專利名稱：熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有如權(quán)利要求1的前序部分所述特征的熱交換器。
背景技術(shù)：
這樣一種熱交換器已知有不同的實(shí)施形式。交換器管可以由金屬或塑料制成且做成至少部分加筋的。
為將交換器管的端部段定位固定在作為散熱和/或集熱室的至少為間接的組成部件的管基底上，可在管基底打上孔，從而將端部段密封地焊在或壓折在這些孔中。這種將交換器管固定在管基底中的做法需要很高的費(fèi)用。首先要求剪裁出一個管基底，然后對該管基底進(jìn)行加工并在管基底上打上所需數(shù)量的孔。接著必須將交換器管的端部段固定在這些孔中。除了這種高額加工費(fèi)用之外，還并非總是能確保在孔和交換器管的端部段之間的縫隙中沒有縫隙腐蝕的產(chǎn)生。
當(dāng)在上述情況中涉及的是并排延伸的交換器管時，那么它們可以相互平行延伸或者必要時相互成一角度延伸。另外，交換器管也可以至少部分地按波形曲線延伸。
散熱和/或集熱室通常如下地構(gòu)造它們通過可取下的蓋子能夠接近交換器管，從而能進(jìn)行檢查和清掃。

發(fā)明內(nèi)容
從現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種熱交換器，它能在較短的時間內(nèi)以較小的加工費(fèi)用進(jìn)行制造。
這一任務(wù)是通過權(quán)利要求1的特征部分所述的特征來實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明，每個管基底現(xiàn)在只是由一種耐壓和耐高溫的塑料制成。這樣的一種塑料能夠經(jīng)受一種最高約100℃的連續(xù)工作環(huán)境以及最高200℃的短時間工作環(huán)境。最高壓力可升至約100bar。
交換器管的端部段可配備有圓周方向的防拉件，這樣能使它們可靠地固定在管基底位置上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明現(xiàn)在僅需要一個加工步驟，以將端部預(yù)加工好的交換器管固定在一個管基底上。此外，用本發(fā)明還能防止在管基底上產(chǎn)生縫隙腐蝕。另外也可以對位于端部的管基底間的交換器管實(shí)施一種防腐蝕措施，交換器管的形式可以比如采用鍍鋅層或一種雙金屬管。
交換器管可以采用由鋼、釩、銅或黃銅材料制成的光滑的和加筋的金屬管。也可以采用由聚丙烯、聚氨酯或PEX(交聯(lián)聚乙烯)制成的塑料管。管基底采用的塑料可以是PU(聚氨酯)、PP(聚丙烯)、合成樹脂、環(huán)氧樹脂或一種交聯(lián)PU(聚氨酯)。
管基底的構(gòu)造是任意的且取決于所涉及的是何種熱交換器。亦即管基底可以是圓形的或者是矩形的。
本發(fā)明為如下的目的提供前提條件，即得到較小的管束重量，從而能降低支架的費(fèi)用。還能快速地制備備用件。
本發(fā)明用在氣體/液體熱交換器中是特別優(yōu)越的，其中在交換器管中流入一種液體介質(zhì)且交換器管在圓周方向上被冷卻氣體所環(huán)流。
根據(jù)權(quán)利要求2的特征，各管基底被做成槽形且分別設(shè)有一個圓周方向的法蘭，其中澆鑄或注塑有一些金屬螺紋套筒。這一改進(jìn)形式為如下的目的提供前提條件，即，除了到蓋子外，能夠以單件或多件的形式，必要時也帶有隔離壁，將散熱和/或集熱室能與管基底加工成一體。蓋子能經(jīng)螺紋套筒和螺栓與圓周法蘭密封連接。
因此，現(xiàn)在根據(jù)權(quán)利要求3，管基底可以設(shè)置有一些具有法蘭的金屬支撐管。亦即，用于不同介質(zhì)的入流和出流裝置同樣能直接或間接地與管基底密封且無腐蝕間隙地連接在一起。
為了使管基底或者還有散熱和/或集熱室能經(jīng)受一個高壓，根據(jù)權(quán)利要求4的特征，管基底以及必要時還有法蘭設(shè)置有加固件。該加固件可以由玻璃纖維、金屬絲或碳纖維形成。
在權(quán)利要求5的特征中，提供了一種能將防拉件構(gòu)筑在交換器管的端部段上的可能性。根據(jù)該特征，將防拉件通過圓周壓槽來形成。
防拉件的另一種實(shí)施形式為權(quán)利要求6的內(nèi)容。其中涉及漏斗形卷邊。
根據(jù)權(quán)利要求7，防拉件由固接于交換器管的端部段圓周上的環(huán)形件組成。
最后根據(jù)權(quán)利要求8，也可以將交換器管的端部段進(jìn)行表面打毛處理，以能將其位置確定地固定在塑料基底中。
權(quán)利要求9的特征描述了一種用于制造具有并排延伸的交換器管的熱交換器的方法。根據(jù)該特征，首先，在交換器管的端部段圓周方向上設(shè)置防拉件。其次，將交換器管以其各自的結(jié)構(gòu)在垂直位置上對準(zhǔn)到一個澆鑄或注塑模中，該澆鑄或注塑模根據(jù)所需的管基底輪廓進(jìn)行設(shè)計。在對準(zhǔn)步驟之后，用耐壓和/或耐高溫的塑料對端部段進(jìn)行澆鑄或注塑。在塑料冷卻后，可進(jìn)行脫模。在澆鑄或注塑之前或期間，可同時引入加固件和/或也可另外在管基底上安裝圓周方向的法蘭的情況下，在管基底中嵌入帶法蘭的支撐管以及螺紋套筒。


以下根據(jù)附圖中所示優(yōu)選實(shí)施例來進(jìn)一步描述本發(fā)明。附圖中圖1為一個采取4種不同實(shí)施形式的熱交換器端部區(qū)域的垂直縱剖面圖；圖2為圖1的熱交換器沿直線II-II的箭頭IIa方向所看到的一個視圖；圖3為用于制造一種熱交換器的固定熱交換管的管基底的裝置的垂直剖面圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中用數(shù)字1來表示一個在其他方面沒有詳細(xì)表示和敘述的熱交換器2的端部段，它具有多個并排延伸的交換器管3-6，交換器管3-6的端部段7被定位固定地澆鑄在一個塑料制成的管基底8中(還請參見圖2)。各管基底8做成為槽形且設(shè)有一個圓周方向的法蘭9，在其中澆鑄有金屬螺紋套筒10。此外在法蘭9的端面上設(shè)有一環(huán)形定心凸緣11。
在管基底8和法蘭9中延伸有穩(wěn)定用加固件12。
通過管基底8和法蘭9組成一個散熱和/或集熱室13，它可由一個蓋子14密封關(guān)閉。為此在螺紋套筒10中使用可旋入的螺栓15，它們在圖中僅僅用中心線來表示。
兩個交換器管3的定位固定采取如下措施實(shí)現(xiàn)交換器管3的外表面16設(shè)置有圓周方向的打毛層17。
在交換器管4中圓周上固定有一些環(huán)形件18，它們構(gòu)成防拉件。
在交換器管5中，防拉件通過漏斗形卷邊19形成在端部段7上。
在交換器管6的情況下，防拉件通過圓周方向壓槽20形成。
為制造如圖1和2所示的帶法蘭9的管基底8并且為了將交換器管3-6定位固定，采用一個圖3所示的鑄模21，它具有一個與待加工的帶法蘭9的管基底8相匹配的內(nèi)輪廓25。
在將防拉件17-20制造在交換器管3-6的端部段7上之后，將它們在垂直方向上與位于鑄模21中的端部段7對準(zhǔn)。之后，將螺紋套筒10定位固定并裝入防拉件12。條件可能的話，也可再將至少一個帶法蘭23的支撐管22進(jìn)行定位固定。
緊接著在鑄模中澆鑄可固化的塑料24。在塑料固化后，交換器管3-6的端部段7定位固定在管基底8中，防拉件12定位固定在管基底8以及法蘭9中，而螺紋套筒10以及支撐管22則定位固定在法蘭9中。
數(shù)字標(biāo)記列表1- 2的端部段2- 熱交換器3- 交換器管4- 交換器管5- 交換器管6- 交換器管7- 3-6的端部段8- 管基底9- 法蘭10- 9中的螺紋套筒11- 定心凸緣12- 防拉件13- 散熱/集熱室14- 蓋子15- 螺栓16- 3的外表面17- 16上的打毛層18- 4上的環(huán)形件19- 5上的卷邊20- 6上的壓槽21- 鑄模22- 支撐管23- 21上的法蘭24- 塑料25- 21的內(nèi)輪廓
權(quán)利要求
1.一種熱交換器，它具有多個并排延伸的交換器管(3-6)，它們的端部段(7)密封地定位固定在作為至少是散熱和/或集熱室(13)的間接組成部件的管基底(8)中，其特征為各管基底(8)由一種耐壓和耐高溫的塑料(24)制成，設(shè)有圓周方向防拉件(17-20)的交換器管(3-6)的端部段(7)澆鑄或注塑在所述管基底中。
2.如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征為各管基底(8)設(shè)計成槽形且分別設(shè)置有一個圓周方向的法蘭(9)，其中澆鑄或注塑有金屬螺紋套筒(10)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的熱交換器，其特征為管基底(8)設(shè)置有具有法蘭(23)的金屬支撐管(22)。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的熱交換器，其特征為管基底(8)以及必要時還有法蘭(9)設(shè)置有加固件(12)。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的熱交換器，其特征為防拉件(20)通過壓槽形成在交換器管(6)的端部段(7)上。
6.如權(quán)利要求1-4之一所述的熱交換器，其特征為防拉件(19)通過漏斗形卷邊形成在交換器管(5)的端部段(7)上。
7.如權(quán)利要求1-4之一所述的熱交換器，其特征為防拉件(18)通過圓周固定的環(huán)形件形成在交換器管(4)的端部段(7)上。
8.如權(quán)利要求1-4之一所述的熱交換器，其特征為防拉件(17)通過外表面(16)的圓周方向的打毛層(17)形成在交換器管(3)的端部段(7)上。
9.一種用來制造帶有并排延伸的交換器管(3-6)的熱交換器(2)的方法，交換器管(3-6)的端部段(7)定位固定在管基底(8)中，其特征為在交換器管(3-6)的端部段(7)圓周方向上設(shè)置防拉件(17-20)，然后將交換器管在垂直位置上對準(zhǔn)在一個鑄模或注塑模(21)中，此后再用一種耐壓和耐高溫的塑料(24)進(jìn)行澆鑄或注塑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱交換器(2)，它具有多個并排延伸的交換器管(3－6)。它們的端部段(7)密封地定位固定在作為一個散熱和/或集熱室(13)的間接組成部件的管基底(8)中。具有一個圓周方向的法蘭(9)的管基底(8)由一種耐壓和耐高溫的塑料(24)制成。交換器管(3－6)配備有圓周方向的防拉件(17－20)且被澆鑄在管基底(8)中。此外，在法蘭(9)中固定有螺紋套筒(10)。管基底(8)和法蘭(9)另外還配備有加固件(12)。端部段(7)在管基底(8)中的定位固定是在一個模型(21)中進(jìn)行的。
文檔編號F28F9/02GK1502965SQ200310118339
公開日2004年6月9日 申請日期2003年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月22日
發(fā)明者于爾根·海爾, 于爾根 海爾 申請人:Gea空冷設(shè)備公司