CN111587353B - 衬垫保持系统 - Google Patents

Abstract

一种衬垫保持系统，包括衬垫和板。衬垫包括环体。环体包括：从衬垫延伸的衬垫凸片，位于衬垫凸片侧面并从衬垫延伸的一对环臂，与该对环臂相连的环带，以及从环带朝向衬垫凸片延伸的环体凸片。板具有环体接收座。环体接收座包括：衬垫座、用于接收衬垫凸片的衬垫凸片狭槽、用于接收环体凸片的环体凸片凹槽、用于接收该对环臂的一对环臂凹槽，以及供环带承靠的边沿。

Description

衬垫保持系统

优先权

本申请要求享受2018年1月12日所提交的题为“衬垫保持系统”的第62/616,788号美国临时申请的优先权，其全部公开内容并入本申请中。

技术领域

本发明整体上涉及一种衬垫。更特别地，本发明涉及一种用于板式热交换器中的衬垫保持系统。

背景技术

众所周知，板式热交换器以相对小的体积提供热量从一种流体到另一种流体的有效传递。通常，板式热交换器包括堆叠并密封在一起的多个板到一百块或更多块板。例如，通常会通过钎焊将相对小的板式换热器永久地密封在一起。较大的板式热交换器更通常通过位于板或板对之间的衬垫对来密封。而由于衬垫被设置于每个板周边并且由于板式热交换器的板组中板的数量，板式热交换器中衬垫材料的总长度通常在100米(m)至5公里(km)之间。

板组经常被拆卸以维护板和衬垫。如果在拆卸期间，衬垫从板上脱落，则重新组装会更为困难并且耗时。尽管已经提出了各种常规的衬垫保持系统，但这些系统却因为种种原因而并不理想。

因此，期望提供一种用于板式热交换器的衬垫保持系统，其能至少在一定程度上克服上述缺陷。

发明内容

本发明在很大程度上满足了上述需求，在一些实施例中，提供了用于板式热交换器的衬垫保持系统，其能至少在一定程度上克服上述缺陷。

本发明的实施例涉及一种具有衬垫和板的衬垫保持系统。衬垫具有环体。环体具有：从衬垫延伸的衬垫凸片，位于衬垫凸片侧面并从衬垫延伸的一对环臂，与该对环臂相连的环带；及从环带向衬垫凸片延伸的环体凸片。板具有环体接收座。环体接收座具有：衬垫座、用于接收衬垫凸片的衬垫凸片狭槽、用于接收环体凸片的环体凸片凹槽、用于接收该对环臂的一对环臂凹槽，以及供环带承靠的边沿。

本发明的另一实施例涉及用于板式热交换器的衬垫。衬垫具有环体。环体具有：从衬垫延伸的衬垫凸片，位于衬垫凸片侧面并从衬垫延伸的一对环臂，与该对环臂相连的环带，从环带向衬垫凸片延伸的环体凸片。

本发明的又一实施例涉及一种用于板式热交换器的板。板具有衬垫座与环体接收座。衬垫座配置为接收衬垫。衬垫包括环体，环体具有：从衬垫延伸的衬垫凸片，位于衬垫凸片侧面并从衬垫延伸的一对环臂，与该对环臂相连的环带，以及从环带向衬垫凸片延伸的环体凸片。环体接收座具有：用于接收衬垫凸片的衬垫凸片狭槽，用于接收环体凸片的环体凸片凹槽，用于接收该对环臂的一对环臂凹槽，以及供环带承靠的边沿。

本发明的又一实施例涉及板式热交换器，其具有板组。板组包括衬垫保持系统。衬垫保持系统具有衬垫和板。衬垫具有环体。环体具有：从衬垫延伸的衬垫凸片，位于衬垫凸片侧面并从衬垫延伸的一对环臂，与该对环臂相连的环带，以及从环带向衬垫凸片延伸的环体凸片。板具有环体接收座。环体接收座具有：衬垫座，用于接收衬垫凸片的衬垫凸片狭槽，用于接收环体凸片的环体凸片凹槽，用于接收该对环臂的一对环臂凹槽，以及供环带承靠的边沿。

因此，已经相当广泛地概述了本发明的特定实施例，以便可以更好地理解本发明的详细描述，以及更好地理解本申请对本领域的贡献。当然，下文将描述本发明的额外的实施例，并且这些实施例将构成所附权利要求的主题。

就这方面而言，在对本发明的至少一个实施例进行详细描述之前，应当理解的是，本发明的实施不限于在下文描述的或附图示出的细节结构和设置。本发明可以为除所描述这些之外的实施例，并且可以以各种不同的方法来实施并实现。同样，应当理解的是，本文以及摘要中所采用的措辞与术语是出于描述的目的，而不应视为是限制性的。

这样，本领域技术人员将会认识到，本公开所依据的概念易于用作为设计用以实现本发明的若干目的的其他结构、方法和系统的基础。因此，重要的是，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，权利要求应视为包含这些等同结构。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的适于与衬垫一起使用的板式热交换器的侧视图。

图2是根据本发明实施例的示例性热交换板的示意图。

图3是根据本发明的实施例的衬垫的外部部分的放大透视图。

图4是根据本发明实施例的热交换板的放大的透视图。

图5是根据本发明的实施例的衬垫保持系统的放大的透视俯视图。

图6是根据本发明的实施例的衬垫保持系统的放大的透视仰视图。

图7是根据本发明的实施例的衬垫保持系统的7-7截面图。

图8是根据本发明的实施例的衬垫保持系统的8-8截面图。

图9是根据本发明的实施例的衬垫保持系统的放大的剖面的透视俯视图。

具体实施方式

下面，将结合附图对本发明进行详述，在附图中相同的附图标记始终表示相同的部件。根据本申请的实施例提出了一种改善的衬垫保持系统，这种衬垫保持系统改善了衬垫在板内的保持(retention)。通过这种方式，板式热交换器中的板堆叠的拆卸和重新组装得以改善，可以抵御因暴露于化学物质、极端温度、紫外线等所引起的劣化。这种改善的衬垫还能提供优异的密封特性，并对材料疲劳具有高抗性。此外，由于所改善的保持，通过改善的衬垫保持系统降低了人工成本，并因此在板式热交换器的检测、拆卸和重新组装期间，减少了衬垫从板上的滑移。

图1为根据本发明实施例的适于与衬垫和/或板一起使用的板式热交换器10的侧视图。值得注意的是，下文中所描述的衬垫保持系统可结合到具有衬垫和板的任何适当的板式热交换器中。在这种特定的实例中，如图1所示，板式热交换器10可包括数十个或数百个热交换板18和衬垫12。为了使这些热交换板18和衬垫12保持对齐，板式热交换器10可包括上支撑梁40和下支撑梁42。衬垫12可包含任何适当的弹性材料，其适于密封形成在相邻的板18之间的腔。板18可包含任何具有足够的刚度、韧性和热导率的适当的金属材料，以用于板式热交换器。

为了压缩热交换板18之间的衬垫12，板式热交换器10可包括：配置为分别与螺母48和螺母50配合的螺纹拉杆44和螺纹拉杆46。螺母48和螺母50相对于从动件14被捕获(captured)。驱动机构54配置为转动螺纹拉杆44和螺纹拉杆46，以及通过螺母48和螺母50沿螺纹拉杆44和螺纹拉杆46的平移将从动件14推向头部16。驱动机构54可设置于壳体56内。尽管驱动机构54可包括能够推动从动件14朝向头部16的任何适当的装置，但是在题目为Plate Heat Exchanger and Method for Using the Same的第6,899,163号的美国专利中描述了特别适当的驱动机构，所述美国专利的全部公开内容通过引用结合到本申请中。

图2是图1所示的板式热交换器10中的多个热交换板18的示意性热交换板18的示意图。热交换板18配备有各自的衬垫12，所述衬垫基本上在各自的热交换板18的外围，因此在组装板式热交换器10时，会密封形成在两个相邻热交换板18之间的腔。衬垫12设置于衬垫座60上。根据该实施例，衬垫12通过衬垫保持系统70固定到热交换板18。通常，衬垫保持系统70包括：位于衬垫12上的接合结构与热交换板18上的接合结构，这些接合结构配置为相互匹配。

如图3所示，衬垫12的接合结构包括：环体72、衬垫凸片74、环体凸片76、一对环臂78和环带80。环体72通过多个环臂78从衬垫12沿轴向延伸。环臂78在其各自的近端通过设置在近端之间的衬垫12的一部分相连。环臂78在其各自的远端通过设置在远端之间的环带80相连。衬垫凸片74从衬垫12朝向环体凸片76轴向延伸。环体凸片76从环带80朝向衬垫凸片74轴向延伸。除了支撑环体凸片76，环带80包括位于环体凸片76侧面的一对支撑面82。

如图4所示并再次参照图3，板18的接合结构包括用于接收环体72的环体接收座90。环体接收座90的特定元件包括：衬垫凸片狭槽92、环体凸片凹槽94、一对环臂凹槽96及边沿98。衬垫凸片狭槽92配置为接收衬垫凸片74，如图6以及图8特别地示出。环体凸片凹槽94配置为接收环体凸片76，如图6以及图8特别地示出。该对环臂凹槽96配置为接收各自的环臂78，如图7特别地示出。边沿98配置为用作该对支撑面82的支撑面。

图5是衬垫保持系统70的俯视图。如图5所示，环体72与环体接收座90相接合。还如图5所示，衬垫12设置在衬垫座60中。衬垫保持系统70的优点在于，可在板式热交换器10的组装和拆卸期间，衬垫12被固定于衬垫座60中。

图6是衬垫保持系统70的仰视图。如图6所示，衬垫凸片74延伸穿过衬垫凸片狭槽92。还如图6所示，环体凸片76设置在环体凸片凹槽94中。衬垫凸片74与在环体72一侧的衬垫凸片狭槽92接合，并且环体凸片76与在环体72另一侧的环体凸片凹槽94接合，这种相对的接合将环体72固定于板18。例如，衬垫凸片74与衬垫凸片狭槽92的接合将环臂78的近端固定在环臂凹槽96中。

另外，如图8所示，衬垫凸片74与衬垫凸片狭槽92的接合将衬垫12的外部部分12_外部固定于衬垫座60中。环体凸片76与环体凸片凹槽94的接合将环臂78的远端固定于环臂凹槽96中。环臂78配置为压在环臂凹槽96上。因此，通过被固定于环臂凹槽96中的环臂78，衬垫12的内部部分12_内部被迫保持在衬垫座60中。

如图9最佳地所示，衬垫凸片74与在环体72一侧的衬垫凸片狭槽92接合，并且环体凸片76与在环体72另一侧的环体凸片凹槽94接合，这种相对的接合将环体72固定于板18。通过采用这种方式，由于衬垫12的外部部分12_外部和衬垫12的内部部分12_内部都被迫保持在衬垫座60中，所以衬垫12被固定于衬垫座60中。

根据详述的说明书，本发明的多个特征及优点是清楚的，因此所附的权利要求书旨在涵盖落入本发明的真实精神及范围内的本发明的所有这些特征和优点。此外，由于本领域技术人员将容易想到多种修改和变型，因此并不期望将本发明限定为所示的和所描述的精确构造和操作，因此所有可采用的适当的修改和变型落入本发明的范围内。

Claims (6)

1.一种衬垫保持系统，包括：

衬垫，其具有环体，所述环体具有：

衬垫凸片，其从所述衬垫延伸；

一对环臂，其位于所述衬垫凸片侧面并从所述衬垫延伸；所述一对环臂中的每个环臂具有各自的接近所述衬垫的凹部，其中每个环臂在各自的所述凹部处比各自环臂在所述凹部之前和之后更薄；

环带，所述环带与所述一对环臂相连；以及

环体凸片，所述环体凸片从所述环带朝向所述衬垫凸片延伸以形成与所述衬垫凸片相对的接合；以及

板，所述板具有环体接收座，所述环体接收座具有：

衬垫座；

衬垫凸片狭槽，以接收所述衬垫凸片；

环体凸片凹槽，以接收所述环体凸片；

一对环臂凹槽，以接收所述一对环臂，所述一对环臂凹槽中的每个环臂凹槽具有各自的接近所述衬垫座的凸部，其中每个凸部配置为与所述各自的凹部相互接合；以及

边沿，所述边沿供所述环带承靠，其中所述环体通过与所述衬垫凸片相对的接合固定于所述环体接收座，所述相对的接合定义为所述衬垫凸片在所述衬垫凸片狭槽中的接合以固定所述环带在所述板的边沿上的接合，和所述环带在所述板的边沿上的接合以固定所述衬垫凸片在所述衬垫凸片狭槽中的接合。

2.如权利要求1所述的衬垫保持系统，其中，所述衬垫是弹性的，所述板是金属的。

3.一种板式热交换器，包括：

板组，所述板组包括衬垫保持系统，所述衬垫保持系统包括：

衬垫，其具有环体，所述环体具有：

衬垫凸片，其从所述衬垫延伸；

一对环臂，其位于所述衬垫凸片侧面并从所述衬垫延伸，所述一对环臂中的每个环臂具有各自的接近所述衬垫的凹部，其中每个环臂在各自的所述凹部处比各自环臂在所述凹部之前和之后更薄；

环带，所述环带与所述一对环臂相连；以及

环体凸片，所述环体凸片从所述环带朝向所述衬垫凸片延伸以形成与所述衬垫凸片相对的接合；以及

板，所述板具有环体接收座，所述环体接收座具有：

衬垫座；

衬垫凸片狭槽，以接收所述衬垫凸片；

环体凸片凹槽，以接收所述环体凸片；

一对环臂凹槽，以接收所述一对环臂，所述一对环臂凹槽中的每个环臂凹槽具有各自的接近所述衬垫座的凸部，其中每个凸部配置为与所述各自的凹部相互接合；以及

边沿，所述边沿供所述环带承靠，其中所述环体通过与所述衬垫凸片相对的接合固定于所述环体接收座，所述相对的接合定义为所述衬垫凸片在所述衬垫凸片狭槽中的接合以固定所述环带在所述板的边沿上的接合，和所述环带在所述板的边沿上的接合以固定所述衬垫凸片在所述衬垫凸片狭槽中的接合。

4.如权利要求3所述的板式热交换器，其中，所述衬垫是弹性的，所述板是金属的。

5.如权利要求3所述的板式热交换器，其中，所述板组包括与多个所述衬垫交替堆叠的多个板。

6.如权利要求5所述的板式热交换器，进一步包括：

头部，以及配置为接收所述板组的从动件。

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