TWM270342U - Improved structure of shell and tube heat exchanger - Google Patents

Description

M270342 、創作說明（1) 【新型所屬之技術領域】 本創作係有關一種殼管 指一種具有同型式製作的端 封閉元件及導流元件進行熱 流向路徑設定組裝，以及千 路充份接觸進行熱交換的殼 【先前技術】 式熱交換器結構改良，特別是 蓋，可依實際配裝需求，利用 交換器之出、入水端暨冷卻水 鳥形排列管路使得冷媒易與管 管式熱交換器。 一，5知應用於空調設備之熱交換器，其結構如第一圖所 ' 匕括具有冷媒進、出口管91、Θ2的中空管體9，内 ==叹有多數提供冷卻水流經之管路93 ;且該管體^的二 端刀別固定方式設置有一端蓋94、95，端面開設有孔941 ，通1，前述多數管路93 ; 一具有隔板963區隔成二個水 室的端蓋96，且二個水室分別單獨設置一進水口 961及出 M2以固定方式裝在前述管體9的一端，管體g的另 端則以固定方式組裝一内凹蓋壁的迴流端蓋97，形成具組 裝方向性限制的冷卻水流向設定之熱交換器，即該冷卻水 ，入進水口 9 61配置的水室後，由所對應之管路μ進入， 並在管路93末端利用迴流端蓋97使其向上流注入對應具出 水口 962之水室連通的管路，而由出水口 962流出，形成冷 JP K 〃IL路徑，並在迴流路徑的管路g 3中與注入在管路9 3 外側的冷媒獲得熱交換。惟前述習知結構/，、由於該位於管 ^9側之端蓋96、97係不同的型式結構，必需分別開模 取，形成製作成本較高以及將來庫存管理、售後服務的 複雜度與困擾，而且習知熱交換器的進、出水具有方向性

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限制，導致實際組裝時 換，而具有拆裝困難、 水專困擾。 配管方向不同 防水迫緊材需 時，須拆裝端蓋互 更換以及容易產生漏 因 利案， 有非平 在各水 有同心 需呈90 然而因 上方， 向皆可 度的左 非如其 【新型 而有業者 此專利前 面的彎曲 室設置進 圓排列的 度的位差 熱對流關 以符合熱 配管，採 上、右下 所預期者 内容】 開發中 案雖揭 隔板區 水口或 通孔連 組裝， 係，必 對流的 用近似 折衷做 ’反而 華民國新型 露利用相同 隔出二個互 出水口；對 通管體内管 如此才能形 須把進水口 最佳排列方 於上、下配 法，因此在 可能較習知 專利公告 型式製作 不連通的 應管路二 路之端蓋 成冷卻水 設在下方 式；但該 置而設計 熱交換的 結構更差 第295252號專 的端蓋，其具 水室，並分別 端在端面開設 ，且該二端蓋 的回水通路。 ，出水口設在 專利為顧及雙 成與地面呈45 效能上實際並 的可能。 本創作之主要目的，在解決上述缺失，避免缺失存在 ’本創=利用二相同之端蓋與管體組裝時，不受方向性限 fj t、组裝’可大幅度降低成本降低，以及提昇熱交換效能 為達上述之目的，本創作之殼管式熱交換器結構改良 ^利用具有同型式二端蓋，可依實際配裝需求，直接利用 導流元件對二端蓋進行封阻其隔板開設的連通孔的選擇， 與封阻元件的選擇組裝在未受導流元件封阻連通孔之端蓋 設定為回水端，形成冷卻水流向設定，配合該端板之通孔

M270342 創作說明（3) 2路2 T鳥形排列，★冷媒可在管體内順暢的流動與管 政/ Y…父換；以達到不受方向性限制之組裝便利、成本 ‘二:J 乂換性效能佳；同日寺，利用調整導流元件鎖裝之 旦ς + ，即調整連通孔的封阻區，使得可通過的冷卻水 ί系t舳如此即可在冬季水溫較低時，仍可獲得穩定的冷 媒糸統熱交換運作效能。 【實施方式】 構改=芩=第三〜十圖所示，係本創作殼管式熱交換器結 寸、成二雜Γ結構包括一中空之管體1 ;以固定方式結合於 _二端之端板21、22及端蓋31、32封閉，·多數個 裝在刖述端芸3 1 、3 ?丨v %中、人欠 及導流元件57、52 冷部水流向之封閉元件41、42 ^，所提之管體1，在中空内側設置多數排 第亚t壁適當位置設置有冷媒入口 12及冷媒出口 13，如 弟二圖所示。 該固定封阻於前述管體！二端之端板21、22，在端面 上開設有多數個通孔23，分別對應前述設置在中空管體1 内之管路u相連通’這些通孔23對應端蓋31、32之隔板託 :分成二個通孔群24、25，以配合形成冷卻水流向路徑； 爾述通孔23的排列開言史’係採用三角型（千鳥型）排列， 如第三及七圖所示，如此…提供—利於冷媒注入後在 各管路11間流動’而使得冷媒與各管路u間獲得較大的有 效熱交換面積與效能。 該固定封阻於管體1二端端板21、22外側之端蓋31、

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M270342 四 '創作說明（4) 32，可配合封閉元件41、42 而界定出二端蓋31、32之其 端，形成冷卻水的流動路徑 及八圖所示，含有在口徑内 水口 34，以及將前述進水口 35，該隔板35係為常態不封 有一中空且開設有連通孔3 7 一貝穿端盍3 1、3 2壁面之組 不同長度之導流元件51或52 蓋31、32之腔室36中，設定 蓋31或32，如第十圖所示， 水端之端蓋32或31作用，如 多數個封閉元件41、42 端之鳊盍31或32，進行進水 如第四圖所示，在一具體實 42係直接採用一般的螺絲， 當然也可以採用其它如塞件 ，而輕易的達到封阻作用； 水管的對應方向，在另端之 的鎖裝封阻形成回水端的設 蓋。 及導流元件51、52選擇組裝， 一為進、出水端，另一為回水 設定；該端蓋31、32，如第三 側開設有螺紋之進水口 3 3及出 3 3及出水口 3 4予以區隔之隔板 閉之隔板35設計；進一步，具 之腔室3 6，該腔室3 6 —側端由 孔38與外部連通，如此即可由 ，利用組孔38選擇組裝於二端 該連通孔3 7不封阻為回水端端 或封阻連通孔3 7設定為進、出 第九圖所示。 ’主要在配合前述設定為回水 口 3 3及出水口 3 4之封阻組裝； 施例結構中，該封閉元件41、 但不因此對本創作形成限制， 或具阻水性材料製成元件使用 如此，可根據實際安裝時與配 端蓋3 1或3 2由封閉元件4 1、4 2 定，不需繁瑣的拆裝更換二端

32組ί數^ ΐ 4元件51、52，主要在配合前述二端蓋31、 二^ 、丨弋二端蓋31、32之其一為回水端端蓋3丨或“， #、、、、出水端之端蓋3 2或3 1 ;該導流元件5 j、5 2，,

M270342 四、創作說明（5) 第四及六圖所示，在—具體實施例結構中， 絲使用，但不因此對本創作彡 私用螺 匕如基件或具阻水性材料萝忐 用-、 % 丁十衣成7L件使用；前述二導浠 5」' 52係為w長度，導流元件51長度 Γ:;即:巧用其不等長度的選擇組裝，因此導流元二 ，，且衣—鈿盍31或32之其一，獲得對於連通孔W形成不 阻設疋為回水端端蓋31或32，如第十圖所示 件51組裝在二端蓋31或u夕甘 士上 ± "L 70 AW之其一，封阻連通孔37設定為進 、出水鈿之端盍3 2或3 1作用，如第九圖所示。 ' 關於本創作前述具體實施例結構，在其具體組成盘設 定冷卻水流向路炉，士主失刀结一 _ 、 办 位 明 > 肤弟二〜六圖所示，該中空内側 設置多數排列管路η $总_， 山、丄 L η 一 -、s硌11之官體1，二端分別由一端板2封閉； 一 ^，型ί 士別裝在二側端板2外側之端蓋31、32，其中 一端盍31設定為進、出水端，即設定為進、出水端之端蓋 31的隔板35 :係利用導流元件51鎖裝於腔室36完全封阻連 通孔37 ’如第四及六圖所示，使得進水口 33及出水口 34被 兀全的區隔’並分別對應該區隔範圍内端板2的二個通孔 群24、25 ·’而另一端蓋32則設定為回水端，其進水口 33， 及出水口 34’利用前述封閉元件41、42鎖裝封阻，同時該 隔板35之腔室36’由一短導流元件52封組其組孔38’ ，但 不封阻腔室36’之連通孔37，，如第四及六圖所示，如此即 可在端盍3 2内利用未封阻之連通孔3 7，，形成一冷卻水的 回流路徑’如第六圖所示。 當冷卻水由一端蓋3 1的進水口 3 3注入後，該端蓋3 1之

第9頁 M270342 四、創作說明（6) 隔板35受到導流元件51的鎖装封阻，使得全數冷卻水均透 過端板2之通孔群25及管路11流到設定為回水端之端蓋32 ，此端蓋3 2的進水口 3 3 ’與出水口 3 4，被封閉元件4 1、4 2鎖 裝封阻，使得冷卻水在後續注入水壓作用下，利用連通孔 37流穿過隔板35，至上方，再透過管路丨丨及端板2的通孔群 24回流到端蓋31的出水口 34端，再由出水口 34向外排流， 形成一冷卻水循環流向路徑；又前述該冷卻水循環流向路 徑，在流經管體1内之管路11階段，適與管體丨由冷媒入口 1 2注入冷媒進行熱交換運作，該冷媒在注入管體1時，由 於管路11係採三角型（千鳥型）排列，如第七圖所示，使 付管路11與冷媒接觸面積相當均勻，且符合熱傳學理之 Counter flow的原則，可獲得更佳的熱傳交換效能。 — 又本創作前述具體實施例的殼管式熱交換器結構，在 實際的運作上，亦可根據實際負載需求進行熱交換能力的 調整，如在冬季水溫較低時，可利用調整該設定為進 '出 水端之端蓋3 1上的導流元件5 1位置，來確保冷媒系統的穩 定度；即將該導流元件51調整其鎖裝入腔室36之深度位置 ’將連通孔3 7進行部份性旁通，使得可通過的冷卻水量減 少’如此即可獲得在冬季水溫較低下仍可獲得穩定的冷媒 系統熱交換運作效能。 本創作所提供的殼管式熱交換器結構改良，務須確實 瞭解此處所宣佈的實施例係用來解釋而非用來過度限制本 創作的申請專利範圍，未在此處所述的其它實施例與申請 ’均視為在本創作的範圍内。在此亦務須確實瞭解，雖然

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第11頁 M270342 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 第一圖係習知熱交換器之結 第二圖係專利前案熱交換器 圖。 第三圖係本發明之立體結構 第四圖係本發明一具體實施 第五圖係本發明一具體體實 第六圖係本發明一具體體實 圖。 第七圖係本發明端板之通孔 第八圖係本發明端蓋與導流 第九圖係本發明一端蓋與長 第十圖係本發明一端蓋與短 【主要元件符號說明】 本創作主要元件代表符號： 1 —管體 1 2 —冷媒入口 2 1、2 2 —端板 24、25 —通孔群 33、33’ 一 進水口 3 5、3 5 ’ 一隔板 37、37’ 一連通孔 4 1、4 2 —封閉元件 習知主要元件代表符號： 構圖。 之通孔暨管路與冷媒流向示意 圖。 例之組裝示意圖。 施例之組裝完成立體圖。 施例之冷卻水流向路徑示意 暨管路排列示意圖。 元件之組裝示意圖。 導流元件組裝之不意圖。 流元件組裝之示意圖。 1 —管路 1 3 —冷媒出口 2 3 —通孔 31、32 —端蓋 34、34’ 一出水口 3 6、3 6 ’ 一腔室 3 8、3 8 ’ 一組孔 5 1、5 2 —導流元件

第12頁 M270342 91 圖式簡單說明 9 —管體 9 2 —冷媒出口管 9 4、9 5 —端板 9 7 —回流端蓋 9 6 1 —進水口 9 6 3 —隔板 冷媒進口管 93 —管路 9 6 —端蓋 941 —孔 96 2 —出水口

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Claims (1)

1. M270342 五、申請專利範圍 1、 一種殼管 一管體，中空 冷媒注入管及送出 裝在前述管體 應前述管路連通； 裝在前述管體 與一出水口；及 對應前述二端 元件； 其中： 該裝在管體二 置一未完全封閉的 多數個導流元 用以界定二端蓋之 端蓋隔板被完全封 擇性冷卻水流向路 2、 如申請專 構改良，其中該裝 的端蓋組裝。 3、 如申請專 構改良，其中該端 有連通孔之腔室， 外部連通，提供導 阻與不封阻之其一 端的端板， 二 對 式熱交換器結構&白 ..4^ , ^ , t lL 傅改良，其結構包括： 内側排列有多I总μ Q ^ & 管· 夕数官路，且在管體配置有 端面開設有多數個通孔 二端暨端板外側的 叫的端盍，含有一進水口 盖之其一的i隹 進尺口與出水口封阻的封閉 端的端蓋，在浩、+、 隔板；及 則述進水口及出水口間設 件，分別對廂& β 1 Μ α…剐迷二端蓋之隔板鎖裝， 不封閉為回水端端蓋十 徑=出水端之端蓋，形成可雙向選 」ί Ξ第1項所述的殼管式熱交換器結 官肢二端的端蓋，係採用同型式成蜇 ^範，第1項所述的殼管式熱交換器結 直未7〇全封閉的隔板具有一中空且開設 ^腔室一端由一貫穿端蓋壁面之組孔與 流元件的選擇鎖裝控制前述連通孔的封 組態。

   、申請專利範圍 4、如申請專利範圍第2項所其 構改良，其中該隔板之連通孔可 f=式熱交換器結 ::通孔的孔徑封阻改變，以調整= = 交換圍!,;：：或4項所述的殼管式熱 流元件所構成。/、中°亥¥观凡件係由長度不相同之二導 構改所述的殼管式熱交換器結 的隔板鎖裝而完全封門、：：較長者，在對應-端蓋之其-端”用組裝於以ΐ通孔’以界定該端蓋為進、出水 構改【：專利範圍第5項所述的殼管式熱交換器結 一的隔板錯I 流元件長度較短者，在對應二端蓋之其 蓋作連通孔1界定該端蓋為回水端端 搂对3ί申請專利範圍第5項所述的殼管式熱交換器結 製成^件U ΐ導流元件可為螺絲、塞件、具随水性材料 t 3 2申請專利範圍第5項所述的殼管式熱交換器結 製成=件i1該封閉元件可為螺絲、塞件、具阻水性材料