[发明专利]连续螺旋形挡板热交换器

说明书

一种加热器组件，包括连续系列的穿孔的螺旋形构件和多个加热元件。穿孔的螺旋形构件协配以限定围绕加热器组件的纵向轴线设置的几何螺旋体。每个穿孔的螺旋形构件限定相对的边缘和预定图案的穿孔。穿孔延伸穿过平行于纵向轴线的每个穿孔的螺旋形构件。加热元件延伸穿过穿孔。

技术领域

本公开总体上涉及加热设备，并且更具体地涉及用于加热流体的热交换器。

背景技术

该部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

热交换器通常包括管状容器和设置在管状容器内部的多个加热元件。工作流体在一个纵向端部处进入管状容器，并且在另一纵向端部处离开。随着工作流体在管状容器内部流动，工作流体被多个加热元件加热。在流体-流体热交换器中，加热元件是加热流体所流过的管。热量经由管的壁从加热流体传递到工作流体。在电热交换器中，加热元件是电加热元件(例如，电阻加热元件)。

为了更快且有效地加热工作流体，典型的热交换器可以增加总热交换面积或增加加热元件的热通量，以增加热输出。然而，增加总热交换面积的典型方法会在热交换器中占用更多的否则会用于容纳工作流体的空间，而增加加热元件热通量的典型方法可能会受到加热元件材料和设计，以及其它特定应用要求的限制。

发明内容

在一种形式中，提供了一种加热器组件，该加热器组件包括连续系列的螺旋形构件和多个加热元件。每个螺旋形构件限定相对的边缘和预定图案的穿孔，该预定图案的穿孔延伸通过每个螺旋形构件并且平行于加热器组件的纵向轴线。多个加热元件延伸通过连续系列的螺旋形构件的穿孔(并且在一种形式中穿过所有的穿孔)。连续系列的螺旋形构件限定了几何螺旋体。

在另一种形式中，热交换器包括限定腔体的本体、布置在腔体内的加热器组件以及构造成将加热器组件固定到本体的近侧凸缘。该加热器组件限定纵向轴线，并且包括连续系列的螺旋形构件和多个加热元件。每个螺旋形构件限定相对的边缘和预定图案的穿孔，该预定图案的穿孔延伸通过每个螺旋形构件并且平行于纵向轴线。多个加热元件延伸穿过连续系列的螺旋形构件的穿孔。连续系列的螺旋形构件限定了几何螺旋体。

在又一形式中，在热交换器中，装置沿热交换器的长度提供一致的线性温度升高。该装置包括连续系列的螺旋形构件。每个螺旋形构件限定相对的边缘和预定图案的穿孔，该预定图案的穿孔延伸通过每个螺旋形构件并且平行于电热交换器的纵向轴线。连续系列的螺旋形构件限定了几何螺旋体，并且穿孔构造成接纳加热元件。

在一种形式中，加热器组件包括连续系列的穿孔的螺旋形构件和多个加热元件。穿孔的螺旋形构件协配以限定围绕加热器组件的纵向轴线设置的几何螺旋体。每个穿孔的螺旋形构件限定相对的边缘和预定图案的穿孔。穿孔延伸穿过平行于纵向轴线的每个穿孔的螺旋形构件。加热元件延伸穿过穿孔。

根据另一种形式，每个加热元件包括第一部段、第二部段以及连接第一部段和第二部段的弯曲部。第一部段延伸穿过第一组穿孔。第二部段延伸穿过第二组穿孔。第二组穿孔平行于第一组穿孔并偏离第一组穿孔。

根据另一种形式，多个加热元件以同心图案布置。

根据又一种形式，加热器组件还包括中心支承构件。每个穿孔的螺旋形构件限定中心孔口，并且中心支承构件延伸穿过中心孔口。

根据另一种形式，加热器组件还包括延伸穿过中心支承构件内部的温度传感器，该温度传感器包括中心支承构件外部的探针。

根据另一种形式，加热器组件还包括构造成将加热器组件固定到热交换器本体的近侧凸缘。凸缘限定多个凸缘孔口和中心凹槽。凸缘孔口与穿孔的螺旋形构件的穿孔对准。加热元件延伸穿过凸缘孔口。中心支承构件接纳在中心凹槽中。

根据另一种形式，加热器组件还包括通气孔口，该通气孔口在中心支承构件的外部与靠近凸缘的中心支承构件的内部之间提供流体连通。