[發明專利]連續螺旋形擋板熱交換器

在審

• 申請號: 201880068335.3
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN111247387A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: E·迪諾爾;S·塔塔瓦蒂;章三紅;S·博默
• 申請（專利權）人: 沃特洛電氣制造公司
• 主分類號: F28F9/22
• 分類號: F28F9/22;F28D7/16;F28D7/06
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 茅翊忞

一種加熱器組件，包括連續系列的穿孔的螺旋形構件和多個加熱元件。穿孔的螺旋形構件協配以限定圍繞加熱器組件的縱向軸線設置的幾何螺旋體。每個穿孔的螺旋形構件限定相對的邊緣和預定圖案的穿孔。穿孔延伸穿過平行于縱向軸線的每個穿孔的螺旋形構件。加熱元件延伸穿過穿孔。

技術領域

本公開總體上涉及加熱設備，并且更具體地涉及用于加熱流體的熱交換器。

背景技術

該部分中的陳述僅提供與本公開有關的背景信息，并且可能不構成現有技術。

熱交換器通常包括管狀容器和設置在管狀容器內部的多個加熱元件。工作流體在一個縱向端部處進入管狀容器，并且在另一縱向端部處離開。隨著工作流體在管狀容器內部流動，工作流體被多個加熱元件加熱。在流體-流體熱交換器中，加熱元件是加熱流體所流過的管。熱量經由管的壁從加熱流體傳遞到工作流體。在電熱交換器中，加熱元件是電加熱元件(例如，電阻加熱元件)。

為了更快且有效地加熱工作流體，典型的熱交換器可以增加總熱交換面積或增加加熱元件的熱通量，以增加熱輸出。然而，增加總熱交換面積的典型方法會在熱交換器中占用更多的否則會用于容納工作流體的空間，而增加加熱元件熱通量的典型方法可能會受到加熱元件材料和設計，以及其它特定應用要求的限制。

發明內容

在一種形式中，提供了一種加熱器組件，該加熱器組件包括連續系列的螺旋形構件和多個加熱元件。每個螺旋形構件限定相對的邊緣和預定圖案的穿孔，該預定圖案的穿孔延伸通過每個螺旋形構件并且平行于加熱器組件的縱向軸線。多個加熱元件延伸通過連續系列的螺旋形構件的穿孔(并且在一種形式中穿過所有的穿孔)。連續系列的螺旋形構件限定了幾何螺旋體。

在另一種形式中，熱交換器包括限定腔體的本體、布置在腔體內的加熱器組件以及構造成將加熱器組件固定到本體的近側凸緣。該加熱器組件限定縱向軸線，并且包括連續系列的螺旋形構件和多個加熱元件。每個螺旋形構件限定相對的邊緣和預定圖案的穿孔，該預定圖案的穿孔延伸通過每個螺旋形構件并且平行于縱向軸線。多個加熱元件延伸穿過連續系列的螺旋形構件的穿孔。連續系列的螺旋形構件限定了幾何螺旋體。

在又一形式中，在熱交換器中，裝置沿熱交換器的長度提供一致的線性溫度升高。該裝置包括連續系列的螺旋形構件。每個螺旋形構件限定相對的邊緣和預定圖案的穿孔，該預定圖案的穿孔延伸通過每個螺旋形構件并且平行于電熱交換器的縱向軸線。連續系列的螺旋形構件限定了幾何螺旋體，并且穿孔構造成接納加熱元件。

在一種形式中，加熱器組件包括連續系列的穿孔的螺旋形構件和多個加熱元件。穿孔的螺旋形構件協配以限定圍繞加熱器組件的縱向軸線設置的幾何螺旋體。每個穿孔的螺旋形構件限定相對的邊緣和預定圖案的穿孔。穿孔延伸穿過平行于縱向軸線的每個穿孔的螺旋形構件。加熱元件延伸穿過穿孔。

根據另一種形式，每個加熱元件包括第一部段、第二部段以及連接第一部段和第二部段的彎曲部。第一部段延伸穿過第一組穿孔。第二部段延伸穿過第二組穿孔。第二組穿孔平行于第一組穿孔并偏離第一組穿孔。

根據另一種形式，多個加熱元件以同心圖案布置。

根據又一種形式，加熱器組件還包括中心支承構件。每個穿孔的螺旋形構件限定中心孔口，并且中心支承構件延伸穿過中心孔口。

根據另一種形式，加熱器組件還包括延伸穿過中心支承構件內部的溫度傳感器，該溫度傳感器包括中心支承構件外部的探針。

根據另一種形式，加熱器組件還包括構造成將加熱器組件固定到熱交換器本體的近側凸緣。凸緣限定多個凸緣孔口和中心凹槽。凸緣孔口與穿孔的螺旋形構件的穿孔對準。加熱元件延伸穿過凸緣孔口。中心支承構件接納在中心凹槽中。

根據另一種形式，加熱器組件還包括通氣孔口，該通氣孔口在中心支承構件的外部與靠近凸緣的中心支承構件的內部之間提供流體連通。