專利名稱：管式熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管式熱交換器。
背景技術(shù)：
目前已經(jīng)有一些公知的管式熱交換器，用于在兩種流體即第一流體和第二流體之間進行熱交換，熱交換器包括殼體，其中一個或更多個管在殼體內(nèi)伸展，管的端部固定到分隔部上，分隔部將殼體分成三個腔，具體而言是用于第一流體的輸入腔和輸出腔，以及位于輸入腔和輸出腔之間的中心腔，中心腔具有用于第二流體的入口和出口。在傳統(tǒng)的熱交換器中，相對于管的方向橫向布置有一個或更多個擋板，管穿過這些擋板中的通道以弓I導第二流體按照某種方式流動。傳統(tǒng)地，這樣來布置擋板以使得用于第二流體的通道交替地布置在殼體的一側(cè)和相反側(cè)上，從而可引導第二流體按照某種模式流動。在公知的管式熱交換器中，通過放置在擋板之間的緊固裝置使擋板相互之間保持間距，其中緊固裝置為隔套或分隔板的形式。在采用隔套的情況下，通過每一系列對齊的隔套設(shè)置有至少一個螺桿，這些螺桿也延伸穿過擋板中的相應通道。這種常規(guī)實施例的缺點是經(jīng)過中心腔的第二流體的流動會使得擋板移動，由于必須限制擋板移動，因而螺桿和隔套必須由十分厚的材料制成。使用大量材料很顯然會使材料成本高昂。另一個缺點是由于擋板的安裝費力，因而組裝這種管式熱交換器即費力又成本聞昂。另外，螺桿必須被緊固。另一個缺點就是用于螺桿和隔套的材料與制造擋板的材料不同，因而物流成本
會更高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供了一種管式熱交換器來克服一個或更多個上述和/或其他缺點，該熱交換器用于在兩種流體即第一流體和第二流體之間進行熱交換，該熱交換器包括殼體，在殼體內(nèi)一個或更多個管在用于第一流體的輸入部和輸出部之間伸展，這些管延伸穿過擋板中的通道，這些擋板通過一個或更多個緊固裝置而保持間距，緊固裝置由型材構(gòu)成，這些型材在各擋板的凹槽中卡扣就位，上述緊固裝置被構(gòu)造成V形輪廓形狀，凹槽具有相適配的V形形狀，擋板中的凹槽外緣設(shè)置有突起。本發(fā)明的這種管式熱交換器的優(yōu)點是采用這種型材可容易地將擋板組裝在殼體中。雖然必須在例如裝配夾具(用于保持擋板相互之間隔開合適距離)上使擋板相互之間保持合適間距，但是之后緊固裝置可容易地被緊固卡扣在合適位置上，從而固定住擋板并使擋板相互之間保持間距。另一個優(yōu)點是型材會帶來彈性，如型材的薄壁結(jié)構(gòu)可帶來彈性，這樣可節(jié)省材料，從而最終降低成本。另一個優(yōu)點是緊固裝置和擋板可用相同材料制成，這樣組裝本發(fā)明的管式熱交換器所需的物流成本就會降低。優(yōu)選地，凹槽沿擋板的外緣布置，從而可在徑向上將型材卡扣在合適位置。上述凸起起到鎖定元件的作用，V形型材可合適地卡扣在突起后面。 使用V形型材的其他優(yōu)點是由于型材具有V形結(jié)構(gòu)，緊固裝置的側(cè)面硬度比公知的螺桿硬度要大，從而V形型材可承受得住更高應力而不會彎曲。優(yōu)選地，在型材上布置有狹槽，上述突起在組裝期間保持在狹槽中，從而使得擋板固定在這些狹槽中并相互之間保持間距。本發(fā)明還涉及一種用于管式熱交換器的擋板，該擋板具有以下特點擋板包括至少一個使型材卡扣就位的凹槽，型材形成為緊固裝置的部件，緊固裝置用于使擋板在管式熱交換器中相互之間保持間距。


為了更好地理解本發(fā)明的特征，下面參照附圖來描述根據(jù)本發(fā)明的管式熱交換器的優(yōu)選實施例，該實施例作為例子，并未限制本發(fā)明的本質(zhì)，其中圖I示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的管式熱交換器的截面圖；圖2示意性示出了圖I中的以F2標記的緊固裝置的優(yōu)選實施例的透視圖；圖3示出了圖I中的以附圖標記F3指示的部件的放大圖；和圖4和5分別示出了根據(jù)圖3中的線IV-IV和線V-V所作的放大截面圖。
具體實施例方式圖I示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的管式熱交換器1，該管式熱交換器主要包括封閉殼體2，該封閉殼體通過端板被分隔成三個腔室4至6，即中心腔4及中心腔兩側(cè)的兩個腔5和6，所述端板是兩個平行隔板3的結(jié)構(gòu)形式。中心腔4位于所述隔板3之間，在所述隔板3中設(shè)置通道7，平行管8延伸穿過通道7。中心腔4兩側(cè)的其他兩腔5和6之間通過上述管8連接，更具體而言，腔5形成了用于第一流體的輸入部，腔6形成了用于第一流體的輸出部。中心腔4具有用于第二流體的入口 9和出口 10、以及擋板11，該擋板相對于管8的縱向方向橫向定位。選擇擋板11的結(jié)構(gòu)形式及相對位置以使第二流體呈現(xiàn)某種流動型態(tài)如Z字形，這樣第二流體就會從多個通道以前后運動的方式經(jīng)過中心腔，從而提高了流體流動的協(xié)調(diào)性，因而也就增強了熱傳遞效果。最后，擋板11從中心腔4的一側(cè)延伸至與中心腔4的另一側(cè)保持一定間距，以形成用于改變第二流體方向的通道12，這樣連續(xù)的通道12交替地布置在所述一側(cè)或另一側(cè)。擋板11優(yōu)選由不銹鋼制成，但本發(fā)明并不僅局限于這種材料。
上述擋板11顯示出了通道13，熱交換器I的管8經(jīng)過該通道13。上述通道13的直徑基本上與管8的直徑相適配以使得在擋板11和管8之間存在有限的間隙。根據(jù)本發(fā)明，通過一個或更多個緊固裝置將擋板11固定并使所述擋板之間保持間距，每一緊固裝置由型材14構(gòu)成，優(yōu)選由彈性材料制成。緊固裝置被構(gòu)造成為V形型材14的形式，如圖2所示，其具有兩個壁15和16，它們朝對方成錐形。
優(yōu)選地，一個或更多個狹槽18相對地布置在壁15和16的自由邊緣17上，在圖2所示的實施例中，狹槽具有一定的寬度并橫切地延伸入上述自由邊緣17。優(yōu)選地，在組裝本發(fā)明的管式熱交換器期間，在使V形型材14于沿擋板11的外緣布置的V形凹槽19中卡扣就位時，可將擋板11保持在合適位置處。擋板11中的凹槽19大體上是V形的，從而V形凹槽19的頂端以及緊固型材的封閉端均遠離擋板11的外圍邊緣20。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選特性，凹槽19的底部具有另一孔口 21，這樣V形凹槽19就不會形成為尖銳的箭頭形。凹槽19的錐形邊緣22具有突起23，優(yōu)選地，所述突起的尺寸與型材14上的狹槽尺寸相適配或比其稍小。顯然地為了實現(xiàn)本發(fā)明的管式熱交換器，例如必須使擋板11在裝配夾具(用于使擋板之間保持間距)上相互之間保持合適距離，且必須確保擋板11中的凹槽19相互成線性布置。隨后，V形型材就可在擋板11的凹槽19中卡扣就位。明顯地特別可利用彈性材料來構(gòu)造緊固裝置，這樣可確保這些緊固裝置能通過卡扣配合的方式容易地被卡入擋板11中。將擋板11固定到型材14上時，V形凹槽19的外緣22和型材14相互接觸。當凹槽19的外緣22上的突起23被保持在型材的狹槽18中時，型材14就被卡扣就位。優(yōu)選地，V形型材14的自由邊緣17在此組裝狀態(tài)下伸展至外圍邊緣20，如圖4和5的橫截面所示，或大體上伸展至擋板11的外圍邊緣20。最后，如果需要，例如通過合適技術(shù)如焊接或類似方式，可簡單地將固定型材14以及卡扣式擋板11固定到隔板3上。本發(fā)明的管式熱交換器I的使用類似于公知的管式熱交換器。第一流體通過管8從輸入部5流入輸出部6中。第二流體通過入口 9被引入中心腔4中，然后通過擋板11引導而在管8表面上以Z字形流動。由于第一流體在管8內(nèi)流動，且第二流體和所述管之間接觸，因而會發(fā)生熱量傳遞，從而第二流體在出口 10和入口 9處的溫度就不同。在本發(fā)明的可供選擇的實施例中，第二流體的入口 9和出口 10成對角地相對布置，而不是如圖I所示實施例那樣布置在同側(cè)。并不排除腔5和6位于中心腔4的同側(cè)，在這種公知的情況中將會在中心腔4的另一側(cè)形成返回空間。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，很顯然管8可具有散熱片以增強第一流體和第二流體之間的熱交換。當然也不排除本發(fā)明的熱交換器I是由多個部分構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。盡管本發(fā)明在此所述的實施例中顯示了開口的V形薄壁型材14，但是很顯然也可以采用其他可替換的實施例，例如，固定型材是封閉型材，如薄壁圓柱形型材、三角形或正方形型材。 另外，也不排除這樣的結(jié)構(gòu)擋板11中的凹槽19不是形成在擋板11的外緣部分上，而是與外圍邊緣20保持一定間距。本發(fā)明絕不局限于作為例子闡述及附圖所示的實施例，但是，在不脫離本發(fā)明的保護范圍的前提下，根據(jù)本發(fā)明的管式熱交換器和擋板可以具有各種形狀和尺寸。
權(quán)利要求
1.一種管式熱交換器，用于在兩種流體即第一流體和第二流體之間進行熱交換，其包括殼體(2)，其中一個或更多個管(8)在用于第一流體的入口部(5)及出口部(6)之間伸展，從而這些管延伸穿過擋板(11)中的通道(13)，所述擋板通過一個或更多個緊固裝置被緊固且相互之間保持間距，所述緊固裝置包括型材(14)，該型材在各擋板(11)中的一個或更多個凹槽(19)中卡扣就位，其特征在于型材(14)是V形型材，凹槽(19)是V形凹槽，所述V形凹槽的兩相對外緣(22)上具有突起(23)，V形型材(14)在該突起(23)的后面卡扣就位。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的管式熱交換器，其特征在于擋板(11)中的凹槽(19)沿擋板(11)的外緣布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的管式熱交換器，其特征在于在對擋板(11)進行固定的位置處，型材(14)設(shè)置有狹槽(18)，在擋板(11)的組裝狀態(tài)下V形凹槽(19)的所述突起(23)保持在所述狹槽中。
4.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的管式熱交換器，其特征在于V形型材的封閉側(cè)與各擋板(11)的外圍邊緣(20)的V形凹槽(19)的頂端保持間距。
5.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的管式熱交換器，其特征在于V形型材(14)的自由邊緣(17)在組裝狀態(tài)下伸展至外圍邊緣(20)，或大體上伸展至擋板(11)的上述外圍邊緣(20)。
6.用于管式熱交換器的擋板，其特征在于擋板(11)至少具有一個凹槽(19)，用于卡扣裝配作為緊固裝置的一部分的型材(14)，所述緊固裝置用于使擋板(11)在管式熱交換器(I)中相互之間保持間距。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的擋板，其特征在于所述凹槽(19)沿擋板(11)的外緣布置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的擋板，其特征在于所述凹槽(19)為V形凹槽，凹槽的兩相對外緣(22)上具有突起(23)，型材(14)在突起(23)的后面能夠被卡扣就位。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種管式熱交換器，用于在兩種流體即第一流體和第二流體之間進行熱交換，該熱交換器包括殼體(2)，其中一個或更多個管(8)在用于第一流體的入口部(5)及出口部(6)之間伸展，從而這些管延伸穿過擋板(11)中的通道(13)，擋板通過一個或更多個緊固裝置被緊固且相互之間保持間距，所述緊固裝置包括型材(14)，型材在各擋板(11)中的一個或更多個凹槽(19)中卡扣就位，其特征在于型材(14)為V形型材，凹槽(19)是V形凹槽，所述凹槽的兩相對外緣(22)上具有突起(23)，V形型材(14)在該突起(23)后面卡扣就位。
文檔編號F28F9/22GK102648387SQ201080042421
公開日2012年8月22日 申請日期2010年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月23日
發(fā)明者G·J·巴爾 申請人:阿特拉斯·科普柯空氣動力股份有限公司