CN110966878A - 一种热交换器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热交换器，包括：外壳组件、上端盖、下端盖以及换热管组件，所述外壳组件包括上管筒、中管筒以及下管筒；所述换热管组件包括若干个成簇排列的换热管，各个所述换热管均位于所述总容纳腔内。本发明提出的技术方案的有益效果是：通过将热交换器的外壳采用塑料制成，降低了热交换器的重量，通过将热交换器的外壳分成首尾相互卡接的上管筒、中管筒及下管筒，上管筒和下管筒制成标准件，中管筒根据客户的需要来确定其长度，因此可以降低注塑模具的制造成本，此外，将上管筒、中管筒及下管筒采用卡接的方式进行连接，三者之间具有一定的伸缩空间，可以抵消高温工况下热胀的影响，提高热交换器的使用寿命。

Description

一种热交换器

技术领域

本发明涉及热能利用技术领域，尤其是涉及一种热交换器。

背景技术

热交换器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，其在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位。

现有的热交换器的外壳大多采用金属材质，导致热交换器的重量大，安装和使用不便；同时，由于客户需求不一致，热交换器需要根据每个特定的客户重新设计一套模具，导致热交换器生产成本高昂；此外，热交换器经常需要在高温工况下工作，热交换器的外壳容易因热胀而发生绽裂，使用寿命较短。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种重量轻、生产成本低、使用寿命较长的热交换器。

一种热交换器，包括：外壳组件、上端盖、下端盖以及换热管组件，

所述外壳组件包括上管筒、中管筒以及下管筒，所述上管筒具有一两端开口的上容纳腔，所述上管筒的侧壁上开设有与所述上容纳腔连通的第一进水口，所述中管筒具有一两端开口且与所述上容纳腔连通的中容纳腔，所述中管筒的一端与所述上管筒的一端卡接，所述下管筒具有一两端开口且与所述中容纳腔连通的下容纳腔，所述下管筒的一端与所述中管筒的另一端卡接，所述下管筒的侧壁上开设有与所述下容纳腔连通的第一出水口，所述上容纳腔、所述中容纳腔以及所述下容纳腔组成总容纳腔，所述上管筒、所述中管筒以及所述下管筒均由塑料制成；

所述上端盖具有一一端开口且与所述上容纳腔连通的上盖腔，所述上端盖开口的一端与所述上管筒的另一端可拆卸连接，所述上端盖上开设有与所述上盖腔连通的第二进水口；

所述下端盖具有一一端开口且与所述下容纳腔连通的下盖腔，所述下端盖开口的一端与所述下管筒的另一端可拆卸连接，所述下端盖上开设有与所述下盖腔连通的第二出水口；

所述换热管组件包括若干个成簇排列的换热管，各个所述换热管均位于所述总容纳腔内，各个所述换热管的一端均与所述上容纳腔连通，各个所述换热管的另一端均与所述下容纳腔连通。

与现有技术相比，本发明提出的技术方案的有益效果是：通过将热交换器的外壳采用塑料制成，降低了热交换器的重量，通过将热交换器的外壳分成首尾相互卡接的上管筒、中管筒及下管筒，上管筒和下管筒制成标准件，中管筒根据客户的需要来确定其长度，因此可以降低注塑模具的制造成本，此外，将上管筒、中管筒及下管筒采用卡接的方式进行连接，三者之间具有一定的伸缩空间，可以抵消高温工况下热胀的影响，提高热交换器的使用寿命。

附图说明

图1是本发明提供的热交换器的一实施例的主视图；

图2是图1中的热交换器的俯视图(省略上端盖)；

图3是图2中的热交换器在A-A剖面的剖视图；

图4是图3中区域B的局部放大图；

图5是图3中区域C的局部放大图；

图6是图1中的热交换器的立体结构示意图(省略上端盖、下端盖及外壳组件)；

图7是图6中螺旋折流板的立体结构示意图；

图中：1-外壳组件、2-上端盖、3-下端盖、4-换热管组件、7-螺旋折流板、11-上管筒、111-第一进水口、12-中管筒、13-下管筒、131-第一出水口、21-第二进水口、31-第二出水口、41-换热管、51-第一密封环、52-第二密封环、53-第三密封环、54-第四密封环、61-上安装板、611-第一通孔、62-下安装板、621-第二通孔、71-连接柱、72-穿孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1-图3，本发明提供了一种热交换器，包括外壳组件1、上端盖2、下端盖3以及换热管组件4，

请参照图1，所述外壳组件1包括上管筒11、中管筒12以及下管筒13，所述上管筒11具有一两端开口的上容纳腔，所述上管筒11的侧壁上开设有与所述上容纳腔连通的第一进水口111，所述中管筒12具有一两端开口且与所述上容纳腔连通的中容纳腔，所述中管筒12的一端与所述上管筒11的一端卡接，所述下管筒13具有一两端开口且与所述中容纳腔连通的下容纳腔，所述下管筒13的一端与所述中管筒12的另一端卡接，所述下管筒13的侧壁上开设有与所述下容纳腔连通的第一出水口131，本实施例中，第一进水口111和第一出水口131均预留大尺寸的法兰接口，可通过过渡接管适配不同的管径需求，所述上容纳腔、所述中容纳腔以及所述下容纳腔组成总容纳腔，所述上管筒11、所述中管筒12以及所述下管筒13均由塑料制成，本实施例中，所述上管筒11、所述中管筒12以及所述下管筒13均由改性的增强尼龙加纤材料，能适应零下30℃低温和150℃的高温环境，并且还具有阻燃特性。本实施例中，外壳组件1预留外置挂载水箱支座及接口，可方便加载膨胀水箱，壳体采用外置的塑料支撑托架，便于各种机型的不同安装结构需求。

请参照图1，所述上端盖2具有一一端开口且与所述上容纳腔连通的上盖腔，所述上端盖2开口的一端与所述上管筒11的另一端可拆卸连接，所述上端盖2上开设有与所述上盖腔连通的第二进水口21。

请参照图1，所述下端盖3具有一一端开口且与所述下容纳腔连通的下盖腔，所述下端盖3开口的一端与所述下管筒13的另一端可拆卸连接，所述下端盖3上开设有与所述下盖腔连通的第二出水口31，本实施例中，第二进水口21和第二出水口31均预留大尺寸的法兰接口，可通过过渡接管适配不同的管径需求。

请参照图3，所述换热管组件4包括若干个成簇排列的换热管41，各个所述换热管41均位于所述总容纳腔内，各个所述换热管41的一端均与所述上容纳腔连通，各个所述换热管41的另一端均与所述下容纳腔连通。

本发明提供的热交换器在使用时，将待冷却的热水从第二进水口21通入上盖腔内，热水再通过各个换热管41后流入下盖腔内，最后从第二出水口31流出，与此同时，将冷却水从第一进水口111通入上容纳腔内，冷却水再依次进入中容纳腔和下容纳腔，最后从第一出水口131流出，在此过程中，冷却水通过换热管41的管壁吸收换热管内热水的热量，从而达到了换热的目的。本装置在制造时，由于将管体分成首尾相互卡接的上管筒11、中管筒12及下管筒13，并且均通过注塑制成，其中，上管筒11和下管筒13可以制成标准件，而中管筒12可以根据客户的需要来确定其长度，同时，由于三个管筒是采用卡接的连接方式，管筒间具有一定的伸缩空间，可避免管筒在高温工况下出现绽裂，这样相比于传统的换热器，本装置既可以降低热交换器的重量，又可以降低模具的制造成本，还可以抵消热胀效应、延长热交换器的使用寿命。

优选地，请参照图3和图4，本发明提供的热交换器还包括若干个第一密封环51以及若干个第二密封环52，各个所述第一密封环51均卡设于所述上管筒11与所述中管筒12之间；各个所述第二密封环52均卡设于所述中管筒12与所述下管筒13之间。本实施例中，所述第一密封环51的数量为两个，所述第二密封环52的数量为两个，第一密封环51和第二密封环52既能增强本装置的密封性，还能增强本热交换器的抗震性能。

进一步地，请参照图1、图3和图6，本发明提供的热交换器还包括上安装板61以及下安装板62，所述上安装板61的一端面与所述上管筒11的一端可拆卸连接，所述上安装板61的相对的另一个端面与所述上端盖2开口的一端可拆卸连接，所述上安装板61上开设有若干个第一通孔611，所述第一通孔611的数量与所述换热管41的数量相同，各个所述第一通孔611均用于供对应的所述换热管41穿过；所述下安装板62的一端面与所述下管筒13的一端可拆卸连接，所述下安装板62的相对的另一个端面与所述下端盖3开口的一端可拆卸连接，所述下安装板62上开设有若干个第二通孔621，所述第二通孔621的数量与所述换热管41的数量相同，各个所述第二通孔621均用于供对应的所述换热管41穿过。

优选地，请参照图3和图5，所述上安装板61与所述上管筒11之间卡设有第三密封环53，所述下安装板62与所述下管筒13之间卡设有第四密封环54。

进一步地，请参照图6和图7，本发明提供的热交换器还包括若干个首尾依次连接的螺旋折流板7，各个所述螺旋折流板7均设置于所述总容纳腔内，各个所述螺旋折流板7均包括连接柱71，相邻的两个连接柱71相互卡接，各个所述螺旋折流板7上均开设有若干个穿孔72，所述穿孔72用于供所述换热管41穿过。

为了更好地理解本发明，以下结合图1-图7来对本发明提供的热交换器的工作过程及优点进行详细说明：在使用时，将待冷却的热水从第二进水口21通入上盖腔内，热水再通过各个换热管41后流入下盖腔内，最后从第二出水口31流出，与此同时，将冷却水从第一进水口111通入上容纳腔内，冷却水再依次进入中容纳腔和下容纳腔，最后从第一出水口131流出，在此过程中，冷却水通过换热管41的管壁吸收换热管内热水的热量，从而达到了换热的目的。本装置在制造时，由于将管体分成首尾相互卡接的上管筒11、中管筒12及下管筒13，并且均通过注塑制成，其中，上管筒11和下管筒13可以制成标准件，而中管筒12可以根据客户的需要来确定其长度，并据此确定螺旋折流板7的使用个数，同时，由于三个管筒是采用卡接的连接方式，管筒间具有一定的伸缩空间，可避免管筒在高温工况下出现绽裂，这样相比于传统的换热器，本装置既可以降低热交换器的重量，又可以降低模具的制造成本，还可以抵消热胀效应、延长热交换器的使用寿命。

综上所述，本发明通过将热交换器的外壳采用塑料制成，降低了热交换器的重量，通过将热交换器的外壳分成首尾相互卡接的上管筒11、中管筒12及下管筒13，上管筒11和下管筒13制成标准件，中管筒12根据客户的需要来确定其长度，因此可以降低注塑模具的制造成本，此外，将上管筒11、中管筒12及下管筒13采用卡接的方式进行连接，三者之间具有一定的伸缩空间，可以抵消高温工况下热胀的影响，提高热交换器的使用寿命。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种热交换器，其特征在于，包括：外壳组件、上端盖、下端盖以及换热管组件，

所述外壳组件包括上管筒、中管筒以及下管筒，所述上管筒具有一两端开口的上容纳腔，所述上管筒的侧壁上开设有与所述上容纳腔连通的第一进水口，所述中管筒具有一两端开口且与所述上容纳腔连通的中容纳腔，所述中管筒的一端与所述上管筒的一端卡接，所述下管筒具有一两端开口且与所述中容纳腔连通的下容纳腔，所述下管筒的一端与所述中管筒的另一端卡接，所述下管筒的侧壁上开设有与所述下容纳腔连通的第一出水口，所述上容纳腔、所述中容纳腔以及所述下容纳腔组成总容纳腔，所述上管筒、所述中管筒以及所述下管筒均由塑料制成；

所述上端盖具有一一端开口且与所述上容纳腔连通的上盖腔，所述上端盖开口的一端与所述上管筒的另一端可拆卸连接，所述上端盖上开设有与所述上盖腔连通的第二进水口；

所述下端盖具有一一端开口且与所述下容纳腔连通的下盖腔，所述下端盖开口的一端与所述下管筒的另一端可拆卸连接，所述下端盖上开设有与所述下盖腔连通的第二出水口；

所述换热管组件包括若干个成簇排列的换热管，各个所述换热管均位于所述总容纳腔内，各个所述换热管的一端均与所述上容纳腔连通，各个所述换热管的另一端均与所述下容纳腔连通。

2.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，还包括若干个第一密封环以及若干个第二密封环，

各个所述第一密封环均卡设于所述上管筒与所述中管筒之间；

各个所述第二密封环均卡设于所述中管筒与所述下管筒之间。

3.如权利要求2所述的热交换器，其特征在于，所述第一密封环的数量为两个，所述第二密封环的数量为两个。

4.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，还包括上安装板以及下安装板，

所述上安装板的一端面与所述上管筒的一端可拆卸连接，所述上安装板的相对的另一个端面与所述上端盖开口的一端可拆卸连接，所述上安装板上开设有若干个第一通孔，所述第一通孔的数量与所述换热管的数量相同，各个所述第一通孔均用于供对应的所述换热管穿过；

所述下安装板的一端面与所述下管筒的一端可拆卸连接，所述下安装板的相对的另一个端面与所述下端盖开口的一端可拆卸连接，所述下安装板上开设有若干个第二通孔，所述第二通孔的数量与所述换热管的数量相同，各个所述第二通孔均用于供对应的所述换热管穿过。

5.如权利要求4所述的热交换器，其特征在于，所述上安装板与所述上管筒之间卡设有第三密封环，所述下安装板与所述下管筒之间卡设有第四密封环。

6.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，还包括若干个首尾依次连接的螺旋折流板，各个所述螺旋折流板均设置于所述总容纳腔内，各个所述螺旋折流板均包括连接柱，相邻的两个连接柱相互卡接，各个所述螺旋折流板上均开设有若干个穿孔，所述穿孔用于供所述换热管穿过。

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