阅读说明：本技术 增压空气冷却器 (Charge air cooler ) 是由 保罗·萨克斯比 大卫·E·扬克 科内尔·弗拉坦里奇 托马斯·R·格罗托弗斯特 于 2020-03-20 设计创作，主要内容包括：一种增压空气冷却器,其包括在第一集管板和第二集管板之间延伸的一组圆管,第一集管板和第二集管板分别布置在增压空气冷却器的第一端和第二端处。通过在集管板的一部分上具有减小的厚度或者通过将一部分冷却剂引导通过侧板或者通过上述两种方式,减小了由于增压空气冷却器的管和侧板之间的差异热膨胀而引起的拐角管中的应力。(A charge air cooler includes a set of round tubes extending between first and second header plates disposed at first and second ends of the charge air cooler, respectively. By having a reduced thickness on a portion of the header plate or by directing a portion of the coolant through the side plates or both, stresses in the corner tubes due to differential thermal expansion between the tubes and the side plates of the charge air cooler are reduced.)

增压空气冷却器

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年3月22日提交的美国临时专利申请62/822,561号的优先权，其全部内容由此通过引用被并入本文中。

背景技术

能够通过在升高的压力下操作发动机来提高内燃机的功率密度，从而能够在给定扫气量的燃烧缸中存在更大质量的空气和燃料。为了维持升高的操作压力，必须将进入的燃烧空气(被称为“增压空气”)的压力从环境压力提高。这通常通过从涡轮机中的升高压力的废气中提取压力能量并利用该能量来压缩进入的增压空气来完成，这一过程被称为涡轮增压。由于压缩过程中的热力学低效以及由于将热量从高温废气传递到较冷的增压空气，所以这也趋于明显增加了增压空气的温度。

由于多种原因，可能期望降低压缩增压空气的温度。首先，通过高温增压空气操作发动机可能会导致增加了发动机排气中不良污染物的形成。其次，升高温度下的较低空气密度会导致在进气冲程中能够输送到发动机的空气和燃料的质量减小，由此抵消了通过在较高温度下操作而寻求的一些益处。因此，已经变得司空见惯的是，使压缩增压空气经过增压空气冷却器，以在将该压缩增压空气输送到发动机之前对该压缩增强空气进行冷却。

增压空气冷却器是如下热交换器：压缩增压空气经过该热交换器，而较低温度的冷却流体(通常是环境空气或液体冷却剂)也经过该热交换器，以从增压空气中提取热量，由此降低增压空气的温度。由于增压空气已经被压缩到高压，因此增压空气冷却器须能够承受该增压空气冷却器所暴露于的增压空气的升高温度下的该高压。对于大的重型发动机来说，需要特别坚固的结构。

当发动机以高压缩比操作时，由于压缩而导致的增压空气的温度升高可能会相当大，大约为数百摄氏度。当热的增压空气经过增压空气冷却器时，其会使增压空气冷却器的各部分经历明显的热膨胀。当增压空气冷却器的结构特别坚固且刚硬时，增压空气冷却器的其它部分可能会抵抗这种热膨胀，从而在一些区域中导致较高的机械应力。这些高机械应力可能会缩短增压空气冷却器的使用寿命。

发明内容

增压空气冷却器可以包括圆管组，该圆管组在第一集管板和第二集管板之间延伸，该第一集管板和第二集管板分别被布置在增压空气冷却器的第一端和第二端处。所述两个集管板中的至少一个集管板(即，第一集管板或者第二集管板或者第一集管板和第二集管板)可以在集管板的大部分上具有一个厚度，而在该集管板的一部分上具有另一个厚度。

集管板在该集管板的大部分上的所述一个厚度可以被认为是该集管板的第一厚度，并且在集管板的一部分上的所述另一个厚度可以被认为是该集管板的第二厚度。第二厚度可以小于第一厚度。例如，第二厚度可以在第一厚度的四分之一至二分之一之间，或者可以在大于或等于第一厚度的二分之一但仍小于第一厚度之间。

增压空气冷却器可以包括布置在第一端处的储箱，并且该储箱被接合到第一集管板。可替代地或附加地，增压空气冷却器可以包括布置在第二端处的储箱，并且该储箱被接合到该第二集管板。在增压空气冷却器的端部处的储箱可以用于容纳或包含液体冷却剂，该液体冷却剂在增压空气冷却器的操作期间循环通过该增压空气冷却器，以从被引导通过该增压空气冷却器的压缩增压空气中提取热量，由此在将增压空气输送到内燃机之前将该增压空气冷却到期望的温度。

圆管组可以用于将至少一些液体冷却剂传送到在增压冷却器的端部处的储箱和/或从该储箱传送至少一些液体冷却剂。在至少一些实施例中，增压空气冷却器设有第一储箱和第二储箱，该第一储箱在第一端处并且被接合到第一集管板，该第二储箱在第二端处并且被接合到第二集管板，并且圆管组可以用于在第一储箱和第二储箱之间传送至少一些液体冷却剂。圆管组可以在储箱之间单次或多次传送液体制冷剂。在在储箱之间多次传送液体冷却剂的情形中，圆管组可以被分成两个或更多圆管群，这些圆管群连接到储箱，使得液体冷却剂通过所述两个或更多圆管群在储箱之间依次通过。可以通过使用集成或组装到一个或两个储箱中的挡板来实现这样的将圆管组分成两个或更多群。

圆管组的一些子集可以延伸穿过集管板的具有前述第二厚度的部分。圆管子集可以包括三个或更多圆管。作为一个示例，圆管子集可以包括恰好三个圆管。作为其它示例，圆管子集可以包括四个、五个、六个、七个或七个或更多圆管。在任何情形中，圆管子集都少于全部数量的圆管。可以优选的是，将子集内的圆管数量限制为仅是圆管组中的圆管总数的相对较少数量。例如，圆管子集可以是十二个以下的圆管。

可以特别有利的是，圆管组的延伸穿过集管板的具有第二厚度的部分的子集包括如下的至少一些管，所述至少一些管由于其定位而会在某些操作条件期间经受最大量的机械应力。在操作期间在增压空气冷却器的各部分内产生的不同温度分布以及热膨胀系数的差异可能会导致特定位置中的圆管更易于经受升高的机械应力，这可能会导致圆管在这些管与集管板之间的接头处产生永久的结构损坏。减小上述位置处的集管板的厚度能够允许这些特定的管比在集管板较厚时能够弯曲的程度更大程度地弯曲。这种弯曲能够有益地减小那些特定的管原本会经受的机械应力的水平，由此延长增压空气冷却器的寿命。

增压空气冷却器可以包括一个或多个侧板，所述一个或多个侧板在第一集管板和第二集管板之间延伸。在一些实施例中，存在第一侧板和第二侧板，该第一侧板和第二侧板以平行的方式被布置在增压空气冷却器的相反两端处，其中圆管组被布置在该第一侧板和第二侧板之间。第一侧板和第二侧板的边缘以及第一集管板和第二集管板的边缘可以在增压空气冷却器的一侧上限定增压空气入口面并且在增压空气冷却器的相反侧上限定增压空气出口面，使得能够将增压空气从增压空气入口面通过增压空气冷却器引导到增压空气出口面。

可以有利的是，集管板的具有第二厚度的部分被布置成紧靠增压空气入口面(即与增压空气入口面相邻)，这是因为趋于经受较大机械应力的管往往是那些经受最高温度增压空气的管。增压空气在其最热温度下进入增压空气冷却器，并且增压空气在经过冷却器时被冷却到较低的温度，由此使得最靠近增压空气入口面的管是经受最高温度增压空气的管。

集管板的具有第二厚度的部分可以是不连续的部分。例如，该部分可以由集管板的两个或更多区域构成，所述两个或更多区域通过集管板的具有第一厚度的区域彼此分开。例如，由于侧板和圆管在增压空气冷却器的操作期间所经受的热膨胀差异，因此，与侧板紧邻的管趋于经受较高水平的机械应力。集管板的具有第二厚度的部分可以包括与第一侧板相邻的一个区域和与第二侧板相邻的另一个区域。在一些但非所有的情形中，由于之前提及的原因，那些区域也可以被定位成与增压空气入口面相邻。在至少一些情形中，仅那些既靠近侧板又靠近增压空气入口面的圆管具有由于集管板的厚度减小而产生的较大弯曲自由度就可以是足够的，这是因为那些管是趋于经受最高应力水平的管。

一系列板翅片可以被接合到第一集管板和第二集管板之间的圆管组，使得被引导通过增压空气冷却器(例如，被从前述增压空气入口面引导到前述增压空气出口面)的空气经过板翅片的表面。这些板翅片能够为增压空气流提供绕动，并且提供延伸的表面区域，用于将热量从增压空气流传递到流过圆管的液体冷却剂。

空气储箱可以被安装到增压空气入口面，以将增压空气流引导通过增压空气入口面。可替代地，增压空气冷却器可以被***到流道中，增压空气流被引导通过该流道。作为又一个替代方案，增压空气冷却器可以被直接安装到增压空气源。类似地，空气储箱可以被安装到增压空气出口面。可替代地，可以允许增压空气流通过增压空气冷却器直接离开增压空气冷却器并进入流道中，增压空气冷却器被***到该流道中。作为又一个替代方案，增压空气冷却器的增压空气出口面可以被直接安装到发动机进气歧管或者用以接纳经冷却的增压空气的其它结构。

圆管组可以被布置成行和列的阵列，其中，各行平行于增压空气入口面和增压空气出口面延伸，并且各列垂直于增压空气入口面和增压空气出口面延伸。这些行和列可以被布置成一条直线，或者其可以被布置成交错。当行和列交错时，管可以被布置成使得奇数行仅包括在奇数列中的管，并且偶数行仅包括在偶数列中的管，或反之亦然。这样的布置能够为通过增压空气冷却器的增压空气流提供更大的扰动，由此提高热传递的速率，并且由此提高热交换器的效率。

圆管组的延伸穿过集管板的具有第二厚度的部分的子集可以包括来自最靠近第一侧板的列的两个或更多管以及来自最靠近第二侧板的列的两个或更多管。附加地或可替代地，该子集可以包括来自最靠近增压空气入口面的行的两个或更多管。在一些实施例中，该子集包括来自最靠近第一侧板的列的恰好两个管以及来自与最靠近第一侧板的列相邻的列的恰好一个管，并且包括来自与第二侧板相邻的列的恰好两个管以及与最靠近第二侧板的列相邻的列的恰好一个管。在一些实施例中，该子集包括来自最靠近增压空气入口面的行的恰好三个管以及来自下一行的恰好两个管。

延伸穿过集管板的具有第二厚度的部分的圆管子集中的每一个圆管均可以由套环所围绕，该套环由集管板形成。可以通过从集管板移除材料来形成套环，或者可以以一些其它方式(例如，焊接)来形成套环。每一个套环可以具有与集管板的第一厚度和集管板的第二厚度之间的差值相等的高度，使得那些管穿过集管板接合的总长度等于不在子集中的那些管穿过集管板接合的总长度。可替代地，套环可以具有大于或小于集管板的第一厚度和集管板的第二厚度之间的差值的高度。

如果存在上述套环，则这些套环可以被设置成环形圆筒的形状。这些环形圆筒可以具有至少与该套环所围绕的圆管的壁厚度相等的径向厚度。在一些实施例中，该径向厚度至少与圆管的壁厚度相等且不大于该壁厚度的两倍。

设有侧板的增压空气冷却器可以具有一个或多个冷却剂流路，所述一个或多个冷却剂流路被布置在一个或两个侧板内，使得在增压空气冷却器的操作期间，通过所述一个或多个冷却剂流路传送至少一些液体冷却剂，从而对一个或两个侧板进行冷却。通过对侧板进行冷却，能够减小圆管和侧板之间的热膨胀差异，由此能够减小最靠近侧板的那些圆管中的至少一些圆管中的机械应力水平。在一些实施例中，仅一个侧板包括冷却剂流路，而在其它实施例中，第一侧板和第二侧板均包括冷却剂流路。

可以提供至少一个(有时是一个以上)跨接管，以将一个储箱流体连接到延伸穿过侧板的一个冷却剂流路。增压空气冷却器可以包括若干这样的跨接管，以将一个或两个储箱连接到一个或两个侧板中的冷却剂流路。

可以将至少一个(有时是一个以上)转向器接合到一个集管板并且接合到一个侧板，以将冷却剂从一个储箱引导到延伸穿过该侧板的冷却剂流路。该侧板可以设有被布置成行和列的孔阵列，其中，圆管的端部被接纳到所述孔中的一些孔中。转向器可以包括内部流体导管，该内部流体导管连接到一个或多个孔，以提供在储箱和侧板之间的流体连接。增压空气冷却器可以包括若干这样的转向器，以将一个或两个储箱连接到一个或两个侧板中的冷却剂流路。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的增压空气冷却器的透视图。

图2是图1的增压空气冷却器的一部分的透视图。

图3是用在图1的增压空气冷却器中的集管板的一部分的平面图。

图4是用在图1的增压空气冷却器中的集管板的另一部分的平面图。

图5是图1的增压空气冷却器的管与集管的接头的截面图。

图6是根据本发明的一些实施例的增压空气冷却器的透视图。

图7是图6的增压空气冷却器的一部分的局部分解透视图。

图8是根据本发明的一些实施例的增压空气冷却器的一部分的透视图。

图9是用在图8的增压空气冷却器中的转向器的截面透视图。

图10是用在根据本发明的一些实施例的增压空气冷却器中的侧板的分解透视图。

具体实施方式

在详细说明本发明的任何实施例之前，应理解，本发明在其应用上并不局限于以下描述中所阐释的或附图中所示的部件的构造和布置的细节。本发明能够具有其它实施例，并且能够以各种方式实践或执行。此外，应理解，本文中所使用的措辞和术语是出于描述的目的，而不应当被视为是限制性的。在本文中使用“包括”、“包含”和“具有”及其变型意味着包含了下文所列的项目及其等效物以及附加的项目。除非另有指定或限定，否则术语“安装”、“连接”、“支承”和“联接”及其变型被广义地使用，并且包含直接和间接的安装、连接、支承和联接。此外，“连接”和“联接”不限于物理或机械的连接或联接。

图1中所描绘的增压空气冷却器1能够被用作内燃发动机系统的一部分，从而在将压缩空气流输送到发动机进气歧管之前对该空气流进行冷却。增压空气冷却器1通过将压缩空气流引导通过在狭窄地间隔开的板翅片13的堆叠内的间隙而操作。板翅片13提供大的表面区域，以供空气流通过，使得增压空气内的热能量能够被传递到低温板翅片。板翅片13可以设有扰流特征件，以进一步提高将热量传递到板翅片表面的速率，或者板翅片13可以是平坦的并且不具有这样的扰流特征件。为了提供有效的热传递，板翅片13优选由金属合金构成，例如红铜(copper)、黄铜(brass)、铝、钢、不锈钢的合金或者这些或其它金属的组合。

一组圆管3延伸穿过板翅片13的堆叠。在操作期间，通过那些管3传递液体冷却剂，以将管3和板翅片13的温度维持在比增压空气流的温度低的温度，由此驱使热量从增压空气传递到液体冷却剂。为了以有效的方式实现这种热传递，圆管3的外表面例如通过钎焊、机械膨胀、静液压膨胀或以其它方式接合到板翅片13。圆管3优选也由金属合金构成，该金属合金可以是与板翅片13相同的合金或者相同类型的合金，或者是不同的合金或不同类型的合金。举例而言，板翅片13可以由红铜合金构成，而圆管3可以由黄铜合金构成。

圆管3终止在集管板4处，该集管板4被布置在增压空气冷却器1的相反两端10和11处。注意，为了容易说明，在图1中仅描绘了一些选取的板翅片13，并且在其它附图中完全去除了这些板翅片。应当理解，通常，板翅片13的堆叠延伸了相反的集管板4之间的整个距离。

用于液体冷却剂的冷却剂储箱8被布置在增压空气冷却器1的第一端10处，并且在该端部处例如通过机械紧固件而密封地接合到集管板4。该储箱8可以例如是铸造部件或注塑模制部件。类似地，储箱9被布置在增压空气冷却器1的相反端11处，并且在该端部处以类似的方式密封地接合到集管板4。在图1的实施例中，储箱8包括用于冷却剂的入口端口21和出口端口22。因此，冷却剂将会通过管3进行偶数次流通(例如，两次、四次、六次等等)，从而从增压空气吸收热量。在其它实施例中，端口21、22中的一个可以位于储箱9上，使得冷却剂将会通过管3进行奇数次流通(例如，一次、三次、五次等等)。挡板可以被集成到储箱8、9中，以按需要产生多次流通。

为了以流体紧密的方式接纳圆管3的端部，集管板4设有一系列圆孔15，在图3至图4中能够看到这些圆管15中的代表性选择的圆管。集管板4可以由相对较厚的金属板形成，并且可以通过钻孔或其它类似的机加工操作而容易地在该集管板4中设置孔15。圆管3的端部例如通过机械膨胀或焊接或其它已知的接合操作而接合到集管板4，以产生无泄漏接头。

为了对增压空气冷却器1提供结构刚度，一对侧板5以与圆管3的轴向方向平行的方式在集管板4之间延伸。侧板5被布置在冷却器的相反两侧处，并且通过板翅片3彼此分隔开。侧板5可以由相对较厚的金属板形成，使得以与集管板4组合的方式为增压空气冷却器1提供坚固的机械结构。集管板4优选使用机械紧固件接合到侧板5，但也可以替代地使用替代的接合方法。

侧板5和集管板4的边缘36组合，以在增压空气冷却器1的相反两侧处界定矩形开口。该矩形开口中的一个限定增压空气冷却器1的增压空气入口面6，压缩增压空气流能够通过该增压空气入口面6被引导到冷却器中。另一个矩形开口限定增压空气出口面7，压缩增压空气在已经降低温度之后能够通过该增压空气出口面7离开冷却器。

孔15被布置成行和列的矩形阵列，并且由此，其端部被接纳在那些孔15中的圆管3也被布置成行和列。如图3和图4中所示，行(由r₁、r₂、r₃、r₄等指示)平行于增压空气入口面6延伸，使得经过增压空气冷却器1的增压空气流14依次遇到各行圆管3，例如首先经过r₁行的圆管，接下来经过r₂行的圆管等等。相反，列(由c₁、c₂、c₃...c_n-2、c_n-1、c_n指示)垂直于增压空气入口面6延伸，使得经过增压空气冷却器1的增压空气流14同时遇到所有列的圆管3。虽然侧板5并未在图3和图4中示出，但应当理解，侧板5中的一个侧板被布置成与第一列c₁相邻，而另一个侧板5被布置成与最后一列c_n相邻。

如图3和图4中所示，孔15的行和列可以交错，使得每一行中的连续孔仅存在于每隔一列中，类似地，每一列中的连续孔仅存在于每隔一行中。通过在给定的热交换器尺寸内提供较高封装密度的管以及通过由热交换器产生空气流的增加的扰动，这样的布置能够提供增加的热传递。在其它实施例中，孔15可以被布置成非交错阵列，使得每一行中的连续孔存在于每一列中，并且反之亦然。

如在图3至图5中最佳看到的，至少一个(优选是两个)集管板4具有第一厚度t1和第二厚度t2，该第一厚度t1在集管板的大部分上延伸，该第二厚度t2小于厚度t1并且在集管板的部分12上延伸。部分12优选仅在集管板的总表面区域的小百分比上延伸，例如在集管板的总表面区域的百分之一至百分之五之间的表面区域上延伸。集管板4的孔15的子集被布置在集管板的部分12中，使得管3的对应子集延伸穿过部分12。

属于布置在部分12中的孔15的子集的每一个孔15设有套环17，该套环17被形成到集管板4中，使得延伸穿过部分12的管3的子集中的那些管均在一部分管长上由一个套环17围绕。这些套环17允许管3和集管板4之间的防泄漏接头在仅比厚度t2长的深度上延伸。如示例性实施例的图5的截面图中所示，每一个套环17均具有等于第一厚度t1与第二厚度t2之间的差值的高度。这允许通过将部分12机加工成集管板4内的一个或多个凹穴来容易地形成套环17。然而，可替代地，套环17的高度可以大于或小于该差值。套环17也可以通过替代手段(例如通过焊接圆筒形部段)来生产。在一些情形中，可以完全去除套环17。

应当观察到，部分12无需占据集管板4的单个连续区域。如在示例性实施例中能够看到，特别是在图3和图4中能够看到，部分12包括第一区域和第二区域，该第一区域被布置成与一个侧板5(例如与第一列c₁相邻的侧板)相邻，该第二区域被布置成与另一个侧板5(例如与最后一列c_n相邻的侧板)相邻。将部分12布置成与两个侧板5相邻且与空气入口面6相邻提供了某些优点，现在将对此进行说明。

在热交换器的操作期间，管3和翅片13通过在其上流动的热压缩空气而被加热。在高度涡轮增压的发动机中，增压空气的温度可能超过300℃，这会导致管3发生明显热膨胀。为了提供增压空气冷却器的结构刚度而所需的侧板5经受较小的热膨胀，并且由于该侧板5的固有刚度，所以能够限制最靠近该侧板的管3的热膨胀，从而导致那些管在操作期间经受高水平的机械应力。这些高应力水平会导致结构损坏，特别是当增压空气冷却器经受重复的热循环时。

发明人已经发现，对于原本将会经受最高水平应力的管，通过使集管厚度减小，能够明显改善这些高应力水平。最易受到由这些高水平应力引起的疲劳的影响的特定管是那些靠近空气入口面的管(即，遇到最热空气的管)和靠近侧板的管(即，其热膨胀受到侧板的限制程度最大的管)。通过在管的该子集的区域中减小集管板4的厚度(例如，将厚度从厚度t1减小到厚度t2)，允许了那些管弯曲到更大程度，以容许对其热膨胀的抵抗。发明人已经发现，如所描绘的，通过减小仅绕着一些管3的集管板4的厚度，能够将那些特定管中的应力水平减小30％以上。

特别有益的是将集管板4的具有减小的集管板厚度的部分12定位在集管板4的两个拐角处，这两个拐角与空气入口面6遇到侧板5的两个拐角对应。然而，在一些实施例中，将部分12定位在这些拐角中的仅一个拐角处就可以是足够的。

在一些特定实施例中，能够通过如下方式在集管板的一个拐角处实现应力减小的益处：使被定位成最靠近该拐角的三个或更多管3被包括在布置在集管厚度减小的部分12内的管子集中。在一些实施例中，例如在图1的示例性实施例中，管子集由恰好七个管构成，其中三个管被定位成最靠近集管板4的第一拐角，并且四个管被定位成最靠近集管板4的第二拐角，如图3和图4中所描绘的那样。在其它实施例中，更多数量的管被包括在所述子集中。然而，应力减小效果通常不会由于包括与那些拐角移开太远的管而提高，并且在一些情形中，当管子集在数量上增加至超过12个时，预期不会带来进一步的益处。

发明人已经发现，在至少一些情形中，当管子集包括来自管行r₁(即来自最靠近空气入口面6的管行)的至少两个管时，经历了显著的应力减小。这将优选包括最靠近侧板5的那行管。如在图3中能够看到，当管被布置成交错阵列时，这样的管无需位于最靠近侧板5的管列(例如，列c₁)中。在这样的布置中，该侧上的最靠近侧板5的r₁行的管实际上位于第二列c₂中。在这样的阵列的情况下，该管(在行r₁和列c₂中的管)是行r₁的那一端上待被包括在子集中的唯一的管就可以是足够的。在行r₁的另一端处，管位于末列(列c_n)中，如在图4中能够看到的那样。在这样的布置的情况下，可以是有益的是，该行的端部处的两个管(在列c_n和列c_n-2中的管)均被包括在所述子集中。在其它实施例中，在最远列c_n中的那一行中没有管的情形下，仅包括行r₁中的最外管就可以是足够的。

发明人已经进一步发现，在至少一些情形中，当管子集包括来自最靠近侧板5的每一列的至少两个管(即来自列c₁的至少两个管和来自列c_n的至少两个管)时，经历了显著的应力减小。如在图3和图4中能够看到，当管阵列是交错阵列时，最靠近空气入口面6的那一列中的两个管可以是行r₁和r₃中的那一列中的管(如图4中所示)或者是行r₂和r₄中的那一列中的管(如图3中所示)。在非交错阵列中，最靠近空气入口面6的那一列中的两个管将是行r₁和r₂中的管。如在图4中能够进一步看到，管子集还可以包括既不在最靠近空气入口面6的管行中也不在最靠近侧板5的管列中的一个或多个管，例如位于行r₂中和列c_n-1中的管。

如前所述，可以是有益的是，部分12内的管由套环17围绕以增大管和集管板之间的接头的深度。为了允许在集管厚度减小的部分12中的管具有所需的弯曲挠性，有益的是，套环17具有厚度18，该厚度18至少等于管3自身的壁厚度19，但不大于该壁厚度19的两倍。此外，在套环17的基部处包括圆角半径20能够减小在套环17与集管板的部分12的平面表面的相交部分处形成裂缝的发生率。

附加地或可替代地，可以通过将一部分冷却剂引导通过一个或两个侧板来减小由于管和侧板之间的差异热膨胀而在管中经受到的应力。图6至图10描绘了增压空气冷却器1的若干实施例，该增压空气冷却器1包括上述特征。应当理解，经冷却的侧板可以与在一些部分中具有减小厚度的集管板组合在一起，但也可以单独用于减小管应力。

图6和图7描绘了增压空气冷却器1，该增压空气冷却器1具有经冷却的侧板5’。经冷却的侧板5’具有多部分的构造，其具有主板32和帽盖板31。主板32具有相对较厚的构造，并且包括凹穴，该凹穴被机加工或以其它方式形成到该主板中，以在增压空气冷却器1的相反两端10、11之间限定冷却剂流路23。帽盖板31被接合到主板32(例如通过机械紧固件)，以封闭该凹穴。可以提供垫圈(未示出)，以在部分31、32之间产生流体密封，从而防止冷却剂从侧板5’泄漏出来。两个侧板5’可以具有大致类似的构造，使得第一冷却剂流路23被设置在一个侧板5’内，并且第二冷却剂流路23被设置在另一个侧板5’内，两个冷却剂流路23在液压方面彼此并联。

跨接管25设置成在流路23和储箱8、9之间引导冷却剂。跨接管25可以由金属管形成，这些金属管在一端处接合到储箱8或9，而在另一端处接合到帽盖板31。装配件24可以组装到帽盖板31，以接纳跨接管25的端部。

为了对侧板5’提供更均匀的冷却，挡板33可以布置在主板32内，使得冷却剂流路23具有蛇形特征。挡板33可以在凹穴的机加工期间被一体地形成到主板32中，或者可以是接合到主板32的单独部件。

在图8中所描绘的替代实施例中，通过附加了转向器26而无需跨接管25，该转向器26接合到集管板4并且接合到侧板5’，从而在冷却剂流路23和冷却剂储箱8或9之间引导冷却剂。图9中更详细描绘的转向器26是机加工的金属块，其具有延伸穿过其中的内部流体导管27。流体导管27在圆形端口34、35之间延伸，该圆形端口34、35布置在转向器26的两个相邻的垂直定向的面上。端口35从其延伸的面接合到主板32的外表面(例如，与帽盖板31相反的面)，并且端口35接纳到延伸穿过主板的该表面的孔口中，以将内部流体导管27流体连接到侧板5’内的冷却剂流路23。端口34从其延伸的面被接合到集管板4的表面，其中端口34接纳到集管板4的一个孔15中，由此替代原本已经被接纳到该孔15中的管3。在增压空气冷却器1的相反端处设置类似的转向器26，并且该转向器26在该端部处被接纳到集管板4的对应的孔15中。

在图10中的分解图中描绘了替代版本的侧板5”。代替单个主板和帽盖板的是，侧板5”由被布置成堆叠的若干相对较薄的板28a、28b、28c构成。帽盖板28a被布置在该堆叠的一端处，并且可以设有前述的装配件24。另一个帽盖板28b被设置在该堆叠的相反端处。三个附加的板被设置在帽盖板28a、28b之间。两个板28c均布置成与帽盖板28a和28b中的一个相邻。两个板28c通过布置在该堆叠的中间处的另一个板28d彼此分隔开。板28c和28d均设有之字形开口34，其中，中间板28d的开口34是板28c的开口的镜像。三个板的开口34组合，以限定延伸穿过侧板的冷却剂流路23。该替代方案允许使用相对较薄的板，并且允许冷却剂流路被冲压到板中，而不是作为凹穴被机加工到较厚的板中。

为了允许将侧板5”附连到集管板4，板28c和28d均设有对准的矩形孔口30。结构连接块29被接纳到对准的孔口30中，并且结构连接块29设有螺纹孔，延伸穿过侧板的机械紧固件可以被接纳到该螺纹孔中，以将侧板5”在结构上接合到集管板4。每一个孔口30均可以设有边缘开口，以允许不受阻碍地接近结构连接块29的螺纹孔。构成侧板5”的板可以与结构连接块29一起组装成堆叠，并且可以进行边缘焊接，以形成成品侧板5”。代替装配块24的是，可以将前述的转向器26附连到帽盖板28b。

参照本发明的特定实施例描述了对本发明的某些特征和元件的各种替代方案。除了与上文描述的每一个实施例相互排斥或不一致的特征、元件以及操作方式以外，应当注意，参照一个特定实施例所描述的替代特征、元件以及操作方法能够适用于其它实施例。

上文描述的和附图中所示出的实施例仅仅作为示例来呈现，并且不旨在作为对本发明的概念和原理的限制。以此方式，本领域普通技术人员将理解到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，元件及其构造和布置的各种改变是可能的。