本发明涉及一种在钎焊炉中钎焊的换热器，该换热器包括堆叠的换热器部件，堆叠的换热器部件提供第一通道和第二通道，并且具有至少两种钎焊材料，第一通道中有一种钎焊材料，第二通道中有不同的另一种钎焊材料。根据一个替代方案，因为以下事实：在第一通道或第二通道中的一个或几个中，或在第一通道和第二通道中的一个或几个中存在一种或另一种钎焊材料，或部分区域中布置有一种和另一种钎焊材料，所述换热器被改进了。
多个堆叠的板，所述多个堆叠的板限定用于第一液体的多个第一通道和用于第二液体的多个第二通道，所述多个第一通道和所述多个第二通道在板堆叠方向上交替；
第一钎焊材料，所述第一钎焊材料在所述多个第一通道中的每个第一通道中提供钎焊连接缝；以及第二钎焊材料，所述第二钎焊材料不同于所述第一钎焊材料，所述第二钎焊材料在所述多个第二通道中的至少一些第二通道中提供钎焊连接缝，其中所述多个第二通道中的至少一个第二通道具有由所述第一钎焊材料提供的钎焊连接缝。
2.根据权利要求1所述的钎焊换热器，其中，所述多个第二通道中的所述至少一个第二通道另外地具有由所述第二钎焊材料提供的钎焊连接缝。
3.根据权利要求2所述的钎焊换热器，其中，所述多个第二通道中的所述至少一个第二通道包括进口区域、出口区域和中央区域，所述进口区域用于至少一种流体并且布置在所述多个第二通道中的所述至少一个第二通道的一个端部处，所述出口区域用于至少一种流体并且布置在所述多个第二通道中的所述至少一个第二通道的相对端部处，所述中央区域在所述进口区域和所述出口区域之间，其中所述进口区域和所述出口区域中的钎焊连接缝由所述第一钎焊材料提供，所述中央区域中的钎焊连接缝由所述第二钎焊材料提供。
4.根据权利要求1所述的钎焊换热器，其中，所述第二钎焊材料在所述多个第二通道中的每个第二通道中提供钎焊连接缝。
5.根据权利要求1所述的钎焊换热器，其中，所述多个第二通道中的所述至少一个第二通道包括所述多个第二通道中的在所述板堆叠方向上的最上层通道或最下层通道。
6.根据权利要求1所述的钎焊换热器，其中，所述多个第二通道中的所述至少一个第二通道包括所述多个第二通道的在所述板堆叠方向上的最上层通道和最下层通道。
7.根据权利要求1所述的钎焊换热器，其中，在所述多个第二通道中的至少除了最上层的两个第二通道和最下层的两个第二通道之外的所有第二通道中的所述钎焊连接缝仅由所述第二钎焊材料提供。
8.根据权利要求7所述的钎焊换热器，其中，在所述多个第二通道中的至少除了最上层的第二通道和最下层的第二通道之外的所有第二通道中的所述钎焊连接缝仅由所述第二钎焊材料提供。
9.根据权利要求1所述的钎焊换热器，所述钎焊换热器还包括：
第一波形通道板和第二波形通道板，所述第一波形通道板和所述第二波形通道板布置在所述多个第二通道中的所述至少一个第二通道中的具有由所述第一钎焊材料提供的钎焊连接缝的一个第二通道内；以及波形条板，所述波形条板布置在所述第一波形通道板和所述第二波形通道板之间的所述通道内。
10.根据权利要求9所述的钎焊换热器，其中，所述第一波形通道板和所述第二波形通道板连结至所述多个堆叠的板中的那些通过由所述第一钎焊材料提供的钎焊连接缝来限定所述通道的板，并且其中所述波形条板连结至所述多个堆叠的板中的那些通过由所述第二钎焊材料提供的钎焊连接缝来限定所述通道的板。
11.根据权利要求1所述的钎焊换热器，其中，所述第一钎焊材料是铜钎焊材料，并且其中所述第二钎焊材料是铁钎焊材料。
第二板，所述第二板通过被连接的板的边缘连结至所述第一板，以形成第一封闭通道；
所述第一封闭通道的第一部分区域和所述第一封闭通道的第二部分区域，所述第一部分区域中布置有第一钎焊材料，所述第二部分区域中布置有第二钎焊材料，所述第二钎焊材料不同于所述第一钎焊材料；
第三板，所述第三板通过被连接的板的边缘连结至所述第二板以形成第二封闭通道，其中所述第一钎焊材料而不是所述第二钎焊材料被布置在所述第二封闭通道中；以及第四板，所述第四板通过被连接的板的边缘连结至所述第三板以形成第三封闭通道，其中所述第二钎焊材料而不是所述第一钎焊材料被布置在所述第二封闭通道中。
13.根据权利要求12所述的钎焊换热器，所述钎焊换热器还包括：
第一进口通道和第一出口通道，所述第一进口通道和所述第一出口通道延伸通过所述第一板、所述第二板、所述第三板和所述第四板，其中冷却液体通过所述第一进口通道被供给到所述第一封闭通道和所述第三封闭通道；以及第二进口通道和第二出口通道，所述第二进口通道和所述第二出口通道延伸通过所述第一板、所述第二板、所述第三板和所述第四板，其中油通过所述第二进口通道被供给到所述第二封闭通道。
14.根据权利要求13所述的钎焊换热器，其中，所述第一进口通道、所述第一出口通道、所述第二进口通道和所述第二出口通道被布置在所述第一封闭通道的所述第一部分区域内。
15.根据权利要求12所述的钎焊换热器，其中，所述第一封闭通道的所述第二部分区域是第一流动通道的中间区域。
16.根据权利要求12所述的钎焊换热器，其中，所述第二板、所述第三板和所述第四板为槽形板，所述槽形板一个堆叠在另一个内，并且其中所述第一板为底板或盖板。
将多个换热器部件装配成堆叠，以提供第一流动通道组和第二流动通道组，所述第一流动通道组和所述第二流动通道组以交替顺序通过所述堆叠；
在所述多个第一波形条板的波峰和波谷与所述换热器部件的表面之间提供第一钎焊材料；
在所述多个第二波形条板的波峰和波谷与所述换热器部件的表面之间提供第二钎焊材料，所述第二钎焊材料不同于所述第一钎焊材料；
在所述多个波形板的表面与所述换热器部件的表面之间提供钎焊材料，其中所述钎焊材料是一个或多个第二流动通道中的所述第一钎焊材料；以及将所述堆叠加热至一足够熔化所述第一钎焊材料和所述第二钎焊材料的温度。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一钎焊材料是铜钎焊材料，并且其中所述第二钎焊材料是铁钎焊材料。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述多个波形板被布置在所述第二流动通道组的进口区域和出口区域中。
20.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括：
在所述换热器组件的堆叠的与所述一个端部相对的另一端部处装配盖板，其中所述一个或多个第二流动通道中的在所述多个波形板的表面与所述换热器部件的表面之间具有所述第一钎焊材料的一个第二流动通道是最靠近所述底板或所述盖板的所述第二流动通道。
钎焊换热器和生产方法
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2015年8月8日提交的申请号为102015010310的德国专利的优先权，该专利的全部内容通过引用的方式并入本文。
技术领域
[0003] 本发明涉及一种换热器，该换热器在钎焊炉中被钎焊并且包括堆叠的换热器部件，换热器部件提供第一通道和第二通道并且具有钎焊材料(至少布置在钎焊连接缝中)，第一通道中的表面上的一种钎焊材料与第二通道中的其它表面上的另一钎焊材料不同。本发明还涉及用于所述换热器的生产方法。
背景技术
[0004] 这种类型的换热器以及生产方法最近被提交到DPMA并且获得参考号DE 102014015170.0。
[0005] 优选地，不同的钎焊材料是基于不同物质的钎焊材料，例如铜钎焊材料和铁钎焊材料。
[0006] 对于某些合金组成部分，据说它们可能以溶解的形式在连接回路中引发不利影响，这个不利影响能够通过早期申请中的换热器消除，并且成本也可以降低。
[0007] 同时，申请人已经进行了实际实验系列并且已经确定还存在改进的需要。这可应用在例如换热器的很多应用所必需的较高强度的方面上。
发明内容
[0008] 本发明的目的是改进早期申请的换热器。通过一个特别优选的示例性的实施例来实现改进的强度特性。
[0009] 根据本发明，通过在钎焊炉中被钎焊的换热器来实现这个目的。
[0010] 根据本发明的一个重要方面，提供了：一种钎焊材料优选地至少部分地存在于被分配到第一介质或第二介质的换热器的第一通道或第二通道的上通道和/或下通道中；还提供了：另一种钎焊材料被布置在用于同一介质的剩余第一通道中或剩余第二通道中。
[0011] 这不一定必须是最上层通道或最下层通道。总的来说，这意味着在一个媒介侧上或两个媒介侧上的一个通道或一些通道至少部分地配备另一种钎焊材料，这与对应的媒介侧上的剩余通道不同，以便为换热器提供优点，该优点归因于所述另一种钎焊材料。
[0012] 关于强度，实际上在实践中只有一个最上层通道和/或一个最下层通道是重要的，因为最大的负载将出现在那并且因此那里的强度有待被增强。这可以是位于盖板下面或底板上面的第一通道，和/或还可以是例如第二通道，即取决于将被加强的对应的介质侧。
[0013] 应该理解的是，如果特殊应用将会需要这个类型的实施例，提出的最上层通道和/或最下层通道的实施例也可以存在于换热器的两个介质侧上。
[0014] 根据本发明的替代方案提供了：所有第一通道中或所有第二通道中存在至少一个第一部分区域，在该部分区域中布置有一种钎焊材料；并且存在至少一个第二部分区域，第二部分区域中布置有另一钎焊材料。
[0015] 本发明从以下等知识出发，例如几乎只包含铜的铜基钎焊材料能够提供高于例如具有不同的其它合金组成部分的铁基钎焊材料的强度。
[0016] 在导言部分中讲解的实验的一个结果已经证实：由于仅仅在第一通道或第二通道的上通道和下通道(在强度方面加载最多)中提供铜钎焊物质，因此在连接回路中不会发生由铜的溶解所导致的损坏。所有剩余第一通道或剩余第二通道(因此，代表大部分通道)仅具配备有铁基钎焊材料，如同早期申请中的。因此，例如铜的总量仍保持在低于触发假定损坏的阈值以下。
[0017] 这也适用于上述替代方案，因为在第一通道中或在第二通道中提供有铜钎焊物质的部分区域相对较小。
[0018] 另外，换热器的一个特别优选的示例性的实施例不为最上层通道和/或最下层通道完全地提供铜钎焊物质，而相反地仅为最上层通道和/或最下层通道部分地提供铜钎焊物质，因此，与早期申请相比较，使用的铜的量进一步减小，而强度能够增加到足够的程度。上通道和/或下通道中的剩余钎焊物质可以是铁基钎焊物质。在这种情况下，“部分地”应被理解成意味着在所述通道中存在具有铜基物质的区域，并且在同一通道中有提供有铁钎焊物质的其它区域。
[0019] 在根据本发明的实施例的换热器中，形成通道的换热器的换热器部件是换热器板，换热器板一个堆叠在另一个内部并且具有两个进口和两个出口，用铜钎焊物质处理的地方主要是位于进口和出口周围的区域中的那些地方。相比之下，提供有铁钎焊物质的通道内的被处理的其它地方是存在于中间板或在进口和出口之间的通道区域中的那些地方。
[0020] 如果换热器是依靠液体冷却的油冷却器，一个特别优选的示例性实施例中提供有(简言之)：分配给油的所有通道配备有铜钎焊材料。相比之下在液体通道中，最上层通道和/或最下层通道(部分地)提供有铜钎焊材料，而用于液体的所有剩余通道完全提供有铁钎焊材料。
[0021] 根据本发明的一些实施例的钎焊换热器包括被称为“无壳”换热器的换热器(作为第一种类型)，“无壳”换热器中的换热器部件通常被配置成槽形板，槽形板一个堆叠在另一个内部。这种类型的换热器板具有至少四个开口，如已经提及的，四个开口形成延伸通过堆叠的四个进口通道或出口通道。在每个壳体中，一个进口通道和一个出口通道被分配给一种介质。在所述第一换热器类型中，所有通道都是封闭通道。封闭通道是那些周围都依靠被连接的板的边缘封闭的封闭通道。
[0022] 根据本发明的一些实施例的换热器还包括那些具有外壳的第二种类型的换热器，堆叠设置在外壳中。作为换热器部件，所述堆叠具有管或板对，以及翅片，翅片形成在管之间或板对之间的管或(作为替代)凸柱。堆叠具有在管或板对中封闭通道，还有其它的敞开通道，敞开通道中布置有翅片或凸柱。如果换热器部件是单件管，特别是扁平管，那么它们在它们的相对端部处通过卷曲或折叠的方式封闭，如同本领域中已知的。
[0023] 敞开通道是那些在圆周侧至少部分敞开的通道，但是优选地是那些周围完全敞开的通道。
[0024] 一般来说，所述换热器部件在板中或在扁平管的壁中仅仅具有两个开口，开口在板堆叠中形成进口通道和出口通道，进口通道和出口通道用于流过封闭通道的介质。第二介质流到外壳中并且随后流过周围至少部分敞开的其它通道(板对之间的翅片或凸柱)，以便随后离开外壳。
[0025] 因此，第二换热器类型的特征是封闭通道和敞开通道以交替地方式堆叠。
[0026] 合适的铜基钎焊材料具有铜比例近似99％的铜或更多的铜。
[0027] 合适的铁基钎焊材料包含：例如，按重量计20％的铬，按重量计39％的铁，按重量计20％的镍，还有按重量计10％的铜以及相对少量的其它合金组成部分。
[0028] 另一合适的铁基钎焊材料具有按重量计54％的铁，按重量计仅15％的铬，和按重量计10％的镍，以及其它合金组成部分，还有按重量计5％的铜。
[0029] 迄今已经讲解了铜基和铁基钎焊材料。然而这个提议并不限于此。相反地，可以包括其它已知的钎焊材料或钎焊合金的组合，这有可能实现归因于所述钎焊材料合金的优点，例如不仅在抗腐蚀方面上改进，还进一步降低成本等。不同的钎焊材料应该至少紧接彼此或它们的熔点大致相同，如同在早期申请中已经陈述的。
[0030] 根据本发明的换热器还可以具有多于两种的不同钎焊材料。
[0031] 第一介质和第二介质可以是不同媒介或相同媒介(例如，两种油)，但是媒介的温度不同。
[0032] 下面的示例性的实施例的描述特别针对那些具有铜钎焊材料和铁钎焊材料以提供换热器强度的实施例。
附图说明
[0033] 图1至图3示出了使用仅具有封闭通道的“无壳”换热器的一个示例性的实施例；
[0034] 图4示出了使用在外壳中有封闭通道和敞开通道的换热器的一个示例性的实施例。
具体实施方式
[0035] 在详细讲解本发明的任何实施例之前，应理解的是，本发明的应用并不限于下面的描述中所阐述的或所附附图中示出的结构细节和构件安排。本发明能够涵盖其它实施例并且能够用多种方式实践或实施。还应理解的是，文中使用的措词和术语是出于描述目的而不应该视为限制。文中使用的“包括”、“包含”或“具有”及其变体意在囊括此后列出的条目及其等同物以及另外的条目。除非另有指定或限定，术语“安装”、“连接”、“支撑”和“联结”及其变体是广义使用的并且囊括直接和间接安装、连接、支撑和联结。此外，“连接”和“联结”不限于物理或机械连接或联结。
[0036] 在示例性的实施例中示出的换热器的那些部件的基础材料是不锈钢。在未示出的其它示例性的实施例中，基础材料可以是例如铝合金或能用对应的不同钎焊材料钎焊的其它金属。
[0037] 图1示出了最上层通道2a里面的视图，最上层通道2a优选地是冷却液体通道。可以看见换热器组件1，尤其是具有倾斜上升的边缘10a的换热器板1。板1的边缘10a被连接以便形成封闭通道。四个孔被置于所述换热器板1中。另外的换热器板1被放置在上面，以形成示出的液体通道。所述另外的换热器板(未示出)也可以是盖板，盖板通常具有比换热器板1稍微更厚的壁。左上方和右上方的孔分别是进口通道14和出口通道15的一部分。依靠所述进口通道14和出口通道15，朝向底部的相邻的通道2b(未示出)被供给，优选地该通道2b为油通道。通道2a和2b在竖直的板堆叠方向上交替，反正通常习惯上如此。采用这种方式形成的进口通道和出口通道12、13、14、15还在图2(示出了板堆叠的立体图)中清楚可见。板堆叠中的右下方和左下方的孔和从其形成的出口通道和进口通道12、13相应地用于冷却液体。因此可以假设冷却液体流到在右下角处示出的冷却液通道2a中，并且在左下角又离开所述通道2a(图1)。
[0038] 而且，从图1和图2中明显可见，在每个壳体中，一个波形通道板4a被置于示出的上液体通道中并且优选地还被置于换热器的所有其它液体通道中，波形通道板4a在右侧和左侧，在液体通道的进口区域和出口区域中。在每个壳体中，波形通道板4a具有两个开口，该开口与上面提到的板1中的孔中的一个一致。因此，开口略大于孔。而且，通道板4a通常具有弧形的盘回，盘回先从进口通道通向中间板区域，然后从中间板区域通向出口通道。为此，在每个壳体中，孔隙在盘回的端部处布置在通道板4a中。如果形成有盘回，那么液体能够在通道板4a和下换热器板1之间流动。如果通道板4a被配置成没有盘回，换句话说通道板4a为平面结构，那么液体在通道板4a和上换热器板1之间流动。为了进一步提高稳定性，波形通道板4a中也存在单个凸柱11。
[0039] 在上述中间板或通道区域中，波形条板4b被置于两个通道板4a之间，波形条板4b的细节在图3中示出。如同已经知道的，通道板4a和条板4b的波纹具有相对应的盘回波峰4bg和盘回波谷4t。条板4b具有在盘回侧面42中的切口。
[0040] 关于上述实施例，所有液体通道可以具有相同的配置。
[0041] 关于图1、2和3中示出的钎焊材料，提供以下描述：铜钎焊材料3b被置于通道板4a的盘回上的可见上侧上，在图1中仅通过一定厚度的弧形线(位于盘回波峰4bg上)标示铜钎焊材料3b。通过这种方法，产生与位于通道2a上的板1(未示出)的钎焊连接。用于连接至示出的换热器板1的底部的铜钎焊材料3b也被置于通道板4a的不可见下侧上。下侧上的铜钎焊材料3b必须被置于平坦的地方上，该平坦的地方位于换热器板1的底部并且也可被理解成盘回波谷4t。
[0042] 相比之下，铁钎焊材料3a被置于条板4b的上侧上和下侧上以及它的盘回波峰4bg和盘回波谷4t上，图1中通过单个椭圆，图3中通过一些线标示铁钎焊材料3a。所述实施例适用于示出的上通道2a和未示出的下通道2a。
[0043] 相比之下，只有铁钎焊材料3a被置于被分配给冷却液体的所有剩余通道2a。
[0044] 在未示出的一个实施例中，在钎焊材料3a、3b方面，不只是最上层通道2a如同描述地被配置，而且下面的液体通道2a也是这样。
[0045] 图1至图3没有详细地示出油通道。油通道可以完全提供有条板4b(图3示出的条板4b)或也可以具有某个另外的配置。在所述示例性的实施例中，仅有铜钎焊材料3b被置于其中，以便承受油侧上的高压强。
[0046] 图1中还标记了两个第一部分区域A，两个第一部分区域A布置在第二部分区域B的左侧和右侧，第二部分区域B与上面提到的中间板或通道区域相对应。同样地部分区域A与上述进口区域和出口区域相对应。与上述实施例相比(根据上述实施例仅有上液体通道或还有紧挨着的下一液体通道被配置成具有两种钎焊材料3a、3b)，本替代实施例中，换热器的所有液体通道都被配置成具有一种和另一种钎焊材料3a、3b。因此，铜钎焊材料3b被置于两个部分区域A中，而铁钎焊材料3a被置于第二部分区域B中。这里仅有铜钎焊材料3b还被置于所有油通道中。
[0047] 图4稍微更详细地示出了油通道。它们被置于管内，在这个示例性的实施例中管由多对板1形成，在它们的板边缘10b处连接板1并且因此在每个壳体中产生一个封闭通道(第一通道2a)。相比于第一个示例性的实施例，所述板1仅仅具有两个开口。在每个壳体中，一个敞开通道(第二通道2b)被置于管之间。存在于所述示例性的实施例中的，以及根据图4堆叠被置于其中的外壳G已经以类似于边框的方式标示。冷却液体流过敞开通道，进入外壳G并且在已经流过敞开通道之后又离开外壳G。图4中已经用实心箭头表示冷却液体，而用虚线箭头表示油。
[0048] 在所述示例性的实施例中，仅有铜钎焊材料3b还被置于油通道内。
[0049] 在每个壳体中，两个另外的通道板4c被置于敞开通道中。与第一个示例性的实施例相比，所述另外的通道板4c仅仅具有单个开口。然而，它们也具有波形配置，以便使它们能够被流过，正如第一个示例性的实施例的通道板4a那样。开口与上述两个板开口中的一个一致。铜钎焊材料3b被置于示出的上敞开通道中，而铁钎焊材料3a被置于没有详细示出的剩余其它敞开通道中。图4中，铜钎焊材料3b被示出为钎焊薄膜，而不限制于钎焊薄膜。它也可以是，例如钎焊糊剂或钎焊涂层。钎焊薄膜已经提供有剪切图样，以便使钎焊材料3b仅仅存在于需要它的地方，例如以便连接两个凸柱11，两个凸柱11彼此相对并且被配置在板1中，并且在每个壳体中突向敞开通道。
[0050] 参照本发明的具体实施例描述了对本发明的某些特征和元件的各种可替代方式。除了与上述每个实施例相互排斥或者相互违背的那些特征、元件和操作方法之外，应该注意到参照一个特定实施例描述的替换特征、元件和操作方式可适用于其它实施例。
[0051] 上面描述的和图中示出的实施例仅通过示例的方式呈现并且不旨在限制本发明的构思和原理。因此，本领域普通技术人员应理解，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对各个元件及其配置和安排进行各种变形。
