一种冷却器的外壳以及包含该外壳的冷却器的制作方法

本实用新型涉及冷却技术领域，尤其涉及一种冷却器的外壳以及包含该外壳的冷却器。

背景技术：

冷却器为冶金、能源、交通、食品、民用等领域常用的换热设备。以列管式冷却器为例，列管式冷却器又称管壳式冷却器，是以封闭在壳体中的管束的壁面作为传热面的间壁式冷却器。这种冷却器结构较简单、操作可靠，能在高温、高压下使用，在冷却技术领域得到了非常广泛的应用。现有技术中，冷却器的外壳多采用铸造工艺制造，费用高昂、制造周期长且结构形式不易调整。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于降低冷却器外壳的制造费用以及制造周期，以及提高冷却器外壳结构的灵活性。

本实用新型首先提供了一种冷却器的外壳，所述外壳用于围成所述冷却器的工作内腔，且所述外壳由多块板材焊接而成；其中，所述外壳具有进口和出口，所述进口和所述出口分别用于供被冷却介质流入和流出所述工作内腔。

可选地，所述冷却器为列管式冷却器，所述工作内腔中设有冷却芯体，所述冷却芯体与外界连通，以使冷却介质流入至所述冷却芯体中。

可选地，所述外壳内设置有导流板，所述导流板包括第一导流板和/或第二导流板，所述第一导流板用于将被冷却介质从所述进口导向所述冷却芯体，所述第二导流板用于将被冷却介质从所述冷却芯体导向所述出口。

可选地，多块所述板材包括沿第一方向相对设置的两块第一板材，两块所述第一板材均为沿所述第一方向向外凸出的凸板，两块所述凸板的顶点均设置有开口，以分别形成所述进口和所述出口。

可选地，所述第一板材由多块子板材焊接而成，多块所述子板材环绕所述开口的轴线设置。

可选地，所述子板材的数量为四块，其中两块为沿第二方向相对设置的第一子板，另外两块为沿第三方向相对设置的第二子板，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两垂直，所述第一板材在所述第二方向的尺寸大于所述第一板材在所述第三方向的尺寸；其中，所述第二子板为曲面板，所述第二子板的用于形成所述开口的侧边所在的平面为垂直于所述第一方向的平面。

可选地，所述开口为圆形，所述开口处设置有与所述开口连通的圆形法兰，所述圆形法兰用于与被冷却介质的输送管道相连。

可选地，所述第二子板与所述第一子板相邻的部分为向所述第一子板平滑过渡的曲面。

可选地，所述外壳还具有相对设置的第一开口和第二开口，所述第一开口和所述第二开口分别用于安装所述冷却芯体的两个端部。

可选地，所述第一开口和所述第二开口沿第二方向相对设置，所述外壳的纵轴线沿所述第二方向延伸，多块所述板材形成环绕所述纵轴线的周向侧壁，所述周向侧壁的两端分别形成所述第一开口和所述第二开口。

可选地，所述第一开口和/或第二开口处设置有连接端座，所述连接端座用于与所述冷却芯体的所述端部相连。

可选地，所述第一开口和所述第二开口沿第二方向相对设置，所述进口的中心点和所述出口的中心点之间的连线与所述第二方向的夹角为45°～90°。

本实用新型还提供了一种冷却器，包括上述任一种外壳。

本实施例提供的外壳为焊接式外壳，相对于现有技术中的铸造式外壳，可省去开发模具的过程，因此可降低生产成本，缩短生产周期。另外，焊接式外壳的结构形式可不依赖于模具限定的固定形式，可根据实际需要方便地进行调整，因而可提高外壳结构的灵活性，从而也提高冷却器结构的灵活性。

附图说明

图1a为本实用新型实施例提供的冷却器的轴测视图；

图1b为本实用新型实施例提供的冷却器的正视图；

图1c为图1b的局部视图；

图2a为本实用新型实施例提供的冷却器外壳的轴测视图；

图2b为本实用新型实施例提供的冷却器外壳的剖视图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。

参考图1a～图2b，本实施例提供了一种冷却器100，冷却器100具有外壳1，外壳1用于围成冷却器100的工作内腔o，被冷却介质在流经工作内腔100时，可被冷却器100冷却。本实用新型对冷却器的类型不作限定，冷却器可以是间壁式冷却器、喷淋式冷却器、夹套式冷却器和蛇管式冷却器等。

本实施例中，外壳1由多块板材焊接而成，也就是说，本实施例提供的外壳1为焊接式外壳。具体地，外壳1具有进口13a和出口13b，被冷却介质通过进口13a从外界进入工作内腔o，经冷却芯体2的冷却之后，再通过出口13b从工作内腔o中流出。本实施例中，被冷却介质为压缩空气，但本实用新型不限于此，在其他实施例中，被冷却介质可以为高温液体等。

本实施例提供的外壳1为焊接式外壳，相对于现有技术中的铸造式外壳，可省去开发模具的过程，因此可降低生产成本，缩短生产周期。另外，焊接式外壳的结构形式可不依赖于模具限定的固定形式，可根据实际需要方便地进行调整，因而可提高外壳结构的灵活性，从而也提高列管式冷却器结构的灵活性。

参考图1a～图1c，本实施例中，冷却器100为列管式冷却器，列管式冷却器包括冷却芯体2，冷却芯体2设置在外壳1围成的工作内腔o中。进一步地，冷却芯体2与外界连通，以使冷却介质流入至冷却芯体2中。在一个实施例中，冷却介质为水，冷却芯体2的一端设置有进/出水端盖21，进/出水端盖21上连接有进水管31和出水管32；冷却芯体2的另一端设置有回程端盖22，回程端盖22附近设置有疏水板23。冷却水从进水管31流入到冷却芯体2的去程管束24a中，然后继续沿管程流动至回程端盖22，接着在疏水板23的作用下迫流至回程管束24b，最后从出水管32流出。在一些实施例中，参考图1c，疏水板23与外壳1/回程端盖22之间设置有密封圈25，以避免冷却水泄漏到外界；进一步地，疏水板23上设置有通孔231a，冷却芯体2的管束插设在通孔231a中，以使得去程管束24a中的冷却水可流动至疏水板23与回程端盖22之间的空腔m中，再从该空腔m流回至回程管束24b中。本实用新型中，冷却介质不限于冷却水，在其他实施例中，冷却介质可以为酒精、机械油等。

参考图2b，外壳1内还设置有导流板，导流板包括第一导流板11和/或第二导流板12。第一导流板11的延伸方向为进口13a朝向冷却芯体2的方向，用于将被冷却介质从进口13a导向冷却芯体2；第二导流板12的延伸方向为出口13b朝向冷却芯体2的方向，用于将被冷却介质从冷却芯体2导向出口13b。本实施例中，外壳1中可仅设置第一导流板11，也可仅设置第二导流板12，还可以两者都设置。本实施例的外壳1为焊接式外壳，不存在脱模工序对外壳1结构产生的局限性，发明人利用焊接式外壳的该特点，在外壳1中设置了导流板，可使得被冷却介质与冷却芯体2充分接触，以提高冷却效率。另外，导流板还可作为加强筋，对焊接式外壳起到结构加强作用。

具体地，本实施例中，第一导流板11和第二导流板12分别为五块，五块第一导流板11自进口13a朝冷却芯体2呈辐射状分布，五块第二导流板12自出口13b朝冷却芯体2呈辐射状分布。在其他实施例中，第一导流板11和第二导流板12可以分别为其他数量，例如，1块、3块、10块等。

参考图2a和图2b，多块板材包括沿第一方向(图示x方向)相对设置的两块第一板材14，两块第一板材14均为沿第一方向向外凸出的凸板，两块凸板的顶点(即凸出部分的最高点)均设置有开口13，以分别形成进口13a和出口13b。当被冷却介质在工作内腔o中流动时，可沿两个第一板材14的内表面在工作内腔o中充分扩散，从而可与冷却芯体2充分接触，提高冷却效率。在一个实施例中，第一导流板11和第二导流板12分别设置在两块第一板材14的内表面上。需要说明的是，“板材”可以是一块完整的板材，也可以是多块子板焊接而成的板材。本实施例中，进口13a所在平面和出口13b所在平面分别垂直于第一方向，但本实用新型不限于此，在其他实施例中，进口所在平面/出口所在平面可以与第一方向不垂直。

本实施例中，第一板材14由多块子板材焊接而成，多块子板材环绕开口13的轴线设置。即本实施例中，第一板材14不是一块完整的板材，而是由多块子板沿开口13的周向焊接而成，从而可降低板材成型的难度(尤其是对于外形较大的第一板材14)。

进一步地，子板材的数量为四块，其中两块为沿第二方向(图示y向)相对设置的第一子板141，另外两块为沿第三方向(图示z向)相对设置的第二子板142。本实施例中，第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。

具体地，第一板材14在第二方向的尺寸大于第一板材14在第三方向的尺寸，也就是说，第二方向为第一板材14的长度方向，第三方向为第一板材14的宽度方向，其中，第二子板142为曲面板，第二子板142的用于形成开口13的侧边所在的平面与第一方向相垂直，也就是说，第二子板142至少包括一个曲面部分，该曲面部分使得第二子板142的朝向开口13的侧边所在的平面为垂直于第一方向的平面，当开口13需要与其他结构焊接时，该设置可提高开口13处的焊接工艺性。

本实施例中，开口13的形状为圆形，开口13处设置有圆形法兰33，圆形法兰33用于与被冷却介质的输送管道相连。在一个实施例中，圆形法兰33焊接在第一板材14的开口13处。进一步地，第一子板141为平面板，并且具有靠近开口13的第一端141a和远离开口13的第二端141b，其中，第一子板141的宽度由第二端141b向第一端141a逐渐缩小。进一步地，第二子板142与第一子板141相邻的部分为向第一子板141平滑过渡的曲面，以提高焊接工艺性以及外壳的强度。本实用新型对开口的形状不作限定，在其他实施例中，开口可以为其他形状，例如，方形。

参考图2a和图2b，本实施例中，外壳1具有相对设置的第一开口15和第二开口16，第一开口15和第二开口16分别用于安装冷却芯体2的两个端部。

本实施例中，第一开口15和/或第二开口16处设置有连接端座34，连接端座34用于与冷却芯体2的端部相连。也就是说，可以仅在第一开口15处设置连接端座34，也可以仅在第二开口16处设置连接端座34，还可以在第一开口15和第二开口16处均设置连接端座34。在一个实施例中，连接端座34焊接在外壳1的第一开口15和第二开口16处。本实施例中，第一开口15和第二开口16的形状均为方形，但本实用新型不限于此，在其他实施例中，第一开口和第二开口可以为其他形状，例如圆形。

进一步地，第一开口15和第二开口16沿第二方向相对设置。其中，第一开口15所在平面和第二开口16所在平面分别垂直于第二方向，但本实用新型不限于此，在其他实施例中，第一开口所在平面/第二开口所在平面可以与第二方向不垂直。

本实施例中，外壳1的纵轴线s沿第二方向延伸，多块板材形成环绕纵轴线s的周向侧壁，周向侧壁的两端分别形成上述第一开口15和第二开口16。也就是说，本实施例中，外壳1为两端开口的结构，该设置可简化外壳1的结构，减少焊接工作量。

本实用新型中，进口13a的中心和出口13b的中心之间的连线与第二方向之间的夹角为60°～90°(包括60°和90°)。本实施例中，进口13a的中心与出口13b的中心之间的连线与第二方向之间的夹角为90°，换言之，本实施例中，进口13a和出口13b沿第一方向正对设置，该设置可简化外壳1以及冷却器100的结构。

在另一个实施例中，进口13a和出口13b不沿第一方向正对设置，而是错开设置；也就是说，从图2b所在的视角看，进口13a和出口13b不位于同一竖直线上，而是左右错开。此时，进口13a的中心点和出口13b的中心点之间的连线与第二方向之间的夹角不再是90°，而是呈一锐角。该设置可延长被冷却介质在工作内腔o中的流动路径，从而提高冷却效率。具体地，在该实施例中，进口13a的中心点和出口13b的中心点之间的连线与第二方向之间的夹角为45°以上的锐角，例如45°、60°、72°、80°等。

需要说明的是，本实用新型中，两个部件采用相同的命名并不代表两者具有完全相同的结构，两者可在本实用新型的限定范围内具有不同的结构。例如，两块第一板材可以具有相同的凸度(外凸的程度)，也可以具有不同的凸度，各第一板材只要“沿第一方向向外凸出”即可；同样地，两个圆形法兰可以具有相同的尺寸，也可具有不同的尺寸，只要能与被冷却介质的输送管道相连的圆形法兰即可；两个连接端座可以是相同的构造，也可是不同的构造，只要可以与冷却芯体的端部相连即可。

综上所述，本实用新型提供的上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。