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JP2008522119A - Manufacturing method of heat exchanger - Google Patents

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JP2008522119A
JP2008522119A JP2007541684A JP2007541684A JP2008522119A JP 2008522119 A JP2008522119 A JP 2008522119A JP 2007541684 A JP2007541684 A JP 2007541684A JP 2007541684 A JP2007541684 A JP 2007541684A JP 2008522119 A JP2008522119 A JP 2008522119A
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Abstract

本発明は、熱交換器が縦軸線を有する熱交換器本体(14)を備え、空気を案内するハウジングに統合するためのエアヒータ(12)用の熱交換器(10)を製作するための方法に関する。本発明に従い、熱交換器本体(14)の少なくとも一部が2個の中子を使用するダイカスト法で製作され、この中子が縦軸線に沿った反対向きの離型方向(40,42)に取り出される。The present invention is a method for producing a heat exchanger (10) for an air heater (12) for integrating into a housing for guiding air, the heat exchanger comprising a heat exchanger body (14) having a longitudinal axis. About. In accordance with the present invention, at least a portion of the heat exchanger body (14) is fabricated by die casting using two cores, the cores being in opposite mold release directions (40, 42) along the longitudinal axis. To be taken out.

Description

本発明は、縦軸線を有する熱交換器本体を備え、空気を案内するハウジングに統合するエアヒータ用の熱交換器を製作する方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a heat exchanger for an air heater that includes a heat exchanger body having a longitudinal axis and is integrated into a housing that guides air.

現在、車両、特に商用車のために燃料で運転される補助ヒータは、主として、車両空調装置とも呼ばれる車両固有の暖房−空調ユニットとは別個に装備されている。このような補助ヒータは、例えば、独立ヒータおよび/またはパーキングヒータとして使用されるエアヒータとして形成されている。   At present, auxiliary heaters that are operated with fuel for vehicles, in particular commercial vehicles, are mainly equipped separately from vehicle-specific heating-air conditioning units, also called vehicle air conditioners. Such an auxiliary heater is formed as an air heater used as an independent heater and / or a parking heater, for example.

かなり前から、エアヒータを車両固有の暖房−空調ユニットに統合することが試みられている。これはスペースと必要構成要素を省略する。このような構造体の一例が特許文献1に示されている。
DE 102 11 591 A1
For some time, attempts have been made to integrate air heaters into vehicle-specific heating-air conditioning units. This saves space and necessary components. An example of such a structure is shown in Patent Document 1.
DE 102 11 591 A1

エアヒータを暖房−空調ユニットに統合するために選択されるエアヒータの位置と構造は、統合の機能、経済性および安全性を左右する。従って、暖房−空調ユニットへのエアヒータの組込みに関連するいろいろな問題を認識し、この問題の解決策を提供することが試みられている。それによって最終的に、良好なマスタープランが供される。   The location and structure of the air heater selected to integrate the air heater into the heating-air conditioning unit will affect the integration function, economy and safety. Accordingly, various problems associated with incorporating an air heater into a heating-air conditioning unit have been recognized and attempts have been made to provide solutions to this problem. This ultimately provides a good master plan.

一つの問題は、一般的にダイカスト技術で製作されている熱交換器本体の大きな重量に関連している。大きな重量に基づいて、特に車両ヒータを支持するハウジングをかなり頑丈に形成しなければならない。   One problem is related to the large weight of the heat exchanger body, which is typically made by die casting technology. Based on the large weight, the housing that supports the vehicle heater, in particular, must be made quite sturdy.

軸方向に縦長に延在する熱交換器の提案された設計思想では、空気がこの方向に対して垂直に熱交換器の周りを流れる。このような空気の流れは、必然的に空気の大きな渦を生じさせ、それによって流れ損失が大きくなる。熱交換器を取り囲むスペースを大きくすることによってこの問題を解決しようとすると、暖房−空調装置の全体スペースを拡大しなければならなくなる。従って、熱交換器の流れ状態と熱伝達を促進する解決策が必要となる。   In the proposed design concept of a heat exchanger extending longitudinally in the axial direction, air flows around the heat exchanger perpendicular to this direction. Such air flow inevitably creates large vortices of air, thereby increasing flow loss. In order to solve this problem by increasing the space surrounding the heat exchanger, the entire space of the heating-air conditioner must be expanded. Therefore, there is a need for a solution that promotes heat exchanger flow conditions and heat transfer.

更に、暖房−空調装置にエアヒータを組み込む設計思想と関連して、エアヒータの既存の構成要素を引き続き使用できるようにするという要望が存在する。そこで、同じ設計思想を異なる種類のエアヒータに関して使用できるようにするために、熱交換器をできるだけ可変に構成する試みがなされている。可変性に関するこの要望は、熱交換器の製作にも関連する。   Furthermore, in connection with the design philosophy of incorporating an air heater in a heating-air conditioner, there is a desire to continue to use the existing components of the air heater. Therefore, in order to be able to use the same design concept for different types of air heaters, attempts have been made to configure the heat exchanger as variable as possible. This desire for variability is also related to the production of heat exchangers.

熱交換器によって暖められる空気が熱交換器の周りを流れることと共に、燃焼ガスから熱交換器に熱を伝達することが重要である。この熱伝達も改善されるべきであり、それによって特に、熱伝達器の構造において大きな自由度が提供される。   It is important that the air warmed by the heat exchanger flows around the heat exchanger and transfers heat from the combustion gases to the heat exchanger. This heat transfer should also be improved, which provides a great degree of freedom especially in the structure of the heat transfer.

エアヒータに対する他の重要な要求は、燃焼ガスがエアヒータの周りを流れる空気に入り込まないように、エアヒータを配置することにある。更に、燃焼のために使用される空気を自動車の外側範囲から取り出すようにすべきである。すなわち、特に車内から取り出さないようにすべきである。エアヒータの種々の接続管の位置決めに関する改善も同様に所望される。   Another important requirement for the air heater is to arrange the air heater so that the combustion gases do not get into the air flowing around the air heater. In addition, the air used for combustion should be taken from the outside area of the vehicle. That is, it should not be taken out from inside the vehicle. Improvements regarding the positioning of the various connecting pipes of the air heater are also desirable.

本発明の根底をなす課題は、特に熱交換器の重量に関する適切な解決策によって、前述の問題を克服することである。   The problem underlying the present invention is to overcome the aforementioned problems, particularly by means of suitable solutions relating to the weight of the heat exchanger.

この課題は独立請求項の特徴によって解決される。   This problem is solved by the features of the independent claims.

本発明の有利な実施形態は従属請求項に記載される。   Advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims.

本発明は、冒頭に述べた方法において、熱交換器本体の少なくとも一部が2個の中子を使用するダイカスト法で製作され、この中子が縦軸線に沿った反対向きの離型方向に取り出されることを特徴とする。それによって、所定の離型テーパ面、所定の表面状態および所定の材料の場合に、離型力を低減することができる。最終的に、肉厚が薄く、それに伴い軽量化された熱交換器を製作することができる。   According to the present invention, in the method described at the beginning, at least a part of the heat exchanger body is manufactured by a die casting method using two cores, and the cores are arranged in an opposite mold release direction along the longitudinal axis. It is taken out. Thereby, in the case of a predetermined release taper surface, a predetermined surface state, and a predetermined material, the release force can be reduced. Finally, it is possible to manufacture a heat exchanger that is thin and has a light weight.

熱交換器コアが内側プロファイルを備える場合、この方法はきわめて有利である。この場合、内側プロファイルが離型力を改善するので、離型力の本発明による低減がきわめて有利である。   This method is very advantageous if the heat exchanger core has an inner profile. In this case, the reduction according to the invention of the release force is very advantageous since the inner profile improves the release force.

例えば、内側プロファイルが縦方向に延在するリブを備える場合に、その熱交換器を製作する方法を使用することができる。そのような内側プロファイルによって、熱交換器の熱伝達内面が大きくなるので、全体スペースを縮小することができる。   For example, if the inner profile comprises a longitudinally extending rib, the method of making the heat exchanger can be used. Such an inner profile increases the heat transfer inner surface of the heat exchanger, thereby reducing the overall space.

熱交換器本体と熱交換器底部とが別個に製作されると有利な場合がある。熱交換器底部および熱交換器ヘッドが熱交換器本体とは別個に製作される場合には、熱交換器本体を本発明による方法で製作することができる。   It may be advantageous if the heat exchanger body and the heat exchanger bottom are made separately. If the heat exchanger bottom and the heat exchanger head are made separately from the heat exchanger body, the heat exchanger body can be made by the method according to the invention.

同様の理由から、熱交換器ヘッドを別個に製作することが得策である。そのような熱交換器ヘッドが存在する場合、その別個の製作は本発明によるダイカスト法の使用を可能にする。しかしながら、バーナヘッドまたはバーナユニットの形状に応じて、熱交換器ヘッド全体を省略することも可能である。   For similar reasons, it is advisable to make the heat exchanger head separately. If such a heat exchanger head is present, its separate fabrication allows the use of the die casting method according to the present invention. However, the entire heat exchanger head can be omitted depending on the shape of the burner head or burner unit.

有利な特徴をもたらすために、本発明による熱交換器製作に係る特徴は、熱交換器や熱交換器を設けたエアヒータや熱交換器の製作方法の他の多数の特性と組み合わせることができる。   In order to provide advantageous features, the features relating to the production of the heat exchanger according to the invention can be combined with a number of other characteristics of the production method of the heat exchanger, the air heater provided with the heat exchanger and the heat exchanger.

熱交換器本体は熱交換器コアおよび熱伝達面を備え、熱交換器コアと熱伝達面を供する部品とは少なくとも一部が別個に製作されてもよい。このような別個に製作する方法は、軽量化の手段として、及び部品の設計と製作方法に関する高い可変性をもたらす手段として有利であると考えられる。   The heat exchanger body may include a heat exchanger core and a heat transfer surface, and at least a part of the heat exchanger core and the component providing the heat transfer surface may be separately manufactured. Such a separately manufactured method is considered advantageous as a means of reducing weight and as a means of providing high variability with respect to the design and manufacturing method of the part.

これに関連して、熱伝達面を供する部品が熱交換器コアに対して焼きばめ及び/又は締まりばめされると、特に有利である。熱交換器ヘッドおよび熱交換器底部は、好ましくは溶接、ろう付け、接着および/またはねじ止めによって、熱交換器コアに対して気密に連結されるのに対し、例えば円板状に形成された個々の熱伝達面は、熱交換器コアに対して焼きばめ又は締まりばめすることができる。それによって、製作方法の変形のために他の方法を供することができる。   In this connection, it is particularly advantageous if the component providing the heat transfer surface is shrink-fitted and / or interference-fitted to the heat exchanger core. The heat exchanger head and the heat exchanger bottom are preferably hermetically connected to the heat exchanger core, preferably by welding, brazing, gluing and / or screwing, whereas they are formed, for example, in a disc shape Individual heat transfer surfaces can be shrink fit or interference fit to the heat exchanger core. Thereby, other methods can be provided for variations of the fabrication method.

それは、流れ抵抗の低減を促進する横断面形状を有することができる。   It can have a cross-sectional shape that facilitates reducing flow resistance.

これは、例えば横断面形状が楕円形であることによって達成可能である。   This can be achieved, for example, by having an elliptical cross-sectional shape.

他の例では、横断面形状が飛行機翼の横断面形状に似ている。   In another example, the cross-sectional shape is similar to the cross-sectional shape of an airplane wing.

更に、横断面形状が紡錘形であると有利な場合がある。   Furthermore, it may be advantageous if the cross-sectional shape is a spindle shape.

熱交換器ヘッドは、その外面に、熱伝達面を提供する多数の棒を備えることが可能である。このような多数の棒により、暖めるべき空気に熱を伝達するためのきわめて大きな表面積が提供される。   The heat exchanger head can have a number of bars on its outer surface that provide a heat transfer surface. Such a large number of rods provides a very large surface area for transferring heat to the air to be warmed.

その際、一方では、熱交換器本体が熱交換器コアを備え、多数の棒の少なくとも一部が別個の部品によって熱交換器コアに取付けられていると有利な場合がある。   In doing so, on the one hand, it may be advantageous if the heat exchanger body comprises a heat exchanger core and at least some of the numerous rods are attached to the heat exchanger core by separate parts.

他方では、熱交換器本体が熱交換器コアを備え、多数の棒の少なくとも一部を熱交換器コアと一体に形成することもできる。別個の部品によって熱交換器コアに取付ける棒の設計方法あるいは熱交換器コアに一体に形成する棒の設計方法に応じて、いろいろな利点があり、例えば一方では可変性に関する利点があり他方では全体製作方法の簡単化に関する利点がある。   On the other hand, the heat exchanger body may include a heat exchanger core, and at least a part of a large number of bars may be formed integrally with the heat exchanger core. Depending on the design method of the rods that are attached to the heat exchanger core by separate parts or the design method of the rods that are integrally formed on the heat exchanger core, there are various advantages, for example on the one hand there are advantages on variability and on the other hand There is an advantage regarding simplification of the manufacturing method.

熱交換器本体は、その外面に、熱伝達面を提供する多数の波形リブを備えていてもよい。   The heat exchanger body may include a number of corrugated ribs on its outer surface that provide a heat transfer surface.

これに関連して、熱交換器本体が熱交換器コアを備え、多数の波形リブの少なくとも一部を別個の部品によってあるいは別個の部品として熱交換器コアに取付けることも可能である。   In this connection, it is also possible that the heat exchanger body comprises a heat exchanger core, and at least some of the numerous corrugated ribs are attached to the heat exchanger core by separate parts or as separate parts.

同様に、熱交換器本体が熱交換器コアを備え、多数の波形リブの少なくとも一部が熱交換器コアと一体に形成されていてもよい。このような熱伝達面をねじ連結部または類似の連結部を介して熱伝達器コアに固定しないで、嵌め込まれた個々のまたは複数の伝達面部品またはその全体のセットを溶接、ろう付け、焼きばめまたは締まりばめすることによって固定することが得策である。   Similarly, the heat exchanger body may include a heat exchanger core, and at least some of the many corrugated ribs may be formed integrally with the heat exchanger core. Without fixing such heat transfer surfaces to the heat transfer core through screw connections or similar connections, individual, or multiple, transfer surface components or their entire set fitted may be welded, brazed, or baked. It is a good idea to fix by a fit or an interference fit.

熱交換器本体は複数の熱交換器本体モジュールから構成可能である。これによって、可変性が高められる。というのは、個々の熱交換器本体モジュールを異なるように形成することができ、特に異なる大きさの熱交換器を製作することができるからである。   The heat exchanger body can be composed of a plurality of heat exchanger body modules. This enhances variability. This is because the individual heat exchanger body modules can be formed differently, in particular heat exchangers of different sizes can be produced.

モジュール方式の製作の観点から、熱交換器本体モジュールの少なくとも一部が同一であると有利である。その場合、特にダイカスト法の場合、異なる金型が不要である。   From the perspective of modular manufacturing, it is advantageous if at least some of the heat exchanger body modules are identical. In that case, especially in the case of the die casting method, a different mold is not required.

空気を案内するハウジングに統合するためのエアヒータに関連して、他の利点がある。このエアヒータは熱交換器本体を有する熱交換器を備え、エアヒータは更に、流れ案内要素を備え、この流れ案内要素は、少なくとも部分的に熱交換器の内部に配置された燃焼室内での燃焼時に発生する高温ガスを、熱交換本体の内側へ案内する。燃焼時に発生する高温ガスは熱交換器の内側に効率的に分配可能である。   There are other advantages associated with air heaters for integration into air guiding housings. The air heater includes a heat exchanger having a heat exchanger body, and the air heater further includes a flow guide element, the flow guide element being at least partially during combustion in a combustion chamber disposed within the heat exchanger. The generated hot gas is guided to the inside of the heat exchange body. Hot gas generated during combustion can be efficiently distributed inside the heat exchanger.

これに関連して、流れ案内要素がねじ山のように、羽根として、蛇行形部品として、バッフルプレートとして及び/又は穴あき管として形成されていると有利である。この方法と他の多数の方法は、全体として熱伝達を改善する。   In this context, it is advantageous if the flow guide element is formed like a thread, as a vane, as a serpentine part, as a baffle plate and / or as a perforated tube. This method and many other methods overall improve heat transfer.

更に、空気を案内するハウジングに統合するためのエアヒータに関連して、利点がある。このエアヒータは熱交換器を備え、この場合フランジプレートが設けられ、このフランジプレートはエアヒータの取付け個所とフランジプレートの間並びにエアヒータとフランジプレートの間に設けられるシール要素を用いて、排ガス排出管を少なくとも車内に対してシールする。このようなフンラジプレートにより、排ガスをできる限り短い経路で外気に案内することができる。この場合、排ガスが車内に達する危険がない。   Furthermore, there are advantages associated with an air heater for integration into a housing that guides air. The air heater is provided with a heat exchanger, and in this case, a flange plate is provided, and the flange plate is provided with an exhaust gas exhaust pipe by using sealing elements provided between the air heater mounting point and the flange plate and between the air heater and the flange plate. Seal at least against the inside of the car. With such a funnel plate, the exhaust gas can be guided to the outside air through the shortest path possible. In this case, there is no danger of exhaust gas reaching the vehicle interior.

これに関連して更に、フランジプレートが燃焼空気供給管を車内に対してシールすると有利である。それにより、燃焼空気が車両の外側空間から取り出される。   In this connection, it is furthermore advantageous if the flange plate seals the combustion air supply pipe against the interior of the vehicle. Thereby, combustion air is taken out from the outer space of the vehicle.

更に、フランジプレートが燃料供給管の貫通案内部を備えると有利である。それによって、ガスおよび液体を搬送するすべての接続部がフランジプレートの範囲内に配置される。これは、エアヒータを全体設計に結びつけるために有利である。   Furthermore, it is advantageous if the flange plate is provided with a penetration guide for the fuel supply pipe. Thereby, all connections carrying gas and liquid are arranged within the flange plate. This is advantageous for connecting the air heater to the overall design.

本発明は、エアヒータが経済的な方法でおよび機能の観点から適した方法で、自動車、特に商用車の暖房−空調装置に組込み可能であるという認識に基づく。これは特に、本発明によって提供される熱交換器の高い可変性と、重量の観点からの熱交換器のプラスの特性に起因する。   The present invention is based on the recognition that an air heater can be incorporated in a heating-air-conditioning device of an automobile, in particular a commercial vehicle, in an economical manner and in a functionally suitable manner. This is in particular due to the high variability of the heat exchanger provided by the present invention and the positive characteristics of the heat exchanger in terms of weight.

添付の図を参照して特に有利な実施の形態に基づき本発明を例示的に説明する。   The invention will be described by way of example on the basis of a particularly advantageous embodiment with reference to the attached figures.

図に関する次の説明において、同じ参照符号は同一の構成要素または類似の構成要素を示す。   In the following description of the figures, the same reference numerals indicate the same or similar components.

図1はエアヒータ12の斜視図である。エアヒータ12は、バーナユニット60に装着される熱交換器10と、バーナヘッド62とを備える。このバーナヘッド62は、ファンモータ64と制御装置66とを備え、このファンモータ64および制御装置66は燃焼空気ファンユニット68の重要な構成要素を構成する。バーナヘッド62には、更に燃焼空気供給用の管56が設けられている。バーナユニット60には燃料供給管58と排ガス排出用の管54が設けられている。排ガス排出管54にはフランジプレート48が配置され、このフランジプレート48は、燃料供給管58と燃焼空気供給管56を貫通案内するための切欠きを有する。フランジプレート48の機能については図19を参照して詳しく説明する。バーナユニット60に装着される熱交換器10は、その外面にリブ構造体を備え、このリブ構造体により、熱交換器10の周りを流れる空気に熱を伝達するための面積が拡大される。エアヒータ12は、好ましくは、暖めるべき空気の流れに関して、その空気が熱交換器10の軸線に対して垂直に流入および流出して熱交換器10の周りを流れるように、配置される。   FIG. 1 is a perspective view of the air heater 12. The air heater 12 includes a heat exchanger 10 attached to the burner unit 60 and a burner head 62. The burner head 62 includes a fan motor 64 and a control device 66, and the fan motor 64 and the control device 66 constitute important components of the combustion air fan unit 68. The burner head 62 is further provided with a pipe 56 for supplying combustion air. The burner unit 60 is provided with a fuel supply pipe 58 and an exhaust gas discharge pipe 54. A flange plate 48 is disposed in the exhaust gas discharge pipe 54, and the flange plate 48 has a notch for guiding through the fuel supply pipe 58 and the combustion air supply pipe 56. The function of the flange plate 48 will be described in detail with reference to FIG. The heat exchanger 10 attached to the burner unit 60 includes a rib structure on the outer surface, and the rib structure increases the area for transferring heat to the air flowing around the heat exchanger 10. The air heater 12 is preferably arranged such that with respect to the flow of air to be warmed, that air flows in and out of the heat exchanger 10 perpendicularly to the axis of the heat exchanger 10.

図2は熱交換器を取り外したエアヒータ12の斜視図である。この図にはバーナヘッド62とバーナユニット60とが示されている。バーナユニット60はバーナ管70を備え、このバーナ管内における火炎の形成によって高温ガスが発生する。この高温ガスは、その熱エネルギーを、図2に示されていない熱交換器10に伝達する。高温ガスが熱交換器に到達することができるようにするために、多数の穴72がバーナ管70の外周壁に穿設される。   FIG. 2 is a perspective view of the air heater 12 with the heat exchanger removed. In this figure, a burner head 62 and a burner unit 60 are shown. The burner unit 60 includes a burner pipe 70, and hot gas is generated by the formation of a flame in the burner pipe. This hot gas transfers its thermal energy to a heat exchanger 10 not shown in FIG. A number of holes 72 are drilled in the outer peripheral wall of the burner tube 70 to allow hot gas to reach the heat exchanger.

図3は熱交換器を取り外し、バーナヘッドとバーナユニットを分解したエアヒータ12の斜視図である。この図から明らかなように、バーナヘッド60は、フランジ継手74,76を介してバーナユニット60に連結される。この図から更に明らかなように、フランジプレート48は排ガス排出管54に固定連結される一方で、燃焼空気供給管56のための貫通穴がフランジプレートに設けられている。   FIG. 3 is a perspective view of the air heater 12 with the heat exchanger removed and the burner head and burner unit disassembled. As is apparent from this figure, the burner head 60 is connected to the burner unit 60 via flange joints 74 and 76. As is further apparent from this figure, the flange plate 48 is fixedly connected to the exhaust gas discharge pipe 54, while a through hole for the combustion air supply pipe 56 is provided in the flange plate.

図4は熱交換器10の斜視図である。熱伝達面22を提供するリブ構造体が示されている。   FIG. 4 is a perspective view of the heat exchanger 10. A rib structure providing a heat transfer surface 22 is shown.

図5は熱交換器10の個々の構成要素の斜視図である。熱交換器10は複数の部品によって形成される。熱交換器は、熱交換器コア20と、熱伝達面22を有する部品24と、熱交換器底部16と、熱交換器ヘッド18とを備える。バーナヘッド62及び/又はバーナユニット60の設計に応じて、熱交換器ヘッド18は省略可能である。バーナ管70内で発生する高温ガスから熱交換器10への熱伝達を改善するために、熱交換器コア20内には内側プロファイル30が設けられる。熱交換器ヘッド18および熱交換器底部16は種々の技術、例えば深絞り、ダイカストまたは切削加工によって製造可能である。個々の部品は、種々の連結技術、例えば溶接、ろう付け、接着および/またはねじ止めによって互いに連結可能である。熱交換器10内で燃焼ガスが発生するので、熱交換器ヘッド18と熱交換器コア20と熱交換器底部16とを気密に連結することが重要である。本開示範囲内において、熱交換器コアは、それに固定され熱伝達面22を有する部品24と共に、熱交換器本体14とも呼ばれる。   FIG. 5 is a perspective view of individual components of the heat exchanger 10. The heat exchanger 10 is formed by a plurality of parts. The heat exchanger includes a heat exchanger core 20, a part 24 having a heat transfer surface 22, a heat exchanger bottom 16, and a heat exchanger head 18. Depending on the design of the burner head 62 and / or the burner unit 60, the heat exchanger head 18 may be omitted. In order to improve heat transfer from the hot gas generated in the burner tube 70 to the heat exchanger 10, an inner profile 30 is provided in the heat exchanger core 20. The heat exchanger head 18 and the heat exchanger bottom 16 can be manufactured by various techniques such as deep drawing, die casting or cutting. The individual parts can be connected to each other by various connection techniques such as welding, brazing, bonding and / or screwing. Since combustion gas is generated in the heat exchanger 10, it is important to connect the heat exchanger head 18, the heat exchanger core 20, and the heat exchanger bottom 16 in an airtight manner. Within the scope of the present disclosure, the heat exchanger core is also referred to as the heat exchanger body 14 along with a component 24 secured thereto and having a heat transfer surface 22.

図6はハウジング固定部材74を備えるエアヒータ12の斜視図である。このハウジング固定部材はエアヒータ上に配置される。ハウジング固定部材74によって、エアヒータ12を周囲のハウジングに固定可能である。ハウジング固定部材74は、熱交換器ヘッド18と熱交換器底部16とを介してエアヒータ12に固定される。   FIG. 6 is a perspective view of the air heater 12 including the housing fixing member 74. The housing fixing member is disposed on the air heater. The air heater 12 can be fixed to the surrounding housing by the housing fixing member 74. The housing fixing member 74 is fixed to the air heater 12 via the heat exchanger head 18 and the heat exchanger bottom 16.

図7は楕円形の横断面を有する熱交換器コアの断面図である。熱交換器コア20は内側プロファイル30を有する。この内側プロファイル30が微細に形成されていればいるほど、高温ガスから熱交換器10への熱伝達のために供される表面積は大きくなる。図示のような熱交換器コア20は例えば押出し成形法によって製造可能である。これにより、肉厚を薄くすることができ、それによって一方では軽量となり、他方では熱伝達表面積が大きくなる。熱交換器コア20内には、他の構成要素を固定するための固定手段、例えば穴76が設けられる。熱交換器20の楕円形の横断面形状32は熱交換器20の周りを流れる暖めるべき空気の流れ状態を改善することができる。熱交換器底部16が熱交換器コア20から分離製造された部品であるので、熱交換器コア20の製造が簡単化される。   FIG. 7 is a cross-sectional view of a heat exchanger core having an elliptical cross section. The heat exchanger core 20 has an inner profile 30. The finer the inner profile 30 is, the greater the surface area provided for heat transfer from the hot gas to the heat exchanger 10. The heat exchanger core 20 as shown in the figure can be manufactured by, for example, an extrusion method. This makes it possible to reduce the wall thickness, thereby reducing the weight on the one hand and increasing the heat transfer surface area on the other. In the heat exchanger core 20, fixing means for fixing other components, for example, a hole 76 is provided. The elliptical cross-sectional shape 32 of the heat exchanger 20 can improve the flow condition of the air to be warmed that flows around the heat exchanger 20. Since the heat exchanger bottom 16 is a part manufactured separately from the heat exchanger core 20, the manufacture of the heat exchanger core 20 is simplified.

図8は翼形の横断面を有する熱交換器コアの断面図である。図9は紡錘形の横断面を有する熱交換器コアの断面図である。図示した横断面形状、すなわち翼形横断面形状34および紡錘形横断面形状30は、熱交換器20の周りの流れを促進する形状の他の例として理解されるべきである。   FIG. 8 is a cross-sectional view of a heat exchanger core having an airfoil cross section. FIG. 9 is a cross-sectional view of a heat exchanger core having a spindle-shaped cross section. The illustrated cross-sectional shapes, ie, the airfoil cross-sectional shape 34 and the spindle-shaped cross-sectional shape 30 are to be understood as other examples of shapes that facilitate flow around the heat exchanger 20.

図10は、熱交換器10および熱伝達のための別個の部品24の斜視図である。図示される各部品24は熱交換器コア20とは別個に製造される。部品24は熱交換器コア20上に既に装着されている。これらの部品は、熱交換器コア上で、嵌め込まれた個々のまたは複数の部品、あるいは部品の全体のセットを焼きばめまたは締まりばめすることによって、固定される。   FIG. 10 is a perspective view of the heat exchanger 10 and a separate piece 24 for heat transfer. Each component 24 shown is manufactured separately from the heat exchanger core 20. The part 24 is already mounted on the heat exchanger core 20. These parts are secured on the heat exchanger core by shrink-fitting or interference-fitting individual or multiple parts fitted, or the entire set of parts.

図11は熱交換器の斜視図である。図示される熱交換器10は、その周りを流れる空気に熱を伝達するためにきわめて大きな表面積を有する。これは、熱伝達面22が多数の棒26によって供されることによって達成される。   FIG. 11 is a perspective view of the heat exchanger. The illustrated heat exchanger 10 has a very large surface area to transfer heat to the air flowing around it. This is achieved by the heat transfer surface 22 being provided by a number of bars 26.

図12は熱交換器の斜視図である。ここでも、きわめて大きな熱伝達表面積が供される。というのは、ここでもこの熱伝達面22を提供するために多数の棒26が設けられているからである。熱交換器の内側には内側プロファイル30が見える。本実施の形態において、この内側プロファイルの一部は外側の棒26または棒列に続いている。図12の実施の形態の棒26も図11の実施の形態の棒26も、別個に製造された部品によって熱交換表面に外側から取付け可能であるか、あるいは変形加工法または切削加工法によって押出し成形品を再加工することによって形成可能である。   FIG. 12 is a perspective view of the heat exchanger. Again, a very large heat transfer surface area is provided. This is because again a number of rods 26 are provided to provide this heat transfer surface 22. The inner profile 30 is visible inside the heat exchanger. In this embodiment, a portion of this inner profile follows the outer bar 26 or bar row. Both the rod 26 of the embodiment of FIG. 12 and the rod 26 of the embodiment of FIG. 11 can be attached from the outside to the heat exchange surface by separately manufactured parts, or extruded by deformation or cutting methods. It can be formed by reworking the molded product.

図13は熱交換器10の斜視図である。熱交換器10の熱伝達面22を供する図示した部品28は、熱伝達を促進する波形リブである。   FIG. 13 is a perspective view of the heat exchanger 10. The illustrated component 28 that provides the heat transfer surface 22 of the heat exchanger 10 is a corrugated rib that facilitates heat transfer.

図14は複数の同一の熱交換器本体モジュール38の斜視図である。図示したこの実施の形態は、熱交換器を上述のような押出し成形法で製造しないで、ダイカスト法で製造するときに特に重要である。ダイカスト法は離型用テーパ面に基づいて肉厚が大きくなるという欠点がある。本実施の形態では、複数の熱交換器本体モジュール38が設けられている。この場合、個々の熱交換器本体モジュール38は軸方向長さが短い。従って、短い離型用テーパ面に基づいて肉厚をきりつめることができる。   FIG. 14 is a perspective view of a plurality of identical heat exchanger body modules 38. This embodiment shown in the drawing is particularly important when the heat exchanger is manufactured by the die casting method without being manufactured by the extrusion method as described above. The die casting method has a drawback that the wall thickness is increased based on the taper surface for release. In the present embodiment, a plurality of heat exchanger body modules 38 are provided. In this case, each heat exchanger body module 38 has a short axial length. Therefore, the thickness can be determined based on the short taper surface for release.

図15は熱交換器10の切断斜視図である。この図示に基づいて、離型用テーパ面を短くすることができる他の方法を説明することが可能である。すなわち、ダイカスト部品として製造される熱交換器10に、反対向きの2つの離型方向40,42に取り外される2個の中子が設けられることにより、肉厚を同様に小さくすることができる。   FIG. 15 is a cut perspective view of the heat exchanger 10. Based on this illustration, it is possible to describe another method capable of shortening the release taper surface. That is, the heat exchanger 10 manufactured as a die-cast part is provided with two cores that are removed in the two opposite mold release directions 40 and 42, so that the wall thickness can be similarly reduced.

図16,17,18は燃焼管70の斜視図である。図17は燃焼管の斜視図である。図18は燃焼管の斜視図である。熱交換器の内側への良好で均一な放熱のために、燃焼時に発生する高温ガスをできるだけ効果的に分配できるようにするため、流れ案内部材を用いて、高温ガスを熱交換器10内で内側リブ30および/またはその内壁の方へ案内することが得策である。図17には、らせん形の流れ案内部材44が示されている。同様に、流れ案内部材は羽根、蛇行、バッフルプレートおよび穴あき管の形に形成可能である。穴72によって形成される穴プロファイルに加えて多数の穴46を有するような穴あき管が、図18に示されている。   16, 17, and 18 are perspective views of the combustion tube 70. FIG. 17 is a perspective view of the combustion tube. FIG. 18 is a perspective view of the combustion tube. In order to distribute the hot gas generated during combustion as effectively as possible for good and uniform heat dissipation to the inside of the heat exchanger, the flow guide member is used to distribute the hot gas in the heat exchanger 10. It is expedient to guide towards the inner rib 30 and / or its inner wall. In FIG. 17, a spiral flow guide member 44 is shown. Similarly, the flow guide members can be formed in the form of vanes, meanders, baffle plates and perforated tubes. A perforated tube having a number of holes 46 in addition to the hole profile formed by the holes 72 is shown in FIG.

図19は、フランジプレート48を備えるエアヒータの接続範囲の斜視図である。フランジプレート48は、エアヒータ10を、車体および/またはハウジングあるいは車両に固定されたその他の要素に取付けるのに役立つ。排ガスおよび燃焼空気を外側空間に供給および/または外側空間から取り出すために、フランジプレート48は、エアヒータ12に対しておよび取付け個所、すなわち例えば車体に対して、シーリングされて取り付けられる。シーリングは、例えばシーリング・リングによって行うことができる。   FIG. 19 is a perspective view of the connection range of the air heater including the flange plate 48. The flange plate 48 serves to attach the air heater 10 to the vehicle body and / or the housing or other elements fixed to the vehicle. In order to supply exhaust gas and combustion air to the outer space and / or to take it out of the outer space, the flange plate 48 is sealed and mounted to the air heater 12 and to the mounting location, for example to the vehicle body. The sealing can be performed by a sealing ring, for example.

上記の、図面および特許請求の範囲に開示した本発明の特徴は、個々においても任意の組み合わせにおいても本発明を実現するために重要でありうる。   The features of the invention disclosed above in the drawings and in the claims can be important for realizing the invention both individually and in any combination.

エアヒータの斜視図である。It is a perspective view of an air heater. 熱交換器を取り外したエアヒータの斜視図である。It is a perspective view of the air heater which removed the heat exchanger. 熱交換器を取り外し、バーナヘッドとバーナユニットとに分解したエアヒータの斜視図である。It is a perspective view of the air heater which removed the heat exchanger and decomposed | disassembled into the burner head and the burner unit. 熱交換器の斜視図である。It is a perspective view of a heat exchanger. 熱交換器の個々の構成要素の斜視図である。It is a perspective view of each component of a heat exchanger. ハウジング固定部材を配置したエアヒータの斜視図である。It is a perspective view of the air heater which has arranged a housing fixing member. 楕円形横断面を有する熱交換器コアの断面図である。2 is a cross-sectional view of a heat exchanger core having an elliptical cross section. FIG. 翼形横断面を有する熱交換器コアの断面図である。2 is a cross-sectional view of a heat exchanger core having an airfoil cross section. FIG. 紡錘形横断面を有する熱交換器コアの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a heat exchanger core having a spindle-shaped cross section. 熱交換器と、別個の熱伝達部材の斜視図である。It is a perspective view of a heat exchanger and a separate heat transfer member. 熱交換器の斜視図である。It is a perspective view of a heat exchanger. 熱交換器の斜視図である。It is a perspective view of a heat exchanger. 熱交換器の斜視図である。It is a perspective view of a heat exchanger. 多数の同一熱交換器本体モジュールの斜視図である。It is a perspective view of many same heat exchanger main body modules. 熱交換器の切断斜視図である。It is a cutaway perspective view of a heat exchanger. 燃焼管の斜視図である。It is a perspective view of a combustion pipe. 燃焼管の斜視図である。It is a perspective view of a combustion pipe. 燃焼管の斜視図である。It is a perspective view of a combustion pipe. フランジプレートを備えるエアヒータの接続範囲の斜視図である。It is a perspective view of the connection range of an air heater provided with a flange plate.

符号の説明Explanation of symbols

10…熱交換器、12…エアヒータ、14…熱交換器本体、16…熱交換器底部、18…熱交換器ヘッド、20…熱交換器コア、22…熱伝達面、24…熱伝達面を有する部品(円板状)、26…熱伝達面を有する部品(棒)、28…熱伝達面を有する部品(波形リブ)、30…内側プロファイル、32…楕円形横断面、34…翼形横断面、36…紡錘形横断面、38…熱交換器本体モジュール、40…離型方向、42…離型方向、44…ボルトのねじ山、46…穴あき管の穴、48…フランジプレート、54…排ガス案内部、56…燃焼空気供給管、58…燃料供給管、60…バーナユニット、62…バーナヘッド   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Heat exchanger, 12 ... Air heater, 14 ... Heat exchanger main body, 16 ... Heat exchanger bottom part, 18 ... Heat exchanger head, 20 ... Heat exchanger core, 22 ... Heat transfer surface, 24 ... Heat transfer surface Parts (disc shape), 26 ... Parts having a heat transfer surface (bar), 28 ... Parts having a heat transfer surface (corrugated ribs), 30 ... Inner profile, 32 ... Oval cross section, 34 ... Airfoil crossing 36, spindle cross section, 38 ... heat exchanger body module, 40 ... mold release direction, 42 ... mold release direction, 44 ... bolt thread, 46 ... hole in perforated tube, 48 ... flange plate, 54 ... Exhaust gas guide 56, combustion air supply pipe, 58 ... fuel supply pipe, 60 ... burner unit, 62 ... burner head

Claims (4)

縦軸線を有する熱交換器本体(14)を備え、空気を案内するハウジングに統合するためのエアヒータ(12)用の熱交換器(10)を製作する方法において、熱交換器本体(14)の少なくとも一部が2個の中子を使用するダイカスト法で製作され、この中子が前記縦軸線に沿った反対向きの離型方向(40,42)に取り出されることを特徴とする方法。   In a method of manufacturing a heat exchanger (10) for an air heater (12) comprising a heat exchanger body (14) having a longitudinal axis and integrated into a housing for guiding air, the heat exchanger body (14) A method characterized in that at least a part is manufactured by a die casting method using two cores, and the cores are taken out in opposite mold release directions (40, 42) along the longitudinal axis. 熱交換器コア(20)が内側プロファイル(30)を備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the heat exchanger core (20) comprises an inner profile (30). 前記内側プロファイルが縦方向に延在するリブを備えることを特徴とする請求項2に記載の方法。   The method of claim 2, wherein the inner profile comprises longitudinally extending ribs. 熱交換器本体(14)と熱交換器底部(16)と熱交換器ヘッドとが別個に製作されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。   4. The method according to claim 1, wherein the heat exchanger body (14), the heat exchanger bottom (16) and the heat exchanger head are produced separately.
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