专利名称：用于清洁热交换器芯体的壳侧的喷枪的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于清洁热交换器芯体的壳侧的喷枪。
背景技术：
附图中的图1至图3显示了已知的热交换器的设计。图1是穿过该热交换器的垂直截面，而图2和图3显示在图1中在平面II-II中截取的可替代的管面。该热交换器包括外壳10和芯体12。该芯体具有两个端片14和16，这些端片限定在外壳10的顶部和底部的头部18和20。一组管22是焊接或膨胀或同时焊接和膨胀在这两个端板14和16中的孔内，以限定在这两个头部和挡板M和26之间的液流通道，沿着挡板的长度指出管22，并在它们之间保持间距。管22可被安置在一个方形间矩阵列，如图2所示，通常具有10 mm的间距或更小间距，或者被安置在一个三角形间矩阵列，如图3所示，通常具有10 mm的间距或更小间距， 后者允许管的更大集中度。在使用中，第一流体是通过入口观和出口 30被泵入，以流动通过管22，而第二流体是通过连接件32和34被泵入，以流动经过外壳10。这些管式由良好热导体制成，以致在这两个流体流经热交换器期间在它们之间发生热传递。流体流经外壳和管的过程延长，可导致沉淀产生，并降低热交换器的效率。因此， 有必要在间隔期间清洁该热交换器以便去除所产生的沉淀。本发明是仅关注管22的壳侧的清洁。为达到这个目的，整个芯体需要从外壳中分离出来，以致可获得通往内部的通道，也就是通往壳侧、管的表面的通道。清洁芯体的壳侧的传统方法是采用高压喷射。从手持喷枪的前端射出的窄喷射流体是对准需清洁的管套的最外面的表面，以便移除附着到该管的外表面的沉淀。通常，喷射的流体是在1000 psi至40，000 psi的水，但为了特定的应用，也可以优选地采用其他液体或气体作为清洁介质。这里所谓的喷枪是指手持喷枪，以区别于已知的喷枪，例如在欧洲专利EP 0307961中所示的喷枪，那种喷枪是机械地通过在壳壁的孔来输液，并用于清洁头部和挡板。手持喷枪是一种能由操作者手持的和沿着芯体管的长度移动的喷枪。术语“手持”并不意味着排除这样一种喷枪被安装在机械臂上以允许自动进行清洁过程的可能性。传统的手持喷枪包括外直径约10 mm的导管，在它的尖端带有喷射喷嘴。因为它的大的外直径，当清洁如图3所示类型的芯体时，传统的喷枪不能被插入在芯体的管之间， 而高压喷射是以在芯体外的喷嘴进行，希望水能穿透这些管之间并去除沉淀，形成剥落水垢的管。在图2所示的芯体的例子中，喷枪可被插入提供用于这个目标的两个较宽的槽之间，且该喷枪需可提供侧向喷嘴，但该喷枪不能被插入在该热交换器的所有管之间。当从喷嘴到被清洁的表面的距离增加时，高压流体喷射的效率会降低。为了这个原因，当采用大直径喷枪时，只有靠近芯体的外面的明显可达到的外管可被有效地清洁。因此，人们想要制成这样一种喷枪，它的管具有较小外直径以便能被手动地插入在热交换器的所有管之间。然而，窄直径的长喷枪将不能承受高能喷射的应力，且会变弯曲。采用这样的喷枪也是不安全的，因为如果不受控制的话，高能水喷射是会导致对操作者的严重伤害。发明目的
因此，本发明的目的是提供一种手持喷枪，它是足够窄的以便适合插入在热交换器的所有管之间，以致达到芯体的中心，而不会在高压水喷射的应力下变弯曲。
发明内容
根据本发明所述，提供了一种用于热交换器芯体的管的高压喷射的手持喷枪，包括流体导管，限定内充气室，该内充气室具有至少一个喷嘴，用于发出流体喷射，以用于清洁所述芯体的所述管的外表面；以及连接件，用于将所述充气室连接到高压流体供应管线， 其特征在于所述喷枪具有足够小的厚度，以允许所述导管适合插入在所述热交换器芯体的管之间，以及具有明显大于该厚度的宽度，以增加导管在正交于它的厚度的平面内的硬度。当一个窄的喷枪插入热交换器的垂直管之间时，它的导管不能在平行平面内弯曲，因为喷枪通过与该热交换器的管发生碰撞而避免发生这种情形。然而，它能在垂直平面内弯曲和屈曲，但该弯曲会产生安全隐患。本发明认识到，喷枪在垂直平面内可能变硬而不增加其厚度，并防止将该喷枪插入所述芯体的垂直管之间。在本发明的一个实施例中，所述导管包括至少一个管，该管的外直径足够小以致适合插入所述芯体的所述管之间，且至少一个细长稳定杆被安装在所述连接件上，并定位到每个管的一侧，所述稳定杆的轴是处于与相邻的管相同的平面内，所述杆是足够薄的以致适合插入热交换器芯体的管之间，且是足够硬的以致防止相邻管的侧向位移。当使用这样的喷枪时，可提供电动机，用于在使用过程中所述喷枪的每个管的旋转，以致每次发出的喷射沿着锥形路径喷射。除了能使水垢从较大面积的芯体上分离剥落之外，这样的旋转也具有防止喷枪的管变弯曲的效果，在该旋转中，喷枪的管将不仅与喷枪的稳定杆碰撞，而且与热交换器芯体的管碰撞。当喷枪的管在旋转时，它仅需要在两个相互倾斜的平面的每个平面的一个方向上是稳定的，使它可保持是直的，而它的轴是随时与旋转的轴成直线。因此，对于每个旋转的管，仅提供一个稳定杆已经足够，但优选地是提供两个稳定杆，分别配置在每个管的每一侧。当配置两个稳定杆时，可防止喷枪的管的弯曲和屈曲，无论该管是否旋转。这些管是廉价可用的，已经测试表明可承受高压。焊接或其他对管的损害会影响它承受高压的稳定性。为了这个原因，对于稳定杆，优选的方式不是连接到管，而是停留在管的旁边。作为采用稳定杆的替代方案，对于导管自身，也可以将该导管成形为具有较大硬度，以便在正交于它的厚度的平面内弯曲。在本发明的一个这样的实施例中，所述充气室是由两个或更多的管限定的，这些管具有足够小的外直径，以便适合插入在所述芯体的管之间，并被配置为它们的轴是在相同平面内。作为进一步的可能性，单个的管可以被弯成U形，或者可被形成平面封闭的环，或者弯成螺旋形的管。支撑元件可被连接在这些管之间，或连接在同一管的相邻卷曲或相邻部分之间， 以提供在正交于所述导管的厚度的平面内的附加硬度，而不增加厚度。作为更进一步的可能性，所述导管是由两块平板焊接形成的，它们围绕所述充气室的外周互相焊接。为适用于更多应用，对于所述导管，优选的是具有不超过6 mm的厚度，其对于该厚度，任意稳定杆也不超过6 mm。优选地，所述喷嘴是可从所述导管相分离的，以便当这些喷嘴用旧后可替换喷嘴。 喷嘴可以被安装为面对不同的角度，例如向前、向后和侧向。如果提供面对侧向的喷嘴，对于这些喷嘴，优选地都是平衡的，以致在所述喷枪上不会产生净反应力矩。
本发明现在将进一步通过实施例结合所附的附图来进行说明，在这些附图中 图1是之前描述的穿过传统的热交换器的垂直截面。图2和图3也是之前描述的，显示了在图1所示的热交换器具有的两种不同管构造的在II-II线截取的截面。图4是本发明所述的第一喷枪的前视图。图5是图5所示的喷枪的侧视图6是本发明所述的喷枪穿过图3所示的芯体的截面图，在该芯体从壳体上移除之后， 显示了喷枪是如何插入在所述管之间。图7、8和9都是类似于图4的视图，显示了本发明的可选的实施例；以及图10是类似于图5的视图，显示了在图9中所示的实施例。
具体实施例方式在图4和图5中的手持喷枪50包括两条管52和M，这些管具有不超过6 mm的外直径，它们连接到一个连接件56，这使得管52和M能被连接到传统的高压供应管线。该供应管线未示出，它具有这样的价值，即允许操作者打开和关闭高压水供应。这里将采用清洁介质来让水通过，正如之前所述的内容，在某些情形中，其他液体和气体可能更适合。以小孔62表示的传统喷嘴是适合于每个管52、54的尖端。这些喷嘴会因为供水管的摩擦而磨损，由于这个原因，它们优选地是可替换的的。这些喷嘴不需要详细描述，因为它们可以是与那些适合于大直径的喷枪的喷嘴一样。支撑元件58和60被焊接到管52和54，以便通过将这两个管保持在同一平面而增加硬度，并避免这些管相对于连接件56旋转。对于沉积过多以致占有在芯体的管22之间几乎整个空间是常见的事，在将手持喷枪50从在图6中所示的不同方向插入在芯体的管之间之前，有必要清理用于该喷枪的路径。制成仅具有面向前方的喷嘴的手持喷枪是可行的，用于清理该喷枪的路径。然而， 人们可以与采用传统的大直径喷枪一样有效地采用本发明所述的手持喷枪进行这个清理操作。—旦用于所述喷枪50的尖端的路径已经被清理好，人们可采用具有向前、向后和面对侧向的不同喷嘴的喷枪。向前的喷嘴连续地清理用于喷枪的路径，同时侧向和向后的喷嘴有效地穿透进入不能由从所述芯体外部瞄准的喷射所到达的区域。当喷射撞击某个表面时，它逐出在该表面上的所有沉积物，且所残留的碎屑将在管的表面上喷洒来处理，这些管的表面不在所述喷射的视线范围内。以这种方式，所述芯体的整个内部都被彻底清洁。从侧向喷射产生的应力将仅迫使所述喷枪靠对着相邻的管，因此，如果该侧向喷射是不平衡时，将会是不利的。然而，对于这些侧向喷射，优选地是被平衡的，以避免作用在所述喷枪上的任意净力矩，假使在将该喷枪插入在所述管之间或当该喷枪撤出而左转时， 不慎将水接通。形成不同长度的双功能喷枪是可行的，该喷枪能穿透在所述芯体内的不同深度。 因为它们的小直径，较长的管52和M将会趋向于下垂，但是，这是由平衡元件58和60来避免的，这是因为它们的几何构型形成了一个框架，该框架是强烈对抗变形。因为这些喷枪的管是由芯体的管来侧向支持的，这些管插入该芯体中，如果所述喷枪能在一个方向上屈曲， 该方向垂直于在图4中所示的平面。在图7所示的实施例中，适合于喷嘴162的导管是由连续的钻石形状的环圈150 来形成。为了附加的厚度，人们可一次又一次地提供支撑元件160，如图中虚线所示。作为更进一步的可能性，单个的管可以被卷曲为螺旋形，且可以在该螺旋的相邻线圈之间提供支撑元件。本发明的任意实施例的必要特征是，它的厚度将会使它被插入在需要被清洁的所述芯体的管之间，且在垂直于它的厚度的平面内，会有足够硬度来防止它的不受控制的弯曲。在图8中显示了符合这些标准的进一步的实施例。这里，充气腔是由导管所限定的具有喷嘴262的薄盒子250。该盒子250是由两个平面焊接形成，这两个平面彼此围绕该充气腔的圆周。如果需要用于防止这些平面在所施加的流体压力下发生弯弓变化时，可以在中间进行附加的焊接。在图9和图10中的喷枪350包括管352，具有不超过6 mm的外直径，连接到连接件356，这使得管352能被连接到传统的高压供应线路。传统的喷嘴362，由小孔表示，是适合于管352的尖端。虽然该喷枪350被显示为仅有一个管，但是，采用超过一个导管的情形也是可行的、可替代的。发动机360是被提供用于使所有或每个管352相对于连接件356旋转，而两个稳定杆364、366使管352叉开以避免它的屈曲。发动机360可由空气驱动，或由电力驱动。作为进一步的可行性，所述喷嘴362可以是成角度的，以便产生对于所述管352的旋转的应力矩。该管的旋转将会导致每次发出的喷射沿着锥形路径喷射。因为管352不断地旋转，它是由所述稳定杆压迫着旋转的，以致不能侧向移动或振荡，这样有效地防止该管的弯曲或屈曲。因为这个原因，能安全地将该管制成足够薄以致可被导入在所述芯体的所述管之间。来自侧向喷射的应力将仅会迫使所述喷枪靠对着相邻的芯体的管或者稳定杆，因此，如果该侧向喷射是不平衡的，这将会是不利的。然而，对于这些侧向喷射，优选地是被平衡的，以避免作用在所述喷枪上的任意净力矩，假使在将该喷枪插入在所述管之间或当该喷枪撤出而左转时，不慎将水接通。 稳定杆364和366可以具有三角形截面，以承受在它们互相共享或与管352在一起的平面内的弯曲。因为这些稳定杆364和366自身是由所述芯体的管来侧向支撑的，这些稳定杆插入穿过所述芯体。如果这些稳定杆和管52在垂直于图4所示的平面的方向上具有一些弹性，就不会发生严重的危险。
权利要求
1.一种用于热交换器芯体的管的高压喷射的手持喷枪，包括流体导管，限定内充气室，该内充气室具有至少一个喷嘴，用于发出流体喷射，以用于清洁所述芯体的所述管的外表面；以及连接件，用于将所述充气室连接到高压流体供应管线，其特征在于所述喷枪具有足够小的厚度，以允许所述导管适合插入在所述热交换器芯体的所有管之间，以及具有明显大于该厚度的宽度，以增加导管在正交于它的厚度的平面内的硬度。
2.根据权利要求1所述的手持喷枪，其特征在于所述导管是由至少一个管形成的，该管的外直径足够小以致适合插入所述芯体的所有管之间，且至少一个细长稳定杆被安装在所述连接件上，并定位到每个管的一侧，所述稳定杆的轴是处于与相邻的管相同的平面内， 所述稳定杆是足够薄的以致适合插入热交换器芯体的管之间，且是足够硬的以致防止相邻的管的侧向位移。
3.根据权利要求2所述的手持喷枪，其特征在于提供电动机，用于在使用过程中所述喷枪的每个管的旋转，以致每次发出的喷射沿着锥形路径喷射。
4.根据权利要求2或3所述的手持喷枪，其特征在于所述两个稳定杆是被配置为在每个管的每一侧各有一个稳定杆。
5.根据权利要求1所述的手持喷枪，其特征在于所述导管是成形为具有较大硬度，以便在正交于它的厚度的平面内弯曲。
6.根据权利要求5所述的手持喷枪，其特征在于所述充气室是由两个或更多的管限定的，这些管具有足够小的外直径，以便适合插入在所述芯体的管之间，并被配置为它们的轴是在相同平面内。
7.根据权利要求5所述的手持喷枪，其特征在于所述导管包括弯成U形的管、平面封闭的环或者弯成螺旋形的管。
8.根据权利要求6或7所述的手持喷枪，其特征在于支撑元件是连接在所述管之间， 或连接在同一管的相邻卷曲或相邻部分之间，以提供在正交于所述导管的厚度的平面内的附加硬度。
9.根据权利要求5所述的手持喷枪，其特征在于所述导管是由两块平板焊接形成的， 它们围绕所述充气室的外周互相焊接。
10.根据前述任意权利要求所述的手持喷枪，其特征在于所述喷枪具有不超过6mm 的厚度。
11.根据前述任意权利要求所述的手持喷枪，其特征在于所述喷嘴是可从所述导管相分离的，以便当这些喷嘴用旧后替换喷嘴。
12.根据前述任意权利要求所述的手持喷枪，其特征在于所述喷嘴是安装为面对不同的角度。
13.根据权利要求12所述的手持喷枪，其特征在于任意面对侧向的喷嘴都是平衡的， 以致在所述喷枪上不会产生净反应力矩。
全文摘要
本发明公开了一种用于热交换器芯体的管的高压喷射的手持喷枪。该喷枪50包括流体导管，限定内充气室，该内充气室具有至少一个喷嘴62，用于发出流体喷射，以用于清洁所述芯体的所述管的外表面；以及连接件56，用于将所述充气室连接到高压流体供应管线。在本发明中，所述喷枪50具有足够小的厚度，以允许所述导管适合插入在所述热交换器芯体的管之间，以及具有明显大于该厚度的宽度，以增加导管在正交于它的厚度的平面内的硬度。
文档编号F28G1/16GK102265111SQ201080012245
公开日2011年11月30日 申请日期2010年3月16日 优先权日2009年3月16日
发明者迈克尔·沃森 申请人:管科技国际有限公司