол принимает значение между 0° и 90°, в частности значения между 0° и 40°.
Второй контактный участок 46 первого рамного элемента контактирует, по меньшей мере, участками с первым контактным участком 48 второго рамного элемента 47. В частности, второй контактный участок первого рамного элемента 44 соединен жестко с первым контактным участком 48 второго рамного элемента 47, в частности, сваркой, пайкой, склеиванием и т.д., или с геометрическим замыканием, в частности, посадкой, фальцовкой, закаткой кромок, винтами и т.д.
Второй контактный участок 49 второго рамного элемента 47 контактирует, по меньшей мере, участками, с первым контактным участком 51 третьего рамного элемента 50. В частности, второй контактный участок 49 второго рамного элемента 47 соединен с первым контактным участком 51 третьего рамного элемента 50 жестко, в частности, сваркой, пайкой, склеиванием и т.д., и/или с геометрическим замыканием, в частности, фальцовкой, закаткой кромок, посадкой, винтами и т.д.
Второй контактный участок 52 третьего рамного элемента 50 контактирует, по меньшей мере, участками с наружной стороной 53 днища участка днища 42. Второй контактный участок 52 третьего рамного элемента 50 соединен с наружной стороной днища 53 участка днища 42 жестко, в частности, сваркой, пайкой, склеиванием и т.д., и/или с геометрическим замыканием, в частности, посадкой, фальцовкой, закаткой кромок, винтами и т.д.
В другом, не представленном примере выполнения первый рамный элемент 44, второй рамный элемент 47 и третий рамный элемент выполнены в виде единого целого.
В другом, не представленном примере выполнения участок днища 42, первый рамный элемент 44, второй рамный элемент 47 и третий рамный элемент 50 выполнены в виде единого целого.
Сильфон 43 или первый рамный элемент 44, и/или второй рамный элемент 47, и/или третий рамный элемент 50 выполнены из материала небольшой толщины, например, из металла, в частности алюминия, нержавеющей стали, или из синтетического материала, например из эластомера, в частности резины или из полимера.
В частности сильфон 43 или первый рамный элемент 44, и/или второй рамный элемент 47, и/или третий рамный элемент 50, по меньшей мере, участками может быть выполнен в качестве уплотнительного элемента.
Сильфон 43 или первый рамный элемент 44 и/или второй рамный элемент 47 и/или третий рамный элемент 50 в другом, не представленном примере выполнения могут быть выполнены из волокнистого композитного материала.
Участок 42 не изображенного днища может быть выполнен, в частности, из металла, например из металла небольшой толщины, например алюминия, нержавеющей стали, или из синтетического материала, в частности эластомера или из полимера.
Участок 41 не изображенного полностью корпуса или корпус может быть выполнен из отливки, например, из серого чугуна или из алюминия, в частности из отливки, полученной из алюминия при литье под давлением, или из алюминиевой отливки, полученной при литье с временной формой, например с песочной формой.
В другом, не представленном примере выполнения не изображенный корпус с участком 41 корпуса выполнен из синтетического материала, например из реактопласта или эластомера.
В другом, не представленном примере выполнения сильфон 43 имеет один и два или более трех рамных элемента.
На фиг.5а показано другое выполнение компенсационного элемента в форме сильфона, который соединен с внутренней стороной днища. Одинаковые элементы обозначены одинаковыми позициями, как на предыдущих фигурах.
В отличие от фиг.4 на фиг.5 третий рамный элемент 50 соединен с внутренней стороной 64 днища участка 42 днища. Сильфон 61 имеет первый рамный элемент 44, второй рамный элемент 47 и третий рамный элемент 50.
Участок днища 62 имеет наружную сторону 63 днища и внутреннюю сторону 64 днища. Наружная сторона 63 днища расположена в основном параллельно внутренней стороне 64 днища.
Второй контактный участок 51 третьего рамного элемента 50 контактирует, по меньшей мере, участками с внутренней стороной 64 днища. Второй контактный участок 52 третьего рамного элемента 50, по меньшей мере, участками соединен с участком 62 днища жестко, в частности, пайкой, сваркой, склеиванием и т.д., и/или с геометрическим замыканием фальцовкой, закаткой кромок, посадкой, винтами и т.д. В представленном примере выполнения сильфон имеет три рамных элемента.
В другом, не представленном примере выполнения сильфон имеет один, два или более трех рамных элементов.
В другом, не представленном примере выполнения первый рамный элемент 44 и/или второй рамный элемент 47 и/или третий рамный элемент 50 выполнены в виде единого целого.
В другом, не представленном примере выполнения не изображенное полностью днище с участком 62 днища, первый рамный элемент 44, и/или второй рамный элемент 47, и/или третий рамный элемент 50 выполнены в виде единого целого.
Первый рамный элемент 44, и/или второй рамный элемент, и/или третий рамный элемент 50, и/или днище с участком днища 62, выполнены, например, из металла, в частности, небольшой толщины, например из алюминия или нержавеющей стали, и/или из синтетического материала, например из эластомера, резины, или из слоистого композитного материала.
По меньшей мере, участки сильфона 61, или первого рамного элемента 44, и/или второго рамного элемента 47, и/или третьего рамного элемента 50 образуют уплотнительные элементы.
На фиг.5b показан разрез другого варианта выполнения компенсационного элемента 65 в форме сильфона со смотрящим внутрь фланцем 66 корпуса. Одинаковые элементы снабжены одинаковыми позициями, как в предыдущих фигурах.
В отличие от фиг.5а участок 41 корпуса имеет фланец 66 корпуса. Фланец 66 корпуса выполнен в направлении не обозначенной позицией внутренней части корпуса. Таким образом, может экономиться конструктивное пространство. В частности, участок днища 62 не показанного полностью днища расположен во внутренней части не показанного полностью корпуса с участком корпуса 41. Таким образом, предпочтительно может экономиться конструктивное пространство.
В другом варианте выполнения трубы соединяются, по меньшей мере, участками с не обозначенным позицией днищем с участком 62 днища в предшествующем процессе изготовления с геометрическим замыканием и/или жестко, в частности, сваркой, пайкой, склеиванием. Трубы, соединенные, по меньшей мере, участками с днищем, в частности плоские трубы, через не показанное отверстие в корпусе теплообменника вводятся во внутреннюю часть корпуса теплообменника до тех пор, пока первый рамный элемент 44 не войдет в контакт, по меньшей мере, участками с первым контактным участком 45 фланца 66 корпуса.
На другом этапе изготовления первый рамный элемент 44 соединяется с геометрическим замыканием, по меньшей мере, участками с фланцем 66 корпуса, в частности, с помощью таких соединительных элементов, как винты с гайками, заклепки и т.д., и/или жестко, в частности, сваркой, пайкой, склеиванием и т.д.
Возможный демонтаж труб и днища, в частности, с ремонтными целями точно также возможен.
На фиг.6а показан разрез другого предпочтительного варианта выполнения компенсационного элемента в форме выполненного в днище выступа. Одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями, как на предыдущих фигурах.
Участок 41 не показанного полностью корпуса имеет участок 55 стенки корпуса и участок 56 фланца корпуса. Участок 71 днища имеет концевой участок 72 днища с поверхностью 73 концевого участка днища. Далее участок 71 днища имеет компенсационный элемент 70 в виде выступа 74.
Участок 72 днища образован в основном параллельно участку 56 фланца корпуса.
Поверхность 73 концевого участка днища контактирует, по меньшей мере, участками с участком 56 фланца корпуса и соединена, в частности, жестко, например, сваркой, пайкой склеиванием и т.д., и/или с геометрическим замыканием, в частности, посадкой, фальцовкой, закаткой кромок, винтами и т.д.
Выступ 74 имеет в основном U-образное поперечное сечение. В представленном примере выполнения поперечное сечение образовано в виде в основном скругленного U.
В другом представленном примере выполнения U-образное поперечное сечение может иметь грани. В другом примере выполнения поперечное сечение выступа 74 может быть выполнено в форме V.
Выступ 74 сформирован на участке днища 71 в основном в не обозначенном направлении, которое проходит от внутренней стороны 76 участка днища на наружную сторону 75 участка днища. Участок 71 не обозначенного позицией днища с утолщением 74 выполнен в основном из металла, в частности, небольшой толщины, например из алюминия или нержавеющей стали. Далее днище участка 71 с выступом 74 может быть выполнено из синтетического материала, например полимера, эластомера, или волокнистого композитного материала, или из керамики.
На фиг.6b показан разрез другого компенсационного элемента 77 в форме образованного в днище выступа 74, причем фланец 78 корпуса направлен внутрь корпуса. Одинаковые элементы обозначены одинаковыми позициями, как на предыдущих фигурах. В отличие от фиг.6а фланец 78 корпуса проходит в направлении внутренней части не обозначенного позицией корпуса с участком 41 корпуса.
В отличие от фиг.6а участок 41 корпуса 41 имеет фланец 78 корпуса. Фланец 78 корпуса образован в направлении не обозначенной позицией внутренней части корпуса. Таким образом, может экономиться конструктивное пространство. В частности, участок 71 не обозначенного позицией днища расположен во внутренней части не обозначенного позицией корпуса с участком 41. Таким образом, предпочтительно, может экономиться конструктивное пространство.
В другом примере выполнения трубы 79 в предыдущем процессе изготовления соединяются, по меньшей мере, участками с необозначенным позицией днищем с участком 71 днища с геометрическим замыканием и/или жестко, в частности, сваркой, пайкой, склеиванием и т.д.
Соединенные, по меньшей мере, участками с днищем трубы 79, в частности, плоские трубы вводятся через не показанное отверстие в корпусе теплообменника внутрь корпуса теплообменника до тех пор, пока концевой участок 72 днища с поверхностью 73 концевого участка не войдет в контакт, по меньшей мере, участками с фланцем 78 корпуса.
На другом этапе изготовления концевой участок 72 днища соединяется с фланцем 78 корпуса, по меньшей мере, участками с геометрическим замыканием, в частности соединительными элементами 67, такими как винты с гайками, заклепки и т.д., и/или жестко, в частности, сваркой, пайкой, склеиванием и т.д.
Возможный демонтаж труб 79 и днища, в частности, в целях ремонта точно так же возможен.
На фиг.7 показан разрез участка корпуса в соединении с участком диффузора, с первым компенсационным элементом, который расположен между участком корпуса и участком днища, а также вторым компенсационным элементом, который расположен между участком диффузора и участком днища. Одинаковые элементы обозначены одинаковыми позициями, как на предыдущих фигурах.
Участок 90 не показанного полностью диффузора может быть выполнен в виде впускного диффузора или выпускного диффузора.
Участок 90 диффузора имеет концевой участок 91 диффузора и контактную поверхность 92 диффузора. Концевой участок 91 диффузора контактирует, по меньшей мере, участками с участком 56 фланца корпуса. В частности, концевой участок 91 диффузора соединен с участком 56 фланца корпуса жестко, в частности, сваркой, пайкой, склеиванием и т.д., и/или с геометрическим замыканием, в частности, винтами, посадкой, фальцовкой и т.д. Участок 90 не показанного полностью диффузора соединен, по меньшей мере, одним схематично изображенным крепежным элементом 93, например винтом, с участком 56 фланца корпуса.
Участок 82 не показанного полностью днища расположен между участком 90 диффузора и участком 56 фланца не показанного полностью корпуса. В частности, участок днища 82 расположен в основном параллельно концевому участку 91 диффузора и участку 56 фланца корпуса. Между участком 82 днища и участком 56 фланца корпуса расположен первый компенсационный элемент 80.
Первый компенсационный элемент 80 контактирует, по меньшей мере, участками с первой контактной поверхностью 86 первой области 84 концевого участка днища участка концевого участка 83 днища. Далее первый компенсационный элемент 80 контактирует со второй контактной поверхностью 87 участка 56 фланца корпуса. Первый компенсационный элемент 80 выполнен в основном из эластичного материала, например резины или другого синтетического материала. Далее первый компенсационный элемент 80 образован в качестве уплотнительного элемента.
Первый компенсационный элемент 80 сформирован в основном в виде кольца. В другом, не представленном примере выполнения первый компенсационный элемент 80 может быть выполнен в виде О-образного кольца. В представленном примере выполнения первый компенсационный элемент 80 имеет в основном поперечное сечение прямоугольной формы.
В другом примере выполнения первый компенсационный элемент 80 может иметь круглое, и/или овальное, или квадратное поперечное сечение. В другом примере выполнения поперечное сечение может представлять комбинацию из перечисленных выше форм.
Второй компенсационный элемент 81 расположен между участком 82 днища и участком 90 диффузора. Второй компенсационный элемент 81 контактирует, по меньшей мере, участками первой контактной поверхности 88 со второй контактной поверхностью концевого участка 85 днища. В основном первая контактная поверхность 88 расположена параллельно контактной поверхности концевого участка 85 днища. Далее второй компенсационный элемент 81 контактирует, по меньшей мере, участками второй контактной поверхности второго компенсационного элемента с контактной поверхностью 92 диффузора. В основном контактная поверхность 92 диффузора образована параллельно второй контактной поверхности 82 второго компенсационного элемента.
Второй компенсационный элемент 81 образован, по меньшей мере, участками из эластичного материала, например синтетического материала или резины, или из другого эластомера.
Второй компенсационный элемент имеет в представленном примере выполнения в основном прямоугольную форму поперечного сечения.
В другом примере выполнения второй компенсационный элемент 81 может иметь овальное поперечное сечение, и/или круглое поперечное сечение, и/или квадратное поперечное сечение.
В другой форме выполнения второй компенсационный элемент 81 имеет поперечное сечение, которое образовано в виде комбинации перечисленных выше форм. Второй компенсационный элемент 81 может быть представлен, например, О-образным кольцом. Второй компенсационный элемент 81 выполнен в основном в виде кольца.
Фиг.8 показывает изображение в деталях теплообменника 100. Теплообменник 100 имеет корпус 101. Корпус 101 выполнен в основном в виде полого корпуса. Корпус 101 имеет в основном прямоугольное, в частности квадратное, поперечное сечение.
В другом, не представленном примере выполнения корпус 101 имеет круглое или овальное поперечное сечение. Корпус 101 в представленном примере выполнения сформирован посредством литья металла. В частности корпус 101 сформирован из серого чугуна, или стального литья, или из алюминиевого литья.
В другом, не представленном примере выполнения корпус 101 сформирован из синтетического материала, или из керамики, или из волокнистого композитного материала.
Крепежные детали 102 предназначены для крепления корпуса 101, например, на приводном устройстве, в частности на двигателе внутреннего сгорания. Крепежная деталь 102 имеет в основном прямоугольную выемку 102 в материале и одно в основном круглое крепежное отверстие 104. Через отверстие 104 могут вводиться крепежные элементы, которые здесь не изображены. В представленном примере выполнения крепежная деталь 102 сформирована в основном в виде единого целого с корпусом 101.
В другом примере выполнения крепежные детали 102 могут жестко соединяться с корпусом 101, например, сваркой, пайкой, склеиванием и т.д.
Корпус 101 содержит первые ребра 105 усиления. Смежные первые ребра усиления расположены в основном параллельно друг другу. Первые ребра 105 усиления проходят в основном от первого фланца 109 корпуса ко второму 110 фланцу корпуса или наоборот.
Далее корпус 101 содержит вторые ребра 106 усиления. Смежные вторые ребра 106 усиления расположены в основном параллельно друг другу. Вторые ребра 106 усиления расположены в основном вокруг корпуса 101. Вторые ребра 106 усиления расположены в основном перпендикулярно к первым ребрам 105 усиления.
В другом, не представленном примере выполнения первые ребра 105 усиления со вторыми ребрами 106 усиления имеют угол между 0° и 90°, в частности между 20° и 70°.
Корпус 101 далее имеет первые присоединительные патрубки 107 и вторые присоединительные патрубки 108. Первый присоединительный патрубок 107 и/или второй присоединительный патрубок 108 выполнены в основном цилиндрической формы. Через присоединительные патрубки 107 и 108 поступает в теплообменник 100 и выходит из него, в частности, охлаждающее средство.
Охлаждающее средство представляет собой, в частности, содержащую воду охлаждающую жидкость или газ, например воздух.
Корпус 101 имеет на не обозначенных позициями концах первый фланец 109 корпуса и второй фланец 110 корпуса. В частности, первый фланец 109 корпуса расположен на одном конце и второй фланец 110 расположен на другом, не обозначенном позицией конце. Первый фланец 109 корпуса и/или второй фланец 110 корпуса выполнены в основном в виде прямоугольных рам со скругленными углами.
В другом примере выполнения первый фланец 109 корпуса и/или второй фланец 110 корпуса могут быть выполнены и/или овальными.
Первый фланец 109 корпуса имеет, по меньшей мере, одно в основном круглое отверстие 111. В представленном примере выполнения первый фланец 109 корпуса имеет восемь отверстий 111. В другом примере выполнения первый фланец 109 корпуса и/или второй фланец 110 корпуса может иметь до восьми или более восьми отверстий 111.
В частности, отверстия 111 имеют не обозначенную позицией резьбу, в которую могут устанавливаться крепежные элементы 119, например винты.
Теплообменник 100 имеет первый диффузор 112 и второй диффузор 113. Первый диффузор 112 выполнен в основном идентично второму диффузору 113. В другом примере выполнения первый диффузор 112 может быть выполнен иначе, чем второй диффузор 113.
В представленном примере выполнения первый диффузор 112 имеет первый фланец 114 и второй фланец 115. Первый диффузор 112 выполнен в основном в форме пирамиды, в частности четырехгранной пирамиды. Из основания четырехгранной пирамиды образован в основном первый фланец 114 в виде рамного элемента. Из вершины четырехгранной пирамиды образован в основном второй фланец 115. Первый фланец 114 выполнен в основном в форме рамы. Из первого фланца 114 образован крепежный цилиндр 116. Крепежный цилиндр 116 имеет отверстия 118, в частности круглые отверстия. Через отверстия 118 в представленном примере выполнения устанавливаются крепежные элементы 119, в частности винты. В представленном примере выполнения первый фланец 114 имеет восемь крепежных цилиндров 116 с соответственно одним отверстием 118. В другом примере выполнения первый фланец имеет от одного до восьми или более восьми крепежных цилиндров с соответственно с одним отверстием 118. Из второго фланца корпуса образованы вторые крепежные цилиндры 117. В представленном примере выполнения крепежные цилиндры 117 идентичны крепежным цилиндрам 116.
В другом представленном примере выполнения крепежные цилиндры 111 выполнены иначе, чем крепежные цилиндры 116.
Второй фланец 115, образованный из вершины четырехгранной пирамиды, выполнен в основном в виде треугольной детали. Не обозначенные позициями углы второго фланца в основном скруглены. В области не обозначенных позициями углов во втором фланце 115 выполнено соответственно одно отверстие 120. В представленном примере выполнения фланец 115 имеет в целом три отверстия 120. В другом примере выполнения фланец 115 может иметь от одного до трех или более трех отверстий 120.
В центре фланца 115 выполнено отверстие 125. Через отверстие 125 в теплообменник 101 поступает или выходит из него подлежащая охлаждению среда, например выхлопные газы.
Между фланцем 115 и первым фланцем 109 корпуса в основном параллельно друг другу и параллельно фланцу 109 корпуса и/или параллельно первому фланцу диффузора 114 расположены днище 121, а также первый рамный элемент 122 и второй рамный элемент 123.
Днище 121 расположено в основном между первым рамным элементом 122 и вторым рамным элементом 123. Днище 121 расположено в основном концентрично с первым рамным элементом 122 и вторым рамным элементом 123. В представленном примере выполнения днище 121 соответствует днищу 1 на фиг.1 или днищу 20 на фиг.2. В другом примере выполнения днище 121 может быть выполнено иначе, чем днище 1 на фиг.1 или днище 20 на фиг.2.
Первый рамный элемент 122 и/или второй рамный элемент 123 имеют отверстия 124. В частности, отверстия 124 образованы в виде не обозначенных позициями дырок. Первый фланец 109 корпуса, первый фланец диффузора 114, днище 121, первый рамный элемент 122 и второй рамный элемент 123 имеют в основном ту же картину дырок.
Первый рамный элемент 122 и второй рамный элемент 123 образованы в основном в виде рам 2 днища на фиг.1 или на фиг.2. Рамный элемент 122 и рамный элемент 123 могут быть выполнены из металла, например алюминия или нержавеющей стали, или из синтетического материала, например эластомера.
Далее первый рамный элемент 122 и второй рамный элемент 123 могут быть выполнены в виде уплотнительного элемента из резины.
С помощью крепежных элементов 119, в частности винтов, первый диффузор 112, первый рамный элемент 122, второй рамный элемент 123 и днище 121 соединяются с первым фланцем 109 корпуса 101. В представленном примере выполнения второй диффузор 113 таким же способом соединен со вторым фланцем 110 корпуса 101.
В другом примере выполнения первый диффузор 112 и/или второй диффузор 113 жестко, например, посадкой, фальцовкой, закаткой кромок и/или жестко сваркой, пайкой, склеиванием соединены с корпусом 101.
На фиг.9 показан разрез пучка плоских труб с элементами, создающими турбулентность.
Пучок 200 плоских труб имеет множество плоских труб 201, которые расположены в основном параллельно друг другу. Пучок 200 плоских труб устанавливается, в частности, в корпусе 101 теплообменника 100 на фиг.8.
Плоские трубы 201 имеют стенки 202. Далее плоские трубы 201 имеют соответственно, по меньшей мере, одно отверстие 203, соответственно два отверстия 203 на каждую плоскую трубу 201. На стенках 202 плоских труб 201, например, способом изготовления, использующим пластические деформации, в частности выдавливанием, штамповкой или прессованием и т.д., наружу образованы утолщения 205. Этими утолщениями 205 смежные плоские трубы 201 опираются друг на друга. По меньшей мере, одно утолщение 205 плоской трубы 201 касается, по меньшей мере, участками стенки 202 расположенной по соседству плоской трубы 201. Далее в стенках 202 плоских труб могут быть расположены создающие турбулентность элементы 204 точно так же в форме утолщений или крылышек, направленные во внутреннюю часть, которая не обозначена позицией, плоской трубы 201. В частности, элементы 204, создающие турбулентность, выполнены с помощью способа изготовления, использующего пластические деформации, как штамповка, выдавливание, прессование и т.д.
Далее элементы 204, создающие турбулентность, могут быть выполнены в виде турбулентных вкладышей. Эти выдвижные турбулентные вкладыши сформированы выдавливанием или отштампованы в листовом элементе, в частности, способом изготовления, использующим пластические деформации. Через отверстие 203 плоской трубы выдвижные турбулентные вкладыши 204 могут быть установлены, по меньшей мере, в одной плоской трубе 201. С помощью выступов 205 плоской трубы 201, которые расположены в окрестности не изображенной стенки корпуса теплообменника, пучок 200 плоских труб опирается на не изображенную стенку корпуса теплообменника.
На фиг.10 показан пучок 300 плоских труб из стопки 302 пластин.
Пучок 300 плоских труб содержит множество плоских труб 301.
Плоская труба 301 имеет, в частности, верхнюю пластину 303 и нижнюю пластину 304. Верхняя пластина 303 и нижняя пластина 304, по меньшей мере, участками соединены друг с другом жестко, в частности, сваркой, пайкой, склеиванием и т.д., и/или с геометрическим замыканием, в частности, фальцовкой, посадкой, закаткой кромок и т.д.
Пластины 303 и/или 304 имеют соответственно одно, в частности, два отверстия 305.
Отверстия 305 выполнены в кольцевых участках 306 пластин, которые образованы из верхней пластины 303 и/или из нижней пластины 304, в частности, деформационным способом изготовления, например выдавливанием, штамповкой и т.д.
Кольцевые участки 306 пластин или отверстия 305 пластин контактируют, по меньшей мере, участками со смежными плоскими трубами 301 и, в частности, по меньшей мере, участками жестко соединены друг с другом, в частности, сваркой, пайкой, склеиванием и т.д. Плоские трубы 301 имеют элементы, создающие турбулентность. Эти не обозначенные позициями создающие турбулентность элементы установлены в плоских трубах 301, например, в виде турбулентных вкладышей. Турбулентные вкладыши представляют собой щитки с формообразованиями, которые получены деформационным способом изготовления, например штамповкой или выдавливанием. По меньшей мере, один турбулентный вкладыш, в частности, расположен между верхней 303 и нижней 304 пластинами. В другом примере выполнения элемент, создающий турбулентность, выполнен в верхней пластине 303 и/или нижней пластине 304 плоской трубы 301 с помощью деформационного способа изготовления, например выдавливанием, штамповкой и т.д. Между смежными плоскими трубами, по меньшей мере, участками между двумя кольцевыми участками 306 пластин плоской трубы 301 образовано полое пространство 308. В полом пространстве 308, по меньшей мере, участками могут быть установлены элементы 307, создающие турбулентность, в форме турбулентных вкладышей. Турбулентные вкладыши, по меньшей мере, участками соединены с, по меньшей мере, одной плоской трубой 301, в частности, сваркой, пайкой, склеиванием и т.д.
На фиг.11 показано другое осуществление пучка 400 из плоских труб в форме стопки 401 пластин.
Пучок 400 из плоских труб содержит множество плоских труб 402. Плоская труба 402 имеет соответственно верхнюю пластину 403 и нижнюю пластину 404. Верхняя пластина 403 и нижняя пластина 404, по меньшей мере, участками жестко соединены друг с другом, в частности, сваркой, пайкой, склеиванием и т.д., и/или с геометрическим замыканием, в частности, с помощью посадки, фальцовки, закатки кромок и т.д.
На верхней пластине 403 образованы два конусных элемента. Конусные элементы имеют соответственно по одному отверстию 407. Нижняя пластина 404 имеет, по меньшей мере, одно отверстие 405.
Смежные плоские трубы 402 соединены друг с другом, по меньшей мере, участками жестко, в частности, сваркой, пайкой, склеиванием и т.д., или с геометрическим замыканием, в частности, посадкой, фальцовкой, закаткой кромок и т.д. Между смежными плоскими трубами 402 установлены элементы, создающие турбулентность, в форме турбулентных вкладышей 408. Турбулентный вкладыш представляет собой щиток, в котором с помощью формирующего способа изготовления выполнены формообразования, полученные вдавливанием, которые предназначены для завихрения потока среды.
Между верхней пластиной 403 и нижней пластиной 404 установлены точно так же элементы, создающие турбулентность, в форме турбулентных вкладышей 408. В другом, не представленном примере выполнения элементы, создающие турбулентность, выполнены в верхней пластине 403 и/или нижней пластине 404 с помощью деформационного способа изготовления, например выдавливанием, штамповкой и т.д.
На фиг.12 показан другой пример выполнения или усовершенствованный вариант днища 500 с компенсационным элементом 501. Одинаковые элементы на фиг.12 обозначены одинаковыми позициями, как на предыдущих фигурах. При описании этих элементов делается ссылка на соответствующие фигуры. Увеличенное детальное изображение представляет в разрезе следующее.
Днище 500 имеет первую пластину 506, которая имеет не обозначенное позицией отверстие в центре пластины 506. Пластина 506 выполнена таким образом, что в виде рамы обхватывает не изображенное отверстие. Пластина 506 выполнена из стали, например нержавеющей или другой стали. Но она может быть выполнена также из алюминия или другого металла. В другом не представленном примере выполнения пластина может быть выполнена из синтетического материала, или из волокнистого композитного материала, или из керамического материала. Пластина 506 имеет толщину от 0,3 до 2 мм, в частности между 0,5 и 1 мм, в частности между 0,6 и 0,9 мм, в частности 0,8 мм.
Пластина 506 имеет компенсационный элемент 501. Компенсационный элемент 501 имеет первое, имеющее форму гофра формообразование 502 и второе, имеющее форму гофра формообразование 505. Первое формообразование 502 и/или второе, имеющее форму гофра формообразование 505 расположены концентрично не изображенному отверстию в пластине 506 и/или в основном концентрично друг другу. Первое формообразование 502 выдавлено в пластине в основном в направлении оси А1. Второе формообразование 505 выдавлено в пластине в основном в направлении оси А2. Оси А1 и А2 могут быть расположены параллельно друг другу. В другом варианте выполнения изобретения оси А1 и А2 расположены под углом между 0° и 90° друг другу, в частности между 5° и 70°, в частности между 8° и 45°, в частности между 9° и 30°, в частности между 10° и 15°. Ось А1 и/или ось А2 расположены в основном параллельно нормальному вектору пластины 506, но в другом варианте выполнения могут быть расположены под углом к нормальному вектору пластины 506, а именно между 0° и 90°, в частности между 5° и 70°, в частности между 8° и 45°, в частности между 9° и 30°, в частности между 10° и 15°. В представленном примере выполнения первое формообразование 502, полученное выдавливанием, и второе формообразование 505, полученное выдавливанием, так образованы на пластине, что второе формообразование 505 образует ложбину относительно пластины 506 и первое формообразование 502 образует что-то в виде вала относительно пластины 506. В другом примере выполнения первое и второе формообразование оба образуют ложбину или оба образуют вал. Первое формообразование 502 и второе формообразование 505 примыкают в основном непосредственно друг к другу.
Пластина 506 имеет образованную в форме угла область 503, которая в основном непосредственно примыкает к первому формообразованию 502.
Вторая пластина 507 образована в основном в виде решетки 9 отверстий на поверхности днища и имеет признаки, характеризующие решетку 9 отверстий в днище, описанной в предыдущих фигурах. Вторая пластина 507 выполнена из такого материала, как нержавеющая сталь или другая сталь. В другом примере выполнения вторая пластина 507 выполнена из алюминия или из другого металла. В другом, не представленном примере выполнения вторая пластина выполнена из материала типа волокнистого композитного материала, из синтетического материала или содержащего керамику материала. Вторая пластина 507 имеет толщину от 0,5 до 5 мм, в частности, толщину между 1 и 4 мм, в частности, толщину между 1,5 и 3 мм, в частности, толщину 2 мм.
Первая пластина 506 и вторая пластина 507 соединены друг с другом жестко через область 503, образованную в форме угла, первой пластины 506 с краем 508 второй пластины 507, например, сваркой, с помощью, по меньшей мере, одного сварного шва 504, в частности лазерной сваркой, или пайкой с помощью паяного шва, или склеиванием с помощью шва склейки и т.д. Первая пластина 506 и вторая пластина 507 могут быть также соединены между собой с геометрическим замыканием исключительно или дополнительно к соединению жестко с помощью фальцовки, закатки кромок, посадки и т.д.
В другом предпочтительном варианте выполнения изобретения перед окончательным соединением жестко и/или с геометрическим замыканием, как это было описано в предыдущих разделах, первая пластина 506 и вторая пластина 507 соединяются с силовым замыканием или предварительно собираются, так что первая пластина 506 устанавливается с натягом над образованной в форме угла областью 503 со второй пластиной 507.
Таким образом, в этом случае при дальнейшем этапе трубы 79, 201, в частности плоские трубы, соединяются жестко со второй пластиной 507 днища 500 с помощью сварки, в частности лазерной сварки, и затем или заранее, или одновременно вторая пластина 507 соединяется с первой пластиной 506. Таким образом, может экономиться рабочее время и время перестановки и производственные затраты особенно предпочтительно снижаются.
В другом, не представленном примере выполнения первая пластина 506 и вторая пластина 507 выполнены из одного целого.
Внутри первая пластина 506 выштамповывается, или вырезается, или выпрессовывается, или изготавливается с помощью разделяющего способа изготовления, как распиловка, резка, например резка лазером или водяной струей. Таким же образом может быть изготовлен контур первой пластины. На следующем этапе изготовления с помощью формообразующего способа изготовления, как прессование, штамповка и т.д., изготавливаются первое формообразование 502 и/или, по меньшей мере, второе формообразование 505 и/или имеющая форму угла область.
Следующие разделы могут относиться к одной из ранее описанных фиг.1-12.
В другом, не представленном примере выполнения применяется от одного до трех рамных элементов 2, 44. 47, 50, 122, 123 или более трех рамных элементов 2, 44, 47, 50, 122, 123.
В другом, не представленном примере выполнения фланцевый участок 36, 56, 66, 78, 114, 115 корпуса имеет, по меньшей мере, одну канавку, в которой может быть установлен компенсационный элемент, выполненный в качестве уплотнительного элемента, например, в виде О-образного кольца и т.д.
В другом, не представленном варианте выполнения компенсационный элемент 24, 30, 40, 43, 60, 65, 70, 74, 77, 80, 81 образован из синтетического материала, например, эластомера или резины, или из металла, например нержавеющей стали или алюминия, или из волокнистого композитного материала, например металла и синтетического материала.
Предпочтительным является то, что выполнения днище теплообменника везде имеет одинаковую толщину d. Она имеет в основном значение 0,5 мм<d<7,0 мм, в частности значение между 0,5 мм<d<4 мм, в частности значение между 0,5 мм и 3,0 мм, в частности значение между 0,5 мм<d<2,5 мм, в частности значение между 1 мм<d<2,5 мм, в частности значение между 1,5 мм<d<2,0 мм, в частности значение между 1,6 мм<d<1,9 мм, в частности значение между 1,65 мм<d<1,85 мм.
В другом примере выполнения днище теплообменника имеет различную толщину d в различных областях. В частности, толщина днища d в краевых областях, в частности в рамных участках или наружных рамных участках, образована тоньше, чем во внутреннем участке днища, в частности в центральном участке днища, в котором размещаются трубы.
Толщина днища d в основном принимает значение 0,5 мм<d<7,0 мм, в частности значение между 0,5 мм<d<4 мм, в частности значение между 0,5 мм и 3,0 мм, в частности значение между 0,5 мм<d<2,5 мм, в частности значение между 1 мм<d<2,5 мм, в частности значение между 1,5 мм<d<2,0 мм, в частности значение между 1,6 мм<d<1,9 мм, в частности значение между 1,65 мм<d<1,85 мм.
Признаки различных примеров выполнения могут по любому комбинироваться друг с другом. Изобретение применимо также в других, не описанных областях.