專利名稱：制造熱交換器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由多個(gè)分別具有多個(gè)熱交換通道的熱交換器體來制造板式熱交換器的方法。每個(gè)熱交換器體上安裝有集流管，該集流管延伸過熱交換器體的一側(cè)的至少一部分，并使各熱交換通道的部分之間流體連通。
背景技術(shù)：
板式熱交換器的熱交換器體包括多層熱交換通道，在各層中，這些熱交換通道都通過隔板彼此限定。封閉條和蓋板形成熱交換器體的外框架。在每層內(nèi)可設(shè)置更多隔條，從而將熱交換通道分開以用于不同的料流。利用合理的隔條設(shè)置，板式熱交換器可用于大量的流體流同時(shí)進(jìn)行熱交換。
熱交換器體最初由松散部件構(gòu)成，然后在焊接爐中焊接在一起。這樣，所有的部件以密封方式彼此連接在一起。然后，帶有流體連通件的多個(gè)集流管被焊接在熱交換通道的入口孔和出口孔上。傳統(tǒng)上使用半圓柱形殼體作為集流管。流體連通件由位于集流管的半圓柱形殼體中的管接頭形成，該管接頭與熱交換通道的入口孔和出口孔相對(duì)布置。用于供給流體流和排出流體流的管道連接到這些管接頭上。
由于生產(chǎn)原因，例如由于焊接爐的尺寸的限制，熱交換器體的尺寸受到限制。如果需要加熱或冷卻更多流體，就必須并排安置兩個(gè)或更多的熱交換器體。如前所述，在這種并排設(shè)置中，每個(gè)熱交換器體設(shè)置有相應(yīng)的集流管和焊接到這些集流管上的管接頭。對(duì)于每一料流，設(shè)置有與相應(yīng)的管接頭相連的收集管路。因此，將熱交換器體彼此連接以及使它們連接到相應(yīng)的連接管道的管道布置變得十分復(fù)雜，因此費(fèi)用增加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種由多個(gè)熱交換器體制造板式熱交換器的方法。應(yīng)用該方法可以使管道布置有關(guān)的費(fèi)用盡可能得降低。
通過前面提到的方法實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。所述熱交換器體彼此相鄰布置，并且，兩個(gè)相鄰熱交換器體的集流管在它們相對(duì)的面上設(shè)置有孔，且彼此連接，以使得在兩個(gè)集流管之間實(shí)現(xiàn)流體連通。
根據(jù)本發(fā)明，板式熱交換器由多個(gè)熱交換器體制造。每個(gè)熱交換器體具有多個(gè)熱交換通道。所述熱交換通道可以被分成特定的組，一組熱交換通道用于在一種情況下引導(dǎo)特定的流體流。在每一種情況下，所述集流管安裝在通入一組熱交換通道的入口孔和出口孔上，以使得在這些通道之間實(shí)現(xiàn)流體連通。
所述集流管有時(shí)也可設(shè)計(jì)成其它形式的集流器，其包覆熱交換器體一側(cè)的一部分，并與該側(cè)形成一封閉空間，一組熱交換通道的入口孔或出口孔通向該封閉空間。
所述熱交換器體以這樣的方式彼此相鄰布置，即至少一個(gè)熱交換器體的一個(gè)集流管與另一熱交換器體的一個(gè)集流管相鄰或位于所述集流管的對(duì)面。根據(jù)所述熱交換器體的布置，所述集流管彼此直接相鄰接或彼此稍稍隔開。
這樣，兩個(gè)集流管在它們相對(duì)的面上設(shè)置有孔，并彼此連接，從而使兩個(gè)集流管之間實(shí)現(xiàn)流體連通。這使得兩個(gè)熱交換器體可以共用一個(gè)集流管，例如，通過該集流管，供應(yīng)到該共用集流管的流體被分配到兩個(gè)熱交換器體的相應(yīng)的熱交換通道中。
根據(jù)本發(fā)明，通過將單獨(dú)的熱交換器體各自的集流管直接連接而形成一共用的集流管，從而使單獨(dú)的熱交換器體在流動(dòng)側(cè)彼此連接。這樣，不必要為每個(gè)單獨(dú)的集流管設(shè)置單獨(dú)的流體連通件或管接頭并通過管道布置使這些單獨(dú)的流體連通件相連接。
優(yōu)選地，熱交換器體以這樣的方式相鄰布置，即兩個(gè)集流管的相鄰面基本垂直于相應(yīng)的熱交換器體上集流管延伸過的那一側(cè)。所述集流管上用于使其流體連通的孔被設(shè)置在這樣一個(gè)平面上，該平面基本垂直于通向熱交換通道的相應(yīng)入口孔或出口孔所在的平面。也就是說，兩個(gè)集流管的流體連通件不是精確地處在與熱交換通道的所述入口孔或出口孔正相對(duì)的位置。
流體連通件，即所述集流管的、連接到用于供給或排出相應(yīng)流體流的管路上的開口，同樣地被優(yōu)選設(shè)置在這樣的平面上，該平面基本垂直于通向熱交換通道的相應(yīng)入口孔或出口孔所在的平面。也就是說，所述流體連通件沒有準(zhǔn)確地處在與所述入口孔或出口孔正相對(duì)的位置。
根據(jù)本發(fā)明，可以將所有的流體連通件設(shè)置在單獨(dú)的熱交換器體的兩個(gè)相反面上。特別優(yōu)選地，將熱交換器體設(shè)計(jì)成所有的流體連通件都位于相應(yīng)的熱交換器體的同一側(cè)上。因此，用于供給和排出彼此進(jìn)行熱交換的料流的管路不再必須以復(fù)雜方式繞整個(gè)熱交換器體而引導(dǎo)。因此，與管道布置相關(guān)的費(fèi)用明顯降低。
優(yōu)選地，所述集流管具有半圓形截面，尤其是半圓柱形殼體被證明適合于作集流管。在形式為半殼體的所述集流管設(shè)計(jì)中，兩個(gè)半圓形基面優(yōu)選設(shè)置有孔并彼此連接。由于強(qiáng)度原因，位于兩個(gè)集流管的流體連通件對(duì)面的集流管基面最好不垂直于所述半圓柱形殼體，而是例如傾斜于所述半圓柱形殼體。
一個(gè)有利方面是，由根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)相鄰集流管連接形成的共用集流管具有一流體連通件，該流體連通件位于共用集流管上的這樣一個(gè)面上，該面基本垂直于兩個(gè)熱交換器體上所述兩個(gè)集流管延伸過的面。例如，對(duì)于半圓柱形集流管，流體連通件沒有設(shè)置在共用集流管的半圓柱形殼體中，而是設(shè)置在與該圓柱軸線垂直的一個(gè)半圓形基面上。
已知通過焊接到半殼體上的管接頭形成熱交換器體的半圓柱形集流管，從而實(shí)現(xiàn)供給和排出流體流。所述半殼體必須在該點(diǎn)設(shè)置一相應(yīng)的孔，盡管所述半殼體的強(qiáng)度會(huì)因此明顯降低。與此相比，如果流體連通件設(shè)置在其中一個(gè)半圓形基面上，則由于壁厚保持相同，所以共用集流管具有較高的強(qiáng)度。相反地，在預(yù)先確定所需要強(qiáng)度的情況下，在設(shè)計(jì)集流管時(shí)，根據(jù)本發(fā)明可以選擇較小的壁厚，因此成本也可降低。
優(yōu)選地，引入所述集流管的孔延伸過所述集流管的整個(gè)截面，并且更優(yōu)選地，保持著所述截面不變，所述孔連接到相鄰集流管上。這形成了延伸過兩個(gè)或更多熱交換器體的連續(xù)的集流管。
一個(gè)有利方面是，所述熱交換器體彼此相鄰布置，但彼此之間留有間隙，并在熱交換器體之間保持該間隙。熱交換器體彼此相連，通常彼此焊接在一起，優(yōu)選安裝一個(gè)分隔件。所述分隔件通?？梢允抢缦鄳?yīng)形狀的板或條。
所述分隔件以下面這樣的方式安置在所述共用集流管的區(qū)域內(nèi)會(huì)更有利，即所述共用集流管面向所述熱交換器體的一側(cè)由間隙區(qū)域中的分隔件完全包覆。在這種情況下，所述共用集流管中的空間由所述集流管本身限定，例如半管狀殼體，以及由所述熱交換器體的側(cè)壁以及分隔件部分限定。
所述共用集流管不但用于將供給的流體流分配給熱交換通道或用于匯集由熱交換通道流出的流體，而且用于將相應(yīng)的流體流供給單獨(dú)的熱交換器體以及將相應(yīng)的流體流從單獨(dú)的熱交換器體中排出。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，通過在所述集流管內(nèi)設(shè)置用于經(jīng)過流體連通件引導(dǎo)供給或排出流體的流動(dòng)的裝置，來實(shí)現(xiàn)這種雙重功能。例如，可以在所述集流管中設(shè)置導(dǎo)向板，其可將所述集流管中的空間又分為流動(dòng)區(qū)和分配區(qū)，其中，所述流動(dòng)區(qū)優(yōu)選用于供給和排出流體，在所述分配區(qū)中使流體平靜，并盡可能均勻地將流體分配到所述熱交換通道中。
下面結(jié)合附圖所示的示例性實(shí)施例更詳細(xì)說明本發(fā)明。


圖1和圖2分別示出一種帶兩個(gè)集流管的熱交換器體的側(cè)視圖。
圖3示出兩個(gè)相鄰布置的熱交換器體，它們形成根據(jù)本發(fā)明的板式熱交換器。
圖4示出一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的板式熱交換器。
圖5示出一個(gè)根據(jù)圖4所示的板式熱交換器的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1和圖2示出具有多個(gè)集流管6和7的熱交換器體1。熱交換器體1具有多個(gè)熱交換通道，為清楚起見，圖中未示出這些熱交換通道。一組熱交換通道的入口孔和出口孔分別位于熱交換器體1的側(cè)壁3上的區(qū)域2處和熱交換器體1的底面5上的區(qū)域4處。集流管6和7被焊接到具有入口孔和出口孔的區(qū)域2和4上。
集流管6和7被設(shè)計(jì)成具有基面8、9、10和11的半圓柱形殼體。在集流管6和7內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)向板23和24，它們將集流管6和7中的空間又分為流動(dòng)區(qū)25和分配區(qū)26。導(dǎo)向板23和24具有多個(gè)孔，因此在流動(dòng)區(qū)25和分配區(qū)26之間有可能進(jìn)行氣體和液體的交換。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的板式熱交換器的制造中的中間階段。圖中的熱交換器體1a和1b與圖1和2所示的熱交換器體1的結(jié)構(gòu)相同。
熱交換器體1a和1b首先與它們各自的集流管6a、6b、7a和7b一起進(jìn)行密封性測(cè)試和耐壓強(qiáng)度測(cè)試。測(cè)試成功后，熱交換器體1a的集流管6a和7a的所有基面8a、9a、10a和11a，與熱交換器體1b的集流管6b和7b的所有基面8b和9b分開。這種分開在集流管6a、6b、7a和7b的兩個(gè)相對(duì)的面上進(jìn)行，如圖3中與半圓柱形集流管6a、6b、7a和7b的軸線相傾斜的虛線20所示。熱交換器體1a的基面8a和9a沿與半圓柱形集流管6a和7a的軸線相垂直的方向切斷。
然后，熱交換器體1a和1b通過板16在它們的下端焊接在一起。該U形板16被以下面的方式固定到熱交換器體1a和1b上，即U形板16的基座與熱交換器體1a和1b的底面5a和5b相連，以得到連續(xù)的表面。在集流管6a和6b的區(qū)域中，兩個(gè)熱交換器體1a和1b同樣地連接到U形板27。U形板27的基座位于圖面內(nèi)，并從熱交換器體1a和1b的上邊緣21a和21b延伸到集流管6a和6b的下邊緣22a和22b，在所述下邊緣22a和22b處半圓柱形集流管殼體與熱交換器體1a和1b相接合。
圖4和5示出一制造好的板式熱交換器。在兩種情況下，形式為塊狀的合適的中間件17和18插入到熱交換器體1a和1b的集流管6a、6b與集流管7a、7b之間，并被焊接到集流管6a、6b、7a、7b和U形板16上。管路12和13被焊接到集流管6a、7a的基面8a、9a上。兩個(gè)管路12和13位于熱交換器體1a的相同一側(cè)。因此，很容易實(shí)現(xiàn)熱交換器的連接和更多的管道布置。
在操作過程中，例如，經(jīng)管路12供給流體，使流體流入集流管6a中被導(dǎo)向板23分開的流動(dòng)區(qū)域25內(nèi)，并經(jīng)塊狀連接件18流入集流管6b的流動(dòng)區(qū)域25內(nèi)。兩個(gè)集流管6a、6b的導(dǎo)向板23具有多個(gè)孔，流體流過這些孔進(jìn)入靜流分配區(qū)26。在集流管6a、6b的靜流分配區(qū)26中，流體被分配到熱交換器體1a和1b相應(yīng)的熱交換通道中。
同樣地，完成熱交換后，流體再次經(jīng)帶有中間連接件17的集流管7a、7b和管路13排出。同樣地，集流管7a、7b被導(dǎo)向板24分為靜流區(qū)26和流動(dòng)區(qū)25。在該情況下，靜流區(qū)26基本用作收集和混合由熱交換通道中出來的流體，流動(dòng)區(qū)25用作將流體排出到管路13中。
權(quán)利要求
1.一種由多個(gè)分別具有多個(gè)熱交換通道的熱交換器體來制造板式熱交換器的方法，每個(gè)所述熱交換器體上安裝有集流管，所述集流管延伸過所述熱交換器體的一側(cè)的至少一部分，并使所述熱交換通道的各部分之間流體連通，其特征在于，所述熱交換器體(1a，1b)彼此相鄰布置，并且，兩個(gè)相鄰的所述熱交換器體(1a，1b)的集流管(6a，6b；7a，7b)在它們相對(duì)的面上設(shè)置有孔，且彼此連接，以使得在兩個(gè)集流管(6a，6b；7a，7b)之間實(shí)現(xiàn)流體連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述集流管(6a，6b；7a，7b)上的側(cè)面彼此相對(duì)，且布置成基本垂直于所述熱交換器體(1a，1b)的側(cè)面(5a，5b)，相應(yīng)的所述集流管(6a，6b；7a，7b)延伸過所述熱交換器體(1a，1b)的所述側(cè)面(5a，5b)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，兩個(gè)所述集流管(6a，6b；7a，7b)中的一個(gè)上設(shè)置有流體管路(12，13)，所述流體管路(12，13)被布置成垂直于所述熱交換器體(1a，1b)上的側(cè)面(5a，5b)，所述熱交換通道的入口孔和出口孔位于所述熱交換器體(1a，1b)上的所述側(cè)面(5a，5b)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述板式熱交換器的所有流體連通件(12，13)都設(shè)置在同一個(gè)側(cè)面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，兩個(gè)所述集流管(6a，6b；7a，7b)彼此連接，同時(shí)它們的連接點(diǎn)(17，18)處的截面不減小。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于，所述集流管(6a，6b；7a，7b)為半圓柱形設(shè)計(jì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的方法，其特征在于，在所述集流管(6a，6b；7a，7b)之間引入一連接件(17，18)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述熱交換器體(1a，1b)彼此間隔布置，并且利用板(16，27)或條彼此連接，以使得所述連接件(16，27)的面對(duì)所述熱交換器體(1a，1b)的一側(cè)，由熱交換器體(1a，1b)的側(cè)面和/或板(16，27)和/或條完全覆蓋。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一所述的方法，其特征在于，所述熱交換器體(1a，1b)在它們的集流管(6a，6b；7a，7b)彼此連接之前進(jìn)行密封性測(cè)試和/或耐壓強(qiáng)度測(cè)試。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種由多個(gè)分別具有多個(gè)熱交換通道的熱交換器體(1a，1b)來制造板式熱交換器的方法。每個(gè)熱交換器體(1a，1b)上安裝有集流管(6a，6b；7a，7b)，集流管延伸過熱交換器體(1a，1b)的一側(cè)的至少一部分。熱交換器體(1a，1b)彼此相鄰布置，并且，兩個(gè)相鄰的熱交換器體(1a，1b)的集流管(6a，6b；7a，7b)在它們相對(duì)的面上設(shè)置有孔，在兩個(gè)集流管(6a，6b；7a，7b)之間設(shè)置流體管路以使得所述孔彼此連接，。
文檔編號(hào)F28D9/00GK1524641SQ200410006678
公開日2004年9月1日 申請(qǐng)日期2004年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月25日
發(fā)明者斯特凡·默勒, 阿爾弗雷德·萬納, 加布里埃萊·恩格爾, 托馬斯·黑希特, 沃爾夫?qū)ぞ鬯孤? 赫伯特·艾格納, 艾格納, 黑希特, 岡 聚斯曼, 埃萊 恩格爾, 斯特凡 默勒, 雷德 萬納 申請(qǐng)人:林德股份公司