CN102216718B - 换热器 - Google Patents

Abstract

换热器，其包括具有皱状样式的多个换热器板、前盖板以及后盖板，其中换热器板彼此固定地附连并且固定地附连到前盖板和后盖板，并且前盖板和/或后盖板包括多个连接孔口，其中，盖板中的连接孔口包括由与盖板相同的材料成形的向外延伸的套环。这种换热器的优点是制造过程更加有效并且换热器的仅仅一个变型必须被储存。

Description

换热器

技术领域

本发明涉及包括多个新型连接件的换热器。

背景技术

板式换热器在工业的不同领域中用于许多不同目的。换热器通常包括一种类型的板，其每隔一个板旋转180度安装以形成用于流体的两个不同通道，一个通道用于冷却介质而一个通道用于待冷却的产物。在铜焊的换热器中，例如其中换热器板由不锈钢制成，完整的板组硬焊(braze)在一起。这完成围绕板的边缘的硬焊的铜密封。同时，板之间的接触点也被硬焊，这帮助换热器抵抗高压和高温的影响。

换热器还包括由比换热器板更厚的金属板制成的前盖板和后盖板。盖板的目的是对换热器提供稳定性并且对于支架等等提供安装位置。前盖板和/或后盖板还将包含用于换热器所适合于的流体的连接孔口。换热器可提供有许多不同的标准连接件。连接件铜焊到盖板。换热器板和连接件在相同的硬焊工艺中硬焊。完整的换热器的硬焊通常在加热炉中完成，在加热炉中换热器被加热到高于硬焊材料的熔点。

为了以节省成本的方式生产换热器，尽可能多的换热器被装入炉中。因为连接件从盖板向外延伸，所以连接件将减少炉的可用体积。在一些情况中，连接件的高度具有与换热器主体的高度相同的量级，这意味着可同时硬焊的换热器的数目减半。

因此存在对于改进的硬焊的换热器的需要。

发明内容

因此，本发明的目的是提供改进的硬焊的换热器，其允许更加灵活的和节省成本的生产。本发明的另一个目的是提供改进的硬焊的换热器，其减少换热器的变型的数目。本发明的另一个目的是为客户提供连接更容易和更便宜的换热器。本发明的另外的目的是提供用于更加灵活的和节省成本的硬焊的换热器的生产的方法。

根据本发明的对该问题的解决方案在权利要求1的特征部分中进行描述。权利要求2和3包含换热器的有利的实施例。权利要求4和5包含用于生产硬焊的换热器的有利的方法。

对于换热器，其包括具有皱状样式的多个换热器板、前盖板以及后盖板，其中换热器板彼此固定地附连并且固定地附连到前盖板和后盖板，并且前盖板和/或后盖板包括多个连接孔口，其包括由与盖板相同的材料成形的向外延伸的套环，其中，换热器还包括固定地附连到套环中的一个的连接管，本发明的目的由此实现，即连接管使用具有比用于换热器板的硬焊材料更低的熔点的硬焊材料硬焊到套环。

在换热器的该第一实施例中，提供允许在现有的生产线中增加生产能力的换热器。换热器的不同变型的生产也被改进，因为仅仅一种类型的换热器必须被生产和储存。因为连接件在换热器的生产之后施加，所以获得灵活的和节省成本的制造解决方案。

具有连接件可施加到的套环的优点是连接件可以以将不影响换热器板的接触点的方式施加。以这种方式，能够在换热器的生产之后施加连接件。这使得对于制造者可能给连接件的许多变型供应仅仅一种类型的生产的换热器。优选地利用感应硬焊施加连接件。

根据本发明，使用具有比用于换热器板的硬焊材料的熔点更低的熔点的硬焊材料将连接管硬焊到套环。当换热器板和盖板在一个操作中硬焊而连接管在另一个操作中硬焊时，这是有利的。用于连接件的硬焊的较低熔点的使用将降低硬焊开(un-braze)换热器板的接触点的风险。这样的另一个优点是可使用由铜制成的连接件，代替使用由不锈钢制成的连接件。

在用于组装硬焊的换热器的本发明的方法中，包括以下步骤：在炉中加热换热器使得施加到换热器板和盖板的硬焊材料将换热器硬焊在一起，冷却换热器以及使用感应硬焊方法将管状连接件硬焊到盖板的向外延伸的套环。本发明的方法的优点是提供生产换热器的许多不同变型的灵活的和节省成本的方式。本发明的方法允许生产并且因此储存仅仅一种类型的换热器。交付时，安装不同的连接件。

在本发明的方法的有利的发展中，使用具有比用于换热器板的硬焊材料更低的熔点的硬焊材料将管状连接件硬焊到套环。当换热器和盖板在一个操作中硬焊，而连接件在另一个操作中硬焊时，这是特别有利的。用于连接件的硬焊的较低熔点的使用将降低硬焊开换热器板的接触点的风险。通过使用较低熔点的材料和感应硬焊方法，可获得可靠的接合。这样的另一个优点是可使用由铜制成的连接件，代替使用由不锈钢制成的连接件。铜连接件的使用也是有利的，因为它将允许客户以容易的方式将连接件软焊(solder)到包括在换热器系统中的铜管。

附图说明

参考附图中示出的实施例，接下来更加详细地描述本发明，在附图中：

图1示出已知的换热器，

图2示出不带连接件的根据本发明的换热器，

图3示出根据本发明的第一孔口开口的截面图，

图4示出根据本发明的第二孔口开口的截面图，以及

图5a-c示出用于根据本发明的换热器的连接件的不同示例。

具体实施方式

以下描述的本发明的具有进一步发展的实施例将仅仅视为示例并且决不限制由权利要求提供的保护范围。

图1示出现有技术换热器。换热器1包括永久地接合在一起的多个换热器板2。换热器还包括也永久地接合到换热器板的前盖板3和后盖板4。换热器1通过在加热炉中将板硬焊在一起而形成。在板接合之前，每个板的外围以及板的接触点覆盖有硬焊材料，当炉加热到高于硬焊材料的熔化温度的温度时硬焊材料将允许板硬焊在一起。

示出的硬焊的换热器首先意图用于气候应用。当用作蒸发器时，换热器将被描述成待加热的制冷剂以及待冷却的水或盐水通过其进行循环。在示出的换热器中，所有的连接件设置在前盖板中。然而，也可能在后盖板中放置一个或更多个连接件。因此，前盖板包括制冷剂进口孔口5、制冷剂出口孔口6、水进口孔口7以及水出口孔口8。

在所有的孔口开口处，连接件固定地安装到前盖板。连接件将换热器的孔口与换热器将在其中被使用的系统相连接。因此，每个孔口处的连接件设置有某种连接装置，诸如螺纹或夹持分段，其适合于将孔口连接到外管。因为不同的用户具有不同的需要，所以换热器可设置有许多不同的连接件，这意味着必须生产和储存若干类型的标准化的换热器。

前盖板中的每个孔口开口是截孔。在孔中，具有适合于承载在盖板表面上并且接着被硬焊到前盖板的特定凸缘的连接件与硬焊材料一起被插入。当换热器板硬焊在一起时，连接件也将硬焊到前盖板。这在加热炉中在相同的工序中完成。这种换热器在现有技术中众所周知并且将不进一步进行描述。

图2示出根据本发明的换热器。在换热器中，使用新型连接布置。连接件包括由与盖板相同的材料成形的向外延伸的套环。套环在冷成型制造工艺中通过利用适当的工具按压围绕前盖板的孔口开口的区进行制造。以这种方式，当盖板是2mm厚时，可能获得具有5mm与10mm之间的高度的向外延伸的套环。套环的内表面优选地垂直于盖板。由于套环的按压，套环的外表面将略微成锥形。通过限制套环的高度，可保留盖板的孔口区域的机械性能。在图2中，制冷剂进口孔口5和出口孔口6示出有第一套环类型9而水出口孔口7和进口孔口8示出有第二套环类型10。

具有用于孔口的开口套环的前盖板和/或后盖板在炉中硬焊到换热器板。在换热器的制造期间，在炉中放置尽可能多的换热器。在现有技术换热器正常生产运转期间，用于出口孔口和进口孔口的连接件在炉中占据较大体积。在一个示例中，当连接件仅仅在一侧上时，连接件的高度可与换热器主体的高度处于相同的等级。这可以是例如对于12板式换热器的情况，其中，典型的连接件可以是24mm高而换热器主体是27mm高。对于在两侧都具有连接件的换热器，连接件的高度与换热器主体之间的比将甚至更高。

利用用于孔口连接件的套环替换现有技术连接件的一个优点是可同时生产更多的换热器，即更多的换热器将同时放置在炉中。对于上述的带有单侧连接件的12板式换热器，7mm的套环将使完整的换热器的总的高度从51mm减小到31mm。因此，可同时生产更多的换热器。

在换热器硬焊之后，管状连接件固定地安装到套环。优选地，这也通过硬焊完成。为了防止硬焊开换热器板之间的一些接触点，重要的是在没有太多可加热围绕孔口的区域的热量的情况下完成硬焊。通过使用感应硬焊，在热量仅仅施加到待硬焊的区域的情况下管状连接件可硬焊到套环，加热过程自动处于控制之下并且热循环可再现。

通过使用具有比用于换热器板的硬焊材料的熔点更低的熔点的硬焊材料，连接件可硬焊到套环。对于连接件硬焊使用更低熔点的优点是它将降低硬焊开换热器板的接触点的风险。同时，连接件的硬焊可进行得更快，这甚至将更进一步降低硬焊开的风险。这样的另一个优点是可使用由铜制成的连接件，代替使用由不锈钢制成的连接件。铜连接件的使用对于换热器的用户是特别有利的，这是因为这将允许用户以较不昂贵和更加可靠的方式将换热器连接到换热器系统。

图3示出带有附连的连接管11的第一套环9的截面图。如可在附图中所见，套环的内表面垂直于盖板。由于套环的按压，外套环表面稍微成锥形。围绕套环，设置隆起的环状区。这将改善孔口开口的稳定性以及抵抗压力变化的能力。连接管插入套环并且硬焊材料施加在套环的内表面与连接件的外表面之间的间隙12中。硬焊材料可在连接件安装之前或之后施加。

图4示出带有附连的连接管11的第二套环10的截面图。如可在附图中所见，套环的内表面垂直于盖板。由于套环的按压，外套环表面稍微成锥形。连接管插入套环并且硬焊材料施加在套环的内表面与适配器的外表面之间的间隙12中。硬焊材料可在适配器安装之前或之后施加。

管状连接件11利用适合于套环的尺寸的感应工具硬焊到套环。优选地，感应工具以自动的方式进行控制以便确保在硬焊期间使用合适的热量以及因此合适的温度和热循环。利用感应硬焊，热量仅仅直接地施加到硬焊区。因为这种类型的硬焊较快，所以施加的热量不会将周围的区域加温到足以硬焊开任何接触点。过多的热量可能硬焊开换热器板的接触点并且可能形成盖板的材料的过度氧化。以这种方式硬焊适配器的优点是与手动硬焊相比用于硬焊的总的时间减少并且同时质量提高。通过使用适当的工具可能同时硬焊所有的适配器管，这甚至将更进一步减少制造时间。

管状连接件可具有不同的形状和连接区，但是优选地由铜管制成。连接件的将插入套环的侧是直的。相对侧可具有不同的形状，例如具有不同尺寸的锥形端部。该侧适合于连接到换热器将在其中被使用的系统。因此，可能以简单的方式向不同的客户供应不同的适配器。在换热器的硬焊之后施加适配器的优点是可提供换热器的若干变型而不需要储存多于一种类型的换热器。适配器的长度可自由选择，但是优选地，长度应该允许换热器的用户例如通过软焊将管连接到连接件，而不影响适配器自身的硬焊。

图5示出不同的连接件的示例。图5a示出带有较短的锥形连接部分的直的、较细的管状连接件。图5b示出带有锥形连接部分的直的管状连接件。图5c示出弯曲的、较细的管状连接件。根据客户的需要，其它设计当然也是可能的。因为连接件可由简单的铜管制成，所以还以较小的数目将连接件的不同变型提供给客户是容易的。

上面描述的方法的一个优点是不需要制造不同类型的换热器。在已知的方法中，必须生产和保持存有带有连接器的所有变型的换热器。利用本发明的方法，仅仅一种类型的换热器必须被生产。之后，选择的类型的连接管被施加，这意味着仅仅一种类型的换热器必须被储存。连接件优选地由制造者施加，但是也可能大客户将拥有它们自己的感应硬焊设备。

本发明的方法的另一个优点是该方法允许用户以更简单和更可靠的方式将系统直接连接到换热器。在已知的换热器中，当换热器由不锈钢制成时，孔口处的连接件由不锈钢制成。不锈钢连接件与铜管之间的接合是昂贵的并且还将需要客户的较高的认知以便形成可靠的连接。在换热器上使用铜连接件的情况下，用户仅仅必须将换热器的管状铜连接件软焊或夹持到系统的铜管，两个方法都简单和可靠。因此，客户将获得具有高可靠性的更便宜的连接件。

本发明将不视为限于上面描述的实施例，许多附加的变型和改变可能在随后的权利要求的范围内。描述的方法可用于不同尺寸的换热器。

附图标记

现有技术：

1：换热器

2：换热器板

3：前盖板

4：后盖板

5：制冷剂进口孔口

6：制冷剂出口孔口

7：水进口孔口

8：水出口孔口

9：第一套环

10：第二套环

11：连接管

12：间隙

Claims (5)

1.一种换热器，其包括具有皱状样式的多个换热器板(2)、前盖板(3)以及后盖板(4)，其中所述换热器板彼此固定地附连并且固定地附连到所述前盖板和所述后盖板，并且所述前盖板和/或后盖板包括多个连接孔口(5，6，7，8)，其包括由与所述盖板相同的材料成形的向外延伸的套环(9，10)，其中，所述换热器还包括固定地附连到所述套环(9，10)中的一个的连接管(11)，其特征在于，所述连接管使用具有比用于所述换热器板的硬焊材料更低的熔点的硬焊材料硬焊到所述套环。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述连接管感应硬焊到所述套环。

3.根据权利要求1或2中的任一项所述的换热器，其特征在于，所述连接管由铜制成而所述盖板由不锈钢制成。

4.一种用于组装具有管状连接件的硬焊的换热器的方法，其中所述换热器具有盖板(3，4)和多个换热器板，并且其中所述换热器的盖板(3，4)中的至少一个包括多个连接孔口(5，6，7，8)，其包括由与所述盖板相同的材料成形的向外延伸的套环(9，10)，所述方法包括以下步骤：

在炉中加热所述换热器使得施加到所述换热器板和所述盖板的硬焊材料将所述换热器硬焊在一起，

冷却所述换热器，

其特征在于以下步骤：

使用感应硬焊方法，利用其熔点比用于所述换热器板的硬焊材料的熔点更低的硬焊材料，将管状连接件硬焊到所述盖板上的所述套环中的一个上。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述盖板由不锈钢制成而所述管状连接件由铜制成。