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一种换热设备及其制造方法发明专利

更新时间:2024-07-01
一种换热设备及其制造方法发明专利 专利申请类型:发明专利;
地区:浙江-杭州;
源自:杭州高价值专利检索信息库;

专利名称:一种换热设备及其制造方法

专利类型:发明专利

专利申请号:CN202010348377.1

专利申请(专利权)人:杭州科百特科技有限公司
权利人地址:浙江省杭州市萧山区闻堰街道长安村王家里368号

专利发明(设计)人:贾建东,谢海红,郭江明

专利摘要:本发明提供的换热设备中,多根中空管的两端部分别密封固定至第一端板和第二端板,第一端板从壳体的第二端伸入、沿轴向穿过壳体的内部并从壳体的第一端伸出,在第一端板的外周和壳体的第一端的内壁之间设置定位件,该定位件同时与壳体的第一端和第一端板形成轴向定位,进而限制第一端板从壳体的第一端向第二端窜动,仅通过在第一端板的外周和壳体的第一端的内壁间设置一个定位件,就能实现第一端板相对于壳体的第一端的轴向定位,防止第一端板从壳体的第一端向第二端窜动。该换热设备具有以下优点:零部件少,结构、组装步骤和工艺简单,生产制造成本低,第一端板在壳体的第一端的内部的轴向定位效果稳定,端板与壳体的端部间的密封性可靠。

主权利要求:
1.一种换热设备,包括外壳和位于外壳内部的多根中空管;
所述外壳包括具有敞开的第一端和第二端的壳体和分别密封连接于壳体的第一端和第二端的第一端盖和第二端盖;
所述多根中空管的两端部分别密封固定至第一端板和第二端板中;
所述外壳具有第一接头、第二接头、第三接头和第四接头,所述第一接头和第二接头与中空管的内部连通以供管程流体通过,所述第三接头和第四接头与壳体的内部连通以供壳程流体通过;
其特征在于:所述第一端板的外径的最大值小于壳体的内径的最小值,以便第一端板从壳体的第二端伸入、沿轴向穿过壳体的内部并从壳体的第一端伸出,所述第一端板的外周和壳体的第一端的内壁之间设置定位件,所述定位件与第一端板分体提供,所述定位件同时与壳体的第一端和第一端板之间形成轴向定位,进而限制所述第一端板从壳体的第一端向第二端窜动;
所述第一端板和第二端板均包括突出形成于其末端面的外沿的第一凸缘和第二凸缘,所述第一凸缘的末端和第二凸缘的末端分别与壳体的第一端的端部和第二端的端部齐平,分别构成与所述第一端盖的外沿和第二端盖的外沿形成密封的焊接面;
所述第一端盖同时与壳体的第一端的端部和第一端板的端部密封连接,所述第二端盖同时与壳体的第二端的端部和第二端板的端部密封连接。
2.根据权利要求1所述的换热设备,其特征在于,所述壳体的第一端的内壁具有径向延伸的第一限位沿,所述第一端板的外周具有径向延伸的第二限位沿,所述定位件上具有第一配合面和第二配合面,所述第一配合面和第二配合面分别与第一限位沿和第二限位沿抵靠。
3.根据权利要求2所述的换热设备,其特征在于,所述第二限位沿为突出于第一端板的外周的台阶面,所述第二配合面为突出于定位件的内壁的台阶面;或者,所述第一端板的外周和定位件的内壁二者中的一个具有凹槽,另一个具有凸起,所述凸起卡入凹槽内,所述第二限位沿和第二配合面为凸起和凹槽的相互接触抵靠的侧壁。
4.根据权利要求2所述的换热设备,其特征在于,所述第一限位沿绕着壳体的第一端的内壁延伸形成环状表面,所述第一配合面为定位件的末端面。
5.根据权利要求1所述的换热设备,其特征在于,所述定位件的外周面与包围在其外周的壳体的对应区域的内表面之间的距离在0.02mm~0.2mm之间。
6.根据权利要求5所述的换热设备,其特征在于,所述定位件的至少部分内表面接触贴覆着第一端板的部分外周面,从而第一端板在定位件的内部形成径向定位。
7.根据权利要求1所述的换热设备,其特征在于,所述定位件是一个断开的环状结构。
8.根据权利要求1所述的换热设备,其特征在于,所述定位件的末端面与壳体的第一端的内表面、第一端板的部分外周面及第一端盖的端面之间留有空隙。
9.根据权利要求1所述的换热设备,其特征在于,所述多根中空管的长度比壳体的长度大8mm‑20mm。
10.一种制造如权利要求1‑9任一项所述的换热设备的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)多根中空管的两个端部分别密封固定至第一端板和第二端板中;
(2)第一端板从壳体的第二端伸入、沿轴向穿过壳体的内部并从壳体的第一端伸出;
(3)在第一端板的外周设置定位件,定位件与第一端板之间形成轴向定位;
(4)将第一端板和定位件同时推入壳体的第一端的内部,从而所述定位件置于第一端板的外周和壳体的第一端的内壁之间,定位件与壳体的第一端之间形成轴向定位,第一端盖密封固定至壳体的第一端,所述第一端盖同时与壳体的第一端的端部和第一端板的端部密封连接;
(5)第二端板在壳体的第二端的内部形成定位,第二端盖密封固定至壳体的第二端,所述第二端盖同时与壳体的第二端的端部和第二端板的端部密封连接。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述第一端盖的外沿通过热熔与壳体的第一端的端部和第一凸缘的端部构成的焊接面形成密封,所述第二端盖的外沿通过热熔与壳体的第二端的端部和第二凸缘的端部构成的焊接面形成密封。 说明书 : 一种换热设备及其制造方法技术领域[0001] 本发明涉及热交换技术领域,特别是一种换热设备。背景技术[0002] 日本专利JP4680933B2公开一种热交换器,其包括壳体和树脂制管,树脂管的端部捆扎在一起形成蜂窝结构,为了使蜂窝结构穿过壳体,蜂窝结构的外径必须小于壳体的内径,蜂窝结构通过一个开口环来补偿其外径,壳侧端板同时抵靠按压蜂窝结构的壳侧凸部、开口环和壳侧法兰,再通过螺栓将管侧端板固定至壳侧端板,通过螺栓将管侧法兰固定至管侧端板,拧紧螺栓后,壳侧端板同时将壳侧凸部、开口环朝着壳侧法兰压紧,以实现蜂窝结构相对于壳体的端部的定位,同时确保蜂窝结构与管侧端板、壳侧端板、开口环之间形成密封,以防止管程流体和壳程流体相混合。[0003] 该方案中通过开口环补偿蜂窝结构的外径,即蜂窝结构采用最大外径小于壳体的内径,以确保蜂窝结构能够伸入并穿过壳体,进而完成蜂窝结构后续的固定安装操作。[0004] 为了实现蜂窝结构相对于壳体的端部的定位,该热交换器通过在蜂窝结构的外周加设壳侧凸部、壳体的外周加设壳侧法兰,另外还需要单独提供壳侧端板、管侧端板、管侧法兰及螺栓,零部件繁多、制造成本高;且组装操作复杂,而螺栓的紧固操作又繁琐、费时;另外,在热交换器使用时间较长后,可能出现螺栓的松动,进而造成蜂窝结构与管侧端板、壳侧端板、开口环之间的密封性下降,严重时可能会出现管程流体和壳程流体相混合的问题。[0005] 因此,需要提供一种新的换热设备,在确保其中空管的端部与壳体的端部形成可靠的定位的前提下,减少零部件的数量,降低生产制造成本,提高中空管的端部与壳体的端部之间密封性,并简化换热设备的组装操作。发明内容[0006] 本发明所要达到的目的是提供一种换热设备,减少零部件的数量,简化换热设备的结构和组装操作,降低生产制造成本,并改善中空管的端部与壳体的端部之间的密封性。[0007] 为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:[0008] 一种换热设备,包括外壳和位于外壳内部的多根中空管;[0009] 所述外壳包括具有敞开的第一端和第二端的壳体和分别密封连接于壳体的第一端和第二端的第一端盖和第二端盖;[0010] 所述多根中空管的两端部分别密封固定至第一端板和第二端板中;[0011] 所述外壳具有第一接头、第二接头、第三接头和第四接头,所述第一接头和第二接头与中空管的内部连通以供管程流体通过,所述第三接头和第四接头与壳体的内部连通以供壳程流体通过;[0012] 所述第一端板的外径的最大值小于壳体的内径的最小值,以便第一端板从壳体的第二端伸入、沿轴向穿过壳体的内部并从壳体的第一端伸出,所述第一端板的外周和壳体的第一端的内壁之间设置定位件,所述定位件同时与壳体的第一端和第一端板之间形成轴向定位,进而限制所述第一端板从壳体的第一端向第二端窜动。[0013] 本发明提供的换热设备中,多根中空管的两端部分别密封固定至第一端板和第二端板,并且,该第一端板的外径的最大值小于壳体的内径的最小值,因此,第一端板能够从壳体的第二端伸入、沿轴向穿过壳体的内部并从壳体的第一端伸出,以在第一端板的外周和壳体的第一端的内壁之间设置定位件,该定位件同时与壳体的第一端和第一端板之间形成轴向定位,进而限制第一端板从壳体的第一端向第二端窜动,即仅通过在第一端板的外周和壳体的第一端的内壁间设置一个定位件,就能实现第一端板相对于壳体的第一端的轴向定位,防止在换热设备的组装过程中,第一端板从壳体的第一端向第二端窜动。与现有的换热设备相比,本发明提供的换热设备具有以下优点:零部件少,结构和组装步骤简单,生产制造成本低,第一端板在壳体的第一端的内部的轴向定位效果稳定,并且,端板与壳体之间的密封性可靠。[0014] 进一步的,所述壳体的第一端的内壁具有径向延伸的第一限位沿,所述第一端板的外周具有径向延伸的第二限位沿,所述定位件上具有第一配合面和第二配合面,所述第一配合面和第二配合面分别与第一限位沿和第二限位沿抵靠。[0015] 定位件的第一配合面和第二配合面分别与壳体的第一端的内壁的第一限位沿和第一端板的外周的第二限位沿抵靠,从而将第一端板轴向定位于壳体的第一端的内部,该轴向定位结构简单,加工制造容易。[0016] 进一步的,所述第二限位沿为突出于第一端板的外周的台阶面,所述第二配合面为突出于定位件的内壁的台阶面;或者,所述第一端板的外周和定位件的内壁二者中的一个具有凹槽,另一个具有凸起,所述凸起卡入凹槽内,所述第二限位沿和第二配合面为凸起和凹槽的相互接触抵靠的侧壁。[0017] 当第二限位沿为突出于第一端板的外周的台阶面,第二配合面为突出于定位件的内壁的台阶面,两个台阶面接触、抵靠,形成轴向定位,结构简单、加工容易;或者,第一端板的外周和定位件的内壁二者中的一个具有凹槽,另一个具有凸起,凸起卡入凹槽内,第二限位沿和第二配合面为凸起和凹槽的相互接触抵靠的侧壁,定位件和第一端板间的轴向定位效果更稳定。[0018] 进一步的,所述第一限位沿绕着壳体的第一端的内壁延伸形成环状表面,所述第一配合面为定位件的末端面。[0019] 第一限位沿绕着壳体的第一端的内壁延伸形成环状表面时,第一配合面为定位件的末端面,第一配合面接触抵靠由环状表面构成的第一限位沿,二者间的接触面积更大,相互接触的作用力更均匀,定位件与壳体的第一端部之间轴向定位效果更牢固。[0020] 进一步的,所述定位件的外周面与包围在其外周的壳体的对应区域的内表面之间的距离在0.02mm~0.2mm之间。[0021] 定位件的外周面与包围在其外周的壳体的对应区域的内表面之间的距离在0.02mm~0.2mm之间时,其在确保定位件能够在壳体的第一端的内部形成径向定位的前提下,定位件和第一端板能够较顺畅地被推入壳体的第一端的内部,方便第一端板和定位件的组装。[0022] 进一步的,所述定位件的至少部分内表面接触贴覆着第一端板的部分外周面,从而所述第一端板在定位件的内部形成径向定位。[0023] 定位件的至少部分内表面接触贴覆着第一端板的部分外周面,从而第一端板在定位件的内部形成径向定位,最终实现第一端板在壳体的第一端的内部的径向定位。[0024] 进一步的,所述定位件是一个断开的环状结构。[0025] 定位件是一个断开的环状结构,从而能够很方便地套在第一端板的外周。[0026] 进一步的,所述定位件的末端面与壳体的第一端的内表面、第一端板的部分外周面及第一端盖的端面之间留有空隙。[0027] 定位件的末端面与壳体的第一端的内表面、第一端板的部分外周面及第一端盖的端面之间留有空隙,在将第一端盖焊接至壳体的第一端时,熔融物可被挤入该空隙内,如此可减少熔融物流出至壳体的外部,从而改善焊接处的外表面的光滑度。[0028] 进一步的,所述第一端盖同时与壳体的第一端的端部和第一端板的端部密封连接,所述第二端盖同时与壳体的第二端的端部和第二端板的端部密封连接。[0029] 第一端盖同时与壳体的第一端的端部和第一端板的端部密封连接,第二端盖同时与壳体的第二端的端部和第二端板的端部密封连接,其能够确保第一端板的末端、第二端板的末端分别与壳体的第一端的内壁、壳体的第二端的内壁间形成可靠的密封,最终将管程流体和壳程流体分隔开。[0030] 进一步的,所述第一端板和第二端板均包括突出形成于其末端面的外沿的第一凸缘和第二凸缘,所述第一凸缘的末端和第二凸缘的末端分别与壳体的第一端的端部和第二端的端部齐平,分别构成与所述第一端盖的外沿和第二端盖的外沿形成密封的焊接面。[0031] 第一凸缘和第二凸缘能够将中空管的两个末端面分别与两个焊接面间隔开,那么在分别将第一端盖和第二端盖热熔焊接至壳体的第一端和第二端的过程中,在加热熔融壳体的端部、端板的端部及端盖的端部时,可避免中空管在第一端板和第二端板中的密封结构被损坏,确保中空管与两个端板之间可靠的密封性能。[0032] 进一步的,所述多根中空管的长度比壳体的长度大8mm‑20mm。[0033] 多根中空管的长度比壳体的长度大8mm‑20mm,一方面,在相同体积的外壳中可容纳更长的中空管,一定程度上增大换热面积;另一方面,第一端板的至少部分长度可伸出壳体的第一端的外部,便于将定位件套在第一端板的外周。[0034] 进一步的,一种制造如以上所述的换热设备的方法,包括以下步骤:[0035] (1)多根中空管的两个端部分别密封固定至第一端板和第二端板中;[0036] (2)第一端板从壳体的第二端伸入、沿轴向穿过壳体的内部并从壳体的第一端伸出;[0037] (3)在第一端板的外周设置定位件,定位件与第一端板之间形成轴向定位;[0038] (4)将第一端板和定位件同时推入壳体的第一端的内部,从而所述定位件置于第一端板的外周和壳体的第一端的内壁之间,定位件与壳体的第一端之间形成轴向定位,第一端盖密封固定至壳体的第一端;[0039] (5)第二端板在壳体的第二端的内部形成定位,第二端盖密封固定至壳体的第二端。[0040] 本发明提供的换热设备的制造方法中,零部件的组装操作方便,工艺过程简单,组装完成后,换热设备的可靠性良好,客户使用方便。[0041] 进一步的,所述的方法中,步骤(4)中,所述第一端盖同时与壳体的第一端的端部和第一端板的端部密封连接,步骤(5)中,所述第二端盖同时与壳体的第二端的端部和第二端板的端部密封连接。[0042] 第一端盖同时与壳体的第一端的端部和第一端板的端部密封连接,第二端盖同时与壳体的第二端的端部和第二端板的端部密封连接,其能够确保第一端板的末端、第二端板的末端分别与壳体的第一端的内壁、壳体的第二端的内壁间形成可靠的密封,最终将管程流体和壳程流体分隔开。[0043] 进一步的,所述的方法中,所述第一端盖的外沿通过热熔与壳体的第一端的端部和第一凸缘的端部构成的焊接面形成密封,所述第二端盖的外沿通过热熔与壳体的第二端的端部和第二凸缘的端部构成的焊接面形成密封。[0044] 第一端盖、第二端盖分别通过热熔焊接于壳体的第一端的端部和第一端板的第一凸缘的端部、壳体的第二端的端部和第二端板的第二凸缘的端部,换热设备的组装工艺简单,并且方便客户的使用。[0045] 本发明提供的换热设备中,多根中空管的两端部分别密封固定至第一端板和第二端板,第一端板从壳体的第二端伸入、沿轴向穿过壳体的内部并从壳体的第一端伸出,在第一端板的外周和壳体的第一端的内壁之间设置定位件,该定位件同时与壳体的第一端和第一端板形成轴向定位,进而限制第一端板从壳体的第一端向第二端窜动,即仅通过在第一端板的外周和壳体的第一端的内壁间设置一个定位件,就能实现第一端板相对于壳体的第一端的轴向定位,防止第一端板从壳体的第一端向第二端窜动。与现有的换热设备相比,本发明提供的换热设备具有以下优点:零部件少,结构、组装步骤和工艺简单,生产制造成本低,第一端板在壳体的第一端的内部的轴向定位效果稳定,并且,端板与壳体的端部间的密封性可靠。附图说明[0046] 下面结合附图对本发明作进一步说明:[0047] 图1为本发明提供的换热设备的结构示意图;[0048] 图2为本发明提供的换热设备的另一种外壳的剖视图;[0049] 图3为图1提供的换热设备的多根中空管的两个端部分别密封固定至第一端板和第二端板后的剖视图;[0050] 图4为图1提供的换热设备的剖视图;[0051] 图4A为图4中A处的局部放大视图;[0052] 图5为图1中提供的换热设备的壳体的剖视图;[0053] 图6为图5提供的壳体的左视图;[0054] 图7和图8分别为图1提供的换热设备的其中一种定位件的剖视图和轴测图;[0055] 图9为与图7‑8提供的定位件的结构匹配的第一端板的剖视图;[0056] 图10为图1提供的换热设备的另一种结构的第一端板的剖视图;[0057] 图11为与图10提供的第一端板的结构匹配的另一种定位件的剖视图;[0058] 图12为图1提供的换热设备的第三种形式的第一端板的剖视图;[0059] 图13为与图12提供的第一端板的结构匹配的第三种定位件的剖视图;[0060] 图14‑图20a为图1提供的换热设备的组装过程示意图;[0061] 其中,1‑外壳,10‑壳体,101‑第一端,102‑第二端,103‑第一限位沿,104‑空隙,11‑第一端盖,110‑外沿,12‑第二端盖,120‑外沿二,13‑第一接头,14‑第二接头,15‑第三接头,16‑第四接头,2‑中空管,21‑第一端板,210‑第二限位沿,211‑台阶面,22‑第二端板,23‑凹槽,24‑凸起二,25‑第一凸缘,26‑第二凸缘,3‑折流板,4‑定位件,41‑第一配合面,42‑第二配合面,421‑台阶面二,43‑凸起,44‑凹槽二。具体实施方式[0062] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。[0063] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。[0064] 如图1所示的换热设备,其包括外壳1和位于外壳1内部的多根中空管2,多根中空管2在外壳1的内部延伸。为了防止中空管2缠绕在一起,将中空管2穿过开有孔隙的折流板3。[0065] 图4所示,外壳1包括壳体10、第一端盖11和第二端盖12,壳体10具有敞开的第一端101和第二端102,第一端盖11和第二端盖12分别密封连接于壳体10的第一端101和第二端102。[0066] 折流板3在壳体10的内部错开布置,即一个折流板3位于壳体10内的上部,相邻的折流板3则位于壳体10内的下部。壳体10为圆筒状,折流板3为圆缺状,从而其一端与壳体10的内壁间留有空隙,以供壳程流体流动通过。[0067] 外壳1还具有第一接头13、第二接头14、第三接头15和第四接头16,第一接头13和第二接头14与中空管2的内部连通以供管程流体通过,第三接头15和第四接头16与壳体10的内部连通以供壳程流体通过。[0068] 图1中,第一接头13和第二接头14分别位于第一端盖11和第二端盖12中,第三接头15和第四接头16分别位于壳体10的两端。[0069] 另外,如图2所示的另一种结构的外壳1,其提供不同结构的第一端盖11和第二端盖12,即二者的筒状部分尺寸延长,并且第三接头15和第四接头16也分别设于第一端盖11和第二端盖12中,而壳体10不再设置接头。[0070] 如图3所示,多根中空管2的两端部分别密封固定至第一端板21和第二端板22中。[0071] 如图4所示,第一端盖11同时与壳体10的第一端101的端部和第一端板21的端部密封连接,第二端盖12同时与壳体10的第二端102的端部和第二端板22的端部密封连接。[0072] 其中,第一端板21的外径的最大值小于壳体10的内径的最小值,并且,在第一端板21的外周和壳体10的第一端101的内壁之间设置定位件4。该定位件4同时与壳体10的第一端101和第一端板21之间形成轴向定位,进而限制第一端板21从壳体10的第一端101向第二端102窜动。[0073] 第一端板21的外径的最大值小于壳体10的内径的最小值,其目的是在换热设备的组装过程中,方便第一端板21从壳体10的第二端102伸入、沿轴向穿过壳体10的内部并从壳体10的第一端101伸出,然后将定位件4套在第一端板21的外周,并最终夹持在第一端板21的外周和壳体10的第一端101的内壁之间。[0074] 组装过程中,第一端板21伸出壳体10的第一端101(有时,第一端板21仅部分长度伸出壳体10的第一端101。),然后将定位件4套接第一端板21的伸出部分。为了方便定位件4的套接操作,将定位件4提供为一个断开的环状结构。该断开的环状结构是通过将一个封闭的环状结构直接剪开形成,但是,其伸展开后的长度与原始的封闭的环状结构的周长相等;或者,该断开的环状结构是通过将一个封闭的环状结构切去一段后得到,其伸展开后的长度小于原始的封闭的环状结构的周长。另外,该断开的环状结构也可以直接注塑提供的,不需要后续的剪开或者切去操作。[0075] 另外,套接于第一端板21的外周的定位件4的长度小于第一端板21的长度,定位件4的前端面与第一端板21的前端面齐平,壳体10的第一端101的端面和第一端板21末端面齐平,从而在定位件4的末端面与壳体10的第一端101的内表面、第一端板21的部分外周面及第一端盖11的端面之间留有空隙104。在将第一端盖21焊接至壳体10的第一端101时,熔融物可被挤入该空隙104内,如此可减少熔融物流出至壳体10的外部,从而改善焊接处的外表面的光滑度。[0076] 如图4所示,定位件4的前端面指的是其朝向壳体10的内部的端面,末端面指的是其朝向壳体10的外部的端面。第一端板21的前端面指的是其朝向壳体10的内部的端面,末端面指的是其朝向壳体10的外部的端面。[0077] 如图3‑4所示,第一端板21和第二端板22均包括突出形成于其末端面的外沿的第一凸缘25和第二凸缘26,第一凸缘25的末端和第二凸缘26的末端分别与壳体10的第一端101的端部和第二端102的端部齐平,分别构成与第一端盖11的外沿110(图19a)和第二端盖12的外沿二120(图20a)形成密封的焊接面。[0078] 第一凸缘25和第二凸缘26能够将多根中空管2的两个末端面与两个焊接面间隔开,那么在分别将第一端盖11和第二端盖12热熔焊接至壳体10的第一端101和第二端102的过程中,在加热熔融壳体10的第一端101的端部和第二端102的端部、第一和第二端板21和22的端部及第一和第二端盖11和12的端部时,可避免中空管2在第一端板21和第二端板22中的密封结构被损坏,确保中空管2与两个端板21和22之间可靠的密封性能。[0079] 为了在相同体积大小的换热设备中提供更大的换热面积,多根中空管2的长度比壳体10的长度大8mm‑20mm,即在密封固定好第一端盖11、第一端板21及壳体10的第一端101后,多根中空管2扭曲一定长度后、被第二端板22推入壳体10的内部,第二端板22的端部与壳体10的第二端102形成密封,第二端板22对中空管2产生一定的挤压作用,第二端盖12密封固定至壳体10的第二端102。[0080] 如图4所示,第一端盖11的外沿110(图19a)同时与壳体10的第一端101的端部和第一端板21的端部形成密封连接,第二端盖12的外沿二120(图20a)同时与壳体10的第二端102的端部和第二端板22的端部形成密封连接。[0081] 下面详细介绍定位件4与第一端板21和壳体10的第一端101之间的轴向定位结构。首先指出,壳体10的轴向、定位件4的轴向及第一端板21的轴向三者之间两两平行。[0082] 如图5‑13所示,壳体10的第一端101的内壁具有径向延伸的第一限位沿103,第一端板21的外周具有径向延伸的第二限位沿210,定位件4上具有第一配合面41和第二配合面42,第一配合面41和第二配合面42分别与第一限位沿103和第二限位沿210抵靠,从而实现定位件4同时与壳体10的第一端101和第一端板21之间形成轴向定位。[0083] 其中,第一限位沿103可以是由壳体10的第一端101的内壁沿着壳体10的径向(垂直于壳体10的轴向的方向)延伸形成,或者,也可以是沿着与壳体10的径向成一定夹角的方向延伸形成。同样地,第二限位沿210可以是由第一端板21的外周沿着第一端板21的径向向外延伸形成,第二限位沿210也可以是由第一端板21的外周沿着与第一端板21的径向成一定夹角的方向延伸形成。[0084] 具体地,如图5‑6所示,第一限位沿103绕着壳体10的第一端101的内壁延伸形成环状表面。其中,该环状表面的延伸方向平行于壳体10的第一端101的径向。需要说明的是,该环状表面不与壳体10的第一端101的径向平行,而是与壳体10的第一端101的径向成一定的夹角也可以。[0085] 如图7‑8所示,第一配合面41为定位件4的末端面,该末端面也是环状表面。并且,为了确保在第一端板21和定位件4推入壳体10的第一端101的内部后,定位件4与壳体10的第一端101之间形成稳定、可靠的轴向定位,定位件4的末端面即第一配合面41的结构与第一限位沿103的结构相匹配。[0086] 具体而言,当第一限位沿103为平行于壳体10的第一端101的径向的环状表面时,第一配合面41也为与壳体10的第一端101的径向平行的环状表面;当第一限位沿103为与壳体10的第一端101的径向成一定夹角方向延伸的环状表面时,第一配合面41也为与壳体10的第一端101的径向成一定夹角方向延伸的环状表面;无论何种情形,定位件4推入壳体10的第一端101的内部后,第一限位沿103和第一配合面41之间能够相互接触、抵靠,从而在定位件4和壳体10的第一端101之间形成轴向定位。[0087] 如图7‑9所示,第二限位沿210为突出于第一端板21的外周的台阶面211,第二配合面42为突出于定位件4的内壁的台阶面二421。其中,台阶面211为第一端板21的外周面中外径不同的两部分之间的过渡连接面,该过渡连接面垂直于第一端板21的轴向,并且延伸形成环状表面。台阶面二421为定位件4的内壁中内径不同的两部分之间的过渡连接面,该过渡连接面垂直于定位件4的轴向,也延伸形成环状表面。定位件4套接于第一端板21的外周后,台阶面211接触、抵靠台阶面二421,从而在定位件4和第一端板21之间形成轴向定位。[0088] 或者,第二限位沿210和第二配合面42还可以是另一种形式,即第一端板21的外周和定位件4的内壁二者中的一个具有凹槽,另一个具有凸起,凸起卡入凹槽内,第二限位沿210和第二配合面42为凸起和凹槽的相互接触抵靠的侧壁。[0089] 如图10‑11所示,第一端板21的外周具有凹槽23,定位件4的内壁具有凸起43,第二限位沿210为凹槽23的侧壁,第二配合面42为凸起43的侧壁,定位件4套接于第一端板21的外周后,凸起43卡入凹槽23内,凹槽23的侧壁和凸起43的侧壁相互接触、抵靠,形成轴向定位。[0090] 比较好地,凹槽23的左、右两侧壁分别与凸起43的左、右两侧壁接触、抵靠,即第二限位沿210包括凹槽23的左、右两侧壁,第二配合面42包括凸起43的左、右两侧壁;因而,定位件4与第一端端板21之间的轴向定位效果更优。[0091] 进一步的,当凹槽23的左、右两侧壁沿着垂直于第一端板21的轴向延伸,且凸起43的左、右两侧壁也沿着垂直于定位件4的轴向延伸时,定位件4与第一端板21之间的轴向定位效果可进一步得到改善。[0092] 或者,如图12‑13所示,第一端板21的外周具有凸起二24,定位件4的内壁具有凹槽二44,第二限位沿210为凸起二24的侧壁,第二配合面42为凹槽二44的侧壁,定位件4套接于第一端板21的外周后,凸起二24卡入凹槽二44内,凸起二24的侧壁和凹槽二44的侧壁相互接触、抵靠,形成轴向定位。[0093] 同样地,凸起二24的左、右两侧壁分别与凹槽二44的左、右两侧壁接触、抵靠,即第二限位沿210包括凸起二24的左、右两侧壁,第二配合面42包括凹槽二44的左、右两侧壁;因而,定位件4与第一端端板21之间的轴向定位效果更优。[0094] 更进一步的,当凸起二24的左、右两侧壁沿着垂直于第一端板21的轴向延伸,且凹槽二44的左、右两侧壁也沿着垂直于定位件4的轴向延伸时,定位件4与第一端板21之间的轴向定位效果也可进一步得到改善。[0095] 通过在第一端板21的外周和壳体10的第一端101的内壁之间增设定位件4,如前述,定位件4通过分别与壳体10的第一端101的内部和第一端板21的外周分别形成轴向定位,最终同时与壳体10的第一端101和第一端板21之间形成轴向定位,进而限制第一端板21从壳体10的第一端101向第二端102窜动。[0096] 另外,定位件4的外周面与包围在其外周的壳体10的第一端101的对应区域的内表面之间的距离(如图4A中的d)在0.02mm~0.2mm之间。比较好地,定位4的整个外周面为光滑的圆柱面,包围在其外周的壳体10的第一端101的对应区域的内表面也为光滑的圆柱面,二者在对应的轴向长度范围内的距离d均在在0.02mm~0.2mm之间。[0097] 定位件4套接于第一端板21的外周后,二者能够较顺畅地被推入壳体10的第一端101的内部的,同时,定位件4能够在壳体10的第一端101的内部形成径向定位,既方便第一端板21和定位件4的组装,也便于第一端板21的密封固定操作。[0098] 进一步地,定位件4的至少部分内表面接触贴覆着第一端板21的部分外周面,从而第一端板21在定位件4的内部形成径向定位。如图4A所示,定位件4的内表面包括沿着其轴向延伸的部分,第一端板21的外周面也包括沿着其轴向延伸的部分,二者接触、贴覆,从而实现第一端板21在定位件4的内部的径向定位。当然,定位件4的内表面和第一端板21的外周面也可以通过各自非轴向延伸的部分之间的接触、贴覆,实现第一端板21在定位件4的内部的径向定位。比如,定位件4的内表面中与其轴向呈一定夹角的部分与第一端板21的外周面中与其轴向呈一定夹角的部分之间的接触、贴覆。[0099] 本发明还提供上述换热设备的装置方法,步骤如下:[0100] (1)多根中空管2的两个端部分别密封固定至第一端板21和第二端板22中,如图14所示;[0101] (2)第一端板21从壳体10的第二端102伸入、沿轴向穿过壳体10的内部并从壳体10的第一端101伸出,如图15‑16所示;[0102] (3)在第一端板21的外周设置定位件4,定位件4与第一端板21之间形成轴向定位,如图17所示;[0103] (4)将第一端板21和定位件4同时推入壳体10的第一端101的内部,从而定位件4置于第一端板21的外周和壳体10的第一端101的内壁之间,定位件4与壳体10的第一端101之间形成轴向定位,第一端盖11密封固定至壳体10的第一端101,如图18‑19所示;[0104] (5)第二端板22在壳体10的第二端102的内部形成定位,第二端盖12密封固定至壳体10的第二端102,如图20所示。[0105] 步骤(4)中,第一端盖11同时与壳体10的第一端101的端部和第一端板21的端部密封连接。步骤(5)中,第二端盖12同时与壳体10的第二端102的端部和第二端板22的端部密封连接。具体的密封连接过程为,第一端盖11的外沿110(图19a所示)通过热熔与壳体10的第一端101的端部和第一端板21的第一凸缘25的端部构成的焊接面形成密封,第二端盖12的外沿二120(图20a所示)通过热熔与壳体10的第二端102的端部和第二端板22的第二凸缘26的端部构成的焊接面形成密封。另外,在第二端盖12焊接密封之前,也可以事先将第二端板22与壳体10的第二端102的内壁之间形成密封连接。[0106] 以上已详细描述了本发明的较佳实施例,但应理解,在阅读了本发明的上述讲授内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

专利地区:浙江

专利申请日期:2020-04-28

专利公开日期:2024-06-18

专利公告号:CN113566614B

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