CN109458279B - 紧凑型热交换器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及紧凑型热交换装置，其可应用于用于减少氮氧化物排放的EGR(排气再循环)系统，或应用于WHRS(余热回收系统)系统，所述两种系统均在内燃发动机内。热交换器的设计特点在于包含试图补偿管束和壳体之间的膨胀差异以及与热疲劳相关的其他变量的技术方案的配置，其中所述方案导致了紧凑型装置。

Description

紧凑型热交换器

技术领域

本发明涉及紧凑型热交换器装置，其可应用于用于减少氮氧化物排放的EGR(排气再循环)系统或WHRS(余热回收系统)系统，上述两系统均在内燃发动机内。

热交换器的设计特点在于包括用于补偿管束和壳体之间的膨胀差异以及与热疲劳相关的其他变量的技术方案的配置，其中所述方案导致了紧凑型装置。

背景技术

已经经过深入开发的本领域之一是用于EGR系统的热交换器领域，其中再循环气体在被引回内燃发动机的动力供应系统之前必须先被冷却。

当必须使得气体再循环时本装置接收排出气体并且将排出气体的温度减小到接近冷却液的温度。不然整套装置的温度将会是冷却液的温度。主要在热交换器的管束和壳体之间观察到这些温度差，从而在管束限定的纵向方向上产生显著的膨胀差异。

为了避免由于热疲劳造成的损伤，像在专利申请WO2013/139113中描述的方案是现有技术中已知的。这个专利申请公开了由容纳位于两个挡板之间的管束的壳体构成的热交换器。冷却液循环通过壳体的内部，覆盖管束以使来自再循环气体的热量通过管束的表面被传递到冷却液。为了防止管束和壳体之间的膨胀差异产生的应力，其中一个挡板在一端处被固定到壳体并且另一个挡板是浮动挡板。浮动挡板被理解为表示不禁止其由于管束的热膨胀产生的力而运动的挡板。在这个申请中配置浮动挡板的具体方式包括不直接将其固定到壳体而是根据纵轴方向通过波纹管型的管状主体将其延长到热气入口。

通过这种配置，管束的膨胀引起波纹管的压缩，所述波纹管的作用类似于可弹性变形元件，从而补偿相对于壳体在纵向方向上的膨胀，所述壳体保持在冷却液的温度并且因此具有更小程度的热膨胀。

尽管这种方案允许补偿管束在纵向(轴向)方向上的膨胀，但是其也有一些缺点。第一个缺点是热交换器长度的增加，这是因为从浮动挡板到热气入口的延长段(允许包含波纹管)增加了热交换器在纵向方向上的长度。该附加段不是用于热交换并且需要发动机舱内的更多空间，而发动机舱内空间本来就不足。

该类型热交换器的另一个缺点是难于冷却浮动挡板。浮动挡板的其中一面直接暴露于进入热交换器的热气。挡板的另一面与冷却液体接触；然而，其位置容易导致出现停滞区域，这些停滞区域会引起沸腾，且从而产生热疲劳效应。

这些停滞区域存在的原因是因为浮动挡板所位于的热交换器的端部处的冷却液入口或出口被建立成靠近波纹管以进行适当的冷却。冷却液从环绕波纹管的环形空间流向热交换器的另一端，从而环绕浮动挡板的周边并且因此形成了靠近所述浮动挡板的中心区域的停滞区域。恰是该中心区域直接暴露于进入的热气。

这些相同的问题在用于热量回收的热交换器中被观察到。在这种情形中，主要的目的是增加冷却液的温度，例如对于后期热能回收的冷却液的温度，从而防止来自热气的能量被浪费到大气中。

本发明通过包含类似于可弹性变形元件作用的被称为歧管元件的附加零件解决了这两个问题，并且其进一步建立了使冷却液更容易地进入或离开的冷却液分配腔室，以使管束的挡板不具有停滞区域。

通过该附加零件额外地解决的技术问题是使得由此建立的热交换器更易于组装。

发明内容

本发明涉及用于在热气和冷却液之间进行热交换的紧凑型热交换器，其包含：

a)根据纵向方向X-X’延伸以允许冷却液在冷却液入口/出口和冷却液出口/入口之间通过的壳体；

b)用于热气通过的热交换管束，所述管束被容纳在壳体中、根据纵向方向X-X’在位于热气入口/出口侧上(优选地在入口处)的第一固定挡板和位于热气出口/入口侧上(优选地在出口处)的第二固定挡板之间延伸；

c)第二固定挡板被附接到壳体。

在整篇文章中，例如入口/出口的表述被用于给定的流体通路并且出口/入口用于在给定空间中用于相同流体的另一流体通路。这种情形是：入口/出口用于冷却液相对于壳体的内部进入/离开或热气相对于管束的管的内部进入/离开。在这些情形中，顺序是相关的以使如果入口/出口顺序用于一通路，出口/入口用于另一通路，并且必须理解的是当入口应用于一通路时，出口适用于另一通路(第一选项提到)，反之亦然(第二选项提到)。

这是热气的具体情形，其中清楚地确定了优选选项是热气入口位于被定义为第一挡板的元件所位于的一侧，出口位于被定义为第二挡板的元件所位于的相反侧。由于这是优选选项，因此将在每个示例中更详细地描述该选项。虽然如此，但是基于在附图中所示的示例，在本部分描述的最后和具体实施方式之前描述了第二选项及其功用。

继续第一选项的描述，壳体容纳管束以使在壳体和管束之间存在用于冷却液通过的空间。冷却液在管之间的空间中通过允许在循环通过管束中的管的内部的热气和冷却液之间进行热交换。壳体能够被建造成单个零件，或根据另一实施例，被建造成多个零件以使其更容易制造。

管束中的管的方向限定了被标识为X-X’的纵向方向。因此就可能限定例如垂直于纵向方向X-X’的横截面。

管束在两个挡板之间延伸，其中第一固定挡板位于热气入口侧上并且对应于浮动挡板，且第二固定挡板被附接到壳体并且对应于固定挡板。

此外：

d)第一固定挡板借助于管状形歧管元件被附接到壳体，其中：

i.根据纵向方向X-X’位于热气入口/出口端处的歧管元件的端部包含具有外附接区域和内附接区域的可弹性变形周边箍圈，其中外附接区域具有比内附接区域的特征直径大的特征直径，特征直径被定义为横截面面积的四倍除以所述截面的周长，以使

-第一挡板通过歧管元件的内附接区域被附接到歧管元件，和

-歧管元件的外附接区域被附接到壳体，

ii.歧管元件的至少一个管状段在纵向方向X-X’上从周边箍圈延伸到热气出口/入口侧并且被容纳在壳体中，从而建立与冷却液入口/出口流体连通且与壳体的内部流体连通的周边腔室。

歧管元件是包含管状段和可弹性变形周边箍圈的单个或复合零件。

歧管元件的可弹性变形周边箍圈将浮动挡板(即被定义为第一挡板的元件)和壳体链接起来。这两个元件借助于两个附接区域(即外附接区域和内附接区域)被链接起来，从而防止纵向配置的可弹性变形元件延长装置的长度。

外附接区域是可弹性变形周边箍圈附接到壳体所通过的区域，并且内部附接区域是可弹性变形周边箍圈附接到第一挡板所通过的区域。如所指示的两个元件之间的附接不排除使用位于这两个元件之间的其他元件，例如歧管。在该情形中，将在截面中示出产生这种多个附接的三个堆叠板。

外附接区域和内附接区域之间的相关优选位置是根据横截面，尽管基于周边箍圈的配置，一个附接区域可以相对于另一个附接区域轻微地轴向位移，以使后者可弹性变形。相对内区域建立外区域的条件是外区域具有大于内区域的特征直径。

特征直径能够被定义成针对被包含在横向平面中的任意附接区域。根据该横向平面，附接区域根据具有面积和周长的闭合曲面突出。特征直径被定义为由该曲面定义的面积的四倍除以周长。当截面是圆形时，该测量值与圆的直径值一致。

当热气通过管束时在管束和壳体之间的温度差造成使第一挡板移位的管束的膨胀。这种位移被周边箍圈的弹性变形吸收。

进而，歧管元件的管状段在轴向方向上从周边箍圈延长到热气出口/入口端，从而形成了在该管状段、可弹性变形周边箍圈和壳体之间的冷却液的腔室。

该腔室分配环绕周长的冷却液并且与冷却液入口/出口流体连通并且还与壳体的内部流体连通。最后的这个流体连通优选地是借助于能够在纵向方向上位于第一档板附近的槽，以使冷却液入口/出口是借助于喷嘴，其优选地平行于挡板的表面，从而消除第一挡板的表面上的冷却液的任意停滞区域(最暴露于热气的直接进入)，防止沸腾过程并且从而减小热疲劳。

一个或多个液体冷却剂入口/出口槽的优选位置使得它们有利于冷却液进入管之间的空间。当使用扁平管时就是这种情形，其中槽被定位成使其与通向扁平管的主平面之间的空间的进入点重合。

将歧管元件配置成单个零件意味着位于管状段和可弹性变形箍圈之间的区域具有在不同方向上的位移，这是因为可弹性变形箍圈允许在横向平面的变形；因此具体地当有温度变化时还具有由于热膨胀导致的在纵向方向上的位移。在纵向方向上存在此类位移的情况下，与可弹性变形周边箍圈所位于的端部相反的管状段的端部也将倾向于跟随这些轴向位移。

根据现有技术，挡板接收管束并且沿其周边被附接到壳体和歧管(例如，进气歧管)二者。这种结构配置通过必须被吸收的各种位移产生三种类型的变形：

-通过因嵌入管束由于管束和壳体之间的膨胀差异导致的轴向位移；

-通过由于挡板在其自身平面中的膨胀所造成的挡板的周向位移；

-通过由于挡板的隆起造成的位移。在最后这种情形中，考虑到挡板沿周边被连接到壳体和歧管，到达挡板的管束的膨胀产生了凸出形状的变形，这是因为壳体和歧管不允许在周边区域内的这种膨胀。隆起试图压缩管束。

在已经讨论过根据现有技术配置的挡板的主要变形后，已经发现根据本发明的歧管元件尤其适用于吸收由于其在可弹性变形周边箍圈的端部处和与可弹性变形周边箍圈所位于的端部相反的端部处的行为所引起的所有这些变形，其中也存在轴向位移。

轴向位移被可弹性变形周边箍圈吸收，并且还被管状段通过消除相对于壳体的轴向位移的器件吸收。挡板的膨胀也被周边箍圈补偿，并且通过可弹性变形周边箍圈使挡板的隆起最小化。

根据将在专用于本发明的具体示例的部分中描述的不同实施例，防止由于在管状段的端部的轴向位移的趋势引起的显著应力的发生，考虑到了腔室的不同的闭合方案。

根据一个实施例，歧管元件的管状端部与壳体的表面接触并且通过在轴向方向上滑动而允许相对位移。

根据另一个实施例，歧管元件的管状端部被附接到壳体，并且在该管状端部和周边箍圈所位于的另一端部之间的中间段中存在可弹性变形段以补偿周边箍圈的区域的的轴向位移。

在已经讨论了根据第一选项的一种配置中最相关的元件之后，可以描述根据第二选项的配置，即其中在歧管元件和壳体之间形成的腔室位于热气出口而不是热气入口。

由于可弹性变形箍圈的存在，歧管元件仍然用于补偿管束和壳体之间的膨胀差异。然而，用于沿周长分配冷却液的腔室除了有利于冷却最直接暴露于热气进入的挡板之外还获得额外的功能。该功能是像罐一样操作，其中发生由沸腾造成的气泡的破裂。

这在沸腾发生时的逆流流动条件下操作的热交换装置中效果更好，因为气泡在热气入口产生并且通过位于同一侧并且因此尽可能接近的冷却液出口被迅速地排出，从而防止它们在交换装置内部积聚。然而，气泡对连接到热交换器的任意装置可以是有害的，并且被直接从它们产生的地方移除，并且相应地其尺寸和数量大于如果其必须穿过整个热交换器的长度并且通过冷却侧离开时(如在并流流动操作中发生的)的尺寸和数量。

在冷却液离开热交换器之前存在腔室会极大地改善关于热疲劳的行为，这是因为这是气泡能够在其中破裂的容积，并且因此，一旦气泡被排出装置，至少其尺寸和数量被减小。

在讨论过该新功能后，基于与歧管元件结合的腔室的配置根据第一优选项适用于热气入口侧，根据第二选项适用于热气出口侧，并且根据第三选项还适用于入口侧和出口侧二者。在该第三选项中有两个歧管元件，它们的可弹性变形周边箍圈补偿管束和壳体之间的热膨胀差异。

还应指出，热交换器能够使用两个或更多个通道。也就是说，为了减小交换器的长度其被分成由导管连接的数段，使待冷却的气体的方向发生180°的变化。在这种情形中，本发明的解决方案适用于双通道或多通道交换器的一个或多个段。

其他实施例适用于将借助附图被描述的任意示例。

附图说明

基于仅通过参考附图的说明性和非限制性示例提供的优选实施例的以下具体实施方式，将更清楚地理解本发明的前述和其他特征和优点。

图1示出了热交换器的第一实施例。在该图中热交换器根据前纵截面图被示出以允许看到内部部件。

图2示出了相同实施例的四分之一剖视的透视图以允许看到热交换器的外部配置以及内部元件。

图3示出了根据一个实施例的热交换器的两个部件，即歧管元件和内部偏转器。

图4示出了相同的两个部件，其中内部偏转器位于其相对于歧管元件的最终位置。

图5示意性地示出了可弹性变形周边箍圈的横截面的不同实施例以及允许吸收歧管元件的管状主体中的轴向力的波纹管的细节的示意图。

具体实施方式

根据第一发明方面，本发明涉及用于EGR系统的紧凑型热交换器。图1示出了第一实施例，其以正视图示出并且根据沿包含纵轴线X-X’的平面的横截面，以看到其内部的元件。图2示出了装置的四分之一剖视的透视图以允许看到通过不同零件的组合在装置内部形成的腔室。

这个截面示出了壳体(1)具有矩形截面，且其在一端处具有冷却液入口/出口(1.1)并且在相反端处具有也用于冷却液的出口/入口(1.2)。在这种情形中，入口/出口(1.1)根据图1的截面图的位置位于右侧并且出口/入口(1.2)位于左侧。在整个描述中，相对位置如右、左、上或下是相对于附图中示出的位置使用的。

根据该实施例，入口/出口(1.1、1.2)二者均沿纵向段X-X’均位于壳体(1)的扩大部分中，在右侧的扩大部分(1.3)具有更大的尺寸。

壳体(1)的内部容纳扁平管的管束(2)，其中截面示出了扁平管的内部带有波纹状热交换翅片(2.1)的组件。在该实施例中扁平管被布置为彼此平行并间隔开，以致存在根据在该附图中被示为垂直和平行于纵向方向X-X’的平面的成形通道以用于冷却液通过。

管束(2)的管用于热气通过，热气通过管的壁将热传递给覆盖管束(2)的冷却液。这些管在第一挡板(3)和第二挡板(4)之间延伸，其中第一挡板(3)是位于图右侧的浮动挡板并且第二挡板(4)是位于图左侧的固定挡板。

在该实施例中，第一挡板(3)和第二挡板(4)由带有周边壁的冲孔和冲压金属板构成，其具有允许被安装在外壳中的圆柱形配置。第二挡板(4)被直接安装到壳体(1)的端部并且第一挡板(3)被安装到中间零件即歧管元件(5)上。

在该实施例中，歧管元件(5)也是由冲孔(punched)和冲压(stamped)金属板构成的零件。歧管元件(5)包含可弹性变形周边箍圈(5.1)和管状段(5.5)。

在该实施例中，歧管元件(5)的周边箍圈(5.1)在其截面上被配置为波纹状外形，具体地S形。根据另一些实施例，周边箍圈(5.1)在其横截面上被配置为带有至少一个双过渡曲线的波纹状外形从而允许针对相同应力具有更大的变形程度。

图5示出了用于配置周边箍圈(5.1)的另一些替代形状。在一个简单的实施例中，周边箍圈(5.1)在对应于横向平面的横向方向上是笔直截面，如图5的a)中所示。周边箍圈(5.1)的截面的另一个替代配置是如图5的b)中所示的阶梯形状，其易于被冲压。替代地，图5的c)示出了在横向方向上是笔直截面配置，且周边箍圈(5.1)的表面具有允许确定可弹性变形周边箍圈(5.1)的刚度的被冲压凸出。凸出不一定被只形成在对应于横向表面的截面上；其也可以被形成在其他截面上，例如阶梯状配置中。

图5的d)示出了带有波纹状外形的横截面的配置，其具有至少一个双过渡(doubletransition)或S形曲线。也可以以前面指出的形状的组合配置周边箍圈(5.1)。

在任意情形中，周边箍圈(5.1)具有外附接区域(5.3)和内附接区域(5.4)，第一附接区域(5.3)用于与壳体(1)附接并且第二附接区域(5.4)用于与第一挡板(3)附接。

在所描述的实施例中，部件之间的附接借助于钎焊完成，不过也可以用到其他类型的焊接。在第一步骤中，待附接的部件通过将钎焊膏结合到待附接的接触表面上而被组装。通过钎焊炉熔化钎焊膏的金属部分，从而产生接触部分的钎焊。

为了便于在通过钎焊炉之前的组装，外附接区域(5.3)和内附接区域(5.4)被配置为底座的外形。对应于外附接区域(5.3)的底座允许歧管元件(5)插入和定位在壳体(1)中，并且对应于内附接区域(5.4)的底座允许第一挡板(3)插入和定位在歧管元件(5)中。

每个零件的插入需要钎焊膏的结合。

接收第一挡板(3)的底座包含内附接区域(5.4)和用于支撑第一挡板(3)的台阶(5.2)，所述台阶限制在插入期间所述第一挡板(3)的进入。

所以可弹性变形周边箍圈(5.1)被夹在第一挡板(3)和壳体(1)之间，从而允许管束(2)经受比壳体(1)更大的膨胀。

如上文所述，歧管元件(5)借助于管状段(5.5)从周边箍圈(5.1)在纵向方向上延长到热气出口所位于的一侧。这个管状段(5.5)构造出与入口/出口(1.1)流体连通并且还与壳体(1)的内部流体连通的腔室(C)以使其允许分配在入口/出口(1.1)和壳体(1)的内部之间循环的冷却液并且允许获得通过任意周边点进入壳体(1)的所述内部的通路。

腔室(C)由管状段(5.5)、壳体(1.3)的扩大段和周边箍圈(5.1)界定。

根据该实施例，由于热气从其内部通过而引起的温度升高所导致的管束(2)的膨胀产生了第一挡板(1)的在纵向方向X-X’上的位移。在该情形中，位移是朝右的，即，朝向热气入口。然而，由于周边箍圈(5.1)允许在其所在的横向平面内的变形，所以所述周边箍圈(5.1)的变形能够沿其他方向。

位移的发生冲淡了可弹性变形周边箍圈(5.1)的变形，并且在膨胀发生的方向上拉动管状段(5.5)，在这种情形中，如所示，主要在朝向右侧的轴向方向(如图中所示)上拉动管状段(5.5)。

管状段(5.5)和壳体(1)建立了不必要密封的腔室(C)的闭合，因为壳体(1)的内部和腔室(1)的内部都包含冷却液。为了防止管状段(5.5)和壳体(1)之间的闭合由于周边箍圈(5.1)的变形而对管状段(5.5)的拉动效果施加约束，在该实施例中借助于零件之间(即在管状段(5.5)和壳体(1)之间)的滑动支撑建立了闭合。

在该实施例中，滑动支撑借助于底座形成，所述底座形成为根据壳体(1)的台阶状截面配置的扩大段(1.4)。管状段(5.5)的端部被支撑在该扩大段(1.4)上，以使在膨胀期间，管状段(5.5)跟随可弹性变形周边箍圈(5.1)所允许的轴向运动滑动而不使腔室的闭合消失。

根据另一些实施例，为了防止管状段(5.5)和壳体(1)之间的闭合由于周边箍圈(5.1)的变形对管状段(5.5)的拉动效果施加约束，管状段(5.5)的端部被焊接到壳体(1)，具体地被焊接到壳体(1)的内表面，并且管状段(5.5)结合有可弹性变形段，该可弹性变形段允许被附接到壳体(1)的管状段(5.5)的端部和周边箍圈(5.1)所在的端部分离。

可弹性变形段被结合在管状段(5.5)中的特定方式是借助于被配置为波纹外形的段，如在图5中标识为e)的细节中所示意性示出的。

在图1中所示的实施例中，冷却液在壳体(1)的内部和腔室(C)之间流通所通过的槽(5.6)被示为在下部部分中，即在相对于腔室(C)与冷却液入口/出口(1.1)相反的部分中。

热交换器的相关情形是在并流条件下操作的情形，以使在歧管元件(5)所位于的端部处发生冷却液的进入。冷却液通过槽(5.6)进入允许在平行于第一挡板(3)的方向上(以使冷却液的任意停滞区域被消除)并且从与冷却液的进入相反的位置高速喷射液体。

在这种情形中，槽(5.6)在平行于扁平管的方向上引入冷却液。管的另一种布置能够通过如下来实现：简单地转动挡板(3，4)的位置，管束(2)的管位于挡板(3，4)之间，并且槽(5.6)必须简单地位于周边上的合适的进入点处，这是因为腔室(C)围绕热气入口所位于的交换器的端部的周边延伸。

在热气入口中存在将热气导管与管束(2)的管的内部连通的进气歧管(6)，并且在热气出口处存在将管(2)的内部与冷却气体出口导管连通的排气歧管(7)。

在该实施例中，进气歧管(6)和排气歧管(7)被附接到壳体(1)。在进气歧管(6)的情形中，与壳体的附接是借助于歧管元件(5)，不过在其他替代方案中附接是通过将进气歧管(6)放置在歧管元件(5)和壳体(1)之间来建立的。

借助于这种配置，歧管元件(5)的可弹性变形周边箍圈(5.1)在位于腔室(C)内部的冷却液和位于进气歧管(6)内部的热气之间建立了屏障。换种说法，在外附接区域(5.3)所位于的区域中建立了进气歧管(6)和热交换器之间的附接。

在未在附图中示出的实施例中，进气歧管(6)在内附接区域(5.4)所位于的区域中被附接到歧管元件(5)，例如进气歧管(6)的待附接的段位于第一挡板(3)和歧管元件(5)之间。

在该替代配置中，可弹性变形周边箍圈(5.1)在被容纳在腔室(C)中的冷却液和热交换器的外部之间建立了分离。

图2还示出了中间挡板形式的偏转器(8)，所述偏转器(8)被配置成进入扁平管之间形成的通道部分的梳状物。这个偏转器通过迫使冷却液流更大程度地贴近第一挡板(3)的内壁而改变冷却液流的流线，以消除任意停滞区域，这与流向相反出口的流动趋势相反。

根据优选实施例，这个偏转器(8)被附接到歧管元件(5)的内部而不是被附接到壳体(1)的内壁，所图4所示。图3示出了彼此分离开的歧管元件(5)和偏转器(8)，并且图4示出了偏转器(8)被附接在其位于歧管元件(5)内部的最终位置。

歧管元件(5)优选地被制造为单个零件。在所描述的实施例中，该零件由冲孔和冲压金属板构成。

除了解决所描述的技术问题之外，歧管元件(5)还便于热交换器的组装，以使其之后通过钎焊炉，并且当其包含偏转器(8)时更是如此。

第二发明方面涉及组装根据第一发明方面的热交换器的方法。该方法包含以下步骤：

i)将第一固定档板(3)组装到歧管元件(5)上，并且将第二固定挡板(4)组装到壳体(1)上，其中两个组装操作能够以任意顺序实施。

ii)在与第二挡板(4)所位于的端部相反的端部处，将由第一挡板(3)和歧管元件(5)形成的组件组装到壳体(1)上。包括歧管元件(5)和第一档板(3)的组件位于壳体(1)的与第二挡板(4)所位于的端部相反的端部处，并且其被容纳在壳体(1)的扩大部分(1.3)中。

iii)将热交换管(2)组装到第一固定挡板(3)和第二固定挡板(4)之间。第一挡板(3)和第二挡板(4)均具有带有与其所容纳的管束(2)的管的截面一致的穿孔的表面。当歧管元件(5)包含偏转器(8)时，偏转器(8)在将交换管插入穿孔的操作期间作为导向器，以使在经过第一挡板(3)之后管以被引导方式到达第二挡板(4)。

钎焊膏在任意步骤中被结合到待附接的已组装零件中，并作为附加步骤，iv)将已组装组件递送通过钎焊炉，以通过钎焊附接组件。

在描述的示例中，在通过钎焊炉之前结合进气歧管(6)和排气歧管(7)。

Claims (19)

1.一种用于在热气和冷却液之间进行热交换的紧凑型热交换器，其包含：

a)在纵向方向X-X’上延伸以允许所述冷却液在冷却液入口/出口(1.1)和冷却液出口/入口(1.2)之间通过的壳体(1)；

b)用于所述热气通过的热交换管束(2)，所述热交换管束(2)被容纳在所述壳体(1)中，所述热交换管束(2)在纵向方向X-X’上在位于热气入口/出口侧上的第一固定挡板(3)和位于热气出口/入口侧上的第二固定挡板(4)之间延伸；

c)所述第二固定挡板(4)被附接到所述壳体(1)；

其中

d)所述第一固定挡板(3)借助于管状的歧管元件(5)被附接到所述壳体(1)，其中；

i.在纵向方向X-X’上位于热气入口/出口端处的所述歧管元件(5)的端部包括带有外附接区域(5.3)和内附接区域(5.4)的可弹性变形的周边箍圈(5.1)，其中所述外附接区域(5.3)具有大于所述内附接区域(5.4)的特征直径的特征直径，特征直径被定义为横截面面积的四倍除以所述截面的周长，以使

-所述第一固定挡板(3)通过所述歧管元件(5)的所述内附接区域(5.4)被附接到所述歧管元件(5)，并且

-所述歧管元件(5)的所述外附接区域(5.3)被附接到所述壳体(1)，

所述热交换器的特征在于：

ii.所述歧管元件(5)的至少一个管状段(5.5)在纵向方向X-X’上从所述周边箍圈(5.1)延伸到所述热气出口/入口侧并且被容纳在所述壳体(1)

的内部，从而建立与所述冷却液入口/出口(1.1)流体连通并且与所述壳体(1)的内部流体连通的周边腔室(C)。

2.根据权利要求1所述的热交换器，其中所述第一固定挡板(3)位于所述冷却液入口处。

3.根据权利要求1所述的热交换器，其中所述第二固定挡板(4)位于所述冷却液出口处。

4.根据权利要求1所述的热交换器，其中所述周边腔室(C)借助于所述壳体(1)的扩大部分(1.3)在根据纵向方向X-X’的所述歧管元件(5)的所述至少一个管状段(5.5)延伸所处的段中构造。

5.根据权利要求1所述的热交换器，其中所述周边箍圈(5.1)在所述冷却液所位于的所述壳体的内部和所述热气所位于的至所述管束(2)的入口之间建立流体屏障。

6.根据权利要求4所述的热交换器，其中所述周边箍圈(5.1)在所述冷却液所位于的所述壳体的内部和所述热气所位于的至所述管束(2)的入口之间建立流体屏障。

7.根据权利要求1到6中任意一项所述的热交换器，其中在纵向方向X-X’上位于所述热气入口/出口的相反端处的所述歧管元件(5)的端部与所述壳体(1)的表面建立滑动支撑，其在纵向方向X-X’上滑动，其中所述滑动支撑建立了所述周边腔室(C)的闭合，所述周边腔室(C)形成在所述壳体(1)和所述歧管元件(5)之间。

8.根据权利要求7所述的热交换器，其中所述滑动支撑被建立在根据所述壳体(1)的台阶状截面配置的扩大段(1.4)中。

9.根据权利要求1到6中任意一项所述的热交换器，其中根据纵向方向X-X’位于所述热气入口/出口的相反端处的所述歧管元件(5)的端部被附接到所述壳体(1)的表面。

10.根据权利要求9所述的热交换器，其中所述歧管元件(5)的所述管状段(5.5)包括在所述管状段(5.5)的至少周边区域内可弹性变形的可弹性变形段，以减小由于在纵向方向X-X’上所述歧管元件(5)的膨胀所造成的应力。

11.根据权利要求9所述的热交换器，其中所述歧管元件(5)的所述管状段(5.5)包括在所述管状段(5.5)的至少周边区域内可弹性变形的可弹性变形段，所述可弹性变形段被配置为波纹状，以减小由于在纵向方向X-X’上所述歧管元件(5)的膨胀所造成的应力。

12.根据权利要求1-6中的任意一项所述的热交换器，其中所述歧管元件(5)包括用于在所述周边腔室(C)和容纳所述管束(2)的所述壳体(1)的内部之间流体连通的一个或多个槽(5.6)。

13.根据权利要求12所述的热交换器，其中所述槽(5.6)中的至少一个位于相对于所述周边腔室(C)与所述冷却液入口/出口(1.1)相反的位置。

14.根据权利要求1-6中的任意一项所述的热交换器，其中所述弹性周边箍圈(5.1)具有如下所述的截面：

带有至少一个双过渡曲线的波纹状外形；

多台阶外形；

带有冲压凸起的笔直外形；或

任意前述的组合。

15.根据权利要求1-6中的任意一项所述的热交换器，其中所述歧管元件(5)被配置成单个零件。

16.一种EGR或WHRS系统，其包含根据前述权利要求中的任意一项所述的热交换器。

17.一种根据权利要求1所配置的热交换器的组装方法，其包含以下步骤：

i)将所述第一固定挡板(3)组装到所述歧管元件(5)上，并且将所述第二固定挡板(4)组装到所述壳体(1)上；

ii)将由所述第一固定挡板(3)和所述歧管元件(5)形成的组件组装到所述壳体(1)上；

iii)将所述热交换管(2)组装到所述第一固定挡板(3)和所述第二固定挡板(4)之间；

其中钎焊膏在任意步骤中被结合在待附接的已组装零件中，和

iv)将已组装的组件递送通过钎焊炉以通过钎焊附接所述组件。

18.根据权利要求17所述的组装方法，其中所述歧管元件(5)包括在所述管束(2)的管之间流动的所述冷却液的至少一个偏转器(8)，其被配置作为中间挡板，并且其中组装所述交换管(2)的步骤iii)借助于通过所述至少一个偏转器(8)的引导插入来执行。

19.根据权利要求17或18所述的组装方法，其在步骤iii)和步骤iv)之间还包含在进气口(6)处和排气口(7)处插入歧管的步骤。

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