CN1209199A - 板式换热器 - Google Patents

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Abstract

板式换热器包括具有开口(2a)的换热板(5)。上述板相对于一个基准平面被压缩模制,并彼此永久地连接起来,形成一个板组件,从而在相邻的换热板(5)之间形成换热通道,并至少形成一个穿过上述组件的一个开口通道。上述板(5)通过上述压缩模制法而形成接触部分(9),该接触部分通过上述永久连接而形成与上述换热通道没有任何连接的板组件区域。在各个上述部分(9)上形成孔(3a)。这种孔(3a)形成至少一个安装件通道,该通道穿过板组件并适合于容纳安装件,以便将板式换热器安装在支承件或安装板上。

Description

板式换热器
本发明的技术领域和先有技术
本发明涉及板式换热器，包括具有开口的换热板，上述板相对一个基准面被压缩模制，采用例如铜焊彼此永久地焊接在一起，形成一个板组件，使得在相邻的换热板之间形成换热通道并至少形成一个经上述开口的通过上述板组件的开口通道，其中，用上述压模法形成的换热板具有接触部分，该接触部分由于上述板组件换热板的永久连接而在板组件上形成没有与上述换热通道发生任何连接的区域。
这种铜焊的板式换热器具有广泛的用途，例如用作车用发动机的油冷却器。当管式换热器连接于例如发动机或连接管时，对于板式换热器和上述发动机之间围绕出口的密封将出现问题。通常必须应用另占空间的部件，例如使安装环路密封在板式换热器上的支架。另外，还可能要用螺栓固定板式换热器，该螺栓拧入到板式换热器端板上的螺纹孔中。因此端板与相反的情况相比较必须作得更牢固和更厚。这些先前已知的固定板式换热器的方法需要使用很多其它的部件，除此以后，这些方法还费时，需用大量安装工时。
WO-A-9 417 354公开了一种板式换热器，该换热器具有用系杆固定在一起的叠置的换热板，该系杆横向于换热板在两个端板之前延伸。在换热板之间输送换热介质的区域利用密封垫片密封。因此可利用这些密封垫片防止换热介质渗透到靠近板边缘的区域，在此区域中已经形成用于系杆和横杆的开孔，利用该横杆可以悬挂该换热板。
GB-A-2 208 005公开了一种类似的板式换热器，该换热器具有夹紧在两个端板之间的换热板和小的检测孔，该检测孔位于换热区域外侧的换热板的边缘部分，以便检测在此区域的渗漏。
GB-A-1 275 711公开了一种类似的板式换热器，该换热器具有夹紧在两个端部之间的换热板和小的检测孔，该检测孔位于换热区外边的换热板的边缘部分。在对称定位的此孔中插入一根细杆，以确保安装期间换热板的正确取向。
US-A-4 249 597公开了另一种类型的板式换热器，该换热器具有用铜焊焊接在一起的成对的换热板。随后将此种成对的板叠置在一起，不用铜焊而用两个穿过换热板的两个螺栓夹在一起，从而使板式换散器在换热通道之间具有双层壁。
GB-1 204 004公开了一种铜焊的板式换热器，包括装在两个封闭外壳部件之间换热板组件。另外，该换热器包括两个定位销，该销装在穿过换热器的孔中，起着在铜焊作业期间使不同部件正确定位的作用。在铜焊作业期间，利用夹子使部件靠在一起，然后加热并用铜焊将所有部件即换热板、外壳部件和定位销焊在一起。为在板式换热器上固定入口和出口管，可以将夹子铜焊在至少一个外壳部件上。
发明概要
本发明的目的是提供一种板式换热器，该换热器可以以简单和成本合算的方式安装在支承件或安装板上。另外，本发明旨在提供一种其安装装置尽可能小和紧凑的板式换热器。
利用开头所述的换热器可以达到此目的，该换热器的特征在于：在各上述接触部分上形成孔；该孔形成至少一个安装件通道，该通道穿过板组件延伸，并适合于容纳一个将板式换热器安装在支承件或安装板上的安装件。利用这种由孔形成的安装件通道，可以将板式换热器以简单和紧凑的方式固定在支承件上。也可以以简单和紧凑的方式将板式换热器的开口通道连接于不同类型的流体通道。因此，板式换热器不需要占用另外的空间，用于连接和/或安装它的昂贵的部件。
按照本发明的一个实施例，各个上述接触部分所处的高度不同于至少部分包围接触部分的表面部分的高度。一个换热板的接触部分以这样一种方式永久地连接于相邻换热板的接触部分，使得上述安装件通道离开换热通道定界。这可以由下列特征实现，即上述换热板包括位于第一高度的第一表面部分和位于第二高度的第二表面部分，上述第一和第二高度位于上述基准平面的两侧，而且在上述第一高度的上述第一表面部分的区域中接触部分位于上述第二高度，而在位于上述第二高度的上述第二表面部分的区域中接触部分位于上述第一高度。另外，第一换热板的上述接触部分在上述第一换热板的相应两侧永久地连接于相邻的第二和第三换热板。
按照本发明的实施例，为了不减小板式换热器的换热区域，至少其中一个上述接触部分具有一个位于相关换热板的边缘附近的上述孔。
按照本发明的另一实施例，至少一个安装件穿过上述安装件通道延伸，用于将上述板式换热器安装在上述支承件上或安装板上。这种安装件包括穿过上述安装件通道延伸的栓状部件，以便进行上述安装。
按照本发明的另一实施例，各个换热板是细长的，具有成对设置的四个开口，在换热板的各个端部具有两个开口，而在各个开口之间设有一个孔。
附图的简要说明
下面通过附图中示出的不同实施例更详细地说明本发明。
图1是从板式热交换器上面看到的示意图；
图2A是图1板式换热器的侧视图；
图2B是图2A所示板式换热器一部分的侧视图；
图3是从一种换热板的上面看去的视图；
图4是从一种类似于图3的换热板的上面看去的视图；
图5是从一种板式换热器的上面看去的视图，该换热器具有用于连接管子的安装板；
图6是图5所示板式换热器短侧的视图；
图7示出一种连接管子；
图8是类似于图6的另一个实施例的侧视图；
图9是连接于底部件的板式换热器的侧视图；
图10是另一个实施例的类似于图6的侧视图；
图11示出另一个连接管子。
不同实施例的详细说明
图1、2A和2B公开了一种细长的板式换热器1，该换热器具有四个开口通道2，分别形成通过板式换热器1的两种介质所用换热通道的入口和出口。板式换热器1的四个开口通道2成对配置，在各个端部具有两个开口通道。在各对开口通道2之间，安装件通道3穿过板式换热器1。安装件通道3位于板式换热器1换热介质不能达到的区域。安装件4例如螺栓状的安装件穿过安装件通道3，用于下面将详细描述的不同安装目的。板式换热器1包括许多叠置在一起的换热板5，形成一个板组件。换热板5相对于一个基准平面被压缩模制，具有图3和4更详细示出的两种不同的但类似的图案。各个换热板5具有相对细长的形状，在各个短的侧边具有两个开口2a和一个呈孔3a形式的孔。另外，各个换热板5包括向下弯的边缘6、相对于上述基准平面位于第一高度的第一表面部分8和相对于上述基准平面位于第二高度的第二表面部分7。第一和第二表面部分8、7位于上述基准平面的侧。换热通道由示于图3和4的箭头图案如此形成，即使得换热板5被叠置起来，在各个第二换热板5中的箭头图案指向右边，而在其余的板中则指向左边。围绕各个孔3a，各个换热板5具有接触部分9，该接触部分所处的高度不同于周围的表面部分7、8的高度。因而当孔3a位于在第二高度的第二表面部分7上时，接触部分9的表面的高度与第一表面部分8的高度相同，而当孔3a位于在第一高度的第一表面部分8上时，接触部分9的表面的高度与第二表面部分7相同。当按照上述方法叠置板5并用铜焊焊接在一起时，如图2B的放大截面示出的那样，接触部分9将彼此相靠，并形成一个区域，该区域从任何一个换热通道是不能接近的。因为这样，所以可以在接触部分9的中心设置孔3a而没有渗漏的危险。因此，叠置在一起的换热板5的孔3a形成安装件通道3。
图5～8示出板式换热器1如何通过开口通道2连接于连接管子10，该开口通道分别用作换热介质流入板式换热器1的换热通道和流出该通道的流入口和流出口。各个连接管子10包括法兰11，该法兰径向凸出，并且在示出的例子中沿连接管子10的整个圆周延伸。在法兰11的下面，连接管子10具有连续部分12，该部分的直径使得管子可以严密地插入到一个开口通道2中。围绕该连续部分设置密封环13。因而当连接管子10的连续部分12插入到开口通道2时，密封环13将压靠在最外边的板15上。两个最外边的板称作端板14和15，其材料的厚度稍大于换热板5。安装板16配置在连接管子10上。安装板16包括从安装板16的一个表面上凸出的凸出部分17，该凸出部分约与法兰11的高度相同并靠着端板15。除开用于连接管子10的开口而外，在安装板16上还形成孔18，该孔在凸出部分17的区域穿过安装板16。为了将连接管子10密封地连接于板式换热器1，螺栓状的部件穿过孔18和安装件通道3，并利用螺母20将安装板16和具有密封环13的法兰11拧紧在板式换热器1的端板15上，该螺栓状部件在示出的例子为螺栓19。在螺母20和端板14之间设置一个加强衬垫21。当然，螺栓19可以从另一侧插入，在这种情况下，螺母20位于安装板16的一。示出的带螺纹和螺母的螺栓19也可以为其它的栓状件，例如具有固定头部的杆，该杆伸过板式换热器1，然后焊接在端板14、15等上。安装板16可有具有各种形状，例如如图5的左侧所示，安装板16的开口呈凹入的形式，在固定连接管子10而同时又不能使之穿过安装板16上的如图5右侧所示的孔中的情况下，这种凹入形式是有利的。另外，安装板16可作成用于各个连接管子10的单独的板，或作成用于所有连接管子10的一个单一的板。
图8示出一种呈凹槽形式的安装件通道，该凹槽由各个换热板5端部上的凹口或切口22a形成。该切口22a在图4中以虚线示出，并以如同相应接触部分9的孔3a一样的方式被包围。叠置在一起的换热板5的切口22a也形成安装件通道22，该通道22远离开板式换热器1的换热通道被定界，并且螺栓19穿过该通道延伸。应当注意到，孔3a或开口22a不一定设置在一对开孔2a之间。按照本发明，例如所形成一种板式换热器1，这种换热器仅在其中心有一个安装件通道3。
图9示出根据本发明的另一种设置板式换热器1的方法。在此例子中，板式换热器1直接装在示意性示出的支承件23上，该支承件例如是车辆发动机1的一部分。连接通道24穿过支承件延伸，与板式换热器1的开口通道2准直。为在开口通道2和连接通道24之间获得正确的密封连接，在板式换热器1和支承件23之间设置衬垫25。在这种情况下，可以以特别简单的方式安装板式换热器1，方法是将螺栓19穿过板式换热器1的安装件通道并拧入到支承件23上的螺纹孔26中。应当注意到，衬垫25也可以作成为单个的衬垫，一个开口通道2用一个。
图10和11示出将连接管子10连接于板式换热器1的开口通道2的另一种方法。将圆锥形密封环27装在连接管子10上，安装板28的开孔29作成相应的圆锥形，将安装板28用螺栓19拧紧在板式换热器1上，使得密封环27被压在端板15和连接管10上，从而将管子10连接于板式换热器1上。同时在开口2和连接管子10之间获得有效的密封连接。
本发明的板式换热器可以在很多不同的方面应用，在这些应用中，可以显著使安装成本和部件成本降到较低的水平。除应用于内燃发动机而外，本发明的板式换热器还可以用于例如变速箱或压缩机的油冷却器上，用于热水加热器上或用于供暖加热装置等。

Claims (9)

1．一种板式换热器(1)，包括具有开口(2a)的换热板(5)，上述板(5)相对于一个基准平面被压缩模制，并利用例如铜焊使其彼此永久地焊接在一起，形成一个板组件，使得在相邻的换热板(5)之间形成换热通道，并至少形成一个经上述开口(2a)的通过上述组件的开口通道(2)，其中通过上述压缩模制法形成的换热板(5)上设置有接触部分(9)，该接触部分通过板组件中板(5)的上述永久连接形成与上述换热通道没有任何连接的板组件区域，其特征在于，在各上述接触部分(9)上形成孔(3a,22a)；该孔(3a,22a)形成至少一个安装件通道(3,22)，该通道穿过板组件延伸并适合于容纳一个用于将板式换热器(1)安装在支承件(23)或安装板(16、28)上的安装件(4、19)。
2．如权利要求1所述的板式换热器，其特征在于，各个上述接触部分(9)所处的高度不同于至少部分围绕接触部分(9)的表面部分(7、8)的高度。
3．如权利要求2所述的板式换热器，其特征在于，一个换热板(5)的接触部分(9)以这样一种方式永久地连接于相邻换热板5的接触部分(9)，使上述安装件通道(3、22)离开上述换热通道定界。
4．如权利要求2和3中任一项所述的板式换热器，其特征在于，换热板(5)包括位于第一高度的第一表面部分(8)和位于第二高度的第二表面部分(7)，上述第一和第一高度位于上述基准平面的两侧；在上述第一高度的第一表面部分(8)的区域中接触部分(9)位于上述第二高度，而在第二高度的上述第二表面部分(7)的区域中接触部分(9)位于上述第一高度。
5．如权利要求4所述的板式换热器，其特征在于，第一换热板(5)的上述接触部分(9)在上述第一换热板(5)相应两侧的永久地连接于相邻的第二和第三换热板(5)的接触部分(9)上。
6．如上述任一项权利要求所述的板式换热器，其特征在于，至少其中一个上述接触部分(9)具有一个位于相关换热板(5)边缘附近的上述孔(3a、22a)。
7．如上述任一项权利要求所述的板式换热器，其特征在于，至少一个安装件(4、19)穿过上述安装件通道(3、22)延伸，并配置成可将板式换热器1固定于上述支承件(23)或安装板(16、28)上。
8．如权利要求7所述的板式换热器，其特征在于，安装件包括穿过安装件通道(3、22)延伸的栓状部件(19)，以便进行上述安装。
9．如上述任一项权利要求所述的板式换热器，其特征在于，各个换热板(5)是细长的，具有四个成对配置的开口(2a)，在换热板(5)的各个端部上有两个开口(2a)；在各对开口(2a)之间设有一个孔(3a、22a)。
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