全焊接板式换热器

板式油冷却器pdf

时间: 2024-06-11 06:53:47 |   作者: 无插件360体育直播

  本实用新型涉及换热器领域,为解决传统的板式油冷却器O形垫圈支撑强度不足,导致设备维护周期短的问题,本实用新型提供的板式油冷却器,包括若干第一密封垫和若干层热媒芯体;热媒芯体上设置有用于输入热媒的第一通道;第一密封垫的中心设置有第一通孔;相邻两层热媒芯体间设置一个第一密封垫,使得两层热媒芯体保持预设间距;全部热媒芯体上的第一通道及全部第一密封垫相互连通。第一密封垫与热媒芯体面面接触,使得密封面的面积大幅度提升,以此来降低了热媒芯体连接处的泄露风险。第一密封垫增加了板式油冷却器的支撑强度和更长的使用寿命

  (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 CN 212512619 U (45)授权公告日 2021.02.09 (21)申请号 6.8 (22)申请日 2020.06.24 (73)专利权人 无锡溢流和平动力科技有限公司 地址 214000 江苏省无锡市滨湖区常康路 38号 (72)发明人 魏纲张凡飞顾寿飞 (74)专利代理机构 无锡知之火专利代理事务所 (特殊普通合伙) 32318 代理人 马庆戈 (51)Int.Cl. F28D 9/00 (2006.01) F28F 3/10 (2006.01) F28F 9/007 (2006.01) F28F 9/26 (2006.01) F28F 11/02 (2006.01) 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 (54)实用新型名称 板式油冷却器 (57)摘要 本实用新型涉及换热器领域,为解决传统的 板式油冷却器O形垫圈支撑强度不足,导致设备 维护周期短的问题,本实用新型提供的板式油冷 却器,包括若干第一密封垫和若干层热媒芯体; 热媒芯体上设置有用于输入热媒的第一通道;第 一密封垫的中心设置有第一通孔;相邻两层热媒 芯体间设置一个第一密封垫,使得两层热媒芯体 保持预设间距;全部热媒芯体上的第一通道及全 部第一密封垫相互连通。第一密封垫与热媒芯体 面面接触,使得密封面的面积大幅度提升,从而降 低了热媒芯体连接处的泄露风险。第一密封垫增 加了板式油冷却器的支撑强度和更长的使用寿 U 命,避免了O形垫圈强度不足导致更换板式油冷 9 却器的维护工作,延长了发动机的维护周期。 1 6 2 1 5 2 1 2 N C CN 212512619 U 权利要求书 1/2页 1.一种板式油冷却器,其特征在于,包括若干第一密封垫和若干层热媒芯体; 所述热媒芯体上设置有用于输入热媒的第一通道; 所述第一密封垫的中心设置有第一通孔; 相邻的两层所述热媒芯体间设置一个所述第一密封垫,使得两层所述热媒芯体保持预 设间距;所述第一密封垫与所述热媒芯体之间通过焊接固定; 全部所述热媒芯体上的所述第一通道及全部所述第一密封垫相互连通。 2.根据权利要求1所述的板式油冷却器,其特征在于,还包括若干第二密封垫; 所述热媒芯体上还设置有用于输出热媒的第二通道; 所述第二密封垫的中心设置有第二通孔; 全部所述热媒芯体上的所述第二通道及全部所述第二密封垫相互连通;所述第二密封 垫与所述热媒芯体之间通过焊接固定; 所述热媒芯体的内部还设置有热媒通道; 所述第一通道与所述第二通道之间通过所述热媒通道连通。 3.根据权利要求2所述的板式油冷却器,其特征在于,所述热媒通道的内部设置有翅片 板。 4.根据权利要求3所述的板式油冷却器,其特征在于,所述热媒芯体呈板片状;所述热 媒芯体的两个板面上均设置有凸台;所述凸台的闭合高度小于或等于相邻的两层所述热媒 芯体的预设间距。 5.根据权利要求4所述的板式油冷却器,其特征在于,所述凸台的闭合高度的两倍等于 相邻两层所述热媒芯体的预设间距;相邻两层所述热媒芯体上的所述凸台一一对应焊接固 定。 6.根据权利要求5所述的板式油冷却器,其特征在于,所述凸台为弧形凸台;所述凸台 与所述热媒芯体为一体式结构。 7.根据权利要求4~6中任一项所述的板式油冷却器,其特征在于,所述凸台为多个;所 述凸台呈阵列排布;任意相邻的所述凸台之间保持预设间隔。 8.根据权利要求4所述的板式油冷却器,其特征在于,所述热媒芯体包括第一板件和第 二板件; 所述第一板件和所述第二板件通过焊接形成可容纳所述热媒通道的中空腔体; 所述第一板件上开设有第三通孔和第四通孔,其中,所述第三通孔与所述第一通道连 通,所述第四通孔与所述第二通道连通; 所述第二板件上开设有第五通孔和第六通孔,其中,所述第五通孔与所述第一通道连 通,所述第六通孔与所述第二通道连通。 9.根据权利要求8所述的板式油冷却器,其特征在于,所述第一板件上还设置有第一环 形定位凸起和第二环形定位凸起; 所述第一环形定位凸起与所述第一通孔相适配;所述第二环形定位凸起与所述第二通 孔相适配。 10.根据权利要求9所述的板式油冷却器,其特征在于,所述第二板件上还设置有第三 环形定位凸起和第四环形定位凸起; 所述第三环形定位凸起与所述第一通孔相适配;所述第四环形定位凸起与所述第二通 2 2 CN 212512619 U 权利要求书 2/2页 孔相适配。 3 3 CN 212512619 U 说明书 1/5页 板式油冷却器 技术领域 [0001] 本实用新型涉及换热器领域,特别是涉及一种板式油冷却器。 背景技术 [0002] 板式油冷却器是发动机系统中普遍使用的一种油冷却设备。利用该设备可使具有 一定温差的两种流体介质实现热交换,从而达到降低油温,保证系统正常运行的目的。当板 式油冷却器正常工作时,热媒(油)和冷媒(冷却水)分别位于热媒芯体的内侧和外侧,使得 热媒和冷媒处于隔离状态,二者间通过间壁式传热进行热量交换。 [0003] 现有技术中,板式油冷却器的相邻两层热媒芯体之间通常通过O形垫圈进行密封 及支撑。在板式油冷却器中,板式油冷却器在发动机上需要长时间处于振动环境下。在这种 环境下,O形垫圈的支撑强度不足导致板式油冷却器密封失效。因此,需要定期地检查板式 油冷却器是否存在泄漏现象,并及时地更换板式油冷却器,从而保障发动机的正常运行。 实用新型内容 [0004] 为了解决传统的板式油冷却器O形垫圈支撑强度不足,导致板式油冷却器密封失 效,导致发动机维护周期短的技术问题,本实用新型提供的技术方案为: [0005] 本实用新型提供一种板式油冷却器,包括若干第一密封垫和若干层热媒芯体;所 述热媒芯体上设置有用于输入热媒的第一通道;所述第一密封垫的中心设置有第一通孔; 相邻的两层所述热媒芯体间设置一个所述第一密封垫,使得两层所述热媒芯体保持预设间 距;所述第一密封垫与所述热媒芯体之间通过焊接固定;全部所述热媒芯体上的所述第一 通道及全部所述第一密封垫相互连通。 [0006] 进一步地,所述板式油冷却器还包括若干第二密封垫;所述热媒芯体上还设置有 用于输出热媒的第二通道;所述第二密封垫的中心设置有第二通孔;全部所述热媒芯体上 的所述第二通道及全部所述第二密封垫相互连通;所述第二密封垫与所述热媒芯体之间通 过焊接固定;所述热媒芯体的内部还设置有热媒通道;所述第一通道与所述第二通道之间 通过所述热媒通道连通。 [0007] 进一步地,所述热媒通道的内部设置有翅片板。 [0008] 进一步地,所述热媒芯体呈板片状;所述热媒芯体的两个板面上均设置有凸台;所 述凸台的闭合高度小于或等于相邻的两层所述热媒芯体的预设间距。 [0009] 进一步地,所述凸台的闭合高度的两倍等于相邻两层所述热媒芯体的预设间距; 相邻两层所述热媒芯体上的所述凸台一一对应焊接固定。 [0010] 进一步地,所述凸台为弧形凸台;所述凸台与所述热媒芯体为一体式结构。 [0011] 进一步地,所述凸台为多个;所述凸台呈阵列排布;任意相邻的所述凸台之间保持 预设间隔。 [0012] 进一步地,所述热媒芯体包括第一板件和第二板件;所述第一板件和所述第二板 件通过焊接形成可容纳所述热媒通道的中空腔体;所述第一板件上开设有第三通孔和第四 4 4 CN 212512619 U 说明书 2/5页 通孔,其中,所述第三通孔与所述第一通道连通,所述第四通孔与所述第二通道连通;所述 第二板件上开设有第五通孔和第六通孔,其中,所述第五通孔与所述第一通道连通,所述第 六通孔与所述第二通道连通。 [0013] 进一步地,所述第一板件上还设置有第一环形定位凸起和第二环形定位凸起;所 述第一环形定位凸起与所述第一通孔相适配;所述第二环形定位凸起与所述第二通孔相适 配。 [0014] 进一步地,所述第二板件上还设置有第三环形定位凸起和第四环形定位凸起;所 述第三环形定位凸起与所述第一通孔相适配;所述第四环形定位凸起与所述第二通孔相适 配。 [0015] 本实用新型具有的优点或者有益效果: [0016] 本实用新型提供的板式油冷却器,第一密封垫与热媒芯体为面面接触,使得密封 面的面积大大增加,以此来降低了热媒芯体连接处的泄露风险。第一密封垫具有更好的密封 性能、足够的强度和更长的使用寿命,能够减少热媒芯体的弯曲变形,避免了频繁更换板式 油冷却器的维护工作,进而大大延长了发动机维护周期,从而能够更好地适应人们对板式 冷却器的使用需求。 附图说明 [0017] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本实用新型及其特 征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按 照比例绘制附图,重点在于示出本实用新型的主旨。 [0018] 图1是实施例1提供的板式油冷却器的结构示意图; [0019] 图2是实施例1提供的板式油冷却器中第一密封垫和第二密封垫的装配结构示意 图; [0020] 图3是图2中A-A’截面的局部剖视图; [0021] 图4是实施例1提供的第一密封垫的结构示意图。 具体实施方式 [0022] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。需要注意的是,本实用新型所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限 制根据本申请的示例性实施方式。 [0023] 应当理解的是,当在本说明书中如使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特 征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。 [0024] 如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等,其所指 示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和 简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造 和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。 [0025] 如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相 对重要性。 [0026] 除非另有明确的规定和限定,如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解, 5 5 CN 212512619 U 说明书 3/5页 例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电 连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于 本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。 [0027] 下面结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行说 明,显然所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。因此, 以下对附图中提供的本实用新型实施例中的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新 型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例,本领域技术 人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型的保护 范围。 [0028] 实施例1 [0029] 传统的板式冷却器的O形垫圈支撑强度不足,导致发动机维护周期短,已经无法适 应人们对板式冷却器的使用需求。针对这一问题,实施例1提供一种板式油冷却器01,如图1 和图3所示,包括若干第一密封垫1(参见图2和图4)和若干层热媒芯体2;热媒芯体2上设置 有用于输入热媒的第一通道20(参见图2和图4);第一密封垫1的中心设置有第一通孔10;相 邻的两层热媒芯体2间设置一个第一密封垫1,使得两层热媒芯体2保持预设间距;第一密封 垫1与热媒芯体2之间通过焊接固定;全部热媒芯体2上的第一通道20及全部第一密封垫1相 互连通。其中,如图1所示,第一通道20通过热媒入口法兰4与热媒(油)管路相连通。热媒入 口法兰4的对侧设置有入口封板6。第一密封垫1为具有一定厚度的硬质金属板件,且第一通 孔10距离第一密封垫1的边缘一定距离。第一密封垫1在热媒芯体2上的装配位置参见图2和 图3。第一密封垫1的两个板面分别与两个热媒芯体2面面接触并固定。全部热媒芯体2之间 相互平行叠放,并利用第一密封垫1的厚度将相邻的两层热媒芯体2隔离开一定的预设间 距。 [0030] 一方面,因为O形垫圈为圆环形,而通常热媒芯体上与O形垫圈相接触的表面为平 面状,所以热媒芯体与O形垫圈二者之间是线接触。一旦O形垫圈发生微小形变,极容易造成 该处发生泄露。实施例1提供的板式油冷却器01,由于第一密封垫1的形状为板件状,其与热 媒芯体2为面面接触,使得密封面的面积大幅度提升,以此来降低了板式油冷却器01的热媒芯体 2连接处的泄露风险。相比于采用带O形垫圈的板式油冷却器,实施例1提供的板式油冷却器 01,第一密封垫1具有更加好的密封性能和更长的常规使用的寿命,进而大大延长了设备维护周期, 从而能够更好地适应人们对板式冷却器的使用需求,从而保障发动机的正常运行。 [0031] 另一方面,第一密封垫1还能起到一定强度的支撑作用,减少热媒芯体2的弯曲变 形。第一密封垫1将相邻的两层热媒芯体2之间隔离开一定的预设间距,从而在两层热媒芯 体2之间形成冷媒流动的空间,以便冷媒(冷却水)通过。通过优选第一密封垫1的厚度,可以 改变冷媒的流动状态,从而进一步提高板式油冷却器01的冷却效率。 [0032] 为了提供热媒的输出通道的密封结构,进一步地,如图1-4所示,板式油冷却器01 还包括若干第二密封垫3;热媒芯体2上还设置有用于输出热媒的第二通道21;第二密封垫3 的中心设置有第二通孔30;全部热媒芯体2上的第二通道21及全部第二密封垫3相互连通; 第二密封垫3与热媒芯体2之间通过焊接固定;热媒芯体2的内部还设置有热媒通道22;第一 通道20与第二通道21之间通过热媒通道22连通。其中,如图1所示,第二通道30通过热媒出 口法兰5与热媒(油)管路相连通。热媒出口法兰5的对侧设置有出口封板7。第二密封垫3为 6 6 CN 212512619 U 说明书 4/5页 具有一定厚度的硬质金属板件,且第二通孔30距离第二密封垫3的边缘一定距离。第二密封 垫3在热媒芯体2上的装配位置参见图2和图3。第二密封垫3的两个板面分别与两个热媒芯 体2面面接触并固定。全部热媒芯体2之间相互平行叠放,并利用第一密封垫1和第二密封垫 3的厚度将相邻的两层热媒芯体2隔离开一定的预设间距。 [0033] 一方面,实施例1提供的板式油冷却器01,由于第二密封垫3的形状为板件状,其与 热媒芯体2为面面接触,使得密封面的面积大大增加,从而降低了板式油冷却器01的热媒芯 体2连接处的泄露风险。相比于采用带O形垫圈的板式冷却器,第二密封垫3具有更好的密封 性能和更长的使用寿命,避免了频繁更换O形垫圈的维护工作,进而大大延长了设备维护周 期,从而能够更好地适应人们对板式冷却器的使用需求。 [0034] 另一方面,第二密封垫3还能起到一定强度的支撑作用,减少热媒芯体2的弯曲变 形。第二密封垫3将相邻的两层热媒芯体2之间隔离开一定的预设间距,从而在两层热媒芯 体2之间形成冷媒流动的空间,以便冷媒(冷却水)通过。通过优选第二密封垫3的厚度,可以 改变冷媒的流动状态,从而进一步提高板式油冷却器01的冷却效率。 [0035] 为了提高板式油冷却器的冷却效率,进一步地,热媒通道22的内部设置有翅片板。 其中翅片板与热媒通道22的壁面可通过焊接固定,从而实现良好的接触,进而减小板式油 冷却器01的传热内阻,提高冷却效率。通过在热媒通道22的内部设置翅片板,大大增加了传 热面积,从而提高了板式油冷却器01的单位时间的冷却效率。 [0036] 为了进一步提高板式油冷却器的冷却效率,进一步地,如图1和图2所示,热媒芯体 2呈板片状;热媒芯体2的两个板面上均设置有凸台23;凸台23的闭合高度小于或等于相邻 的两层热媒芯体2的预设间距,从而避免了凸台23的闭合高度过高造成热媒芯体2的弯曲变 形。通过设置凸台23,进一步增加了热媒与冷媒间的传热面积,从而进一步提高了板式油冷 却器01的单位时间的冷却效率。 [0037] 板式油冷却器通常由金属材质制成,质量较大,而板式冷却器为多层的热媒芯体 的堆叠结构,导致位于下层的热媒芯体承载其上所有部件的重力作用。热媒芯体(特别是位 于靠近底层的热媒芯体)容易因压力过大而发生弯曲变形。而一旦热媒芯体弯曲变形,密封 的焊缝处发生开裂的风险将会大大增加;并且也会影响到冷媒的流动状态,造成板式油冷 却器的冷却效果发生变化。为了降低热媒芯体发生弯曲变形的风险,进一步地,如图1和图2 所示,凸台23的闭合高度的两倍等于相邻两层热媒芯体2的预设间距;相邻两层热媒芯体2 上的凸台23一一对应焊接固定。如图1所示,板式油冷却器01的相邻的两层热媒芯体2之间 形成了多个离散分布的支撑部,具体为第一密封垫1、第二密封垫3和若干凸台23。其中,第 一密封垫1的厚度等于第二密封垫3的厚度等于凸台23的闭合高度的两倍。如此,能够保证 相邻的两层热媒芯体2保持平行。采用这种结构,降低热媒芯体2发生弯曲变形的风险,进而 降低了密封的焊缝处发生开裂的风险,有利于提高板式油冷却器01的运行平稳度。 [0038] 为了提高凸台的支撑强度,进一步地,如图1和图2所示,凸台23为弧形凸台;凸台 23与热媒芯体2为一体式结构。弧形凸台相较于圆锥台或者立方台,一方面,弧形凸台生产 加工更容易,相关加工工艺技术成熟,有良好的批量化加工基础,有利于降低生产成本;另 一方面,弧形凸台的应力集中效应较不明显,有利于提高凸台23的支撑强度。具体地,凸台 23与热媒芯体2为一体式结构包括但不限于通过板件冲压加工生产。 [0039] 为了提高板式油冷却器的各向同性,进一步地,如图1和图2所示,凸台23为多个; 7 7 CN 212512619 U 说明书 5/5页 凸台23呈阵列排布;任意相邻的凸台23之间保持预设间隔。阵列排布的凸台23,一方面便于 批量加工生产;另一方面,由于凸台23排布的高度规律性和对称性,提高了板式油冷却器01 的各向同性,有利于提升板式油冷却器01的运行平稳度。 [0040] 为便于热媒芯体的装配,进一步地,如图1-4所示,热媒芯体2包括第一板件24和 第二板件25;第一板件24和第二板件25通过焊接形成可容纳热媒通道22的中空腔体;第一 板件24上开设有第三通孔240和第四通孔241,其中,第三通孔240与第一通道20连通,第四 通孔241与第二通道21连通;第二板件25上开设有第五通孔和第六通孔,其中,第五通孔与 第一通道20连通,第六通孔与第二通道21连通。将热媒芯体2设计为包括第一板件24和第二 板件25组合的中空腔体,可以便捷地在其中布置翅片板,然后通过第一板件24和第二板件 25的插合焊接可以形成可容纳热媒通道22的中空腔体,有利于热媒芯体2的便捷装配。 [0041] 为了更好的提高第一板件、第二板件及第一密封垫之间的装配效率,进一步地,如图2和 图3所示,第一板件24上还设置有第一环形定位凸起242和第二环形定位凸起243;第一环形 定位凸起242与第一通孔10相适配;第二环形定位凸起243与第二通孔30相适配。利用第一 环形定位凸起242和第二环形定位凸起243的导向定位作用,可以将第一板件24和第二板件 25快速地锚定在第一密封垫1的第一通孔10内,进而提高了第一板件24、第二板件25及第一 密封垫1之间的装配效率,降低了装配难度,提高了板式油冷却器01产品的良品率。 [0042] 为了更好的提高第一板件、第二板件及第二密封垫之间的装配效率,进一步地,如图2所 示,第二板件25上还设置有第三环形定位凸起252和第四环形定位凸起;第三环形定位凸起 252与第一通孔10相适配;第四环形定位凸起与第二通孔30相适配。利用第三环形定位凸起 252和第四环形定位凸起的导向定位作用,可以将第一板件24和第二板件25快速地锚定在 第二密封垫3的第二通孔30内,进而提高了第一板件24、第二板件25及第二密封垫3之间的 装配效率,降低了装配难度,提高了板式油冷却器01产品的良品率。 [0043] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围, 凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相 关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。 8 8 CN 212512619 U 说明书附图 1/2页 图1 图2 9 9 CN 212512619 U 说明书附图 2/2页 图3 图4 10 10

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