CN1920462A

CN1920462A - 一种塑料焊合套管式换热器及其制造方法

Info

Publication number: CN1920462A
Application number: CN 200510043148
Authority: CN
Inventors: 党坤选; 路英梅
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-08-25
Filing date: 2005-08-25
Publication date: 2007-02-28

Abstract

本发明公开了一种塑料焊合套管式换热器，由热熔性塑料如聚丙烯、ABS、尼龙等经注塑形成换热器基板，在换热器基板的一面上注塑形成换热器的流道，金属管布置于换热器基板上的流道内，换热器基板的侧面注塑形成金属管的进出口及流道进出口，在流道内装好金属管的换热器基板上再焊合一块盖板，从而使换热器基板上的流道与装在流道中的金属管形成套管式关系。本换热器具有结构紧凑、换热性能好、价格低廉、制造简单等优点。

Description

一种塑料焊合套管式换热器及其制造方法

一、所属技术领域：

本发明涉及一种塑料焊合套管式换热器及其制造方法，属于工程传热学

技术领域。

二、背景技术：

现有的套管式换热器通常是由直径不同的两根金属管套在一起，利用金属管壁将需要换热的冷热两种流体分开。工作时，一种流体在内管空腔中流动，另一种流体在两管之间的空腔中流动。在中低压力换热领域，这样的换热器存在以下三个方面的不足：第一、由于金属的导热性能良好，为了避免能量损失，有时甚至需要在套管外包敷绝热材料，因此就不能将多根套管紧紧的布置在一起，从而导致换热器体积庞大且结构松散；第二、金属材料密度大、价值高，所以换热器比较笨重而且造价昂贵；第三、对应于较大的换热面积，换热器要由多段套管组成，各段套管两端均需连接接头和密封，因此结构十分复杂。

三、发明的目的

本发明的目的就是要克服普通套管式换热器存在的上述不足，提供一种既具有良好的换热性能，同时体积紧凑、生产效率高、造价较低的塑料焊合套管式换热器的技术方案及其制造方法。

四、发明内容

一种塑料焊合套管式换热器由耐80℃以上温度的热熔性塑料，如聚丙烯、ABS、尼龙等经注塑形成换热器基板，在换热器基板的一面上注塑形成换热器的流道，金属管布置于换热器基板上的流道内，换热器基板的侧面注塑形成金属管的进出口及流道进出口，在流道内装好金属管的换热器基板上再焊合一块盖板，从而使换热器基板上的流道与装在流道中的金属管形成套管式关系；当换热器需制成多层复叠结构时，在流道内装好金属管的换热器基板上，焊合一块在流道内装好金属管的换热器基板，如此重复，在最后一块流道内装好金属管的换热器基板上再焊接一块盖板或焊接一块流道内不装金属管的换热器基板，已焊合好的多层复叠式换热器，根据需要层间可连成串联式或并联式结构，工作时一种流体在金属管内腔中流动，另外一种流体在流道与金属管之间的空腔中流动。

换热器基板上注塑形成的流道可根据需要布置为双螺旋形或单螺旋形。当换热器基板上注塑形成的流道呈双螺旋形布置时，换热器基板侧面上注塑形成的流道进、出口和金属管进、出口均处于换热器基板的一侧；当换热器基板上注塑形成的流道呈单螺旋形布置时，换热器基板侧面上注塑形成的流道进、出口和金属管进、出口分别处于换热器基板的内、外两侧。

换热器基板侧面上注塑形成的流道进、出口和金属管进、出口根据需要可制成金属嵌件嵌接式结构。换热器基板侧面上注塑形成的流道进、出口和金属管进、出口根据需要均可制成阴螺纹接口或阳螺纹接口。换热器基板上注塑形成的流道上可注塑形成多处小凸体，以支架金属管在流道内处于合适的位置并同时起到扰流作用。

装设于换热器基板流道内的金属管根据需要可呈单管或多管并联式布置，当呈多管并联式布置时，多管在进、出口处合并为单管。

五、附图说明及实施例：

以下将结合附图对本发明的技术方案做进一步的技术描述，附图1是按本发明的技术方案所制造的换热器，流道呈双螺旋布置、沿换热器基板平面方向的剖面示意图：图中展示换热器基板、金属管、流道关系及接头布置在换热器基板一侧的结构示意；附图2是按本发明的技术方案所制造的换热器，流道呈单螺旋布置、沿换热器基板平面方向的剖面示意图：图中展示换热器基板、金属管、流道关系及接头布置在换热器基板一侧的结构示意；附图3是换热器制成双层复叠结构、流道内金属管呈单管布置、沿换热器横截面方向的剖面示意图。图中各符号的说明如下：1-换热器基板，2-金属管，3、4-注塑形成的金属管进出口，5、6-注塑形成的流道侧进出口，7-密封垫片，8-密封螺母，9-流道，10-小凸体，11-盖板。图中实线及箭头代表腔侧流体及其流动方向；图中虚线及箭头代表管中流体及其流动方向；图中连接螺纹没有画出。

参照附图，一根或者多根金属管2布置在注塑形成的换热器基板1上的流道9内，为提高换热效果，流道9内可注塑时形成多处小凸体10以支架金属管2处于合适位置并起到扰流作用。

换热器基板1上可注塑形成金属管2侧进出口3、4和流道侧进出口5、6，密封垫片7套在金属管2上，密封螺母8压紧密封垫片7从而形成管侧密封。

换热器基板1可多层复叠焊合从而形成复叠式结构，层与层之间流道可根据需要串联或者并联。

按照本发明的技术方案，由于注塑时一次形成流道与复杂的接头，加之塑料价格低廉，因之与金属制成的普通套管式换热器相比，材料成本与加工成本均大幅度降低；由于注塑时流道尺寸可根据实际需要设计且一次形成扰流支撑，因之换热性能优于普通的套管式换热器；由于塑料的导热性能远远低于金属材料，因此本技术方案的实施例结构紧凑，而且比普通的套管式金属换热器节约能源。

对应于本技术方案，其焊接方法有两种：第一种，在换热器基板1的流道9内装好金属管2后，将基板与基板或盖板压合在一起，通过超声波加热使需焊合面受热熔化后加压静置形成焊缝；第二种，在装好金属管2的两块换热器基板1之间或在换热器基板1与盖板11间置一加热的金属板，待需焊合面同时被金属板加热至表面熔化后，撤开金属板迅速将两需焊合面压合在一起，从而完成焊合过程。

Claims

1.一种塑料焊合套管式换热器其特征是由耐80℃以上温度的热熔性塑料，如聚丙烯、ABS、尼龙等经注塑形成换热器基板，在换热器基板的一面上注塑形成换热器的流道，金属管布置于换热器基板上的流道内，换热器基板的侧面注塑形成金属管的进出口及流道进出口，在流道内装好金属管的换热器基板上再焊合一块盖板，从而使换热器基板上的流道与装在流道中的金属管形成套管式关系；工作时一种流体在金属管内腔中流动，另外一种流体在流道与金属管之间的空腔中流动。

2.按权利要求1所述的一种塑料焊合套管式换热器其特征是换热器基板上注塑形成的流道可根据需要布置为双螺旋形或单螺旋形；当换热器基板上注塑形成的流道呈双螺旋形布置时，换热器基板侧面上注塑形成的流道进、出口和金属管进、出口均处于换热器基板的一侧；当换热器基板上注塑形成的流道呈单螺旋形布置时，换热器基板侧面上注塑形成的流道进、出口和金属管进、出口分别处于换热器基板的内、外两侧。

3.按权利要求1所述的一种塑料焊合套管式换热器其特征是换热器基板侧面上注塑形成的流道进、出口和金属管进、出口根据需要可制成金属嵌件嵌接式结构。

4.按权利要求1所述的一种塑料焊合套管式换热器其特征是换热器基板侧面上注塑形成的流道进、出口和金属管进、出口根据需要均可制成阴螺纹接口或阳螺纹接口。

5.按权利要求1所述的一种塑料焊合套管式换热器其特征是换热器基板上注塑形成的流道上可注塑形成多处小凸体，以支架金属管在流道内处于合适的位置并同时起到扰流作用。

6.按权利要求1所述的一种塑料焊合套管式换热器其特征是装设于换热器基板流道内的金属管根据需要可呈单管或多管并联式布置，当呈多管并联式布置时，多管在进、出口处合并为单管。

7.按权利要求1所述的一种塑料焊合套管式换热器其特征是当换热器需制成多层复叠结构时，在流道内装好金属管的换热器基板上，焊合一块在流道内装好金属管的换热器基板，如此重复，在最后一块流道内装好金属管的换热器基板上再焊接一块盖板或焊接一块流道内不装金属管的换热器基板，已焊合好的多层复叠式换热器，根据需要层间可连成串联式或并联式结构。

8.按权利要求1所述的一种塑料焊合套管式换热器的制造方法其特征是其焊接方法有两种：第一种，在换热器基板1的流道9内装好金属管2后，将基板与基板或盖板压合在一起，通过超声波加热使需焊合面受热熔化后加压静置形成焊缝；第二种，在装好金属管2的两块换热器基板1之间或在换热器基板1与盖板11间置一加热的金属板，待需焊合面同时被金属板加热至表面熔化后，撤开金属板迅速将两需焊合面压合在一起，从而完成焊合过程。