热交换单元制造技术

一种热交换单元，包括多个传热件，其由金属薄板制成预定形状，相互平行整体地组成一个整体，所述每个传热件至少在其一部分上设置有一个传热面，该传热面具有分别接触第一和第二热交换流体的相对表面；多个使所述第一热交换流体流过的第一间隙部分，和多个使所述第二热交换流体通过的第二间隙部分，这些间隙部分交替地设置在相邻两个传热面之间；以及相互分开地设置的一个第一开口和一个第二开口，该第一开口与所述第一间隙部分连通，使第一热交换流体从所述第一间隙部分流入和流出，该第二开口与所述第二间隙部分连通，使第二热交换流体从所述第二间隙部分流入和流出， 其中： 所述每个传热件做成长方形，在其各个侧面有多个预定宽度的平直部分； 所述多个传热件中，其间设置有所述第一间隙部分的两个相邻传热件在平直部分的所述第二开口侧防水密封地线焊在一起，其间设置有所述第二缝隙的相邻两个传热件在平直部分第一开口侧防水密封地线焊在一起，相邻两个传热件在所述第一开口侧是封闭的；及 多个组合起来的传热件在所述第一开口侧插入一个端板的安装孔内，所述安装孔的形状大体与在所述第一开口侧上的组合起来的所述多个传热件的端部形状相同，所述多个传热件沿所述安装孔焊接在所述端板上。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种热交换单元，包括多个传热件，这些传热件由金属薄板制成，彼此平行组合并形成一体，本专利技术尤其涉及一种可以在热交换器元件之间引入高压热交换流体的热交换单元。图8所示的常规热交换器100包括一个主体101，一对垂直设置在该主体101内的分离壁102，多个设置在该对分离壁102之间的板式传热件103，多个使传热件103保持预定间隔以形成通道110的隔板104，以及一对隔壁105，其用于支承传热件103和隔板104以便分别限定出加热流体和非加热流体的独立流动通道。总的来说，具有上述结构的常规板式热交换器中使用的传热件103具有一种不规则的预定模式，它以相对的表面作为热交换流体接触的热交换表面。通过利用压制成型设备对金属薄板进行压制成型，使具有这种不规则预定模式的传热件103已经投入实际使用中。在具有上述结构的常规热交换器中，传热件103通过具有衬垫功能的隔板104以小间距相互平行设置。当沿传热件103相对表面流动的热交换流体之间存在有大压差时，热交换流体之间的压差可能使隔板104发生变形，因此不能够使热交换流体很好地相互分隔，导致传热件103之间的距离不正常地变化。这类问题使热交换不能有效地进行。此外，还存在的问题是不能够在传热件之间的通道内引入高压热交换流体。为了实现上述目的，本专利技术第一方面的热交换单元包括多个传热件，其由金属薄板制成预定形状，相互平行且整体地形成一个整体，所述每个传热件至少在其一部分上设置有一个传热面，该传热面具有分别接触第一和第二热交换流体的相对表面；多个使所述第一热交换流体流过的第一间隙部分，和多个使所述第二热交换流体流过的第二间隙部分，这些间隙部分交替地设置在相邻两个传热面之间；及相互分开设置的一个第一开口和一个第二开口，该第一开口与所述第一间隙部分连通，使第一热交换流体从所述第一间隙部分流入和流出，该第二开口与所述第二间隙部分连通，使第二热交换流体从所述第二间隙部分流入和流出，其中所述每个传热件做成长方形，在其各个侧面有多个预定宽度的平直部分；所述多个传热件中，其间设置有所述第一间隙部分的两个相邻传热件在平直部分所述第二开口侧处防水线焊在一起，其间设置有所述第二缝隙的相邻两个传热件在平直部分第一开口侧防水线焊在一起，相邻两个传热件在具有所述第一开口的那一侧是封闭的；及多个组合起来的传热件在所述第一开口侧插入一个端板的安装孔内，所述安装孔的形状大体与在所述第一开口侧的组合起来的所述多个传热件的端部形状相同，所述多个传热件沿所述安装孔焊接在所述端板上。根据本专利技术第一方面，由金属薄板制成的多个传热件以预定的间隔彼此平行地布置，并在除让热交换流体流入整个联合体的第一和第二开口之外的外周边部分焊接在一起，接着在具有第一开口的那一侧将联合体焊接到端板上，以便使端板包围第一开口。因此能够将多个传热件组合在一起形成一个没有使用任何隔板的联合体。不使用隔板可以增加面对传热件之间的间隙的传热面积，并尽可能增大热交换流体的开口面积。此外，传热件组合结构的强度增加，因此解决了热交换流体之间压差大的问题。传热件之间的距离可以保持恒定不变，因此保证热交换性能均匀。此外，传热件直接焊接在一起，以便传热件联合体可以安装在端板的一个单个安装孔内。因此能够简化端板的结构，从而便于制造热交换单元。第一和第二开口以适当形式彼此分开的状态可以通过端板来保证，从而能够提高热交换单元的设计自由度。因此，可以按照要求的方式在热交换单元内设置热交换流体入口和出口。在本专利技术的热交换单元的第二方面中，可以采用一种使所述端板由多个支架件构成的结构，所述支架件连接成其中心有一个用做所述安装孔的中空部分的形状。根据本专利技术的第二方面，该端板具有这样组合成的结构，其中多个支架件连接成其中心有一个用做所述安装孔的空间部分的形状。因此，不用去除端板的一部分材料也可以制造端板，该部分材料对应于形成安装孔的那部分材料，因此可以有效利用端板的材料。因此，生产成本显著减少，生产效率提高。在本专利技术热交换单元第三方面中，该端板的厚度可以比传热件厚度的两倍还大。根据本专利技术第三方面，该端板具有足够的厚度，比传热件的厚度的两倍还大，因此能够容易通过焊接工艺使底板即端板和传热件与焊接材料组合在一起，形成一个完整的联合体，从而提供极好的焊接加工性。此外，这些传热件和端板能够彼此牢固地连接在一起，从而提高焊接接头的强度，避免产品缺陷如泄漏流体。在本专利技术的热交换单元的第四方面中，采用了一种结构，其中其间具有所述第一间隙部分的第一对传热件在平直部分所述第二开口侧处防水线焊在一起，其间具有所述第一间隙部分的第二对传热件在平直部分所述第二开口侧处防水线焊在一起，接着所述第一对传热件和所述第二对传热件在平直部分所述第一开口侧处防水线焊在一起，形成一个联合体；所述每个第一间隙部分用做所述第一和第二热交换流体中高压流体的流动通道。根据本专利技术的第四方面，其间具有所述第一间隙部分的第一对传热件在平直部分所述第二开口侧处防水线焊在一起，其间具有所述第一间隙部分的第二对传热件在平直部分所述第二开口侧处防水线焊在一起，接着第一对传热件和第二对传热件在具有所述第一开口侧的预定区域处防水线焊在一起，形成一个联合体，以便第一间隙部分用做高压热交换流体的流动通道。更具体而言，其间具有第一间隙部分的传热件通过线焊形成了一个焊接接头，以便焊接接头接收流动通过第一间隙部分的高压热交换流体。因此，能够保证传热件联合体以焊接接头的高强度线焊在一起，以便承受高压热交换流体。能够保证焊接在一起的传热件具有足够的强度。此外，高压热交换流体流动通过第一间隙部分，对传热单元施加压力，使具有第一间隙部分那一侧的传热单元的焊接边缘部分相互紧密接触。这就不需要显著提高具有第一间隙部分那一侧的传热单元焊接接头的强度，因此降低了制造成本。在本专利技术热交换单元的第五方面中，端板可以设置在至少具有一个凹槽的每个相对表面上，并沿安装孔形成，有预定的深度，所述凹槽至少有一个用做焊接操作的焊接槽。根据本专利技术的第五方面，端板设置在至少具有一个凹槽的安装孔周边，以便在端板和每个传热件之间至少形成一个槽形空间，用做焊接操作的焊接槽。因此能够利用焊接槽形成焊接接头，从而避免发生焊接缺陷，保证焊接部分具有足够的强度。焊接操作可以方便地以一种适当的方式进行。图5示出了将传热件插入本专利技术的实施例的热交换单元端板内的状态示意图；图6示出了传热单元彼此连接形成一个联合体的状态透视图；图7示出了本专利技术实施例的热交换单元端板后侧结构示意图；以及图8示出了传统热交换器的横剖示意图。如附图说明图1-7所示，本专利技术实施例的热交换单元1包括多个传热件10和一个端板20。每个传热单元10由金属薄板做成预定形状，并具有一个能够使相对两面分别与热交换流体即第一和第二热交换流体接触的传热面11。端板20有一个具有预定形状的安装孔21。传热件10彼此平行并整体地组合形成一个联合体。组合的传热单元10的联合体端侧插入端板20的安装孔21内。传热件10和端板20焊接在一起构成热交换单元。长方形的金属薄板经过用预定压制成型装置(未示出)压制成型，而在金属薄板中央形成传热面11，在金属薄板各侧形成环绕传热面11的平直部分12。上述每个传热面11都是一个具有最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：松崎丰明，
申请(专利权)人：株式会社聚源，
类型：发明
国别省市：