專利名稱：一種塑料焊合套管式換熱器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種塑料焊合套管式換熱器及其制造方法，屬于工程傳熱學(xué)
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的套管式換熱器通常是由直徑不同的兩根金屬管套在一起，利用金屬管壁將需要換熱的冷熱兩種流體分開。工作時，一種流體在內(nèi)管空腔中流動，另一種流體在兩管之間的空腔中流動。在中低壓力換熱領(lǐng)域，這樣的換熱器存在以下三個方面的不足第一、由于金屬的導(dǎo)熱性能良好，為了避免能量損失，有時甚至需要在套管外包敷絕熱材料，因此就不能將多根套管緊緊的布置在一起，從而導(dǎo)致?lián)Q熱器體積龐大且結(jié)構(gòu)松散；第二、金屬材料密度大、價值高，所以換熱器比較笨重而且造價昂貴；第三、對應(yīng)于較大的換熱面積，換熱器要由多段套管組成，各段套管兩端均需連接接頭和密封，因此結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。
三、發(fā)明的目的本發(fā)明的目的就是要克服普通套管式換熱器存在的上述不足，提供一種既具有良好的換熱性能，同時體積緊湊、生產(chǎn)效率高、造價較低的塑料焊合套管式換熱器的技術(shù)方案及其制造方法。
四
發(fā)明內(nèi)容
一種塑料焊合套管式換熱器由耐80℃以上溫度的熱熔性塑料，如聚丙烯、ABS、尼龍等經(jīng)注塑形成換熱器基板，在換熱器基板的一面上注塑形成換熱器的流道，金屬管布置于換熱器基板上的流道內(nèi)，換熱器基板的側(cè)面注塑形成金屬管的進(jìn)出口及流道進(jìn)出口，在流道內(nèi)裝好金屬管的換熱器基板上再焊合一塊蓋板，從而使換熱器基板上的流道與裝在流道中的金屬管形成套管式關(guān)系；當(dāng)換熱器需制成多層復(fù)疊結(jié)構(gòu)時，在流道內(nèi)裝好金屬管的換熱器基板上，焊合一塊在流道內(nèi)裝好金屬管的換熱器基板，如此重復(fù)，在最后一塊流道內(nèi)裝好金屬管的換熱器基板上再焊接一塊蓋板或焊接一塊流道內(nèi)不裝金屬管的換熱器基板，已焊合好的多層復(fù)疊式換熱器，根據(jù)需要層間可連成串聯(lián)式或并聯(lián)式結(jié)構(gòu)，工作時一種流體在金屬管內(nèi)腔中流動，另外一種流體在流道與金屬管之間的空腔中流動。
換熱器基板上注塑形成的流道可根據(jù)需要布置為雙螺旋形或單螺旋形。當(dāng)換熱器基板上注塑形成的流道呈雙螺旋形布置時，換熱器基板側(cè)面上注塑形成的流道進(jìn)、出口和金屬管進(jìn)、出口均處于換熱器基板的一側(cè)；當(dāng)換熱器基板上注塑形成的流道呈單螺旋形布置時，換熱器基板側(cè)面上注塑形成的流道進(jìn)、出口和金屬管進(jìn)、出口分別處于換熱器基板的內(nèi)、外兩側(cè)。
換熱器基板側(cè)面上注塑形成的流道進(jìn)、出口和金屬管進(jìn)、出口根據(jù)需要可制成金屬嵌件嵌接式結(jié)構(gòu)。換熱器基板側(cè)面上注塑形成的流道進(jìn)、出口和金屬管進(jìn)、出口根據(jù)需要均可制成陰螺紋接口或陽螺紋接口。換熱器基板上注塑形成的流道上可注塑形成多處小凸體，以支架金屬管在流道內(nèi)處于合適的位置并同時起到擾流作用。
裝設(shè)于換熱器基板流道內(nèi)的金屬管根據(jù)需要可呈單管或多管并聯(lián)式布置，當(dāng)呈多管并聯(lián)式布置時，多管在進(jìn)、出口處合并為單管。
五
及實(shí)施例以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的技術(shù)描述，附圖1是按本發(fā)明的技術(shù)方案所制造的換熱器，流道呈雙螺旋布置、沿?fù)Q熱器基板平面方向的剖面示意圖圖中展示換熱器基板、金屬管、流道關(guān)系及接頭布置在換熱器基板一側(cè)的結(jié)構(gòu)示意；附圖2是按本發(fā)明的技術(shù)方案所制造的換熱器，流道呈單螺旋布置、沿?fù)Q熱器基板平面方向的剖面示意圖圖中展示換熱器基板、金屬管、流道關(guān)系及接頭布置在換熱器基板一側(cè)的結(jié)構(gòu)示意；附圖3是換熱器制成雙層復(fù)疊結(jié)構(gòu)、流道內(nèi)金屬管呈單管布置、沿?fù)Q熱器橫截面方向的剖面示意圖。圖中各符號的說明如下1-換熱器基板，2-金屬管，3、4-注塑形成的金屬管進(jìn)出口，5、6-注塑形成的流道側(cè)進(jìn)出口，7-密封墊片，8-密封螺母，9-流道，10-小凸體，11-蓋板。圖中實(shí)線及箭頭代表腔側(cè)流體及其流動方向；圖中虛線及箭頭代表管中流體及其流動方向；圖中連接螺紋沒有畫出。
參照附圖，一根或者多根金屬管2布置在注塑形成的換熱器基板1上的流道9內(nèi)，為提高換熱效果，流道9內(nèi)可注塑時形成多處小凸體10以支架金屬管2處于合適位置并起到擾流作用。
換熱器基板1上可注塑形成金屬管2側(cè)進(jìn)出口3、4和流道側(cè)進(jìn)出口5、6，密封墊片7套在金屬管2上，密封螺母8壓緊密封墊片7從而形成管側(cè)密封。
換熱器基板1可多層復(fù)疊焊合從而形成復(fù)疊式結(jié)構(gòu)，層與層之間流道可根據(jù)需要串聯(lián)或者并聯(lián)。
按照本發(fā)明的技術(shù)方案，由于注塑時一次形成流道與復(fù)雜的接頭，加之塑料價格低廉，因之與金屬制成的普通套管式換熱器相比，材料成本與加工成本均大幅度降低；由于注塑時流道尺寸可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計且一次形成擾流支撐，因之換熱性能優(yōu)于普通的套管式換熱器；由于塑料的導(dǎo)熱性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于金屬材料，因此本技術(shù)方案的實(shí)施例結(jié)構(gòu)緊湊，而且比普通的套管式金屬換熱器節(jié)約能源。
對應(yīng)于本技術(shù)方案，其焊接方法有兩種第一種，在換熱器基板1的流道9內(nèi)裝好金屬管2后，將基板與基板或蓋板壓合在一起，通過超聲波加熱使需焊合面受熱熔化后加壓靜置形成焊縫；第二種，在裝好金屬管2的兩塊換熱器基板1之間或在換熱器基板1與蓋板11間置一加熱的金屬板，待需焊合面同時被金屬板加熱至表面熔化后，撤開金屬板迅速將兩需焊合面壓合在一起，從而完成焊合過程。
權(quán)利要求
1.一種塑料焊合套管式換熱器其特征是由耐80℃以上溫度的熱熔性塑料，如聚丙烯、ABS、尼龍等經(jīng)注塑形成換熱器基板，在換熱器基板的一面上注塑形成換熱器的流道，金屬管布置于換熱器基板上的流道內(nèi)，換熱器基板的側(cè)面注塑形成金屬管的進(jìn)出口及流道進(jìn)出口，在流道內(nèi)裝好金屬管的換熱器基板上再焊合一塊蓋板，從而使換熱器基板上的流道與裝在流道中的金屬管形成套管式關(guān)系；工作時一種流體在金屬管內(nèi)腔中流動，另外一種流體在流道與金屬管之間的空腔中流動。
2.按權(quán)利要求1所述的一種塑料焊合套管式換熱器其特征是換熱器基板上注塑形成的流道可根據(jù)需要布置為雙螺旋形或單螺旋形；當(dāng)換熱器基板上注塑形成的流道呈雙螺旋形布置時，換熱器基板側(cè)面上注塑形成的流道進(jìn)、出口和金屬管進(jìn)、出口均處于換熱器基板的一側(cè)；當(dāng)換熱器基板上注塑形成的流道呈單螺旋形布置時，換熱器基板側(cè)面上注塑形成的流道進(jìn)、出口和金屬管進(jìn)、出口分別處于換熱器基板的內(nèi)、外兩側(cè)。
3.按權(quán)利要求1所述的一種塑料焊合套管式換熱器其特征是換熱器基板側(cè)面上注塑形成的流道進(jìn)、出口和金屬管進(jìn)、出口根據(jù)需要可制成金屬嵌件嵌接式結(jié)構(gòu)。
4.按權(quán)利要求1所述的一種塑料焊合套管式換熱器其特征是換熱器基板側(cè)面上注塑形成的流道進(jìn)、出口和金屬管進(jìn)、出口根據(jù)需要均可制成陰螺紋接口或陽螺紋接口。
5.按權(quán)利要求1所述的一種塑料焊合套管式換熱器其特征是換熱器基板上注塑形成的流道上可注塑形成多處小凸體，以支架金屬管在流道內(nèi)處于合適的位置并同時起到擾流作用。
6.按權(quán)利要求1所述的一種塑料焊合套管式換熱器其特征是裝設(shè)于換熱器基板流道內(nèi)的金屬管根據(jù)需要可呈單管或多管并聯(lián)式布置，當(dāng)呈多管并聯(lián)式布置時，多管在進(jìn)、出口處合并為單管。
7.按權(quán)利要求1所述的一種塑料焊合套管式換熱器其特征是當(dāng)換熱器需制成多層復(fù)疊結(jié)構(gòu)時，在流道內(nèi)裝好金屬管的換熱器基板上，焊合一塊在流道內(nèi)裝好金屬管的換熱器基板，如此重復(fù)，在最后一塊流道內(nèi)裝好金屬管的換熱器基板上再焊接一塊蓋板或焊接一塊流道內(nèi)不裝金屬管的換熱器基板，已焊合好的多層復(fù)疊式換熱器，根據(jù)需要層間可連成串聯(lián)式或并聯(lián)式結(jié)構(gòu)。
8.按權(quán)利要求1所述的一種塑料焊合套管式換熱器的制造方法其特征是其焊接方法有兩種第一種，在換熱器基板1的流道9內(nèi)裝好金屬管2后，將基板與基板或蓋板壓合在一起，通過超聲波加熱使需焊合面受熱熔化后加壓靜置形成焊縫；第二種，在裝好金屬管2的兩塊換熱器基板1之間或在換熱器基板1與蓋板11間置一加熱的金屬板，待需焊合面同時被金屬板加熱至表面熔化后，撤開金屬板迅速將兩需焊合面壓合在一起，從而完成焊合過程。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種塑料焊合套管式換熱器，由熱熔性塑料如聚丙烯、ABS、尼龍等經(jīng)注塑形成換熱器基板，在換熱器基板的一面上注塑形成換熱器的流道，金屬管布置于換熱器基板上的流道內(nèi)，換熱器基板的側(cè)面注塑形成金屬管的進(jìn)出口及流道進(jìn)出口，在流道內(nèi)裝好金屬管的換熱器基板上再焊合一塊蓋板，從而使換熱器基板上的流道與裝在流道中的金屬管形成套管式關(guān)系。本換熱器具有結(jié)構(gòu)緊湊、換熱性能好、價格低廉、制造簡單等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B29C65/18GK1920462SQ200510043148
公開日2007年2月28日 申請日期2005年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月25日
發(fā)明者黨坤選, 路英梅 申請人:路英梅