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CN100351600C - 板式热交换器的装置 - Google Patents

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CN100351600C
CN100351600C CNB038220393A CN03822039A CN100351600C CN 100351600 C CN100351600 C CN 100351600C CN B038220393 A CNB038220393 A CN B038220393A CN 03822039 A CN03822039 A CN 03822039A CN 100351600 C CN100351600 C CN 100351600C
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Abstract

本发明涉及一种板式热交换器的装置，它连接到该板式热交换器用来形成它的一部分的系统中。该板式热交换器具有传统的结构，其中板(2)相互平行，这些板构成了组件(1)，在它们之间限定出流动通道。组件(1)的最外部板(2a、2b)在每个短端上部分地由板元件(6a、6b)来盖住，这些板元件基本上位于组件(1)的宽度内，设置成最靠近该系统的板元件(6a)具有装配元件的通孔(7)，这些装配元件可以从上面插入到孔(7)中，因为板(2)形成有凹口(8)。在每个短端上也具有一些夹紧件，这些夹紧件有效地作用在板元件(6a、6b)之间，并且用来形成对称夹紧力和把组件(1)保持在一起。

Description

板式热交换器的装置
技术领域
本发明涉及一种板式热交换器的装置。
背景技术
在许多应用中，希望提供板式热交换器，该交换器可以直接安装到这样的系统中，该热交换器用来形成该系统的一部分。这是这样的情况，例如该系统是发动机，板式热交换器是机油冷却器。
允许介质(在这些介质之间可以进行热交换)沿着相反方向进行流动、即所谓的逆流公知为面向要冷却的介质提供有效冷却。逆流的公知替换方式是所谓的交叉流动，但是交叉流动导致较差的热交换。
板式热交换器总体上包括一些板，这些板以一个位于另一个的顶部进行叠置，从而与相关的装配元件一起形成组件。为了把这种公知的板式热交换器直接安装到板式热交换器用来形成它的一部分的系统中，它具有一些固定件，这些固定件常常是固定凸耳或者类似物，这些固定凸耳或者类似物从该组件的外侧伸出。这意味着，除了实际组件所占住的空间之外，板式热交换器占了额外的空间。而且，从强度的观点来看，这种公知的组件不理想，因为在固定凸耳连接到板式热交换器的位置上和其它位置上，振动可以导致疲劳失效。这种组件的优点是，这种板式热交换器中的短侧被露出，因此在这种板式热交换器中可以使用逆流原理。这不是具有例如公开在SE-B-462763中的板式热交换器的情况。板式热交换器用来直接安装到该板式热交换器用来形成它的一部分的系统中。它没有占用除组件所需要的空间之外的空间，而且在板式热交换器和该系统之间具有可靠密封。但是，短侧靠近冷却介质的加入口，并且这种板式热交换器不能使用逆流原理。
因此，在提供装置来把板式热交换器牢牢地、直接地固定到该板式热交换器用来形成它的一部分的系统中的空间中、同时在板式热交换器和该系统之间保持可靠密封时，同时在板式热交换器所占住的空间基本上不大于由一些板所形成的组件所占住的空间的情况下提供机会使板式热交换器使用逆流原理时，存在问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种板式热交换器的装置，该交换器可以直接连接到该板式热交换器用来形成它的一部分的系统中，它所占住的空间基本上不大于实际组件所占住的空间，同时提供机会使板式热交换器利用逆流和交叉流动。这个目的在上述那种装置中可以实现，该装置包括细长的组件，该组件由相互平行的板形成，在这些板之间限定出分别用于第一介质和第二介质的通道，组件的最外部的板在它们的相应短端上具有板元件，这些板元件部分地盖住短端，设置成最靠近该系统的板元件具有用来装配组件的通孔和至少一个构成了通到用于其中一种所述介质的集流通道的开口的通孔，其特征在于，板元件基本上位于组件的宽度内，这些板的边缘部分设置有凹口，因此装配元件可以从上面插入到用来装配组件的通孔中。
而且，本发明提供这样的优点，在板式热交换器和该系统之间产生可靠密封。
附图说明
在下面，参照附图来更加详细地解释本发明的优选实施例，在这些附图中：
图1a-1c示出了本发明优选实施例的示意图，其中
图1a示出了从上面倾斜看去的、本发明的板式热交换器；
图1b示出了从下面倾斜看去的、图1a中的板式热交换器；
图1c示出了短侧设置成最靠近观察者的、图1a中的板式热交换器，其中，局部以剖视图示出；
图2a-2b示出了本发明的板式热交换器的第二实施例的示意图，其中
图2a示出了从上面倾斜看去的板式热交换器；
图2b示出了短侧设置成最靠近观察者的、从上面倾斜看去的、图2a中的板式热交换器，其中，局部以剖视图示出；
图3a-3b示出了本发明的板式热交换器的第三实施例的示意图，其中
图3a示出了短侧设置成最靠近观察者的、从上面倾斜看去的、图3a中的板式热交换器，其中，局部以剖视图示出；及
图3b示出了从下面倾斜看去的、图3a中的板式热交换器；
图4示出了本发明的板式热交换器的第四实施例。
具体实施方式
在图1a中，1总体上表示板2的细长组件，传统上，该组件以在现有技术中公知的方法使这些板2相互平行地制造而成，这些板在它们之间限定出通道，这些通道中的每第二个用来输送冷却介质流，而这些通道中的其它通道用来输送散热介质流。
在组件的每个短端上，最外部的板2a、2b由总体上是平坦的板元件6a、6b来形成，这些板元件大部分位于组件的宽度内。在装配时，板元件6a设置成最靠近系统，而板式热交换器设置成形成该系统的一部分，该板元件6a具有通孔7，从而借助合适的装配件把组件1连接到该系统中的空间中。为此，组件形成有凹口8，因此这些装配件可以从上面插入到这些孔7中。
图1b示出了位于板元件6a中的通孔9。总之，这些孔9在每个板元件6a中形成了一个开口，从而在组件1中形成一些集流通道10，而这些通道10连通到组件1中的通道中，并且设计来输送散热介质流。
在每个短端上，具有夹紧件11，该夹紧件可以有效地作用在板元件6a、6b之间，并且沿着集流通道10的中心轴线进行延伸。夹紧件11用来产生对称的夹紧力并且把组件1保持在一起，并且用来抵消这样的压力：当使用该板式热交换器时，该压力作用在板元件6b上。
根据在图2a-2b中所示出的本发明的第二实施例，夹紧件12绕着中心线布置成横向倒置，因此顶部上的夹紧件11和夹紧件12通过对称的夹紧力使组件1保持在一起。这些板2还设置有突出部13，当这些板2在组件1内以一个位于另一个的顶部上进行叠置时，这些突出部直接位于相互的上面。这些突出部13部分地以成对的方式包围夹紧件12，即一些突出部13安装在夹紧件12的每一侧上。这意味着，这些夹紧件12也用来给这些板2进行导向，因此当在组件1中进行叠置时，它们直接安装在相互的上面，并且相对于相互不会滑动。
根据图3a-3b中的第三实施例，这些夹紧件12独自地形成对称的夹紧力。因此，在这个实施例，每个板元件6a中只有一个通孔9可以形成通到集流通道10中的开口。但是，应该知道的是，在这个实施例中，这些开口也可以由若干通孔9形成，如在前面所描述的实施例一样。
在优选实施例中，夹紧件11是具有螺母的螺栓。在这个实施例的一个替换方式中，夹紧件由系杆形成，该系杆被压紧并且在它安装在组件1中之后被焊接。在优选实施例中，夹紧件12是管子，但是在其它实施例中，它们可以由具有螺母的一些杆或者螺栓形成。
在本发明的优选应用中，板式热交换器由油冷却器形成，而该系统由发动机形成，冷却介质是冷却剂，要冷却的介质是机油。在板式热交换器的应用中，组件1安装到发动机本体上的壳体内，合适的装配元件如螺栓和螺母从上面插入通过孔7。在应用优选实施例的本发明时，机油通过两个集流通道10中的一个从发动机本体流入到组件1中，沿着板式热交换器的纵向流过用来输送油流的一些通道，并且通过第二集流通道10返回到发动机中。组件1被封装到壳体中，该壳体的内部与用来输送冷却剂流的通道相连通。
组件1还用来使冷却剂在组件1的短端内进行流动，在该组件1的集流通道10内，使机油返回到发动机中，因此冷却剂沿着与机油通过这些通道(它们用来输送冷却剂流)的流向相反的方向进行流动，并且在组件1的相对短端处流出来。
在使用期间，板元件6a-b和夹紧件11-12用来吸收作用在板式热交换器上的一些力，因此在板式热交换器和该板式热交换器可以直接连接到其中的发动机之间得到可靠的密封。此外，板元件6a-6b大部分位于组件的宽度内，这意味着，与组件所占住的空间相比，板式热交换器的宽度基本上不占更多的空间，同时可以使用逆流原理来进行有效的热交换。
在图4中，与图1a-3b中的板元件6b相对应的、最远离该系统的板元件14b成形成沿着第一方向提供延伸部，该延伸部与热交换器1的板2b的主平面相平行并且平行于热交换器的纵向。板元件14b从热交换器的短边缘、向着热交换器板2b的中心向内地进行延伸。
此外，板14b如此成形以提供了延伸部，该延伸部向着热交换器板2b的中心沿着第二方向增大，该第二方向平行于热交换器1的板2的主平面并且垂直于热交换器的纵向。
这些板元件的延伸部使最远离该系统的热交换器板2b得到了加强，从而减少了板由于疲劳所引起的破裂，其中这种疲劳是由压力和/或压力脉冲所引起的，而该压力和/或压力脉冲借助把油供给到集流通道10(图1c)内来形成。
图4所示的实施例的板元件14b的尺寸大小和延伸部是举例。在一些实际的实施例中，根据热交换器的实践和破裂实验来选择沿着所述第一和第二方向的加强延伸部。此外，当选择板元件14b的延伸部时，最好至少把沿第二方向的延伸部保持到最小，从而不会妨碍冷却剂沿着板式热交换器1的纵向进行流动。
可以以不同的方式来提供这种加强。在图4所示的实施例中，板元件14b构成了图1a、1c、2a、2b和3a所公开的板元件6b的扩展形式，即板元件14b形成为一个这样的零件，该零件起着集流通道10的盖和夹紧件11的邻接件(未示出在图4中)作用。
作为一个替换方式(未示出)，以板的形状来提供加强，该板被定尺寸和成形成借助叠置或者借助合适地安装在板元件6b上来连接到板元件6b上。
这些替换方式的共同点在于，借助焊接使这些板元件6b、14b和加强板(未示出)连接到远离该系统的热交换器板2上。
在一个实施例中，加强板的厚度被选择成基本上与设置在热交换器板2的表面上的突出部16的高度相同。
在图4中，最邻近该系统的板元件14a设置有折叠或者加强边缘15，从而使板元件14a得到加强，并且防止它由于机油供给到集流通道10(图1c)中所产生的压力而进行弯曲。
应该知道，根据参照图4在上面所描述的不同替换方式具有加强作用的一些实施例可以与参照图1a-3b所描述的不同实施例进行结合。

Claims (11)

1.一种板式热交换器的装置，它连接到一系统上，该装置包括细长的组件(1)，该组件由相互平行的板(2)形成，在这些板(2)之间限定出分别用于第一介质和第二介质的通道，组件(1)的最外部的板(2a、2b)在它们的相应短端上具有板元件(6a、6b；14a、14b)，这些板元件部分地盖住短端，设置成最靠近该系统的板元件(6a)具有用来装配组件(1)的通孔(7)和至少一个构成了通到用于其中一种所述介质的集流通道(10)的开口的通孔(9)，其特征在于，板元件(6a、6b)基本上位于组件(1)的宽度内，这些板(2)的边缘部分设置有凹口(8)，因此装配元件可以从上面插入到用来装配组件(1)的通孔(7)中。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在每个短端处，具有至少一个夹紧件(11、12)，该夹紧件有效地作用在板元件(6a、6b)之间，它至少部分地由组件(1)来包围，并且用来形成对称的夹紧力。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，一夹紧件(11)沿着每个集流通道(10)的中心轴线进行延伸，并且完全由组件(1)来包围。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述至少一个夹紧件(11)沿着每个集流通道(10)的中心轴线进行延伸，并且完全由组件(1)来包围。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在每个短端处具有至少一个夹紧件(12)，它只是一部分被组件(1)所包围。
6.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述至少一个夹紧件(12)只是一部分被组件(1)所包围。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在每个短端处具有沿着每个集流通道(10)的中心轴线进行延伸并且全部由组件(1)来包围的夹紧件(11)及具有只是一部分由组件(1)来包围的至少一个夹紧件(12)。
8.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述至少一个夹紧件(11、12)包括：沿着每个集流通道(10)的中心轴线进行延伸并且全部由组件(1)包围的夹紧件(11)及只是一部分由组件(1)来包围的夹紧件(12)。
9.如权利要求1-8中任一所述的装置，其特征在于，用来装配组件(1)的通孔(7)位于组件(1)的宽度内。
10.如权利要求1-8中任一所述的装置，其特征在于，布置成最远离该系统的、所述板元件中的一个沿着第一方向进行延伸，该第一方向平行于所述最外部板(2b)中的一个的主平面，并且平行于热交换器的纵向，因此所述板元件使所述最外部板(2b)在靠近集流通道(10)的区域内得到加强，并且防止板(2)破裂或者变形。
11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，布置成最远离该系统的、所述板元件中的一个沿着第一方向进行延伸，该第一方向平行于所述最外部板(2b)中的一个的主平面，并且平行于热交换器的纵向，因此所述板元件使所述最外部板(2b)在靠近集流通道(10)的区域内得到加强，并且防止板(2)破裂或者变形。
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