CN103557722A - 一种双壳体结构换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双壳体结构换热器，其包括外壳体、内壳体，以及设于内壳体内的换热芯，内壳体包括敞口的内壳和设置在敞口端，与内壳可拆卸连接的内壳盖板，外壳体包括敞口的外壳和设置在敞口端，与外壳可拆卸连接的外壳盖板，且内壳套设在外壳内，内壳盖板套设在外壳盖板内。即在本发明中，内、外壳体不仅能相互之间进行拆卸，且内、外壳体本身也能进行拆卸，这样该换热器便于安装于其内部的换热芯的清洗和更换，且不对内、外壳体造成损坏；同时，内壳和外壳之间填充有保温材料，从而增强了该换热器本身的保温能力，能防止漏热，并使得该换热器的抗冻结能力增强。

Description

一种双壳体结构换热器

技术领域

本发明涉及一种换热器，具体地说涉及一种双壳体结构换热器。

背景技术

随着科学技术的发展，换热器在日趋多样化的同时，要求其体型小同时换热量大，应用的工作环境也越来越苛刻，如冷、热介质的温差越来越大，而大多数换热器的结构都是单壳体结构，板、壳程的筒体同时连接在冷、热介质的密封隔离部件上面，换热器由于冷、热介质存在的温差，密封隔离部件就会产生热应力，同时板、壳程筒体的热胀冷缩就会集中在密封隔离部件上面，造成隔离部件的变形或焊缝开裂，使换热器泄漏失效。

为了解决上述问题，中国专利文献CN102200398B公开了一种双壳体换热器，由冷媒进口外层变径头、矩形外箱体、热媒进口变径头、热媒出口变径头、冷媒出口外层变径头组成的外壳体内装有由冷媒进口内层变径头、矩形内箱体、冷媒出口内层变径头组成的内壳体，外壳体与内壳体一端固定连接，另一端使用填料函密封装置连接，或两端都用填料函密封装置连接，内箱体内装有换热元件，换热元件的长度方向与内壳体的长度方向一致，内箱体正对冷、热媒进出口的面没有箱壁，内箱体宽度与外箱体宽度差小于等于0.5mm，内箱体底面两端设有防短路支撑板。即在上述专利文献所述的双壳体换热器中通过设置内、外壳体使冷、热介质的密封隔离部件，只与内壳体焊接在一起，在内、外壳体之间设置填料函密封装置或滑动空间，由于温差热介质产生的热胀冷缩不能作用在密封隔离部件上，而密封隔离部件的应力变形和内、外壳体的热胀冷缩都可以通过内、外壳体在填料函或设置的滑动空间内的相对滑动而吸收，解决了原有技术中由于两侧介质温差较大而造成的应力变形和焊缝开裂问题。

但上述专利文献所述的双壳体换热器存在以下不足之处：在该双壳体换热器中，外壳体与内壳体为一端固定连接，一端用填料函密封装置连接，换热元件安装在内壳体内，即在该双壳体换热器中内、外壳体为固定连接，这样当换热元件因结垢或脏堵而需要进行拆卸清洗时，得首先破环内、外壳体之间的固定连接，然后才能从内壳体中将换热元件拿出，其拆卸不便，拆卸时容易对内、外壳体造成损坏；同时在该双壳体换热器中，未设置任何保温装置，使得该双壳体换热器的抗冻结能力差，当换热介质的温度偏低时，换热器容易被冻坏，且用在制冷制热空调、热泵热水领域时，该双壳体换热器需要额外保温处理。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的双壳体换热器，内、外壳体之间为固定连接，拆卸不便，且自身没有保温功能，进而提供一种便于拆卸，且自身有保温功能的双壳体结构换热器。

为解决上述技术问题，本发明的一种双壳体结构换热器，其包括外壳体、内壳体，以及设于所述内壳体内的换热芯，所述内壳体包括敞口的内壳和设置在敞口端，与所述内壳可拆卸连接的内壳盖板，所述外壳体包括敞口的外壳和设置在敞口端，与所述外壳可拆卸连接的外壳盖板，且所述内壳套设在所述外壳内，所述内壳盖板套设在所述外壳盖板内，所述内壳和所述外壳之间填充有保温材料。

在本发明中，所述内壳的敞口端成型有周向向外延伸的连接边缘，所述连接边缘上成型有通过孔，所述外壳的敞口端的相应位置成型有螺纹孔，螺栓穿过所述外壳盖板、所述内壳盖板和所述连接边缘上的所述通过孔，以及所述外壳上的所述螺纹孔相连，将所述内壳和所述内壳盖板，以及所述外壳和所述外壳盖板固定呈盒状结构。

在本发明中，所述内壳和所述内壳盖板之间设有密封垫圈。

在本发明中，所述内壳和所述内壳盖板采用工程塑料制成，所述外壳和所述外壳盖板采用金属制成。

在本发明中，所述外壳体上成型有用于导入第一换热介质的外壳第一入口、用于导入第二换热介质的外壳第二入口和用于导出所述第一换热介质的外壳第一出口、用于导出所述第二换热介质的外壳第二出口，所述内壳体的相应位置上成型有用于将所述第一换热介质导入所述换热芯内的内壳第一入口、用于将所述第二换热介质导入所述内壳内的内壳第二入口和用于将所述第一换热介质从所述换热芯内导出的内壳第一出口、用于将所述第二换热介质从所述内壳内导出的内壳第二出口。

在本发明中，所述外壳第一入口、外壳第二入口和外壳第一出口、外壳第二出口为成型在所述外壳体上的通孔。

在本发明中，所述内壳第一入口、内壳第二入口和内壳第一出口、内壳第二出口为成型在所述内壳体上的凸台孔，所述凸台孔穿过所述通孔伸出所述外壳体。

在本发明中，所述凸台孔上还套设有接头组件，所述接头组件将所述凸台孔、所述通孔和所述外壳体三者密封连接。

在本发明中，所述接头组件包括密封件和压紧件。

在本发明中，所述内壳体内设有折流板，所述内壳盖板上设有用于安装所述折流板的卡槽，所述内壳体的内部空间在所述折流板和所述卡槽的配合下形成迂回通道。 

在本发明中，所述换热芯的换热管由若干个首端和尾端依次相接成连续弯曲线的弧状管组成，所述弧状管的首端和尾端之间跨越的角度大于180度，所述弧状管的首端和尾端在同一平面上，相邻的两个所述弧状管连接处的中心线有公共切点或相邻的两个所述弧状管连接处的中心线与一直管中心线相切连接。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

（1）在本发明中，所述内壳体包括敞口的内壳和设置在敞口端，与所述内壳可拆卸连接的内壳盖板，所述外壳体包括敞口的外壳和设置在敞口端，与所述外壳可拆卸连接的外壳盖板，且所述内壳套设在所述外壳内，所述内壳盖板套设在所述外壳盖板内，即在本发明中，所述内、外壳体不仅能相互之间进行拆卸，且所述内、外壳体本身也能进行拆卸，这样该换热器便于安装于其内部的所述换热芯的清洗和更换，且不对所述内、外壳体造成损坏；同时，在本发明中，所述内壳和所述外壳之间填充有保温材料，从而增强了该换热器本身的保温能力，能防止漏热，并使得该换热器的抗冻结能力增强，当换热介质的温度偏低时，换热器不会发生冻坏，且用在制冷制热空调、热泵热水领域时，该换热器也不需要额外保温处理，因此该换热器不仅便于拆卸，而且还具有保温功能。

（2）在本发明中，所述内壳的敞口端成型有周向向外延伸的连接边缘，所述连接边缘上成型有通过孔，所述外壳的敞口端的相应位置成型有螺纹孔，螺栓穿过所述外壳盖板、所述内壳盖板和所述连接边缘上的所述通过孔，以及所述外壳上的所述螺纹孔相连，将所述内壳和所述内壳盖板，以及所述外壳和所述外壳盖板固定呈盒状结构。即在本发明中，使用所述螺栓便可将所述外壳与所述外壳盖板、所述内壳与所述内壳盖板都连接成一个整体，从而使得具有该种壳体结构的换热器拆装起来极为方便，且结构简单，易于加工制作。

（3）在本发明中，所述内壳和所述内壳盖板之间设有密封垫圈，使得该换热器内部具有良好的密封性能，防止换热介质泄漏，进而影响换热效率。

（4）在本发明中，所述内壳和所述内壳盖板可以采用工程塑料制成，从而使得该换热器具有较强的抗冰冻能力；为了增强该换热器及所述内壳的承压能力，所述外壳和所述外壳盖板可以采用金属制成。

（5）在本发明中，所述凸台孔上还套设有接头组件，所述接头组件将所述凸台孔、所述通孔和所述外壳体三者密封连接，从而避免换热介质在出、入口处发生泄漏，保证该换热器的良好密封性能。

（6）在本发明中，所述内壳体内设有折流板，所述内壳盖板上设有用于安装所述折流板的卡槽，所述内壳体的内部空间在所述折流板和所述卡槽的配合下形成迂回通道，换热介质在所述通道中迂回流动，加强了扰流，从而换热介质在该换热器内能更好的进行换热，提高了换热介质的换热效率。

（7）在本发明中，所述换热芯的换热管由若干个首端和尾端依次相接成连续弯曲线的弧状管组成，所述弧状管的首端和尾端之间跨越的角度大于180度，所述弧状管的首端和尾端在同一平面上，相邻的两个所述弧状管连接处的中心线有公共切点或相邻的两个所述弧状管连接处的中心线与一直管中心线相切连接。由上述结构的盘管在最小弯曲半径内弯曲弧长尽可能延长，既保证弧状管内的内螺纹或微肋结构不变形，同时又尽可能的节约空间，结构紧凑，因此，具有该盘管的换热器体积小，在单位体积内盘管数量多，换热效率高。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1  是本发明所述的具有双壳体结构的换热器示意图；

图2  是本发明所述的内壳主视图；

图3  是本发明所述的内壳盖板示意图；

图4  是本发明所述的外壳盖板示意图；

图5  是本发明所述的换热芯示意图。

图中附图标记表示为：1-外壳；1-1-外壳第一出口；1-2-外壳第一入口；2-内壳；2-1-折流板；2-2-内壳第一出口；2-3-内壳第一入口；3-换热芯；4-密封垫圈；5-内壳盖板；5-1-内壳第二出口；5-2-内壳第二入口；6-外壳盖板；6-1-外壳第二出口；6-2-外壳第二入口；7-接头组件；8-螺栓。

具体实施方式

以下将结合附图，使用以下实施例对本发明进行进一步阐述。

如图所示，本实施例所述的一种具有双壳体结构的换热器，其包括外壳体、内壳体，以及设于所述内壳体内的换热芯3，所述内壳体包括敞口的内壳2和设置在敞口端，与所述内壳2可拆卸连接的内壳盖板5，所述外壳体包括敞口的外壳1和设置在敞口端，与所述外壳1可拆卸连接的外壳盖板6，且所述内壳2套设在所述外壳1内，所述内壳盖板5套设在所述外壳盖板6内，所述内壳2和所述外壳1之间填充有保温材料。即在本实施例中，所述内、外壳体不仅能相互之间进行拆卸，且所述内、外壳体本身也能进行拆卸，这样该换热器不仅便于安装于其内部的所述换热芯3的清洗和更换，且不对所述内、外壳体造成损坏；同时，在本实施例中，所述内壳2和所述外壳1之间填充有保温材料，从而增强了该换热器本身的保温能力，能防止漏热，并使得该换热器的抗冻结能力增强，当换热介质的温度偏低时，该换热器不会发生冻坏，且用在制冷制热空调、热泵热水领域时，该换热器也不需要额外保温处理，因此该换热器不仅便于拆卸，而且还具有保温功能。

在本实施例中，所述内壳2的敞口端成型有周向向外延伸的连接边缘，所述连接边缘上成型有通过孔，所述外壳1的敞口端的相应位置成型有螺纹孔，螺栓8穿过所述外壳盖板6、所述内壳盖板5和所述连接边缘上的所述通过孔，以及所述外壳1上的所述螺纹孔相连，将所述内壳2和所述内壳盖板5，以及所述外壳1和所述外壳盖板6固定呈盒状结构；即在本实施例中，使用所述螺栓8便可将所述外壳1与所述外壳盖板6、所述内壳2与所述内壳盖板5都连接成一个整体，从而使得具有该种壳体结构的换热器拆装起来极为方便，且结构简单，易于加工制作。

同时，在本实施例中，所述内壳2和所述内壳盖板5之间设有密封垫圈4，使得该换热器内部具有良好的密封性能，防止因换热介质的泄漏而影响该换热器的换热效率。在实施例中，作为优选的实施方式，所述内壳2和所述内壳盖板5可以采用工程塑料制成，从而使得该换热器具有较强的抗冰冻能力；为了增强该换热器及所述内壳2的承压能力，所述外壳1和所述外壳盖板6可以采用金属制成；当然所述内壳2和所述内壳盖板5，以及所述外壳1和所述外壳盖板6还可以根据实际情况采用其他材质制成。

在上述实施例的基础上，作为优选的实施方式，在本实施例中，所述外壳体上成型有用于导入第一换热介质的外壳第一入口1-2、用于导入第二换热介质的外壳第二入口6-2和用于导出所述第一换热介质的外壳第一出口1-1、用于导出所述第二换热介质的外壳第二出口6-1，所述内壳体的相应位置上成型有用于将所述第一换热介质导入所述换热芯3内的内壳第一入口2-3、用于将所述第二换热介质导入所述内壳2内的内壳第二入口5-2和用于将所述第一换热介质从所述换热芯3内导出的内壳第一出口2-2、用于将所述第二换热介质从所述内壳2内导出的内壳第二出口5-1。作为优选的实施方式，在本实施例中，所述外壳第一入口1-2和所述外壳第一出口1-1设于所述外壳1上，所述外壳第二入口6-2和所述外壳第二出口6-1设于所述外壳盖板6上。在实际加工制作时，可以根据实际需要在该换热器上增加一个或多个换热介质出、入口，同时内部增加相应数量的换热芯3，来使用两种以上换热介质的同时换热。

在本实施例中，所述外壳第一入口1-2、外壳第二入口6-2和外壳第一出口1-1、外壳第二出口6-1为成型在所述外壳体上的通孔；所述内壳第一入口2-3、内壳第二入口5-2和内壳第一出口2-2、内壳第二出口5-1为成型在所述内壳体上的凸台孔，所述凸台孔穿过所述通孔伸出所述外壳体；所述凸台孔上还套设有接头组件7，所述接头组件7将所述凸台孔、所述通孔和所述外壳体三者密封连接，所述接头组件7包括密封件和压紧件；从而避免换热介质在出、入口处发生泄漏，保证该换热器的良好密封性能。所述接头组件7包括密封件和压紧件，优选所述密封件为弹性密封体，所述压紧件为压紧螺母。 

进一步，在上述实施例的基础上，所述内壳体内设有折流板2-1，所述内壳盖板5上设有用于安装所述折流板2-1的卡槽，所述内壳体的内部空间在所述折流板2-1和所述卡槽的配合下形成迂回通道；换热介质在所述通道中迂回流动，加强了扰流，从而换热介质在该换热器内能更好的进行换热，提高了换热介质的换热效率。

在本实施例中，所述换热芯3的换热管由若干个首端和尾端依次相接成连续弯曲线的弧状管组成，所述弧状管的首端和尾端之间跨越的角度大于180度，优选所述弧状管首端和尾端之间跨越的角度为186～286度，所述弧状管的首端和尾端在同一平面上，相邻的两个所述弧状管连接处的中心线有公共切点或相邻的两个所述弧状管连接处的中心线与一直管中心线相切连接，使得所述。由上述结构的换热管在最小弯曲半径内弯曲弧长尽可能延长，既保证弧状管内的内螺纹或微肋结构不变形，同时又尽可能的节约空间，结构紧凑，因此，具有该换热管的换热器体积小，在单位体积内换热数量多，换热效率高。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种双壳体结构换热器，其包括外壳体、内壳体，以及设于所述内壳体内的换热芯（3），其特征在于：所述内壳体包括敞口的内壳（2）和设置在敞口端，与所述内壳（2）可拆卸连接的内壳盖板（5），所述外壳体包括敞口的外壳（1）和设置在敞口端，与所述外壳（1）可拆卸连接的外壳盖板（6），且所述内壳（2）套设在所述外壳（1）内，所述内壳盖板（5）套设在所述外壳盖板（6）内，所述内壳（2）和所述外壳（1）之间填充有保温材料。

2.根据权利要求1所述的一种双壳体结构换热器，其特征在于：所述内壳（2）的敞口端成型有周向向外延伸的连接边缘，所述连接边缘上成型有通过孔，所述外壳（1）的敞口端的相应位置成型有螺纹孔，螺栓（8）穿过所述外壳盖板（6）、所述内壳盖板（5）和所述连接边缘上的所述通过孔，以及所述外壳（1）上的所述螺纹孔相连，将所述内壳（2）和所述内壳盖板（5），以及所述外壳（1）和所述外壳盖板（6）固定呈盒状结构。

3.根据权利要求2所述的一种双壳体结构换热器，其特征在于：所述内壳（2）和所述内壳盖板（5）之间设有密封垫圈（4）。

4.根据权利要求3所述的一种双壳体结构换热器，其特征在于：所述内壳（2）和所述内壳盖板（5）采用工程塑料制成，所述外壳（1）和所述外壳盖板（6）采用金属制成。

5.根据权利要求1-4所述的一种双壳体结构换热器，其特征在于：所述外壳体上成型有用于导入第一换热介质的外壳第一入口（1-2）、用于导入第二换热介质的外壳第二入口（6-2）和用于导出所述第一换热介质的外壳第一出口（1-1）、用于导出所述第二换热介质的外壳第二出口（6-1），所述内壳体的相应位置上成型有用于将所述第一换热介质导入所述换热芯（3）内的内壳第一入口（2-3）、用于将所述第二换热介质导入所述内壳（2）内的内壳第二入口（5-2）和用于将所述第一换热介质从所述换热芯（3）内导出的内壳第一出口（2-2）、用于将所述第二换热介质从所述内壳（2）内导出的内壳第二出口（5-1）。

6.根据权利要求5所述的一种双壳体结构换热器，其特征在于：所述外壳第一入口（1-2）、外壳第二入口（6-2）和外壳第一出口（1-1）、外壳第二出口（6-1）为成型在所述外壳体上的通孔。

7.根据权利要求6所述的一种双壳体结构换热器，其特征在于：所述内壳第一入口（2-3）、内壳第二入口（5-2）和内壳第一出口（2-2）、内壳第二出口（5-1）为成型在所述内壳体上的凸台孔，所述凸台孔穿过所述通孔伸出所述外壳体。

8.根据权利要求7所述的一种双壳体结构换热器，其特征在于：所述凸台孔上还套设有接头组件（7），所述接头组件（7）将所述凸台孔、所述通孔和所述外壳体三者密封连接。

9.根据权利要求8所述的一种双壳体结构换热器，其特征在于：所述接头组件（7）包括密封件和压紧件。

10.根据权利要求9所述的一种双壳体结构换热器，其特征在于：所述内壳体内设有折流板（2-1），所述内壳盖板（5）上设有用于安装所述折流板（2-1）的卡槽，所述内壳体的内部空间在所述折流板（2-1）和所述卡槽的配合下形成迂回通道。

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