CN1334434A - 板式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种板式换热器,其中密封件(4)用以下方法机械地各自固定在相互密封的板片(1,1’)中的一个板片上:将与密封件(4)作成一个整体的并在其纵向长度上呈间隔布置的弹性内接头(25)压入在板片(1,1’)的对应孔(26)内。本发明的任务是对于这种型式的板式换热器提出一种简单的使密封件机械固板片上的解决方案,这种方案能够使密封件可靠地固定住,但使密封件移去又不成问题。解决此任务的方法是使此内接头(25)的横断面小于孔(26)的通道横断面,但在周边的多个位置处又突出此通道横断面,或者是使孔(26)的边缘设计成一个指向内接头(25)的插入方向的卷边(27)。

Description

板式换热器

本发明涉及一种板式换热器，它由按照权利要求1和6的前序部分所述的相互前后布置的并组合成一个板叠的板片组成。

在将板式换热器的板片悬挂在机架里并压紧成一个板叠之前，必须先将密封件固定在槽内，这样在装配时对板片的操作就会更容易。固定密封件的一种已知方法是将其粘结入槽内，其中粘结材料对于密封效果本身并没有什么作用，而是用于位置恰当地固定在板片上。这种粘结技术有些缺点。就是在涂覆粘结剂之前必须将槽内清洗掉例如油和油脂的残留物，以便不会损害粘结效果。接着则必须涂覆上粘结剂本身。所有这些在时间上是相当紧张的。即使在对换热器进行维护保养时，若要换一个密封件，也会出现一些问题。为此必须将旧的密封件除去，然后清除掉槽内的粘结剂。而且只有在此前将粘结连接破坏之后，才能够例如在清洗作业之后在拆卸后的换热器上检查槽底和密封件。

由于这些缺点，而且事实上在某些技术领域内，例如医药和日用品方面都尽可能避免使用粘结剂，因此所开发的板式换热器都是使密封件机械固定在板片上的，而不是用粘结剂固定的。在相关技术中一种已知的用于无粘结剂固定密封件的方法是将与密封件作成一体的弹性内接头或者突起放入在板片里具有对应的孔的压配座里。

按照GB 2 071 303A，GB 2 075 656 A和EP 0 134 155A1所述，内接头相对于孔有一个这样的过盈，以使其能容易压入孔内，又容易拉出。同时应保证密封件可靠地就地固定。这种方案带来了问题，因为内接头和密封件作为异形铸件都有公差变动。若内接头的径向过盈过大，那就可能使内接头很难压入孔里或者根本就压不进去。若成功进入了孔里，那么在去除密封件时，例如在检查和清洗时，就得将内接头撕断了，因而必须用一个新的密封件来代替。

有关内接头径向尺寸的公差问题用一种在EP 0 039 229 A2中所建议的板式换热器来解决。此处，内接头具有布置在密封件侧面并与密封件作成一体的隔板，内接头由此向下伸出。穿过此隔板有一个盲孔在内接头里。为了使密封件固定，经由板片上对应于内接头的孔使内接头定好位。然后将销钉或类似工具装入此盲孔里，然后由于压力而使内接头伸展到销钉上，从而使其大大变薄而且能够毫无困难地插入孔里。在去掉销钉之后，内接头又收缩到其原始尺寸，用这种方法就使内接头穿过孔的端部扩展至一个从下面盖住此孔的头部。因而使密封件可靠地固定在板片上。此种技术的缺点是必须要有压入此内接头的工具。此外在检查或者维护保养时要取下密封件，那就会出现上面所述的后果。

最后由EP 0 123 379 B1已知有一种板式换热器，其中密封件借助于与其作成一体的弹性突起固定在板片上，这些突起啮入在槽底的对应孔里。孔的设计应使其有一个插入和拉出部位，在此部位里这些突起就可以与孔的边缘无卡住地自由移入和移出此孔里。这些突起可以从此部位转移至孔的一个阻塞部位，在此部位上，这些突起进入孔里或者又从孔里出来的运动受到了由于在突起和孔边缘之间的压紧而造成的强烈的阻挡，其中由于密封件的弹性(受压性)突起就可以从插入和拉出位置转移至阻塞位置，反之亦然。

本发明的任务是对于按此种类形式的板式换热器提供一种简单的使密封件机械固定在板片上的解决方案，它能够使密封件可靠地固定住，但使密封件移去又不成问题。

解决此项任务是通过一种具有权利要求1或者6所述特征的板式换热器来实现的。

根据按权利要求1所述的按本发明的解决方案是在内接头插入孔中时并不是压在内接头的整个圆周上，而只是局部地在那些内接头突出于孔的边缘的位置上。由于内接头的横断面小于孔的通道面积，因而在其它位置上在内接头的圆周和孔的边缘之间还有间隙。由于内接头有弹性，其压紧的材料则在此自由空间里就能够产生偏移，这就使这种压紧力减少并因而使内接头容易压入孔内。由于这种排挤的必然过程就使内接头在径向尺寸方面的超出公差得到很好的补偿，换句话说，可以用较大的径向过盈尺寸工作，这在现有技术中也是可能的。

对此在本发明的设计方案中这些孔具有一个多角形的通道横断面，而内接头有一个圆形的横断面，或者相反，内接头有一个多角形的横断面，而孔具有圆形横断面。

在本发明的一种有利的实施形式中，孔的边缘设计成指向内接头插入方向的卷边。这种孔结构具有各种不同的优点。相对于现有技术来说这样就增加了内接头和孔之间的接触面积。这就在优化本发明的变换关系方面主要特征时创造了更多的结构设计自由空间。此外由此使内接头容易进入孔内，因为内接头的端部在插入孔内时朝向孔边缘的一个环绕的圆角半径，这个半径是在制成卷边时自动形成的。这个圆角半径也允许在由内接头至密封件过渡处有一个圆角半径。这种圆角半径一方面在制造密封件时具有加工技术方面的优点，另一方面减少了当移动板片时在此位置上将内接头剪断的危险。

在本发明的其它改进方案里，若使内接头端部设计成锥形的，那就有利于使内接头容易地插入孔内。

按权利要求6所述的一种板式换热器的任务是通过以下方法解决的：孔的边缘设计成一个指向内接头插入方向的卷边。这种孔结构具有不同的优点。这样一方面增加了内接头和孔之间的接触面积。由此就可以在保持可靠地固定住密封件的情况下减少按当前技术所必需的内接头的径向过大尺寸。因而内接头就能够更容易地压入孔内并从里面拉出。另一方面，由于内接头插入孔里时朝向孔边缘处的一圈圆角半径，因而内接头就容易进入孔里，这种圆角半径是在制成卷边时自动生成的。该圆角半径也允许在由内接头至密封件的过渡处有一个圆角半径。这一方面在制造密封件时具有加工技术方面的优点，而且另一方面减少了当移动板片时在此位置上将内接头剪断的危险。

在按权利要求6所述的本发明的设计方案中内接头的横断面小于孔的通道横断面，但在圆周的多个位置处突出于此横断面。对此内接头可以具有多角形横断面，孔具有圆形横断面，或者相反，即孔具有多角形横断面，而内接头为圆形断面。根据本发明的这种改进方案，当内接头插入孔时就使内接头并不压紧在内接头的整个圆周上，而只是局部地在那些内接头突出于孔的边缘的位置上。由于内接头的横断面小于孔的通道面积，因而在其它的位置在内接头的圆周和孔的边缘之间还存在有间隙。由于内接头具有弹性，其压紧的材料则在此自由空间里就能够偏移，这就使压紧力减小并因而使内接头容易压入孔内。对于通过此卷边而加大的在内接头和孔边缘之间的接触面积来说这种排挤的必然过程是具有优点的，因而它在优化卷边面积和内接头的径向过大尺寸的变换关系时，或者换句话说，在优化目标时，即可靠地固定住密封件并且去除密封件又不成问题，创造了一个较大的结构设计的自由空间。

以下根据一个实施例和附属此实施例的图对本发明进行详细的说明。图示为：

图1：板式换热器的一个板片的示意俯视图，

图2：装入有密封件的板片边缘部位的立体剖视图，

图3：图2中A-A断面的放大图，附带表示了放置在上面的装入有密封件的第二个板片。

图4：图2中B-B断面的放大图，同样也附带表示了置于上面的装入有密封件的第二个板片，

图5：图2中C-C断面的放大图，同样也附带表示了置于上面的装入有密封件的第二个板片，

图6：图5中D-D断面的放大图，

图7：图5中E-E断面的放大图。

图1表示了一个板式换热器的板片1，它具有一个热交换面2，它由一个装入在周围槽3之内的由合成橡胶或由另一种弹性密封材料制成的密封件4包围住。在板1的角上有用于热交换介质的进出孔5-8。在所示的板片1里进出孔5，6由密封件4包围在里面，而在板片1前面和后面布置的在图1中未表示出的板片里的密封件则包围住进入孔和输出孔7和8。这样在连接成一个整体板叠的板片之间就交替地形成了用于一种放热介质的和一种吸热介质的流动通道。对于板式换热器对应于由目前技术所已知的构造，对此就不再需要作其它说明了。

密封件4并不使用任何一种粘结剂而固定在槽3里。为此在背向换热器面2的一侧有与槽设计成一体的止动件9，它布置在密封件4的周边上相互隔开适当的间距，并在密封件的侧面突出来。

这样一种止动件9就表示在图2里，该图立体表示了板片1一个边缘部位的剖视图。此处应该提到，在图2中由于考虑到是示意图就删去了第二块板片1’，它在图3至5的剖视图里是可以看见的。

由图2可见，槽3由一个从换热面2的水平处向下的内侧板10、一个槽底11和一个重又升起到换热面2的水平处的外侧板12形成，其中在外侧板12上连接了一个板片边缘13。该板片边缘13并不是平的，而是由交替地向上和向下以及向外敞开的横断面为梯形的通道14和15形成。在这情况下通道14的底部16位于槽底11的水平上。而通道15的底部17位于换热面2的水平上。板片边缘13的这种“波动”是这样形成的：由板片1的薄板坯形成的通道14向下压成了向槽3方向封闭的槽。因此在通道14的正面板18和槽3的外侧板12之间保留有搭桥19。在这搭桥19之下所形成的空腔20就使贯通至槽3的外侧板12的通道15在板片1的下面连接起来。

每个止动件9各自啮入在两个相邻的通道14里和一个位于其中间的通道15里。它经由一个伸展于其整个宽度上的隔板21与密封件4相连接，该隔板装在密封件4的上边缘里。这种隔板21的形状由图2是看不到的，但由图3和图4的横断面图示合起来看就展现了出来。由此得出，在通道15的底部17部位的隔板21要比在这两个通道14和槽3的外侧板12之间的搭桥部位里要薄些，也就是说隔板21在这些部位里加强了。为了接纳隔板21的这个加强部位，有止动件9啮入其中的通道14的搭桥与其余的搭桥相比较向下压入了此加强的值，从而使由此所形成的搭桥19.1的高度比搭桥19的较小。这种结构又从图3和4的综合观察中得出。

在隔板21上连接有两个凸肩22，它们在其指向密封件4的端部通过一个横向件23相互连结起来，就板片边缘13来说，在这横向件上向外连接有一个较薄的同样也与凸肩22连接的中间件24，其下面构成了隔板19的延长部分。

在内装状态时凸肩22位于对应的通道14内，而中间件24则停在位于这中间的通道15的底17上。尤其如图5得知，凸肩22的横断面应这样选择，从而使它们完全填满由板片1的通道14和其后布置的，或者针对图来说，是在其上面的板片1’的通道15所构成的六角形横断面，换句话说，它们呈形状连接地位于这些对应的相互对着的通道14和15里。由于通道14，15向外，也即对着周围是敞开的，因而止动件9可以在此方向上伸展，从而降低了热应力和机械应力，并因此避免了板边缘13的变形。

由图5结合图3可见，位于中间件24之上的板片1’的通道14的底部16在后面部位处升高了该中间件24的厚度，也就是说，它一定程度上从上面紧贴在中间件24上。由图3也可以看到，横向件23在装配状态下基本上就填满了在搭桥19下面所形成的空腔20。

所述的止动件9与盖住它的板片1，1’的形状连接的结构就使板片1，1’在板叠里的定位稳定，并且在与通常的设计于板片上的金属导向元件共同作用时就阻碍或者减少了工作时由于换热介质的内压而引起的板片1，1’在板片平面里的运动。

由于止动件9因而还有密封件4在前面所述的实施形式中都只是松松地置于板片1上，所以必须采取用于紧固的予防措施，以便使密封件在装配期间在平放着的处置时可靠地固定在槽3里。此外有一个与止动件9作成一体的内接头25，它从中间件24向下突出而且对于装配好的密封件4来说突出穿过板片1里的一个圆形孔26。该孔26的边缘设计为一个指向内接头25的插入方向的卷边27。由于卷边27而形成的孔边缘处的圆角半径就使内接头25容易插入进孔26里。同时内接头25在中间件24上的过渡部分同样可以设计有这样的圆角半径。这种结构一方面减小了作用在从孔26的边缘出来的内接头25上的剪切力，而且另一方面使制造更容易了，这是由于圆角半径在一个铸造模型里可以更好地实现。此外内接头25的尖部作成截锥状使其容易插入孔26内。

内接头25与孔26的圆形横断面不同，具有一个三角形的横断面，其中边棱29倒圆。这种结构在图6中看得最清楚。在此图中画出了一个包围住内接头横断面的圆28。该圆28的直径D1大于孔26的内径D2。但同时内接头25的横断面积小于孔26的通道横断面。

在装配密封件4时若将内接头25压入孔26内，那么由于其锥形头部和孔边缘本身处的圆角半径使其对中心。同时也使其进入孔26更容易。当继续压入内接头25时就使其在突出于孔26的内径之上位置处的材料受到压缩，在这种情况下此材料就是倒圆的边棱29。但由于其具有弹性，因而它可以在内接头25的横断面和孔内壁之间的自由空间里产生偏移。在图7里此自由空间用标号30表示。由于内接头25的材料因此在径向和轴向都具有流动的自由度，也就使内接头压入孔26里或者从孔26里拉出来都更容易。同时在孔26里为内接头25提供了必要的夹紧座，这种夹紧座由于用卷边27而形成的孔26具有较大的内壁面而又得到了改善。

Claims (10)

1.由相互前后布置并组合成一个板叠的板片组成的板式换热器，这些板片借助于一个各自在两个邻接的板片之间置入在一个周围槽内的弹性密封件交替地为放热介质和吸热介质形成封闭的通道，这些通道经由相互对中的板片的进入孔和输出孔可以用各自的介质供料，其中密封件各自在相互密封的板片中一块板片上用以下方法机械固定：使得与密封件作成一体的并在其纵向长度上间隔距离布置的弹性内接头压入到板片的对应孔内，其特征在于，内接头(25)的横断面小于孔(26)的通道横断面，但在周边的多个位置上突出于此通道横断面。

2.按权利要求1所述的板式换热器，其特征在于，内接头(25)具有一个多角形横断面，孔(25)具有圆形的横断面。

3.按权利要求1所述的板式换热器，其特征在于，孔(26)具有多角形的通道横断面，内接头(25)具有圆形横断面。

4.按上述权利要求之一所述的板式换热器，其特征在于，孔(26)的边缘设计成一个指向内接头(25)插入方向上的卷边(27)。

5.按上述权利要求之一所述的板式换热器，其特征在于，内接头(25)的顶部作成锥形的。

6.由相互前后布置并组合成一个板叠的板片所组成的板式换热器，这些板片借助于一个各自在两个邻接的板片之间置入在一个周围槽内的弹性密封件交替地为放热介质和吸热介质形成封闭的通道，这些通道经由相互对中的板片的进入孔和输出孔可以用各自的介质供料，其中密封件各自在相互密封的板片中一块板片上用以下方法机械固定：使得与密封件作成一体的并在其纵向长度上间隔距离布置的弹性内接头压入到板片的对应孔内，其特征在于，孔(26)的边缘设计成一个指向内接头(25)插入方向上的卷边(27)。

7.按权利要求6所述的板式换热器，其特征在于，内接头(25)的横断面小于孔(26)的通道横断面，但在周边的多个位置上突出于此通道横断面。

8.按权利要求7所述的板式换热器，其特征在于，内接头(25)具有多角形横断面，孔(26)具有圆形横断面。

9.按权利要求7所述的板式换热器，其特征在于，孔(26)具有多角形的通道横断面，内接头(25)具有圆形的横断面。

10.按上述权利要求6至9中任意一项所述的板式换热器，其特征在于，内接头(25)的顶部作成锥形的。

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