CN102102959A - 热交换器、焊接构件和空调 - Google Patents

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Abstract

提供一种热交换器、焊接构件和空调。所述热交换器包括：壳，与第一流体入口管和第一流体出口管连通；端盖，结合到壳的端部，以与第二流体入口管和第二流体出口管连通；多个管，布置在壳中，以构成第二流体流动的通道；端挡板，位于所述多个管的端部，以防止第一流体和第二流体混合；第一板，填充所述多个管和端挡板之间的间隙。

Description

热交换器、焊接构件和空调
技术领域
实施例涉及一种焊接构件，该焊接构件用于防止作为空调组件的壳管式热交换器中的制冷剂发生泄漏，实施例还涉及一种应用了该焊接构件的热交换器。
背景技术
通常，空调包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。近年来，附加的热交换器已经被用于通过从冷凝器和蒸发器排放的制冷剂之间的热交换使得蒸发效率最大化。
热交换器通过具有不同温度的流体之间的直接或间接接触来执行热交换。为了加热或制暖，热交换器广泛用于汽车、冰箱、建筑物、空调、石油化学工业、普通化学工业、发电厂等。
热交换器的示例是壳管式热交换器。在壳管式热交换器中，在管内部流动的流体和管外部流动的流体之间执行热交换。
在壳管式热交换器中，通过不同流体之间的间接接触来执行热交换。在这种热交换器中，可使用管和挡板以防止流体的直接混合。
可通过焊接将挡板结合到管。为此，黄铜液体被注入到挡板和管之间，然后挡板和管被放置到焊接炉中，在焊接炉中执行挡板和管之间的焊接。
然而，黄铜液体可能没有被均匀地注入到管和挡板之间，因此可能发生焊接缺陷。
其结果是，不同的流体可能通过不良焊接的部分而彼此混合，导致热交换效率的突然下降以及对连接到壳管式热交换器的压缩机的致命损坏。
发明内容
一方面在于提供一种焊接构件以及一种使用该焊接构件的焊接方法，该焊接构件减少壳管式热交换器的管和挡板之间的焊接缺陷。
另一方面在于提供一种焊接构件以及一种使用该焊接构件的焊接方法，该焊接构件通过管和挡板之间的自动焊接来降低制造成本并提高生产率。
另外的方面将在下面的描述中部分地阐明，并且从描述中部分是清楚的，或者通过实施例的实施可以被理解。
根据一方面，一种热交换器包括：壳，与第一流体入口管和第一流体出口管连通；端盖，结合到壳的端部，以与第二流体入口管和第二流体出口管连通；多个管，布置在壳中，以构成第二流体流动的通道；端挡板，位于所述多个管的端部，以防止第一流体和第二流体混合；第一板，填充所述多个管和端挡板之间的间隙。
热交换器还可包括：支撑挡板，结合到壳的内周，以支撑所述多个管；第二板，填充所述多个管和支撑挡板之间的间隙。
第一板和第二板可具有多个孔，所述多个管延伸穿过所述多个孔。
第一板和第二板可具有0.2mm至0.5mm的厚度。
第一板可在焊接炉中被熔化，以自动填充所述多个管和端挡板之间的间隙。
第二板可在焊接炉中被熔化，以自动填充所述多个管和支撑挡板之间的间隙。
第一板和第二板可由黄铜制成。
可在第二板的一侧设置有切除部分。
第一流体可包括气体制冷剂。
第二流体可包括液体制冷剂。
根据另一方面，提供一种焊接构件，所述焊接构件密封地填充在壳管式热交换器中使用的多个管和挡板之间的间隙，所述焊接构件包括多个孔，所述多个管延伸穿过所述多个孔，所述焊接构件被布置在挡板的前面和/或后面。
所述焊接构件可具有0.2mm至0.5mm的厚度。
所述焊接构件可由黄铜制成。
所述焊接构件可在焊接炉中被熔化，以自动填充所述多个管和挡板之间的间隙。
可在焊接构件的一侧设置有切除部分。
根据另一方面，提供一种空调，该空调包括压缩制冷剂的压缩机、对压缩的高温高压制冷剂进行冷凝的冷凝器、使制冷剂过冷的热交换器、将制冷剂减压为低温制冷剂的膨胀装置以及蒸发低温制冷剂的蒸发器，其中，所述热交换器包括：壳；端盖，结合到壳的端部；多个管，布置在壳中；端挡板，位于所述多个管的端部；第一板，填充所述多个管和端挡板之间的间隙。
所述热交换器还可包括：支撑挡板，结合到壳的内周，以支撑所述多个管；第二板，填充所述多个管和支撑挡板之间的间隙。
附图说明
通过结合附图，从下面对实施例的描述中，本发明的这些和/或其它方面将变得清楚，并更易于理解，其中：
图1是根据实施例的具有热交换器的空调的制冷剂流动示图；
图2是示出根据实施例的热交换器的示意性截面图；
图3是示出根据实施例的用于热交换器的焊接构件的俯视图；
图4是示出沿着图2的I-I线的在插入焊接构件之前的多个管与端挡板之间的间隙的截面图；
图5是示出沿着图2的I-I线的在焊接第一板之前的位于端挡板上的第一板的截面图；
图6是示出沿着图2的II-II线的在焊接第二板之前的位于支撑挡板上的第二板的截面图。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的实施例，其示例在附图中示出，其中相同的标号始终表示相同的部件
图1是根据实施例的具有热交换器的空调500的制冷剂流动示图。
如图1所示，空调500包括：压缩机501，压缩制冷剂；冷凝器502，执行压缩的高温高压制冷剂和空气之间的热交换；热交换器1，使从冷凝器502排放的制冷剂过冷；膨胀装置503，将从热交换器1排放的制冷剂减压为低温制冷剂；蒸发器504，连接到膨胀装置503，以执行低温制冷剂和空气之间的热交换，从而降低空气的温度。
具有上述状态的结构的空调500中的制冷剂流动如下。
低温低压气体制冷剂穿过将制冷剂压缩为高温高压制冷剂的压缩机501，然后穿过将制冷剂改变为液体制冷剂的冷凝器502。液体制冷剂穿过热交换器1，在热交换器1中执行液体制冷剂与从蒸发器504排放的低温低压气体制冷剂之间的热交换，以使液体制冷剂过冷。过冷的制冷剂穿过膨胀装置503和蒸发器504，在蒸发器504中制冷剂被蒸发为低温低压气体制冷剂。此时，从蒸发器504排放的气体制冷剂的一部分穿过热交换器1，在热交换器1中气体制冷剂与已经穿过冷凝器502的液体制冷剂进行热交换。
即，热交换器1执行已经穿过压缩机501的液体制冷剂与从蒸发器504排放的低温低压气体制冷剂之间的热交换，以使液体制冷剂过冷，由此进一步提高环境热吸收效率。
图2是示出根据实施例的热交换器1的示意性截面图。
如图2所示，热交换器1包括：形成热交换器1的外观的壳10；多个管20，布置在壳10中，以构成第二流体72的流动通道；端盖31和32，结合到壳10的端部。
在壳10的两侧安装有第一流体入口管41和第一流体出口管42，第一流体71通过第一流体入口管41被引入，第一流体71通过第一流体出口管42被排出。
端盖31和32结合到壳10的相对的端部。第一端盖31连接到第二流体入口管51，第二流体72通过第二流体入口管51被引入，第二端盖32连接到第二流体出口管52，第二流体72通过第二流体出口管52被排出。
端挡板101和支撑挡板102结合到管20。
端挡板101结合到管20的相应端部，以构成密封的空间177，从而与第一端盖31和第二端盖32一起容纳第二流体72。
端挡板101通过第一板201(参见图5)被焊接到管20。
支撑挡板102结合到管20，同时接触壳10的内周。一个或多个支撑挡板102沿着管20的纵向布置。
支撑挡板102通过第二板202(参见图6)被焊接到管20。
在具有上述状态的结构的热交换器1中，通过第二流体入口管51引入的第二流体72经由第一端盖31和管20流向连接到第二端盖32的第二流体出口管52，通过形成在壳10上的第一流体入口管41引入的第一流体71经过管20的周围，以与第二流体72进行热交换。
支撑挡板102用于均匀地保持管20的间隔，并且防止由于第二流体72的流动导致的管20的摇动或振动。端挡板101除了起到支撑挡板102的作用之外，还用于防止第一流体71与第二流体72混合。
气体制冷剂可用作第一流体71，液体制冷剂可用作第二流体72。
在下文中，将详细描述根据实施例的用于热交换器的焊接构件200以及使用该焊接构件200的焊接方法。
图3是示出根据实施例的用于热交换器的焊接构件200的俯视图。图4是示出沿着图2的I-I线的在插入焊接构件200之前的管20与端挡板101之间的间隙150的截面图。图5是示出沿着图2的I-I线的在焊接第一板201之前的位于端挡板101上的第一板201的截面图。图6是示出沿着图2的II-II线的在焊接第二板202之前的位于支撑挡板102上的第二板202的截面图。
如图3所示，焊接构件200具有足以插入到热交换器1的壳10中的尺寸。焊接构件200具有多个孔210，管20延伸穿过孔210。
在图3中，虽然焊接构件200被形成为六边形，但是焊接构件200也可被形成为各种不同的形状，诸如多边形、圆形以及椭圆形，只要焊接构件200插入到壳10中即可。
此外，焊接构件200可具有0.2mm至1mm的厚度t，优选可具有0.2mm至0.5mm的厚度t。在该实施例中，焊接构件200具有0.3mm的厚度。
焊接构件200可由黄铜制成。
当按照上述厚度和材料来制造焊接构件200时，焊接构件200在高温电焊炉中被自动熔化。
如图4所示，端挡板101被装配在管20的端部。
端挡板101具有与形成热交换器1的外观的壳10的截面相同的形状(在该实施例中为圆形)。端挡板101具有多个孔，管20延伸穿过所述孔。
如上所述，端挡板101与端盖31或32一起构成密封的空间177，以防止第一流体71与第二流体72混合。为此，端挡板101与管20紧密接触。
然而，在将端挡板101装配到管20上以组装端挡板101和管20的方法中，端挡板101的孔的直径大于管20的直径(端挡板101的孔和管20的截面均为圆形)，其结果是，在端挡板101的孔和管20之间形成间隙150。
为此，提供焊接构件200来填充间隙150。焊接构件200可包括第一板201和第二板202。
如图5所示，第一板201被装配到管20上，以位于端挡板101的前面或后面。第一板201具有多个孔，管20延伸穿过所述孔。
第一板201由黄铜制成，具有0.2mm至1mm的厚度t，优选可具有0.2mm至0.5mm的厚度t。第一板201在电焊炉中被熔化，以自动填充端挡板101和管20之间的间隙150。
通过使用第一板201，可实现比传统的黄铜液体手工注入更均匀的焊接。
另外，即使在当手工注入黄铜液体时黄铜液体没有达到的点也能够实现焊接。
端挡板101和管20之间的间隙150被均匀地、平坦地填充，以显著降低由于流体泄漏导致的热交换器的缺陷率。
不执行黄铜液体的手工注入，其结果是，缩短了生产时间，并降低了热交换器的缺陷率，由此提高了生产率。
如图6所示，第二板202被装配到管20上，以位于支撑挡板102的前面或后面。第二板202和支撑挡板102具有多个孔，管20延伸穿过所述孔。
第二板202由黄铜制成，具有0.2mm至1mm的厚度t，优选可具有0.2mm至0.5mm的厚度t。第二板202在电焊炉中被熔化，以自动填充支撑挡板102和管20之间的间隙(未示出)。
通过使用第二板202来均匀地、平坦地填充支撑挡板102和管20之间的间隙。其结果是，在第二流体72穿过管20期间产生的振动以及这种振动产生的噪声被最小化。
另外，第二板202与第一板201具有相同的效果，诸如提高了生产率。
可以共同使用第一板201和第二板202。
如上所述，第一板201可具有足以插入到热交换器1的壳10中的尺寸。另一方面，可在第二板202的一侧设置切除部分260，以构成第一流体71穿过的空间250。
如图5和图6所示，第一板201和第二板202被形成为六边形。这是因为六边形的一边可用作构成第一流体71穿过的空间250的切除部分260。
当然，第一板201和第二板202也可被形成为各种不同的形状，诸如多边形、圆形以及椭圆形，只要第一板201和第二板202中的每个插入到壳10中，并且在第二板202的一侧设置构成第一流体71穿过的空间250的切除部分260即可。
从上述描述中明显的是，根据上述实施例，减少了管和挡板之间的焊接缺陷。
另外，即使不同流体之间的轻微泄漏也被防止，因此防止流体的直接混合，由此降低了热交换器的损坏率。
此外，自动执行焊接，由此降低了制造成本并提高了生产率。
虽然已经示出和描述了一些实施例，但是本领域技术人员应理解，在不脱离权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行各种改变。

Claims (15)

1.一种热交换器，包括：
壳，与第一流体入口管和第一流体出口管连通；
端盖，结合到壳的端部，以与第二流体入口管和第二流体出口管连通；
多个管，布置在壳中，以构成第二流体流动的通道；
端挡板，位于所述多个管的端部，以防止第一流体和第二流体混合；
第一板，填充所述多个管和端挡板之间的间隙。
2.根据权利要求1所述的热交换器，还包括：
支撑挡板，结合到壳的内周，以支撑所述多个管；
第二板，填充所述多个管和支撑挡板之间的间隙。
3.根据权利要求2所述的热交换器，其中，第一板和第二板具有多个孔，所述多个管延伸穿过所述多个孔。
4.根据权利要求3所述的热交换器，其中，第一板和第二板具有0.2mm至0.5mm的厚度。
5.根据权利要求4所述的热交换器，其中，第一板在焊接炉中被熔化，以自动填充所述多个管和端挡板之间的间隙。
6.根据权利要求4所述的热交换器，其中，第二板在焊接炉中被熔化，以自动填充所述多个管和支撑挡板之间的间隙。
7.根据权利要求4所述的热交换器，其中，第一板和第二板由黄铜制成。
8.根据权利要求7所述的热交换器，其中，在第二板的一侧设置有切除部分。
9.一种焊接构件，所述焊接构件密封地填充在壳管式热交换器中使用的多个管和挡板之间的间隙，
其中，所述焊接构件包括多个孔，所述多个管延伸穿过所述多个孔，并且所述焊接构件被布置在挡板的前面和/或后面。
10.根据权利要求9所述的焊接构件，其中，所述焊接构件具有0.2mm至0.5mm的厚度。
11.根据权利要求10所述的焊接构件，其中，所述焊接构件由黄铜制成。
12.根据权利要求11所述的焊接构件，其中，所述焊接构件在焊接炉中被熔化，以自动填充所述多个管和挡板之间的间隙。
13.根据权利要求12所述的焊接构件，其中，在焊接构件的一侧设置有切除部分。
14.一种空调，包括压缩制冷剂的压缩机、对压缩的高温高压制冷剂进行冷凝的冷凝器、使制冷剂过冷的热交换器、将制冷剂减压为低温制冷剂的膨胀装置以及蒸发低温制冷剂的蒸发器，其中，所述热交换器包括：
壳；
端盖，结合到壳的端部；
多个管，布置在壳中；
端挡板，位于所述多个管的端部；
第一板，填充所述多个管和端挡板之间的间隙。
15.根据权利要求14所述的空调，其中，所述热交换器还包括：
支撑挡板，结合到壳的内周，以支撑所述多个管；
第二板，填充所述多个管和支撑挡板之间的间隙。
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