具有接合的框架的热交换器的制造方法_3

文档序号:9438558阅读:来源:国知局
望的密封,用来形成框架16、116、216、316的线材或杆状材料的具体截面形状可以根据热交换器100的特定设计和/或应用而不同。例如,某些直径的线材和/或杆材料,或者具有特定纵横比的线材和/或杆可能具有与材料能弯曲到实现框架构件16、116、216、316的特定构造所需的半径的能力相关联的制造局限性。在流体通道构件10必须适当地设定大小以容纳湍流器或其它传热增进装置的情况下,具有实现板12、14的所希望的间隔所需的高度的材料的线材或杆可能导致难以实现用来形成框架构件的线材或杆的截面积设计成使得线材或杆精确弯曲以实现所希望的构造。因此,在可能需要尖锐弯曲半径来实现框架构件的情形下,定位于其边缘上的高、薄矩形条或厚材料带可能是优选的,如图16所示。因此,应了解正方形截面形状仅是为了说明目的而示出,并且布置于其边缘上的矩形、圆形或椭圆形线材或杆材料或者任何其它合适形状的材料可以用于形成框架构件16、116、216、316。
[0055]现参考图13,示出了根据本公开的框架构件416的另一示例实施例。在此实施例中,框架构件416包括第一框架部分416 (I),第一框架部分416 (I)形成大体上对应于热交换板12、14的外周边或外周界的整个第一密封构件432。第一框架部分416(1)由弯曲成所希望构造的框架材料段形成,第一框架部分416 (I)具有呈钩状端部形式的第一自由端441和弟一.自由?而442,弟一自由?而441和弟一.自由?而442罪在一起以形成对接接头。
[0056]第二框架部分416(2)形成呈流体屏障或边界形式的第二密封构件434,第二密封构件434将环绕或包围板12、14中的流体开口 20、22、24、26之一。第二框架部分416 (2)定位于由第一框架部分416(1)在其对角相对的角部处限定的内部区域中,第二框架部分416(2)的相应端部451接纳于在第一框架部分416 (I)的内表面或边缘中形成的对应的袋状结构447内,这类似于上文关于图10所示的实施例所描述的互连。虽然框架构件416的本示例实施例被示出适于具有位于板的对角相对角部处的对应的入口和出口开口/歧管的单层并流式热交换器,但应了解包括单件式第一密封构件和形成第二密封构件的单独第二框架部分的框架构件可以被修改用于不同构造的热交换器。
[0057]现参考图14,不出了根据本公开的框架构件516的另一不例实施例。框架构件516与框架构件16、116、216、316的类似之处在于其也包括第一框架部分516 (I)和第二框架部分516(2),第一框架部分516(1)和第二框架部分516(2)大体上彼此相同,其中第二框架部分516 (2)相对于第一部分516 (I)旋转180度,或反之亦然。第一框架部分516 (I)和第二框架516(2)中的每一个具有呈第二密封构件534形式的一端540,而其余框架部分516(1)、516 (2)大体上跟随板12、14的周界,即,沿着其余的纵向边缘35、端边缘37并且围绕板12、14的角部并且沿着相对的纵向边缘35的一部分,之后止于第二端542处。并非在框架部分516(1) ,516(2)的第一端540的端边缘541之间的接合部处、在第一框架部分516(1)与第二框架部分516(2)之间提供更复杂的燕尾或锯条状机械连接部,对应的框架部分516(1)、516(2)的第一密封构件532的端边缘37部分的对应的内表面或匹配边缘设有凹部或袋状结构547,以在两个框架部分成其匹配关系时接纳对应的框架部分516(1) ,516(2)的钝端边缘541。通过将框架部分516 (I)、516 (2)的第一端540的端边缘541接纳于在第一密封构件532的对应部分中形成的对应的凹部或袋状结构547内,使第一框架部分516 (I)与第二框架部分516(2)成其自对准和自固定匹配关系。这种特定实施例适合于不需要绕框架构件516的齐平或均匀的外边缘的应用。
[0058]现参考图15,示出了图14所示的框架构件516的变型。在此实施例中,并非使形成于框架部分516 (I)、516 (2)的外边缘中的袋状结构547导致框架构件516的非均匀的外边缘,用于接纳对应的框架部分516(1)、516(2)的第一端540的端边缘541的凹部或袋状结构547沿着板12、14的端边缘37形成于第一密封构件532的对应的部分的内边缘或表面上。更具体而言,通过将形成框架部分516(1)、516(2)的材料箍缩或弯曲成具有相当小或紧的弯曲半径而形成两个略间隔开的突起549以在这两个突起之间形成凹部或袋状结构547。这种变型在使第一框架部分516 (I)和第二框架部分516 (2)成其匹配关系时允许绕所形成的框架构件516的周边或周界的齐平或均匀的外边缘。
[0059]虽然所有上文所描述的实施例主要涉及适合于形成单程式热交换器的流体通道构件10的框架构件,其中流体通过定位于板12、14的一个角部处的入口开口进入流体流动通路18并且在对角相对的角部处离开流体流动通路18,流体通道构件10适应U形流动或双程式热交换器应用的变型也设想到在本公开的范围内。
[0060]现参考图17,其示出了根据本公开的另一示例实施例的框架构件616,其适于与对应的热交换器板12、14 一起形成可堆叠的流体通道构件10以形成U形流动或双程式热交换器。在此实施例中,框架构件616为整体结构,其包括带有两个自由端641的框架材料段,将该框架材料段弯曲或形成为所希望的构造。因此,框架构件616具有呈第二或歧管密封构件634形式的第一端640 (I)和第二端640 (2)。第一端640 (I)和第二端640 (2)形成绕形成于对应的板12、14中的两个相邻开口( S卩,开口 20、22或24、26)的流体边界或屏障,并且止于端边缘或自由端641处,端边缘或自由端641与第一密封构件632的对应部分的内边缘或表面一起形成重叠或搭接的接头。框架构件616的其余部分大体上跟随或对应于板12、14的周界,以绕板12、14的边缘形成第一密封构件632。
[0061]流动分离区域656 —体地形成于框架构件616内,以适应穿过形成热交换器的流体通道构件10的U形或双程流体路径。通过使框架材料沿着与第二或歧管密封构件640相对的端边缘35弯曲而形成流动分离区域656,从而形成突伸到框架构件616的内部区域内的窄细长流体屏障。流动分离区域656造成使进入流体通道构件10的流体从入口开口(例如,开口 20)沿着由流体通道构件10形成的流体通路18的长度在第一方向上流动,之后绕流动分离区域656的端部657转向或反向并且沿着流体通道构件10的长度在第二方向上流经板12、14的第二半流到出口开口。通过第二或歧管密封构件634防止通过热交换器流动的第二流体进入流体流动通路18,并且替代地进入到由相邻的流体通道构件10形成的流体流动通路。应了解在相邻的流体通道构件中的框架构件616相对于彼此旋转180度,以形成用于使两种不同流体流经热交换器100的交替的流体流动通路18(1)、18 (2)。
[0062]现参考图18,示出了根据本公开的另一示例实施例的框架构件716,其适于在与对应的热交换器板12、14组合成堆叠交替关系以形成热交换器100时形成多程(mult1-pass,多道)流体通道构件10。在此实施例中,框架构件716包括第一框架部分716(1)和第二框架部分716 (2),第一框架部分716 (I)和第二框架部分716 (2)各由具有两个自由端的材料段形成,这个材料段弯曲成所希望的构造。第一框架部分716 (I)和第二框架部分716 (2)大体上彼此相同,其中第二框架部分716(2)相对于第一部分716 (I)旋转180度,或反之亦然。第一框架部分716(1)和第二框架部分716(2)中的每一个具有呈第二密封构件734形式的第一端740,而框架部分716(1)、716(2)的其余部分大体上跟随热交换板12、14的周界,即,沿板的端边缘37之一的一部分、沿着纵向边缘35之一、和端边缘35中的另一个的一部分,之后止于呈自由端形式的第二端742处。
[0063]每个框架部分716 (I)、716 (2)的第一端740或第二密封构件734绕形成于对应的板12、14中的对应一对开口的流体开口之一(即,开口 20、22或者24、26之一)形成流体边界或屏障,框架部分716 (I)、716 (2)的第一端740止于呈自由端形式的端边缘741处,端边缘741与第一密封构件732的对应的部分的内边缘或表面一起形成重叠或搭接的接头。
[0064]至少一个流动分离区域756 —体地形成于每个框架部分716(1) ,716(2)内,以形成穿过热交换板12、14和框架构件716形成的流体流动通道10的多程流体流动通路。通过如下方式来形成流动分离区域756:沿着第一端740与第二端742中间、但更靠近第二端742的第一密封构件732的纵向边缘在形成框架部分716(1) ,716(2)的材料中形成窄的细长小直径弯部,如在图18的示例实施例中所示。因此,流动分离区域756在大体上垂直于通过流体通道构件10的主要总流动方向(例如从入口开口 22到对角相对的出口开口 24)的方向上、伸入到由框架构件716定界的流体通道构件10的内部区域内。
[0065]当使第一框架部分716 (I)和第二框架部分716 (2)在一起成其匹配关系以形成框架构件716时,在一个框架部分716(1) ,716(2)的第二端742处的自由端邻抵于框架部分716(1),716(2)中的另一个的第一端740或第二密封构件734的对应的部分,从而绕对应的板12、14的整个周界形成第一密封构件734。来自每个框架部分716(1) ,716(2)的流动分离区域756以彼此间隔开的关系从框架构件716的各相对纵向侧部伸入由第一密封构件734定界的区域。因此,流动分离区域756在流体通道构件10内形成的流体流动通路18内有效地形成挡板,从而造成流体从入口开口(例如入口开口 22)通过流体流动通路18、绕流动分离区域756的相应端部757产生一系列回转或发夹形转弯,之后通过对应的出口开口(例如出口开口 24)离开流体通道构件10。通过第二或歧管密封构件734防止通过热交换器流动的第二流体进入流体流动通路18,并且替代地进入由相邻流体通道构件10形成的流体流动通路18内,并且在本示例实施例中,在与第一流体通过热交换器100流动的大致相反的方向上流动。在本实施例中,应了解在相邻流体通道构件10中的组合的框架构件716 (即,布置成其匹配关系的框架部分716 (I)、716 (2))相对于彼此旋转180度,以形成用于使两种不同流体通过热交换器100流动的交替的流体流动通路18(1)、18 (2)。
[0066]虽然图18示出的实施例示出了框架部分716(1)、716(2)各形成有一个流动分离区域756,但应了解每个框架部分716(1)、716 (2)可以形成有为了实现穿过流体通道构件10的所希望的流动路径所需数量的流动分离区域756。因此,图8所示的实施例意图是说明性的并且不限制本发明。
[0067]现参考图19,示出了根据本公开的另一示例实施例的框架构件816,其适于与对应的热交换器板12、14 一起形成可堆叠的流体通道构件1
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