專利名稱：熱交換器的芯子用中空封條的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于冷卻高溫介質(zhì)的熱交換器的芯子。
背景技術(shù)：
在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中，有許多場合需要使用冷卻高溫介質(zhì)的熱交換器，比如車輛發(fā) 動機的中冷器就是要將超過20(TC的增壓空氣通過冷空氣或水進行冷卻；空氣壓縮機經(jīng)壓 縮后的空氣溫度有時也超過25(TC，在使用前必須用熱交換器進行冷卻；而有時高溫液體 也需要冷卻。 傳統(tǒng)的熱交換器的芯子如附圖5所示，這種傳統(tǒng)芯子上所使用的封條如圖9所示， 封條為實心的，截面大致呈長方形或正方形。采用這種傳統(tǒng)芯子的熱交換器在工作過程中 承受著很大的熱應(yīng)力負荷和機械負荷，尤其是在冷卻介質(zhì)持續(xù)地通過熱交換器而被冷卻介 質(zhì)(熱流體)僅是間歇地流過熱交換器的情況下，熱流體通道在熱流體流入?yún)^(qū)域一直經(jīng)受 著經(jīng)常的溫度突變，這樣會導(dǎo)致通過釬焊連接構(gòu)成的剛性熱交換器芯子的各個零件頻繁地 熱脹冷縮，導(dǎo)致熱交換器芯子上產(chǎn)生裂紋，尤其是在釬焊連接的地方比較嚴重，從而降低了 冷卻功率和產(chǎn)品的使用壽命。 因此，如何減少熱交換器芯子的熱應(yīng)力、延長使用壽命，成了行業(yè)內(nèi)需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型是為解決上述問題而提出的，其目的就是提供一種熱交換器的芯子用 封條，可降低熱應(yīng)力對芯子沖擊的影響。 為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是提供一種熱交換器的芯子用中空
封條，該封條與處于其上下方的隔板圍成流體通道，封條上開有孔，該孔沿封條的長度方向
貫穿封條。通過在封條上開孔的方式，來增加封條的柔性，可降低熱應(yīng)力的沖擊。 優(yōu)選地，孔最好開設(shè)于封條的中部，這種開孔方式有利于理想地增強封條的柔性。 封條上在孔的側(cè)部可以開設(shè)缺口，該缺口將孔與流體通道連通，以更有效地增強
封條的柔性。 而缺口應(yīng)位于封條的與所述流體通道相鄰的一側(cè)，這樣的話，缺口直接與流體通 道相對。 在一種優(yōu)選的實施方案中，孔可以為圓形孔，缺口為狹長口 。 進一步地，缺口的中心線可以與圓形孔的軸心線相交。 在另一種優(yōu)選方案中，孔可以為異形孔。 而異形孔也可以有多個，且各孔之間可以相互連通，也可以不連通。 優(yōu)選地，封條的外壁上最好開設(shè)有凹槽，以達到增強封條的柔性和降低溫度突變
的效果。
由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點將這種封條
3設(shè)置于熱交換器的芯子中，可使整個熱交換器的芯子柔性增強，特別是在熱流體流過的區(qū) 域，應(yīng)用這種封條的意義更明顯，這樣便可降低熱應(yīng)力的沖擊影響，避免在熱流體流入的區(qū) 域因溫度突變而導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋的現(xiàn)象。

附圖1為應(yīng)用按照本實用新型實施的封條的熱交換器芯子的立體分解圖； 附圖2為圖1所示芯子釬焊后的立體圖； 附圖3為圖2所示結(jié)構(gòu)的正視圖； 附圖4為圖3中所示A-A的剖視圖； 附圖5為傳統(tǒng)的熱交換器芯子的立體圖； 附圖6為圖3所示結(jié)構(gòu)的俯視圖； 附圖7為應(yīng)用按照本實用新型實施的封條的熱交換器芯子的局部剖面放大圖，圖
中顯示了五種不同形式的封條； 附圖8為圖7中所示M-M的剖視圖； 附圖9為傳統(tǒng)實心封條的放大正面圖； 附圖10-14顯示了按照本實用新型實施的五種不同形式的封條的正視圖； 附圖15顯示了傳統(tǒng)的熱交換器芯子的溫度變化曲線圖； 附圖16顯示了應(yīng)用按照本實用新型實施的封條的熱交換芯子的溫度變化曲線 圖； 附圖17顯示了應(yīng)用按照本實用新型實施的一種封條的熱交換器芯子的部分結(jié)構(gòu) 放大圖； 附圖18-21顯示了其他四種按照本實用新型實施的封條的正面圖； 其中1、熱交換器芯子；2、隔板；3、冷流通道封條；4、冷流體通道；5、熱流體通道； 6、熱流通道封條；7、流體流入封頭；9、流體流出封頭；10、冷邊翅片；11、熱邊翅片； 20、孔；24、缺口 ；40、凹槽。
具體實施方式以下根據(jù)本實用新型的實施例結(jié)合附加的圖紙進行說明，對于和以往技術(shù)相同的 部分，只給予相同的參照符號，而詳細說明將會省略。 見圖l-4及圖6-8所示的一種熱交換器芯子1的結(jié)構(gòu)圖，與傳統(tǒng)技術(shù)一致的是，冷 流體通道4和熱流體通道5間隔、交叉并層疊地設(shè)置，在冷流體通道4和熱流體通道5之間 由隔板2隔開。如圖2-4所示，左右設(shè)置的兩根冷流通道封條3和位于其上下方的兩塊隔板 2形成前后向的冷流體通道4，前后設(shè)置的兩根熱流通道封條6和位于其上下方的兩塊隔板 2形成左右向的熱流體通道5，在芯子的左右兩端分別設(shè)置有流體流入封頭7和流體流出封 頭9。熱流體W通過流體流入封頭7流入熱流體通道5，在自左向右流經(jīng)熱流體通道5的過 程中，與冷流體通道4中的冷流體V進行換熱，熱流體W冷卻后從右側(cè)的流體流出封頭9中 流出，供繼續(xù)工作使用。以上所述及后面會提到的"上"、"下"、"左"、"右"、"前"、"后"為相 對的位置定義，參考圖3，紙面所示的上下方向和左右方向?qū)?yīng)于本文中的"上"和"下"以 及"左"和"右"，而垂直于紙面的方向按自外向內(nèi)的順序定義"前"和"后"。[0034] 冷流體通道4中流過的冷流體V即冷卻介質(zhì)，其一般持續(xù)地通過冷流體通道4，通 常冷流體為冷空氣，當然也可以采用其他冷卻介質(zhì)。 冷流體通道4和熱流體通道5中分別設(shè)置有翅片，以提高換熱效率，這些翅片通過 釬焊的方式與隔板2分別連接，如圖2所示，冷流體通道4中設(shè)置有冷邊翅片IO，熱流體通 道5中設(shè)置有熱邊翅片11。 熱交換器芯子1優(yōu)選采用鋁材制造，當然也可以采用銅及銅合金、鋼、不銹鋼等制造。 為了提高熱交換器芯子1的抗熱負荷和機械負荷的能力，本實用新型提出了中空 封條的方案，如圖10-14及圖17-21所示，這種封條主要用作冷流通道封條3，其上開有孔 20，這種孔20可以為圓形孔，也可以為異形孔，孔20最好開在封條的中部并沿封條的長度 方向貫穿封條，而此處的中部指的是封條在上下方向的大體中間位置，如圖10-14所示的 圓形孔的情況，孔20都大致處于封條的中部，而圖17-20所示的異形孔的情況中，孔20可 以有一個或多個，而所有孔20在縱向基本都處于封條的中部。 冷流通道封條3上還可在孔20的側(cè)部開設(shè)缺口 24，缺口 24應(yīng)該處于封條的與冷 流體通道4相鄰的一側(cè)，這樣缺口 24便直接與冷流體通道4相對，且順利地將孔20和冷流 體通道4連通。而對于有多個孔20的情況，如圖17-18所示，在各孔20之間，也可利用缺 口 24來連通，當然異形孔之間也可以不連通，如圖19所示的孔20本身具有波形的情況，這 種設(shè)置方式也能有效增強封條的彈性。對于圖10-14所示的圓形孔的情況，缺口 24為狹長 口而缺口 24的中心線可以與圓形孔的軸心線相交，當然也可以處在偏離圓形孔的軸心線 的一虛擬直線上，如圖11和圖13所示。 圖20所示的實施例中，缺口 24為狹長形，而孔20大致呈橢圓形，在封條(主要是
缺口 24所經(jīng)過的位置)的外壁上開設(shè)有多個凹槽40，凹槽40分布在上側(cè)和下側(cè)。 對于圖21所示冷流通道封條3的實施例，在封條的外側(cè)壁上開有多個凹槽40，這
些凹槽40主要起到減小溫度突變的作用，也可增強封條的柔性。圖21所示的這種結(jié)構(gòu)盡
管表面看起來沒有開中間孔，但也是按照本實用新型思想實施的一種封條，屬于本實用新
型的范疇。 上述結(jié)構(gòu)的冷流通道封條3主要用在高溫?zé)崃黧w流入的區(qū)域，也就是說在熱流體 通道5的入口處的上下方，利用上面描述的冷流通道封條3比較理想，這種封條通過開孔20 和開缺口 24以及開設(shè)凹槽40的方式，來增強其柔性，也就增強了整個高溫?zé)崃黧w流入?yún)^(qū)域 的抗熱負荷和機械負荷的能力，當熱流體通道5的入口處流入高溫?zé)崃黧w時，由于熱流體 流入?yún)^(qū)域的柔韌性的增強，故可降低熱應(yīng)力的沖擊影響，因而可避免因溫度突變而導(dǎo)致的 裂紋現(xiàn)象。 而在熱流體流出的一側(cè)，封條仍可以采用傳統(tǒng)的方式。 圖17-21所示的冷流通道封條3為加寬封條，通過在這些封條上開孔20、開缺口 24、開凹槽40等方式來達到降低溫度突變的目的，也是理想的實施方式，其中開孔開槽的 大小、形狀、數(shù)量和位置可根據(jù)具體情況而定。 實踐證明，應(yīng)用以上所述的各種中空封條生產(chǎn)的熱交換器芯子l，不再會出現(xiàn)在熱 流體流入?yún)^(qū)域因溫度突變而導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋的現(xiàn)象，圖15和圖16分別示出了傳統(tǒng)的芯子和 應(yīng)用按照本實用新型實施的冷流通道封條3的熱交換器芯子1的溫度變化曲線圖，從這兩個圖表中可以看出，特別是利用圖17-21所示的加寬封條后，熱交換器芯子1的溫度突變得 以降低。 以上實施例僅針對附圖所示的幾個實施例對本實用新型的封條進行了說明，實際 上，封條可以有多種構(gòu)造形式，適用于本實用新型的不限于圖示及以上說明所指的這些形 式。
權(quán)利要求一種熱交換器的芯子用中空封條，該封條與處于其上下方的隔板圍成流體通道，其特征在于所述封條上開有孔，所述孔沿封條的長度方向貫穿封條。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的封條，其中，所述孔開設(shè)于封條的中部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的封條，其中，該封條上在孔的側(cè)部還開有缺口 ，該缺口將 孔與流體通道連通。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的封條，其中，所述缺口位于封條的與所述流體通道相鄰的一
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的封條，其中，所述孔為圓形孔，所述缺口為狹長口。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的封條，其中，所述缺口的中心線與圓形孔的軸心線相交。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的封條，其中，所述孔為異形孔。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的封條，其中，所述孔有多個，且各孔之間相連通。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的封條，其中，封條的外壁上開設(shè)有凹槽。
專利摘要本實用新型涉及一種熱交換器的芯子用中空封條，該封條與處于其上下方的隔板圍成流體通道，封條上開有孔，該孔沿封條的長度方向貫穿封條。通過在封條上開孔的方式，來增加封條的柔性，可降低熱應(yīng)力的沖擊。將這種封條設(shè)置于熱交換器的芯子中，可使整個熱交換器的芯子柔性增強，特別是在熱流體流過的區(qū)域，應(yīng)用這種封條的意義更明顯，這樣便可降低熱應(yīng)力的沖擊影響，避免在熱流體流入的區(qū)域因溫度突變而導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋的現(xiàn)象。
文檔編號F28F3/10GK201522228SQ20092018936
公開日2010年7月7日 申請日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者孫守榮 申請人:愛克奇換熱技術(shù)(太倉)有限公司