附接器件和传热板的制作方法

本发明涉及一种用于将衬垫紧固到传热板的附接器件，以及一种布置成与这种附接器件协作的传热板。

背景技术：

1、板式换热器phe典型地包括两个端板，多个传热板以对准的方式(即，呈堆叠或包)布置在两个端板之间。在一种公知类型的phe(所谓的衬垫式phe)中，衬垫在衬垫凹槽中布置在传热板之间，衬垫凹槽压印在传热板中。典型地，衬垫凹槽部分地沿着传热板的边缘并且邻近传热板的边缘延伸。端板且因此传热板由某些种类的上紧器件压向彼此，由此衬垫在传热板之间密封。由衬垫限定的平行流动通道形成在传热板之间，每对相邻的传热板之间有一条通道。通过入口供向phe/通过出口从phe供出的初始不同温度的两种流体可交替流过每隔一个通道，用于将热量从一种流体传递至另一种流体，这些流体通过与phe的入口/出口连通的传热板中的入口/出口端口孔而进入/离开通道。为了使通道不泄漏，自然必要的是衬垫被适当地定位在板之间。

2、当板式换热器闭合时，衬垫在板之间被挤压且因此牢固地保持就位。然而，当衬垫未在板之间被挤压时，诸如在组装板式换热器或打开板式换热器进行维护时，用于将衬垫正确固定至板的一些类型的器件是期望的。已知使用一些类型的粘合器件(诸如胶或带)以用于将衬垫固定至板。然而，通过粘合剂附接衬垫以及更换由粘合剂紧固的衬垫可能相对耗时且因此昂贵。此外，粘合剂可能不利地影响衬垫和衬垫的密封能力。机械衬垫固定解决方案例如通过申请人拥有的美国专利第4635715号也是之前已知的。此文献公开了衬垫的不同实施例，衬垫包括用于将衬垫紧固至传热板的突起。此处所述的衬垫可能提供到传热板的相对不可靠的固接，因为突起与传热板之间的接合相对较弱，具有突起“滑出”传热板的风险。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于将衬垫紧固到传热板上的附接器件，以及布置成与这种附接器件接合的传热板，与现有技术相比，该附接器件提供了更可靠的衬垫紧固。本发明的基本概念是构造附接器件和传热板，使得当它们适当地相互接合时，它们“相互锁定”。

2、附接器件和传热板在所附权利要求中限定并在下文中讨论。

3、根据本发明的附接器件被布置成与传热板的边缘部分接合，用于将衬垫紧固到传热板的第一侧。它包括桥部、第一连接部件、第二连接部件和指部。第一连接部件的第一连接部分被布置成与衬垫接合，而第一连接部件第二连接部分与桥部接合。第二连接部件的第一连接部分被布置成与衬垫接合，而第二连接部件的第二连接部分与桥部接合。指部的连接部分与桥部接合。指部在第一连接部件和第二连接部件之间延伸，并且布置成从桥部朝向衬垫延伸。第一连接部件包括第一部分和第二部分。第二部分布置在桥部和第一部分之间。附接器件的特征在于，第一连接部件的第二部分包括第二主体，并且第一连接部件的第一部分包括第一主体和第一保持器件，第一保持器件从第一主体的纵向外侧在远离指部和第二连接部件的方向上突出。由此，第一连接部件的第一部分被赋予第一宽度，该第一宽度大于第一连接部件的第二部分的第二宽度。

4、第一主体的纵向外侧背对指部，而第一主体的相对纵向内侧布置在第一主体的纵向外侧和指部之间，并面向指部。

5、第一连接部件和第二连接部件以及指部及它们的部分的宽度可以平行于桥部的长度或纵向延伸来测量。

6、上述第一连接部件的第一部分和第二部分的第一宽度和第二宽度可以是变化的或恒定的。

7、第一主体的纵向外侧可以基本上垂直于桥部的纵向延伸而延伸。

8、第一主体和第一保持器件可以一体地形成。类似地，第一主体和第二主体可以一体地形成。

9、指部可以具有纵向对称轴线，该纵向对称轴线可以基本上垂直于桥部的纵向延伸而延伸，并且延伸穿过桥部的中心。

10、第一连接部件和第二连接部件可以没有纵向对称轴线。

11、因此，根据本发明的附接器件具有第一连接部件，该第一连接部件具有沿着第一连接部件长度的至少一部分变化的宽度，以实现第一连接部件在具有合适设计的传热板中适于在至少一个方向上机械地“自锁”。此“自锁”可以将附接器件牢固地固定到传热板上，并防止附接器件相对于传热板的位移，尤其是在垂直于第一连接部件的宽度延伸并平行于传热板的延伸平面的方向上。因此，本发明的附接器件提供了到传热板的可靠附接。此外，本发明的附接器件可以相对容易地安装到传热板上。

12、附接器件可以被这样设计，即使得第一连接部件的第一部分包括第一连接部件的第一连接部分。然后，第一连接部件的第一部分将被布置成与衬垫接界。此外，第一连接部件的第二部分可以包括第一连接部件中的第二连接部分。然后，第一连接部件的第二部分将与桥部接界。

13、第一连接部件的第一部分的第一保持器件可以具有许多不同的形状。根据本发明的一个实施例，第一保持器件在远离桥部的方向上沿着第一保持器件长度的至少一部分呈锥形。这样的设计可以实现优化的衬垫支撑。

14、根据本发明的一个实施例，从附接器件的上方看，第一保持器件具有三角形的基本形状，并且第一保持器件沿着三角形的一侧连接到第一主体。这样的构造可以实现附接器件到具有合适设计的传热板的清晰且可靠的固定。

15、附接器件可以被这样设计，即使得第二主体具有最小宽度，该最小宽度小于第一主体的最大宽度。第一主体和/或第二主体的宽度可以变化，或者是恒定的，并从而分别等于所述最大和最小宽度。这种设计可以实现具有第一连接部件的附接器件，该第一连接部件适于在具有适当设计的传热板中在至少两个相反的方向上机械地“自锁”，并且附接器件能够更加牢固地固定到传热板。根据本发明的一个实施例，第一连接部件的第二主体沿着第二主体长度的至少一部分在朝向桥部的方向上呈锥形。这样的设计可以实现第一连接部件的第一主体和第二主体之间的平滑过渡，并且从而实现易驾驭和耐用的附接器件。

16、附接器件可以被这样设计，即使得第二主体的纵向外侧基本上是直的，并且相对于桥部的长度延伸基本上垂直地延伸。第二主体的纵向外侧背对指部，而第二主体相对的纵向内侧布置在第二主体纵向外侧和指部之间，并面向指部。这样的设计可以实现附接器件的机械上直接向前的构造。

17、附接器件可为使得指部包括具有第一宽度的第一部分和具有第二宽度的第二部分。第二部分可以被布置成比第一部分更靠近桥部，并且第一宽度可以小于第二宽度。这样的设计可以使附接器件更容易与传热板形成适当接合，同时指部仍然可以提供相对大的板接触表面，这又可以实现优化的板接合。此外，这样的设计可以使指部更加柔性，这也可以实现优化的板接合。此外，这种设计可以使指部的形状与第一连接部件的形状相适应，这又可以实现紧凑的附接器件。

18、上述指部的第一部分和第二部分的第一宽度和第二宽度可以是变化的或恒定的。

19、附接器件可以被这样设计，即使得指部的第二部分包括指部的连接部分。这样，指部的第二部分将与桥部接界。

20、指部可以有许多不同的形状。根据本发明的一个实施例，指部在远离桥部的方向上沿着指部长度的至少一部分呈锥形。这样的设计可以实现指部的第一部分和第二部分之间的平滑过渡，并且从而实现易驾驭和耐用的附接器件。

21、附接器件可为使得第一主体的最大厚度大于第一保持器件的最大厚度。第一主体的厚度和/或第一保持器件的厚度可以是恒定的或变化的。这种设计可以确保第一保持器件不会对附接器件和两个传热板之间的接触产生负面影响，布置成与附接器件接合的衬垫布置成定位在两个传热板之间。

22、自然，附接器件的第二连接部件可以像附接器件中的第一连接部件那样设计。

23、根据本发明的传热板在其第一侧上包括沿着传热板的边缘延伸的衬垫凹槽。传热板的边缘部分在边缘和衬垫凹槽之间延伸。边缘部分是波纹状的，以便从传热板的第一侧看包括交替布置的凸脊和凹谷，凸脊包括相应的顶部部分，凹谷包括相应的底部部分。该边缘部分包括衬垫紧固区域，该衬垫紧固区域布置成与如上所述的附接器件接合，用于将衬垫紧固在衬垫凹槽中。传热板的特征在于，衬垫紧固区域包括凹谷中的第一凹谷和第二凹谷，以及凸脊中的第一凸脊和第二凸脊。第一凸脊和第二凸脊被布置在第一凹谷的相对侧上，并且第一凹谷和第二凹谷被布置在第二凸脊的相对侧上。第一凹谷的底部部分在底部平面中延伸。第一凸脊的顶部部分在与第一凹谷的第一部分接界的第一凸脊的第一部分内的第一平面中延伸，并且在与第一凹谷的第二部分接界的第二凸脊的第二部分的顶部平面中延伸，从而在第一凸脊的第一部分和传热板的边缘之间延伸。顶部平面和底部平面分隔开距离x。第一平面基本上平行于顶部平面和底部平面延伸，且与顶部平面相距距离xt，而与底部平面相距距离xb，其中xt≤x且0≤xb<x。

24、可以平行于传热板的边缘测量第一凹谷和第二凹谷以及第一凸脊和第二凸脊及它们的部分的宽度。

25、就和第二凹谷的底部一样，第一凹谷的底部可以具有纵向对称轴线，该纵向对称轴线可垂直于传热板的边缘延伸。

26、第一凸脊的顶部部分可能没有纵向对称轴线。

27、第二凸脊的顶部部分可具有纵向对称轴线，该纵向对称轴线可垂直于传热板的边缘延伸。

28、因此，根据本发明的传热板具有衬垫紧固区域，该衬垫紧固区域包括第一凸脊，该第一凸脊包括较低压印深度的部分，即凹部。凹部被布置为容纳具有适当设计的附接器件的第一保持器件，以便在至少一个方向上将附接器件机械地“锁定”到传热板。此“锁定”可以将附接器件牢固地固定到传热板上，并防止附接器件相对于传热板的位移，尤其是在垂直于传热板的边缘并平行于传热板的延伸平面的方向上。

29、传热板可被如此设计，即第一凸脊的第一部分在远离传热板的边缘的方向上沿着第一凸脊的第一部分的长度的至少一部分呈锥形。

30、从传热板上方看，第一凸脊的第一部分可具有三角形的基本形状，并且第一凸脊的第一部分可以沿着三角形的一侧与第一凹谷的第一部分接界。

31、布置在第一凹谷的第一部分和传热板的边缘之间的第一凹谷的第二部分可具有最小宽度，该最小宽度小于第一凹谷的第一部分的最大宽度。第一部分和/或第二部分的宽度可以变化，或者是恒定的，且从而分别等于所述最大宽度和最小宽度。根据本发明的一个实施例，第一凹谷的第二部分在朝向传热板的边缘的方向上沿着第一凹谷的第二部分的长度的至少一部分呈锥形。

32、在第一凹谷的第二部分内，第一凹谷的纵向外侧可基本上是直的并且基本上垂直于传热板的边缘延伸。第一凹谷的纵向外侧面向第一凸脊，而第一凹谷的相对纵向内侧背对第一凸脊。

33、第二凸脊可包括具有第一宽度的第一部分和具有第二宽度的第二部分，第二部分布置在传热板的第一部分与边缘之间。此外，第一宽度可以小于第二宽度。第二凸脊的第一部分和第二部分的第一宽度和第二宽度可以是变化的或恒定的。

34、第二凸脊可以在远离传热板的边缘的方向上沿着第二凸脊的长度的至少一部分呈锥形。

35、第一凹谷和第二凹谷可朝向衬垫凹槽至少部分地敞开。这意味着第一凹谷和第二凹谷，或者更特别地，由第一凹谷和第二凹谷限定的空间与衬垫凹槽连通，或者更特别地，与由衬垫凹槽限定的空间连通。这样的设计可允许附接器件的第一连接部件和第二连接部件连接到衬垫，而不影响覆盖的传热板和衬垫之间的密封。第一凸脊和第二凸脊可朝向衬垫凹槽闭合或与衬垫凹槽分离。这意味着第一凸脊和第二凸脊，或者更特别地说，由第一凸脊和第二凸脊限定的空间不与衬垫凹槽连通，或者更特别地说，不与由衬垫凹槽限定的空间连通。这样的设计可允许在第一凸脊和第二凸脊处完整的衬垫支撑。

36、根据本发明的传热板和附接器件适于一起使用，并且传热板的设计适于附接器件的设计，且反之亦然。因此，根据本发明的传热板的以上不同实施例对应于根据本发明的附接器件的以上不同实施例。因此，附接器件的以上不同实施例的优点可转移到传热板的以上不同的实施例，且反之亦然。自然，当传热板和附接器件彼此协作时，这些优点首先出现。

37、本发明的又其他目的、特征、方面和优点将从以下详细描述以及附图中显现。