CN203744779U - 热交换器 - Google Patents
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Abstract
一种用于冷却油的热交换器（1），包括：多个盘状传热板(2’,2’’,2n)，所述传热板(2’,2’’,2n)逐个堆叠，以限定用于冷却剂和油的更替通道(25,26)；固定板（3），该固定板的一侧组装至堆叠的传热板的一侧，而另一侧固定至一独立元件；开口(21,24,31,32,33,34)，所述开口穿过传热板(2’,2’’,2n)和穿过固定板(3)，限定了与堆叠的传热板之间的更替通道(25,26)相通的油和冷却剂通道；其中，在设置于所述固定板（3）上的用作冷却剂入口的开口(31)上设有滤网（4）。
Description
技术领域
本发明涉及热交换器，特别涉及堆叠板式油热交换器。
背景技术
例如，从 EP0828980B1知晓由盘状板建造的热交换器比如油冷却器。在这种热交换器中，该板具有弯曲的边缘和单独的板，所述单独的板在顶部逐个堆叠，并且边缘重叠。介质比如，待冷却的油和冷却剂经由管道分配在热交换器中，并且板限定用于两种不同的流体的更替通道。通常，整个油冷却器是拧在壳体上（例如，在利用固定板的过滤器的壳体上），并且分配板在油冷却器和固定板之间一体成型。有时在分配板中设置孔以分配两种流体（冷却剂和油）。
还知晓将扰流子用于腔内，比如专利DE102011016625A1中所述；由于所述扰流子的波纹交错形状提供防渗路径，使得所述扰流子的尺寸能通过相邻板和腔增加冷却剂/冷却器的热交换。
这些已知方案有一些缺点，由于更换通道的尺寸有限，即使扰流子存在，碎屑，如金属或无机切屑，可以进入通道，阻隔液体通道，随之而来的是损失热交换器效率；在油冷却器的特定实施例中，由于另一方面，油管道设有油过滤器，这类碎屑可能仅由水带来。
本发明的一个目的是，提供一种简单、合理且低价的方案，以克服上述现有技术缺陷。
上述目的通过独立权利要求中包含的本发明的特征而实现。从属权利要求勾勒出本发明的优选和/或尤其优选的方面。
发明内容
具体地，本发明提供一种用于冷却油的热交换器，包括：
多个盘状传热板，所述传热板逐个堆叠，以限定用于冷却剂和油的更替通道；
固定板，该固定板的一侧组装至堆叠的传热板的一侧，而另一侧固定至一独立元件；
开口，所述开口穿过传热板和穿过固定板，限定了与堆叠的传热板之间的更替通道相通的油和冷却剂通道；
其中，
在设置于所述固定板上的用作冷却剂入口的开口上设有滤网。
由于这样的方案，最终，所述滤网保持冷却剂带来的碎屑或任何其它危险物质，避免阻塞冷却剂通道，特别是在最后的扰流子的附近。
本发明的另一方面在于，在所述固定板的一侧上，设有围绕用于冷却剂入口的开口的轴向凹槽，所述凹槽接收所述滤网。
优选地，轴向凹槽设置在所述固定板面向所述堆叠板的一侧上。
这种方案使所述滤网和所述固定板之间一体成型以及组装步骤可靠且简易。实际上，所述凹槽使所述滤网能正确定位在所述固定板上，此外，如果在所述板上设有焊接材料，在所述固定板和所述堆叠板之间的铜焊步骤中，在不对所述固定板进行任何不恰当移动的情况下，所述滤网也焊接在所述固定板凹槽上。
本发明的另一方面提供轴向凹槽和滤网，所述轴向凹槽和所述滤网的尺寸为，在所述滤网固定位置，所述滤网完全位于所述固定板的外部阻碍物之下。
因为所述滤网组装在所述固定板上不出现突出部，这种方案使所述固定板和所述堆叠板方便组装，并且使所述组装的热交换器方便组装在独立元件上。因此，得到的带有设置在所述凹槽上的滤网的固定板展示了面向所述堆叠板和/或在所述堆叠板对面的光滑侧，确保所述元件之间的均匀接触。
本发明的另一方面在于，所述固定板包括互相连接的至少两块板，其中在设置于所述至少两块板上的用于冷却剂入口的至少一个开口上设有滤网。
有利地，在至少一块板面向所述相邻板的一侧上设有围绕用于冷却剂入口的开口的至少 一个轴向凹槽，所述滤网的尺寸适于组装在所述轴向凹槽上。
这种方案能改进面向所述堆叠板和/或面向所述单独元件的固定板侧的平面性，均匀度和平滑度；因此，在对得到的固定板的外侧没有任何几何学限制的情况下，滤网可以在所述至少两块板之间一体成型。
本发明的另一方面在于，所述滤网包括相互交错的金属纤维，孔隙度在0.05 mm和0.5 mm之间。
由于这种结构，虽然所述滤网由便宜的材料和技术制成，但其确保适合保持尺寸能阻碍冷却剂通道的碎屑和固体物质的孔隙度。
本发明的另一方面在于，所述滤网焊接在所述固定板上。
这种方案避免滤网移动和/或变形的任何风险，在后一种情况下，所述变形可以因冷却剂流体带来的固体碎屑对所述滤网的快速冲击引起。由于所述滤网焊接在所述固定板上，焊接的元件施加的周向限制防止滤网的变形和/或移动。
优选地，所述滤网由不锈钢制成，所述固定板和盘状传热板由铝制成。
本发明的另一方面在于，所述滤网为扁圆形。
这种方案使滤网的形状简单，避免由于滤网在所述固定板上的正确定位导致的任何问题。
附图说明
通过结合附图阅读以下非限制性方式阐释的说明，本发明的进一步特征和优点将清晰呈现，其中：
图1为根据本发明的热交换器的透视图。
图2为根据本发明构造的热交换器的俯视图。
图3为沿图2所示的轴A-A的过滤单元的剖面图。
图4为根据本发明构造的热交换器的仰视图。
具体实施方式
图1至4所示的热交换器1为用于油的热交换器，特别是用于通过冷却水进行热交换使内燃机冷却的运载工具的油热处理的热交换器。
该热交换器有板体2和固定板3组成。
所述板体2包括若干传热板2’, 2’’, 2n，所述传热板为盘状，称为板基座211’, 211’’, 211n，弯曲件212’, 212’’, 212n从所述基座的周向轮廓融合，包围所述板基座211’, 211’’, 211n；实际上，每块盘状传热板可以为穿孔薄片状金属，由高导热材料，比如铝制成。在板基座211’, 211’’, 211n的区域上，设有四个抽孔，其中两个朝外部弯曲件212’, 212’’, 212n的方向突出，并且相对于这两个抽孔，另外两个朝相反方向突出。
所述板2’, 2’’, 2n以交错方式相互堆叠，使得彼此相对并朝彼此延伸的抽孔能保持接触。在图3上，所述堆叠板2’, 2’’, 2n在其组装位置，并且朝彼此延伸的相邻板的抽孔以及外部相邻弯曲件接触，从而，获得通孔21, 24以及独立腔25, 26。实际上，所述得到的孔21,24和各板的所述外部弯曲件212’, 212’’, 212n闭合所述相邻板的外部弯曲件限定所述得到的腔25,26；所述腔可选地与孔21和孔24相连，使得任何腔邻接与不同孔相通的腔。
在图3上，展示了用于水通道的孔21和用于油通道的孔24，因此，每个用于水通道的腔25与用于油通道的腔26相邻，如下文所述，在所示剖视图的对立侧上，存在其它两类孔，一类用于水通道，一类用于油通道。
在得到的腔25,26上，设有扰流子251,261。这些已知的扰流子具有波纹和交错的形状，用于改善腔内的流体和与所述流体接触的堆叠板之间的热交换。
设置在所述板体2的两端上的所述堆叠板分别被基板213和顶板214闭合。所述基板213展示了与其它堆叠板相似的形状，并且外部弯曲件与堆叠板弯曲件212’, 212’’, 212n对应，并且四个孔与所述堆积板的抽孔分别轴向对齐。所述板213的厚度比上述堆叠板的厚度更高，并且与其它板堆叠在一起，所述基板213仅具有两个抽孔，朝最后的堆叠板突出，其它两个孔不朝外部弯曲件的对侧变形，以确保平面侧朝向如下所述的固定板3。所述基板确保板体2加固。在所述板体2的另一端上，设有顶板214，所述顶板214为扁平状，不穿孔，尺寸适于闭合最后的腔和最后的堆叠板限定的开口。
所述堆叠板2’, 2’’, 2n，所述基板213和所述顶板214通常通过相互铜焊在其接触表面，通常，组成盘状堆叠板的片状金属包括三层：中间层由热交换材料，即，铝，制成，外层由焊接材料制成。一旦板在其最终固定位置上，组装件置于烤箱上，液化各板上存在的焊接材料，使元件彼此焊接在其接触点上；所述焊接能密封如上所述获得的腔和孔。
在所述基板213的外侧上，例如，如上所述，通过铜焊，组装由铝制成的所述固定板3，所述固定板3由彼此组装在一起（例如通过铜焊）的两个板3’, 3’’组成；两块板都包括四条通道31, 32, 33, 34，所述通道31, 32, 33, 34与从堆叠板2’, 2’’, 2n得到并且包括在基板213上的孔轴向对齐，所述通道31为水入口，所述通道32为水出口，而所述通道33为油入口，并且所述通道34为油出口（参见图4）。
进一步，所述固定板设有特定形状36和固定孔37，用于固定所述固定板，并且因此，将所述热交换器固定在独立的元件，比如过滤器壳体，发动机或运载工具托架/元件上。在所述的优选实施例中，组成固定板的板3’, 3’’具有相同的形状，即相同的外部形状36以及相同的固定孔37，本发明的可选的实施例可以提供多于两块组成固定板3的板。
根据本发明，水入口上设有滤网4；根据优选实施例，所述滤网4设置在凹槽35上，所述凹槽35设置在所述板3’’面向相邻板3’的一侧，使得凹槽35夹在两块板3, 3’之间。
根据本发明的可选实施例，所述凹槽35置于一块板3’, 3’’的相对于与相邻板接触的面的外表面上。
可选地，仅一块板可以组成固定板3，在这种情况下，轴向凹槽35可以设置在所述板的一侧上，即，在面向所述堆叠板的2’, 2’’, 2n一侧上或在对侧上。
在所有所述可选实施例上，所述凹槽35可以在其中固定滤网4，并且滤网不超出板3’外部阻碍物，这样，两块板3’, 3’’的接触或所述固定板和独立元件（过滤器壳体、发动机、运载工具等等）之间或所述固定板和所述堆叠板之间的接触不受滤网存在的影响。
进一步可选地，取决于所述元件的形状，可以省略所述凹槽35，在该情况下，所述滤网组装在冷却入口孔上的固定板侧。
所述滤网4为圆形，并且焊接在圆形凹槽35上。可选地，所述滤网4可以由不锈钢制成，孔隙度在0.05 mm和0.5mm之间，优选0.5 mm。可选地，所述滤网可以包括相互交错的金属纤维，并且得到的孔隙度如上所述。
工作时，油经由油入口33进入，穿过设置在所述堆叠板2’, 2’’, 2n上的孔（未展示），然后进入油腔26，并且经由扰流子261流向从所述堆叠板2’, 2’’, 2n得到的出口孔24；同时，水经由设置在固定板3上的水入口31进入，全部穿过滤网4，由于该通道，所述滤网4保持任何碎屑以及任何类型的固体材料，使得纯化的水流入所述热交换器内，避免阻塞适当的通道路径。在穿过所述滤网4之后，所述水穿过设置在所述堆叠板2’, 2’’, 2n上的孔21，并且进入水腔25，经由扰流子251流向从所述堆叠板2’, 2’’, 2n得到的出口孔（未展示）。
由于水和油通道经由各自相邻的腔，所述堆叠板能使这两种液体进行热交换。
最后，水将经由出口通道32流出，而油将经由通道34流出。出口通道32和通道34都设置在所述固定板3上。
本发明可以有各种修改和变型，所有修改和变型皆属于本发明的范畴。
例如，本发明可以应用于敞开式热交换器，其中所述堆叠板仅限定流体，即油，的腔，而所述板的外表面限定的腔和外壳包括另一流体，即，冷却剂。在这种情况下，所述滤网设置在所述热交换器的外壳上，使得在整体上，所述滤网也作为在独立元件上的热交换器的固定元件。
本发明的另一等同的修改可以由以下事实组成：所述热交换器也作为用于油过滤器的承载部件。
此外，所有细节都可由其他技术等同要素所替代。
在实践，所使用的材料以及形状和尺寸，都可按需改变，而不脱离权利要求的保护范围。
Claims (10)
1. 一种用于冷却油的热交换器（1），包括：
多个盘状传热板(2’, 2’’, 2n)，所述传热板(2’, 2’’, 2n)逐个堆叠，以限定用于冷却剂和油的更替通道(25, 26)；
固定板（3），该固定板的一侧组装至堆叠的传热板的一侧，而另一侧固定至一独立元件；
开口(21, 24, 31, 32, 33, 34)，所述开口穿过传热板(2’, 2’’, 2n)和穿过固定板(3)，限定了与堆叠的传热板之间的更替通道(25, 26)相通的油和冷却剂通道；
其特征在于，
在设置于所述固定板（3）上的用作冷却剂入口的开口(31)上设有滤网（4）。
2. 根据权利要求1所述的热交换器（1），其特征在于，所述固定板（3）的一侧设有轴向凹槽（35），所述轴向凹槽（35）围绕用于冷却剂的所述开口（31），所述凹槽用于接纳所述滤网（4）。
3. 根据权利要求2所述的热交换器（1），其特征在于，所述轴向凹槽（35）设置在所述固定板（3）面向所述堆叠板(2’, 2’’, 2n)的一侧上。
4. 根据权利要求2所述的热交换器（1），其特征在于，所述轴向凹槽（35）和所述滤网（4）的尺寸为：在滤网固定位置上，所述滤网完全处于所述固定板（3）的外部阻碍物下。
5. 根据权利要求1所述的热交换器（1），其特征在于，所述固定板（3）包括彼此相连的至少两块板(3’, 3’’)，其中在设置于所述至少两块板(3’, 3’’)上的用于冷却剂的至少一个开口(31’, 31’’)上设有滤网（4）。
6. 根据权利要求5所述的热交换器（1），其特征在于，至少一个轴向凹槽(35)设置在至少一块板(3’’)面向相邻板(3’)的一侧，所述至少一个轴向凹槽(35)围绕用于冷却剂入口的所述开口(31’’)，所述滤网(4)的尺寸适于组装在所述轴向凹槽上。
7. 根据权利要求1所述的热交换器（1），其特征在于，所述滤网(4)包括相互交错的金属纤维，孔隙度在0.05 mm和0.5 mm之间。
8. 根据权利要求1所述的热交换器（1），其特征在于，所述滤网（4）焊接在所述固定板（3）上。
9. 根据权利要求1所述的热交换器（1），其特征在于，所述滤网(4)由不锈钢制成，并且所述固定板（3）和盘状传热板(2’, 2’’, 2n)由铝制成。
10. 根据权利要求1所述的热交换器（1），其特征在于，所述滤网（4）为扁圆形。
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