板式换热器和用于板式换热器的分配器的制作方法
未命名
08-13
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板式换热器和用于板式换热器的分配器
背景技术:
1.板式换热器通常包括多张层叠在一起的板片,相邻的两张板片之间具有流体流动的空间,从而制冷剂和载冷剂可以分别在板片正反两侧流动以通过板片实现间壁换热。随着对板式换热器使用性能的要求不断提高,需要对板式换热器进行流体分配性能的优化,以得到换热性能更强的板式换热器。
2.相关技术有采用分配器放置在板片的制冷剂入口处,该种分配器具有一个或多个小孔来控制流体的分配。如图1所示,该种分配器100具有筒体部31和远离筒体部的轴心线而向外延伸的凸部33,分配器100的筒体部31上下两侧壁面结构(322、321)分别与不同的板片焊接实现对分配器的固定,而分配器的凸部33上具有分配通孔331,该凸部33的高度小于筒体部31的高度,使得凸部31低于筒体部31的上端,从而可为从分配通孔331上方流出的流体留有一定的流动空间。但是申请人经过研究发现,相关技术中的分配器需要通过对金属薄板冲压而加工出不同高度的筒体部和凸部,从而金属薄板材料在不同位置处的拉伸需求差异较大,在高温焊接等组装条件下容易变形或损坏,从而影响分配器的可靠性,也影响板式换热器的可靠性。
技术实现要素:
3.本技术提供用于板式换热器的分配器,有利于提高分配器的可靠性,且进一步提供了一种包含分配器的板式换热器,在保证流体分配效果的同时有利于提高板式换热器的整体可靠性。
4.第一方面,本技术实施例提供了一种板式换热器,包括分配器和多个层叠设置的板片,在垂直于所述板片的层叠方向的平面,所述分配器的投影外轮廓所围合的面积小于所述板片的投影外轮廓所围合的面积;所述板片具有主换热区,所述板片在所述主换热区外围还设有若干角孔;所述多个板片包括相邻的第一板片和第二板片,在所述层叠方向上,所述分配器的至少部分位于该两张板片之间,且所述分配器和该两张板片中的至少一者相固定;
5.所述分配器包括第一壁部和周壁部;所述第一壁部连接于所述周壁部在沿所述层叠方向上靠近所述第一板片的一侧;且所述第一壁部自所述周壁部向垂直于所述层叠方向延伸;所述第一壁部设有第一开孔和分配孔;
6.所述第一板片设有第一角孔,所述第二板片设有第二角孔;所述板式换热器还包括第一板间通道和第一孔道;所述第一板间通道的至少部分位于该两张板片的主换热区之间;所述第一角孔、所述第二角孔以及所述第一开孔在沿所述层叠方向上布置以形成所述第一孔道的一部分;所述分配孔连通所述第一孔道与所述第一板间通道。
7.在本技术中,由于分配器的分配孔连通第一孔道与第一板间通道,从而有利于通过分配孔实现从第一孔道进入第一板间通道的流体的分配效果,在此基础上,由于分配器的第一开孔和分配孔都设置在第一壁部,而第一壁部自周壁部沿大致垂直于板片层叠方向上延伸,从而有利于减小分配器对应不同开孔位置处的材料拉伸差异,降低分配器在高温
焊接等条件下变形和损坏的概率,提高了分配器的可靠性,进而提高板式换热器的整体可靠性。
8.第二方面,本技术实施例还提供了一种用于板式换热器的分配器,所述分配器包括第一壁部和周壁部;所述分配器还具有配合腔,所述周壁部周向围绕所述配合腔;
9.所述第一壁部连接于所述周壁部高度方向的一侧;且所述第一壁部自所述周壁部向垂直于其高度方向延伸;所述第一壁部设有第一开孔和分配孔;所述配合腔连通所述第一开孔与所述分配孔。
10.在本技术中,由于分配器的第一开孔和分配孔都设置在第一壁部,从而有利于减小分配器对应不同开孔位置处的材料拉伸差异,降低分配器在高温焊接等条件下变形和损坏的概率,提高了分配器的可靠性。
附图说明
11.图1为相关技术中的一种分配器;
12.图2为本技术一种实施方式中的板式换热器的结构示意图;
13.图3为图2中板式换热器的爆炸结构示意图;
14.图4为图2中板式换热器的一种剖切结构示意图;
15.图5为本技术一种实施方式中的板片与分配器组装爆炸结构示意图;
16.图6为本技术一种实施方式中的第一板片的结构示意图;
17.图7为本技术一种实施方式中的第二板片的结构示意图;
18.图8为本技术一种实施方式中的分配器的结构示意图;
19.图9为本技术另一种实施方式中的分配器的结构示意图;
20.图10为本技术板片与分配器组装后的结构在角孔处的剖切结构示意图;
21.图11为本技术一种实施方式中分配器与第二板片组装后俯视角度对应的结构示意图;
22.图12为本技术一种实施方式中的板片与分配器组装结构的剖面结构示意图;
23.图13为本技术另一种实施方式中的板片与分配器组装结构的剖面结构示意图。
具体实施方式
24.为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
25.参考图2至图13所示,本技术提供了一种板式换热器100,其包括若干外接管10、第一边板20、由多张板片组成的换热芯体30、以及第二边板40。第一边板20和第二边板40分别设置在换热芯体30厚度方向上的不同侧,换热芯体30对应的多张板片以层叠的方式固定在一起。
26.参考图2,板式换热器100具有长度方向l、宽度方向w以及高度方向h,多张板片的层叠方向p与板式换热器100的高度方向h共向。每张板片的两侧通常流动不同类的换热介质,其中一种为制冷剂,另一种为载冷剂。板式换热器100具有若干角孔通道和若干板间通道,角孔通道通常沿着板片的层叠方向p延伸,而板间通道通常位于相邻的两张板片之间,由两种板片之间的间隙形成。在板式换热器100内,角孔通道和板间通道都是制冷剂流道50
或载冷剂流道60的一部分。但制冷剂流道50和载冷剂流道60不连通,这样,两种换热介质能够通过间隔开的板结构实现间壁换热。
27.本技术实施方式中,换热芯体30的多张板片包括至少一组相邻的第一板片11和第二板片12,一些实施方式中,第一板片11和第二板片12的数量均可以为多张。在图5中,定义板片朝向外侧的一面,亦即所能看到的一面为第一换热面1,朝向内侧的一面亦即所不能看到的一面为第二换热面2。每张板片具有主换热区70和位于主换热区70外围的若干角孔。多张板片的角孔在沿板片层叠方向上排布以形成若干孔道的至少一部分。
28.对于多张板片,其可以通过单副模具成型,即每张板片均为形状和结构完全相同的板片,多张板片装配时,与一张板片相邻的另一张板片可以旋转180度后进行装配,当然,多张板片也可以通过两副甚至更多副模具成型,即多张板片可以为不同形状或结构,例如,一张板片其主换热区70为平板结构,另一张板片其主换热区70设置点波型凸起结构,这两种板片也可以装配在一起并且交替层叠设置,只要板片满足本技术所描述的板片结构以及板片装配的对应关系即可。一些实施方式中,相邻的板片之间还可以加入翅片板以增加流体换热面积,提高换热性能。
29.多张板片沿图5中的p方向叠装形成换热芯体30,第一板片11的第二换热面2与第二板片12的第一换热面1相对,在第一板片11和第二板片12的数量均为多张时,第一板片11的第一换热面1可以与另一张第二板片12的第二换热面2相对。每张板片还包括翻边71,当多个板片装配后,多个板片的翻边71能够以焊接如钎焊的方式密封,从而有利于将流体保持在板片之间构成的流道内。
30.参考图6所示意的第一板片11的第二换热面2一侧对应的结构示意图,第一板片11包括第一平板部31和第一换热部41,第一换热部41在第一板片11的第一换热面1凸出于第一平板部31,第一换热部41在第一板片11的第二换热面2相对于第一平板部31形成凹陷区域43。
31.参考图7所示意的第二板片12的第一换热面1一侧对应的结构示意图,第二板片12包括第二平板部32和第二换热部42,第二换热部42在第二板片12的第一换热面1相对于第二平板部32凸起,同样的,第二换热部42在第二板片12的第二换热面2相对于第二平板部32同样也形成凹陷的结构。
32.参考图4以及图10,板式换热器100还具有第一板间通道102,第一板间通道102的至少部分位于第二板片12的第一换热面1与第一板片11的第二换热面2之间,且第一板间通道102的至少部分位于第一板片11和第二板片12的主换热区70之间。上述凹陷区域43为第一板间通道102的至少一部分。每张板片通常设置有若干角孔,多张板片对应位置的角孔在板式换热器100的高度方向h上同轴或偏心设置以形成角孔通道的至少一部分。在本技术的实施方式中,以每张板片为四个角孔进行示意,四个角孔分布在板片的四个角部位置。第一板片11设有第一角孔51、第三角孔53、第五角孔55和第六角孔56,第二板片12设有第二角孔52、第四角孔54、第七角孔57和第八角孔58。
33.对第一板片11而言,第一角孔51可以作为制冷剂进出第一板片11的第二换热面2的流体进口,第五角孔55可以作为制冷剂进出第一板片11的第二换热面2的流体出口。第三角孔53作为载冷剂进出第一板片11的第一换热面1的流体进口,第六角孔56作为载冷剂进出第一板片11的第一换热面1的流体出口。相对应的,对第二板片12而言,第二角孔52和第
七角孔分别可以作为制冷剂进出第二板片12的第一换热面1的流体进口和出口,第四角孔54和第八角孔58分别可以作为载冷剂进出第二板片12的第二换热面2的流体进口和出口。
34.在第一板片11中,第一角孔51和第五角孔55沿着第一板片11的长边布置。相应的,第二板片12的第二角孔52和第七角孔57沿着第二板片12的长度方向布置,这种角孔的布置方式可以称为单边流。当然,在其他实施方式中,第一板片11的第一角孔51和第五角孔55、第二板片12的第二角孔52和第七角孔57都可以对角布置,这种角孔的布置方式可以称为对角流。
35.在本技术中,第一角孔51和第三角孔53均贯穿第一板片11的第一平板部31,第二角孔52贯穿第二板片12的第二平板部32,也即第一角孔51、第二角孔52和第三角孔53均为平面孔。在第二板片12的第一换热面1,第四角孔54的周侧形成有凸出于第二平板部32的角孔凸台101,从而第四角孔54形成了凸台孔。在第一板片11和第二板片12进行连接时,第四角孔54周侧的该角孔凸台101与第一平板部31在第一板片11的第二换热面2处密封焊接,从而相互对齐的第三角孔53和第四角孔54均与第一板间通道102相隔断。也即制冷剂不能从第三角孔53或第四角孔54处离开第一板间通道102。
36.板式换热器100还包括分配器200,在垂直于板片的层叠方向的平面,分配器200的投影外轮廓所围合的面积小于板片的投影外轮廓所围合的面积。分配器200的尺寸相对较小,在实际中,分配器也大都仅设置在板片某一个角孔附近。在图5中,分配器200的至少部分位于第一板片11的第二换热面2和第二板片12的第一换热面1之间。分配器200包括第一壁部61、第二壁部62和周壁部63。第一壁部61和第二壁部62分别连接于周壁部63在沿板片层叠方向p的不同侧。第一壁部61自周壁部63在沿大致垂直于层叠方向上延伸。此处“大致”的含义可以为在一定的加工误差范围内满足第一壁部61在垂直于板片层叠方向上延伸。第一壁部61包括相平齐的主体部64和连接部65,第一角孔51外围的第一平板部31与主体部64至少部分区域密封焊接。第二角孔52外围的第二平板部32与第二壁部62至少部分区域密封焊接。分配器200的主体部64设有第一开孔641,分配器200的连接部65设有分配孔642。分配器200具有配合腔66,该配合腔66能够连通第一开孔641和分配孔642。为了方便加工,分配器200可以通过对金属薄片进行冲压而形成。
37.参考图3、图4、图5以及图10,板式换热器100具有沿板片层叠方向p延伸的第一孔道21,该第一孔道21可以作为制冷剂的入口通道,即制冷剂经过外接管10进入第一孔道21,然后可以通过分配器200的分配孔642对应进入第一板间通道102,经过换热后从板换换热器另一侧的角孔通道中流出。图5中用虚线示意了制冷剂的大致流动路径,制冷剂从第一板片11的第一角孔51经第一开孔641流入分配器200的配合腔66,并通过分配孔642流入位于第一板间通道102中,经过换热后从第一板片11的第五角孔55流出第一板片11。第一角孔51、第一开孔641和第二角孔52沿着板片层叠方向上排布,上述各孔的排列顺序可以不做强制。
38.参考图5至图10的示意,第一角孔51和第三角孔53沿着第一板片11的宽度方向布置,相应的,第二角孔52和第四角孔54沿着第二板片12的宽度方向布置。第一角孔51的孔径小于第三角孔53的孔径,第一角孔51和第一开孔641孔径相同,第二角孔52、第三角孔53以及第四角孔54孔径相同。相对较小的第一角孔51有利于提高制冷剂的压降,进而提高分配器200的分配效果。板式换热器100还包括第二孔道22,第三角孔53和第四角孔54为第二孔
道22的一部分。进一步的,板式换热器100还可以包括第三孔道23、第四孔道24。第一孔道21与第三孔道23相连通,第二孔道22和第四孔道24相连通。
39.参考图8,为了便于组装,分配器200的第一壁部61自周壁部63向靠近第一开孔641的轴心线o1的方向延伸,第二壁部62自周壁部63向远离第一开孔641的轴心线o1的方向延伸。主体部64与第一平板部31在第一板片11的第二换热面2密封焊接。第二壁部62与第二平板部32在第二板片12的第一换热面1密封焊接。周壁部63与第二壁部62相连接的一端相对于与第一壁部61相连接的一端更远离第一开孔641的轴心线o1。从而分配器200形成上端小,下端大的凸台结构,这种分配器200结构稳定,不易变形。
40.在本技术提供的板式换热器100中,分配器200与板片是分体结构,分配器200和板片分开加工,最后焊接在一起,这样做的好处在于,在实际中,板式换热器100的规格和换热性能的要求是多种多样的,在不同的场景需求下,分配器的设计参数例如分配孔的大小,分配孔的位置的设计等也会随之而改变,如果将分配器作为板片的一部分和板片其他部分进行一体加工,则不可避免的会面临需要多种不同结构和不同形态的板片,大大增加了板片加工模具设计的难度以及成本。在本技术中,由于分配器可以独立加工,在面对不同需求的应用场景时,可以在相同板片结构的基础上,仅加工替换不同的分配器即可,分配器耗费板材较少,且大都通过冲压加工成型,工艺简单且方便。可以大大节省板式换热器加工和组装的成本。
41.参考图8,在本技术的一种实施方式中,分配器200的主体部64具有与周壁部63相连接的外边缘601以及形成第一开孔641的内边缘602,主体部64的外边缘601与内边缘602之间的间距l1满足2mm≤l1≤10mm。由于分配器200的主体部64要与第一平板部31进行焊接实现密封,从而主体部64对应的焊接面积的大小是影响密封性的重要参数,如果主体部64的外边缘601与内边缘602之间的最大间距过小,则可能会影响焊接质量而造成泄漏,如果过大,制冷剂流经分配器200周围时,会损失更多的换热面积,此外,相对较大的空间也容易使得气液两相的制冷剂发生分离而造成分配效果和换热性能的恶化。
42.分配器200的主体部64的一部分与所述周壁部63相连,主体部64的另一部分与连接部65相连。连接部65在远离第一开孔641的轴心线o1的方向上凸出于主体部64。连接部65凸伸方向的末端与内边缘602之间的间距大于外边缘601与内边缘602之间的最大间距l1。连接部65凸伸方向的末端为连接部65远离第一开口的轴心线o1方向上的最远端。这样,连接部65与主体部64能够形成部分位置向外凸伸的一体结构。此外,分配器200的主体部64与连接部65相平齐设置,这样有利于减小主体部64和连接部65对应的材料拉伸差异,减小分配器200在高温焊接等组装条件小变形和损坏的概率,进而提高分配器200的强度和可靠性。
43.此外,进一步的,分配器200的第二壁部62也需要有一定的尺寸限制,由于分配器200需要和第二板片12的第二平板部32进行焊接和密封,不能过大和过小,过大会占用板片较多的换热空间,第二壁部62和板片叠加的厚度会造成一定的热阻而影响换热。过小密封面积不足容易流体泄露。因此第二壁部62远离周壁部63的外沿与和所述周壁部63相连接的内沿之间的间距可以大于等于间距l1,从而上述外沿和内沿之间的距离例如可以为5mm至10mm之间。
44.参考图6和图12,第一平板部31包括环状的第一子部311,第一子部311围绕第一角
孔51,且第一子部311连接于第一角孔51和第一换热部41之间。第一子部311的宽度大于等于间距l1的最大值。这样更有利于分配器200与第一板片11之间的固定,第一子部311和主体部64的焊接面积足够保证二者之间的密封性。
45.本技术的分配器除了图8中所示意的实施方式之外,可以参考图9中所示,本技术还提供另外一种形态的分配器200,其没有一个明显远离第一开孔641的轴心线o1的方向上外凸的结构,而是由连接部65周向围绕主体部64,即在远离第一开口的轴心线o1的方向上,主体部64位于连接部65与第一开孔641之间,主体部64与周壁部63之间通过连接部65间隔开。在图9中,虚线m内侧为主体部64,该虚线m外侧为连接部65。这样做的好处在于,分配器200的第一壁部61为规律性的壁面结构,其各个位置处相对于第二壁部62的拉伸差异较小,更有利于提高分配器200的强度和稳定性。进一步的,为了保证焊接面积足够,主体部64的形成角孔的内边缘与虚线m之间的间距l2满足2mm≤l2≤10mm。
46.在本技术的一些实施方式中,板式换热器100的板片材料基本上为不锈钢,对本领域常见的不锈钢类型的板式换热器100而言,不锈钢材质的板片其整体呈细长形态,板片的宽度方向的尺寸和长度方向的尺寸之比x满足0.2≤x≤0.5,其相对于铝材质的板式换热器100,宽长比更小,角孔的孔径更大,角孔的孔径在板片宽度方向上的占比通常会接近1/3,甚至更大。从而对不锈钢板式换热器而言,气液两相的流体在相对较大的角孔处更容易出现气液分离,分配不均的问题,从而,需要通过分配器200改善制冷剂的分配效果,提高不锈钢类型的板式换热器的换热性能。
47.进一步的,分配器200的分配孔642的孔径尺寸是小于第一开孔641的孔径尺寸,这样可以保证一定范围内的制冷剂的压降,使得制冷剂的分配均匀性提高。
48.板式换热器100的各板片之间可以通过铜箔作为连接焊料,铜箔在焊接过程中会融化而使得各个零部件之间实现密封和固定。在本技术的实施方式中,由于第一开孔641和分配孔642都设置在第一壁部61,即分配器200的顶壁处,在加工板式换热器100时,由于分配孔642的孔径尺寸相对较小,位于板片之间的铜箔在融化后会受到分配孔642毛细作用的影响而朝向分配孔642聚集,进而存在使分配孔642堵塞的风险。为了避免该问题,本技术采用将铜箔尽量远离连接部65的方式,一方面保证主体部64与第一平板部31之间通过铜箔融化后形成的铜焊料焊接在一起。另一方面,使得连接部65对应的不锈钢基部的表面暴露于第一板间通道102,而不会被铜箔所覆盖,而分配孔642贯穿不锈钢基部,这样,分配孔642与铜箔融化后形成的铜焊料距离较远,受到毛细作用影响较小,有利于避免分配孔642被焊料堵塞,影响分配性能。此外,在一些实施方式中,分配孔642的直径为0.7mm~1.7mm。将分配孔642的孔径进行合理设置,使得其在兼顾分配性能的同时,也降低了分配孔642被焊料堵塞的风险。
49.在本技术的一些其他实施方式中,板式换热器100的各板片之间也可以不通过铜箔作为连接焊料,在实现时,可以将板片设置成双金属的结构形态,即板片是通过将不锈钢材质与铜材质进行结合,将作为焊料功能的铜材覆设在不锈钢的表面,这样,在高温焊接过程中,铜会融化进而起到将不同板片的不锈钢材质部分焊接到一起的作用。这种双金属的板材加工方式例如可以采用离心铸造法,将固体不锈钢和液体铜金属在离心条件下复合成型,通过冶金一离心铸造一热处理等工艺,不锈钢材料和铜材料通过结合位置处逐渐变化的过渡层而结合为一个整体,可以大大提高耐磨性能和连接强度。
50.参考图10和图12,对于组装在一起的第一板片11、分配器200以及第二板片12而言,在第一板片11的第二换热面2,第一板片11的第一平板部31与第二换热部42的顶部焊接连接。第一板间通道102的最大高度与第一换热部41在第一板片11的第二换热面2所形成的凹陷区域43的深度与第二换热部42的高度之和基本相当。而分配器200的整体高度被限定在第一平板部31和第二平板部32之间,从而,分配器200的高度大致只有第一板间通道102的最大高度的一半。在相同的加工材料的条件下,这种半高的分配器200其壁面拉伸变形程度更小,分配器的强度更高,分配器不容易出现变形和损坏,有利于提高分配器整体的稳定性,在相同的强度性能要求下,有利于分配器的小型化。此外,为了限定出分配器200的安装位置,可以将第二板片12的第二换热部42设置在分配器200的外围处。例如在组装过程中,可以将分配器200的第二壁部62的外沿与第二换热部42抵接,从而可以一定程度上实现对分配器200的定位,方便组装。
51.将板式换热器100沿宽度方向上与分配器200相邻近的边沿记为第一侧沿104,分配孔642的中心比第一开孔641的中心更靠近第一侧沿104,且分配孔642的中心比第一开孔641的中心更靠近第二孔道22。也即分配孔642相对于第一开孔641在斜向的方向上布置。具体的,定义穿过第一开孔641的中心与分配孔642的中心之间的直线为第一直线n1,定义穿过第一开孔641的中心且沿板片的宽度方向延伸的直线为第二直线n2,第一直线n1相对于第二直线n2倾斜的角度β为20
°
~70
°
。
52.对于在第一板间通道102内流动的制冷剂而言,大部分的制冷剂会在离开入口角孔后直接进入板片中部的主换热区70进行流动,而为了不浪费板片的角孔周围的换热空间,以第二板片12的第一换热面1为例,制冷剂从分配孔642出来后,可以引导制冷剂使其绕过第四角孔54与板片边沿之间的狭窄转弯区域,而为了达到此效果,通过将第一直线n1相对于第二直线n2倾斜的角度控制在20
°
至70
°
之间,制冷剂可以以相对较低的流动压降在这种狭窄的转弯区域处进行流动,从而有利于扩大板片参与换热的换热面积,提高板式换热器100的换热效果。
53.参考图12中所示,第一换热部41的顶壁与第二平板部32之间的间距记为第一间距r1。第一换热部41的顶壁与连接部65之间的间距记为第二间距r2,第二间距r2与第一间距r1的比值t满足为1/4≤t≤3/4。在本技术的实施例中,可以将比值t的值设置为1/2,可以为从分配孔642流出的制冷剂预留合适范围的流动空间。
54.此外,参考图12和图13中所示意的分配器200与板片对应的两种不同的配合方式,在图12中,上方板片为第一板片11,下方板片为第二板片12,第一板片11和第二板片12的翻边71都自上而下延伸设置,在这种情况下,可以选择正置的分配器200,分配器200的第一壁部61对应的主体部64与上方第一板片11的第一平板部31进行焊接密封,连接部65的至少部分区域在板片层叠方向上面向第一换热部41,从而通过设置在分配器200靠上壁面处的分配孔642连通第一孔道21与凹陷区域43。
55.在图13中,上方板片为第二板片12,下方板片为第一板片11,第一板片11和第二板片12的翻边71也都是自上而下延伸设置,在这种情况下,可以选择倒置的分配器200,分配器200的主体部64与下方第一板片11的第一平板部31进行焊接密封,连接部65的至少部分区域也满足在板片层叠方向上面向第一换热部41,与图12的方式相比,图13是通过设置在分配器200靠下壁面处的分配孔642连通第一孔道21与凹陷区域43。除了以上两种实施方式
之外,分配器200与板片之间的配合还有很多的变形,本技术不再过多一一赘述。由于本技术中分配器200的主要结构特点是将第一开孔641和分配孔642都设置在了分配器200的同一壁面结构处,且板片与分配器200的连接部65的至少部分区域相对的位置处是能够流动流体的空间,该空间是制冷剂流道50的一部分,这样使得本技术所提供的板式换热器100,其在保证流体分配效果的同时,有利于减小主体部64和连接部65所对应的材料拉伸差异,降低其变形和损坏的概率,提高了分配器200的可靠性,进而提高板式换热器100的整体可靠性。
56.在本技术的一些实施方式中,在第一板片11的主换热区70,第一板片11还设有若干人字波凸起103,相邻的人字波凸起103之间可以通过第一平板部31隔开,相应的,在第二板片12的主换热区70,第二板片12也设有若干人字波凸起103,这样,两张板片的人字波凸起103配合形成了复杂的流道结构,当流体在板片的主换热区70流动时,流体的流动形态既存在沿着相邻的人字波槽道的槽向流动形式,也存在翻越过人字波槽道上下方向的流动形式,从而换热器可以获得较好的换热性能。当然,在各板片的主换热区70,板片也可以设置一些点状凸起,人字波和点波形态的换热凸起均为常见的板片强化换热的手段,本技术对此不再过多赘述。
57.以上对本发明所提供板式换热器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
技术特征:
1.一种板式换热器,其特征在于,包括分配器(200)和多个层叠设置的板片,在垂直于所述板片的层叠方向的平面,所述分配器(200)的投影外轮廓所围合的面积小于所述板片的投影外轮廓所围合的面积;所述板片具有主换热区(70),所述板片在所述主换热区(70)外围还设有若干角孔;所述多个板片包括相邻的第一板片(11)和第二板片(12),在所述层叠方向上,所述分配器(200)的至少部分位于该两张板片之间,且所述分配器(200)和该两张板片中的至少一者相固定;所述分配器(200)包括第一壁部(61)和周壁部(63);所述第一壁部(61)连接于所述周壁部(63)在沿所述层叠方向上靠近所述第一板片(11)的一侧;且所述第一壁部(61)自所述周壁部(63)向垂直于所述层叠方向延伸;所述第一壁部(61)设有第一开孔(641)和分配孔(642);所述第一板片(11)设有第一角孔(51),所述第二板片(12)设有第二角孔(52);所述板式换热器还包括第一板间通道(102)和第一孔道(21);所述第一板间通道(102)的至少部分位于该两张板片的主换热区(70)之间;所述第一角孔(51)、所述第二角孔(52)以及所述第一开孔(641)在沿所述层叠方向上布置以形成所述第一孔道(21)的一部分;所述分配孔(642)连通所述第一孔道(21)与所述第一板间通道(102)。2.根据权利要求1所述的板式换热器,其特征在于,所述板片具有相背的第一换热面(1)和第二换热面(2),所述分配器(200)位于所述第一板片(11)的第二换热面(2)和所述第二板片(12)的第一换热面(1)之间;所述第一板片(11)包括第一平板部(31)和第一换热部(41),所述第一换热部(41)在所述第一换热面(1)凸出于所述第一平板部(31),所述第一换热部(41)在所述第二换热面(2)相对于所述第一平板部(31)形成能够供流体流动的凹陷区域(43);所述凹陷区域(43)为所述第一板件通道(102)的一部分;所述第二板片(12)包括第二平板部(32);所述第一角孔(51)贯穿所述第一平板部(31),所述第二角孔(52)贯穿所述第二平板部(32);所述分配器(200)还包括第二壁部(62),所述第二壁部(62)连接于所述周壁部(63)在沿所述层叠方向上靠近所述第二板片(12)的一侧;所述第一壁部(61)包括相平齐的主体部(64)和连接部(65),所述第一开孔(641)贯穿所述主体部(64),所述分配孔(642)贯穿所述连接部(65);所述第一角孔(51)外围的所述第一平板部(31)与所述主体部(64)至少部分区域密封焊接;所述第二角孔(52)外围的所述第二平板部(32)与所述第二壁部(62)至少部分区域密封焊接;所述连接部(65)的至少部分区域在所述层叠方向上面向所述第一换热部(41),所述分配孔(642)连通所述第一孔道(21)与所述凹陷区域(43)。3.根据权利要求2所述的板式换热器,其特征在于,所述第一壁部(61)自所述周壁部(63)向靠近所述第一开孔(641)的轴心线的方向延伸,所述第二壁部(62)自所述周壁部(63)向远离所述第一开孔(641)的轴心线的方向延伸;所述主体部(64)与所述第一平板部(31)在所述第一板片(11)的第二换热面(2)密封焊接;所述第二壁部(62)与所述第二平板部(32)在所述第二板片(12)的第一换热面(1)密封焊接;所述周壁部(63)与所述第二壁部(62)相连接的一端相对于与所述第一壁部(61)相连接的一端更远离所述第一开孔(641)的轴心线。4.根据权利要求2所述的板式换热器,其特征在于,所述主体部(64)具有与所述周壁部(63)相连接的外边缘(601)以及形成所述第一开孔(641)的内边缘(602),所述主体部(64)
的外边缘(601)与内边缘(602)之间的最大间距为l1,且2mm≤l1≤10mm;所述主体部(64)的一部分与所述周壁部(63)相连,所述主体部(64)的另一部分与所述连接部(65)相连;所述连接部(65)在远离所述第一开孔(641)的轴心线的方向上凸出于所述主体部(64);所述连接部(65)凸伸方向的末端与所述内边缘(602)之间的间距大于所述外边缘(601)与所述内边缘(602)之间的最大间距;所述第一平板部(31)包括环状的第一子部,所述第一子部围绕所述第一角孔(51),且所述第一子部连接于所述第一角孔(51)和所述第一换热部(41)之间;所述第一子部的宽度大于等于所述最大间距(l1)。5.根据权利要求2所述的板式换热器,其特征在于,沿远离所述第一开孔(641)的轴心线的方向,所述主体部(64)位于所述连接部(65)与所述第一开孔(641)之间,且所述连接部(65)周向围绕所述主体部(64)。6.根据权利要求2所述的板式换热器,其特征在于,所述第一板片(11)还设有第三角孔(53),所述第二板片(12)还设有第四角孔(54);所述第三角孔(53)贯穿所述第一平板部(31);在所述第二板片(12)的第一换热面(1),所述第四角孔(54)的周侧形成有凸出于所述第二平板部(32)的角孔凸台(101),从而所述第四角孔(54)形成凸台孔;所述第四角孔(54)周侧的所述角孔凸台(101)与所述第一平板部(31)在所述第一板片(11)的第二换热面(2)焊接密封,从而所述第三角孔(53)和所述第四角孔(54)均与所述第一板间通道(102)相隔断;所述第二板片(12)还具有第二换热部(42),所述第二换热部(42)在所述第二板片(12)的第一换热面(1)相对于所述第二平板部(32)凸起,所述第二换热部(42)位于所述分配器(200)的外围;在所述第一板片(11)的第二换热面(2),所述第一平板部(31)与所述第二换热部(42)的顶部焊接连接。7.根据权利要求6所述的板式换热器,其特征在于,所述板片具有长度方向和宽度方向,所述板片的宽度方向的尺寸和长度方向的尺寸之比为x,且0.2≤x≤0.5;所述分配孔(642)的尺寸小于所述第一开孔(641)的尺寸,所述分配孔(642)的直径为0.7mm~1.7mm;所述第一角孔(51)和所述第三角孔(53)沿着所述第一板片(11)的宽度方向布置,所述第二角孔(52)和所述第四角孔(54)沿着所述第二板片(12)的宽度方向布置;所述第一角孔(51)的孔径小于所述第三角孔(53)的孔径,所述第一角孔(51)和所述第一开孔(641)孔径相同,所述第二角孔(52)、所述第三角孔(53)以及所述第四角孔(54)孔径相同。8.根据权利要求6所述的板式换热器,其特征在于,所述板式换热器还包括第二孔道(22),所述第三角孔(53)和所述第四角孔(54)为所述第二孔道(22)的一部分;将所述板式换热器沿宽度方向上与所述分配器(200)相邻近的边沿记为第一侧沿(104),所述分配孔(642)的中心比所述第一开孔(641)的中心更靠近所述第一侧沿(104),且所述分配孔(642)的中心比所述第一开孔(641)的中心更靠近所述第二孔道(22);定义穿过所述第一开孔(641)的中心与所述分配孔(642)的中心之间的直线为第一直线(n1),定义穿过所述第一开孔(641)的中心且沿所述板片的宽度方向延伸的直线为第二直线(n2),所述第一直线(n1)相对于所述第二直线(n2)倾斜的角度为20
°
~70
°
。9.根据权利要求2所述的板式换热器,其特征在于,所述分配器(200)由不锈钢板件冲压而形成;所述主体部(64)与所述第一平板部(31)之间通过铜焊料焊接在一起;所述连接
部(65)具有表面暴露于所述第一板间通道(102)的不锈钢基部,所述分配孔(642)贯穿所述不锈钢基部;所述第一换热部(41)的顶壁与所述第二平板部(32)之间的间距记为第一间距;所述第一换热部(41)的顶壁与所述连接部(65)之间的间距记为第二间距,所述第二间距与所述第一间距的比值为t,且1/4≤t≤3/4。10.一种用于板式换热器的分配器,其特征在于,所述分配器包括第一壁部(61)和周壁部(63);所述分配器还具有配合腔(66),所述周壁部(63)周向围绕所述配合腔(66);所述第一壁部(61)连接于所述周壁部(63)高度方向的一侧;且所述第一壁部(61)自所述周壁部(63)向垂直于其高度方向延伸;所述第一壁部(61)设有第一开孔(641)和分配孔(642);所述配合腔(66)连通所述第一开孔(641)与所述分配孔(642)。
技术总结
本申请提供一种板式换热器和用于板式换热器的分配器,本申请的板式换热器包括分配器和多个层叠设置的板片;多个板片包括相邻的第一板片和第二板片,在层叠方向上,分配器的至少部分位于该两张板片之间,且分配器和该两张板片中的至少一者相固定;分配器包括第一壁部和周壁部;且第一壁部自周壁部在沿大致垂直于层叠方向上延伸;第一壁部设有第一开孔和分配孔;第一板片设有第一角孔,第二板片设有第二角孔;板式换热器还包括第一板间通道和第一孔道;第一角孔、第二角孔以及第一开孔在沿层叠方向排布以形成第一孔道的一部分;分配孔连通第一孔道与第一板间通道。本申请有利于提高分配器和板式换热器的可靠性。配器和板式换热器的可靠性。配器和板式换热器的可靠性。
技术研发人员:请求不公布姓名
受保护的技术使用者:浙江三花智能控制股份有限公司
技术研发日:2022.01.28
技术公布日:2023/8/9
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