换热板片及换热器的制作方法

1.本技术涉及热交换设备技术领域，尤其涉及一种换热板片及换热器。


背景技术：

2.板式换热器作为目前较常使用的一种流体热交换设备，具有传热系统高、对数平均温差大、末端温差小、占地面积小、重量轻、制作方便等优点。换热板片作为板式换热器中最重要的部件，板片的设计直接影响到整个板式换热器的换热效果。现有技术中，所设计的板片在使用过程中容易出现流体分布不均，使得远离进/出口区域的位置流体的流量较少，甚至出现流动死区，导致换热器的换热性能降低。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种换热板片及换热器，能够使流体均匀分布于整个板片，有效解决板片存在流动死区的问题，提高换热效率。
4.为此，第一方面，本技术实施例提供了一种换热板片，包括：
5.板体，沿长度方向的两端分别设有制冷剂出口和制冷剂进口；
6.多个换热件，阵列布置于所述板体，所述换热件在所述长度方向位于所述制冷剂出口和所述制冷剂进口之间；
7.多个导流件，沿宽度方向，所述导流件分别设置于所述换热件的两侧，所述导流件自身的伸长方向相对所述长度方向倾斜预设角度，且至少在所述长度方向位于最外侧的两行所述导流件中，同一行的所述导流件的倾斜方向相同，
8.其中，与所述制冷剂出口相邻一行中的所述导流件朝向所述制冷剂出口方向倾斜，与所述制冷剂进口相邻一行中的所述导流件朝向所述制冷剂进口方向倾斜。
9.在一种可能的实现方式中，所述导流件设置为相对所述板体表面凸出的鲨鱼鳍结构。
10.在一种可能的实现方式中，所述导流件远离所述板体的一端设有平面，所述平面与所述板体的表面平行。
11.在一种可能的实现方式中，所述预设角度的范围在20
°‑
50
°
之间。
12.在一种可能的实现方式中，至少位于所述宽度方向最外侧的两列所述导流件中，同一列中任一相邻的所述导流件的倾斜方向相反。
13.在一种可能的实现方式中，所述换热板片还包括与所述制冷剂出口和所述制冷剂进口共同设置于所述板体四角位置的液体进口5和液体出口4，所述制冷剂出口和所述液体出口4对角设置，且所述制冷剂出口和所述制冷剂进口在所述长度方向同侧设置；
14.所述板体包括沿所述长度方向布置的第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域位于所述制冷剂出口和所述制冷剂进口之间，所述第一区域与所述制冷剂出口相邻设置，所述第二区域与所述制冷剂进口相邻设置，所述第一区域布置有至少一行朝向所述制冷剂出口方向倾斜的所述导流件，所述第二区域布置有至少一行朝向所述制冷剂进口
方向倾斜的所述导流件，且位于所述第一区域的所述导流件的倾斜方向与位于所述第二区域的所述导流件的倾斜方向相反。
15.在一种可能的实现方式中，还包括第三区域，所述第三区域位于所述第一区域和所述第二区域之间，所述第三区域设置有多行所述导流件，同一行的任一相邻的两个所述导流件的倾斜方向相反，且不同行的在所述长度方向任一相邻的两个所述导流件的倾斜方向相反。
16.在一种可能的实现方式中，沿所述板体的厚度方向，所述导流件伸出所述板体表面的高度为第一高度h1，所述换热件伸出所述板体表面的高度为第二高度h2，h1＝(1/3～3/4)
×
h2。
17.在一种可能的实现方式中，所述换热件包括凸起部和凹陷部，阵列布置的所述换热件中，所述凸起部和所述凹陷部在同行同列之间交错布置，且位于同一行的所述凸起部和所述凹陷部之间设置所述导流件。
18.第二方面，本技术实施例提供了一种换热器，包括如上述中所描述的换热板片。
19.根据本技术实施例提供的换热板片及换热器，通过将至少位于最靠近制冷剂出口的一行导流件设置为朝向制冷剂出口的方向倾斜，至少位于最靠近制冷剂进口的一行导流件设置为朝向制冷剂进口的方向倾斜，从而能够使得从制冷剂进口进入的流体部分能够随着导流件的倾斜方向向远离制冷剂进口的方向运动，使得部分流体能够随着多个倾斜的导流件流向易形成流动死区的位置，并能够将流动死区的制冷剂流体引导流向制冷剂出口。有效解决了换热板片中制冷剂流体分布不均匀的问题，避免出现流动死区，以提高换热板片的利用率，从而提高换热效率。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。另外，在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，且附图并未按照实际的比例绘制。
21.图1示出本技术实施例提供的一种换热板片的主视图，其中，箭头x所指方向为宽度方向，箭头y所指方向为长度方向；
22.图2示出本技术实施例提供的一种换热板片中第二区域的局部放大图；
23.图3示出本技术实施例提供的一种换热板片中第一区域的局部放大图；
24.图4示出本技术实施例提供的一种换热板片中第三区域的局部放大图；
25.图5示出本技术实施例提供的一种换热板片的立体结构示意图；
26.图6示出图5中的局部放大图。
27.附图标记：
28.1-板体；11-导流件；111-平面；12-换热件；121-凸起部；122-凹陷部；2-制冷剂出口；3-制冷剂进口；4-液体出口；5-液体进口。
具体实施方式
29.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
30.本技术实施例提供了一种换热板片，用于换热器，该换热器为板式换热器，由多个换热板片叠加并固定完成。其中，叠加的多个换热板片中，每相邻的两个换热板片作为一组，两个换热板片之间形成多条介质流道，以用于流体在流道中流动进行换热，在此不做详细描述。
31.图1示出本技术实施例提供的一种换热板片的主视图。其中，箭头x所指方向为宽度方向，箭头y所指方向为长度方向，由图向纸面内的方向为厚度方向，长度方向y、宽度方向x和厚度方向相互垂直，后续不再单独强调。
32.参见图1，换热板片包括板体1，沿长度方向y的两端分别设有制冷剂出口2和制冷剂进口3。换热板片还包括与制冷剂出口2和制冷剂进口3共同设置于板体1四角位置的液体进口5和液体出口4，制冷剂出口2和液体出口4对角设置，且制冷剂出口2和制冷剂进口3在长度方向y同侧设置。多个换热件12阵列布置于板体1，换热件12在长度方向y位于制冷剂出口2和制冷剂进口3之间；多个导流件11沿宽度方向x导流件11分别设置于换热件12的两侧。每两个换热板片相对设置时，其中一个换热板片沿宽度方向x翻转180度后，使得换热件12一一对应，并通过相对的换热件12焊接固定，以在换热件12之间形成介质流道。在换热时，制冷剂流体从制冷剂进口3进入，水流体从液体进口5进入，使得制冷剂和水从对角进入多个介质流道。根据流体流动的规律，流体在流动中会选择进口到出口较近的流程，沿程阻力较小，流体不会主动绕行。因此，对于制冷剂流体来说，由于制冷剂进口3和制冷剂出口2沿长度方向y同侧布置，同侧的液体进口5和液体出口4之间位于中间区域的地方，由于远离制冷剂进口3和制冷剂出口2，导致流经该区域的制冷剂流体流量小甚至是没有(但水在该区域流量大、流速高)，从而在该区域形成制冷剂流体的流动死区，使得在该区域的水无法通过制冷剂实现换热，热量积聚在该区域，从而导致整个换热板片所实现的换热性能和换热效率较低。
33.可以理解的是，对于所设置的换热板片，在多个换热板片堆叠形成换热器，为例保证较好的换热效果，在板体1厚度方向的两侧均可以设置换热件12和导流件11，在此不做详细说明。为了便于描述，后续中的各实施例中仅以在板体1的一侧布置换热件12和导流件11，进行详细说明，后续不再单独强调。
34.参见图1至图4，本技术实施例提供的换热板片中，将所设置导流件11自身的伸长方向相对长度方向y倾斜预设角度b，且至少在长度方向y位于最外侧的两行导流件11中，同一行的导流件11的倾斜方向相同，其中，与制冷剂出口2相邻一行中的导流件11朝向制冷剂出口2方向倾斜，与制冷剂进口3相邻一行中的导流件11朝向制冷剂进口3方向倾斜。通过将至少位于最靠近制冷剂出口2的一行导流件11设置为朝向制冷剂出口2的方向倾斜，至少位于最靠近制冷剂进口3的一行导流件11设置为朝向制冷剂进口3的方向倾斜，从而能够使得从制冷剂进口3进入的流体部分能够随着导流件11的倾斜方向向远离制冷剂进口3的方向运动，使得部分流体能够随着多个倾斜的导流件11流向易形成流动死区的位置，并能够将
流动死区的制冷剂流体引导流向制冷剂出口2。有效解决了换热板片中制冷剂流体分布不均匀的问题，避免出现流动死区，以提高换热板片的利用率，从而提高换热效率。
35.在一可选实施例中，参见图5和图6，导流件11设置为相对板体1表面凸出的鲨鱼鳍结构。通过将导流件11设置为鲨鱼鳍结构的形状，使得流体在流经导流件11时，能够利用鲨鱼鳍的形状，充分减小流动死区内流体的流动阻力，引导换热后的流体由流动死区快速流向制冷剂出口2，提高流动速率、且增大换热面积，从而提高换热效率。并且，通过引流件和换热件12的穿插布置，提高了换热板片的结构强度。
36.可选的，导流件11远离板体1的一端设有平面111，平面111与板体1的表面平行。以在不破坏鲨鱼鳍结构以减小流动阻力的同时，在导流件11顶部的位置设置平面111，以增大导流件11的表面积，使得流体在沿导流件11延伸方向运动的同时，平面111使流体的流动方向更加多样性，破坏涡流，且进一步增大换热面积，使流体在流道中充分换热，提升换热效果。
37.可选的，预设角度b的范围在20
°‑
50
°
之间。在将导流件11设置成该范围内的倾斜角度时，增大了易形成流动死区的位置的流量，能够保证导流件11较好的引流效果，以避免出现流动死区，并能够使流体能够更高效的从流动死区流向对应的出口，提高流动均匀性的同时，提高换热效率。
38.在一可选实施例中，对于所设置的换热件12，换热件12包括凸起部121和凹陷部122，阵列布置的换热件12中，凸起部121和凹陷部122在同行同列之间交错布置，且位于同一行的凸起部121和凹陷部122之间设置导流件11。将换热件12设置为相对板体1表面相对凸起和凹陷，且凸起和凹陷交错布置的配合结构，凸起顶部用于与相对的另一换热板片焊接固定，以使相邻凸起之间的位置形成介质流道，以便于流体通过。在流体从进口进入后，流体流经凸起的侧壁并被分流至位于两侧的凹陷内，再通过凹陷成树状分到下方的两个凸起，从而通过此种方式将流体均匀分布到整个换热板片，交错布置的凸起和凹陷有利于换热板片中流体的均匀分布。
39.可以理解的是，对于所设置的凸起部121和凹陷部122，其具体的形状可以为根据实际需求进行适应性选择，如锥形、圆柱形、球形等。并且，所设置凸起部121和凹陷部122，其所设置的形状和尺寸可以相同，也可以不同，在此不做具体限定。
40.可选的，对于所设置的鲨鱼鳍结构的导流件11，其自身的伸长方向的长度可以根据实际需求进行适应性调整。本技术实施例中，凸起部121和凹陷部122设置为锥形柱体结构，沿板体1的厚度方向，凸起部121的直径逐渐减小。鲨鱼鳍的长度可以设置成大于凸起部121的最大直径，并小于1.3倍的凸起部121的最大直径，在此不做详细说明。
41.可选的，沿板体1的厚度方向，导流件11伸出板体1表面的高度为第一高度h1，换热件12伸出板体1表面的高度为第二高度h2，h1＝(1/3～3/4)
×
h2。避免高度过小起不到引流作用，高度过高而导致流动阻力增大。
42.在一可选实施例中，可以将设置换热件12和导流件11的区域定义为换热区，从进口进入的流体经换热区实现换热后从出口流出。换热区位于四角布置的进口和出口之间，在该换热区中，换热件12呈多行多列的阵列布置，导流件11设置于换热件12的两侧。
43.其中，至少在长度方向y位于最外侧的两行中，其中一行与制冷剂出口2相邻，则该行的导流件11设置为朝向制冷剂出口2倾斜，并使导流件11的另一端指向流动死区。另一行
与制冷剂进口3相邻，则该行的导流件11设置为朝向制冷剂进口3方向倾斜，并使导流件11的另一端指向流动死区。并且，由于制冷剂进口3和制冷剂出口2在长度方向y上位于同侧，则这两行中的导流件11的倾斜方向相反。
44.可以理解的是，为了保证导流件11较好的导流效果，避免出现流动死区，与制冷剂进口3相邻的多行的导流件11均可以如上述方式布置，与制冷剂出口2相邻的多行导流件11同样如此。对于所选择的具体行数，可以根据实际需求进行调整，在此不做具体限定。
45.在一种可选实施例中，至少位于宽度方向x最外侧的两列导流件11中，同一列中任一相邻的导流件11的倾斜方向相反。即最外侧的两列导流件11中，每列导流件11可以看成形成了波浪状结构，在此形成波浪状结构的前提下，需要确保位于最外侧的两行导流件11保持倾斜方向相同且朝向对应的进出口。通过在列方向的两侧导流件11设置呈波浪状结构，以用于对流体起到阻挡作用，避免流体溢出换热区。
46.可选的，也可以将宽度方向x最外侧的两列中的导流件11布置成波浪状的结构，在此不做具体限定。或者，也可以如图1中所布置的形式，在最外侧的两列整列布置成波浪状的结构的基础上，随着导流件11的行数向中间位置增加，每行中与外侧相邻的一个导流件11设置成反向，以逐渐递增，以便于能够通过此种设置的导流件11将流体更好的导向流动死区，在此不做具体限定。
47.可以理解的是，参见图1，在上述的描述中，根据导流件11的特性以及在换热区中所起到的作用不同，可以将换热区在长度方向y划分为第一区域a1、第二区域a3和第三区域a2，第三区域a2位于第一区域a1和第二区域a3之间。即第一区域a1和第二区域a3位于制冷剂出口2和所述制冷剂进口3之间，第一区域a1与制冷剂出口2相邻设置，第二区域a3与制冷剂进口3相邻设置，第一区域a1布置有至少一行朝向制冷剂出口2方向倾斜的导流件11，第二区域a3布置有至少一行朝向制冷剂进口3方向倾斜的导流件11，且位于第一区域a1的导流件11的倾斜方向与位于第二区域a3的导流件11的倾斜方向相反。
48.可选的，对于第一区域a1和第二区域a3所布置的导流件11的行数可以根据实际需求调整，在此不做具体限定。
49.其中，在第三区域a2中，设置有多行导流件11，同一行的任一相邻的两个导流件11的倾斜方向相反，且不同行的在长度方向y任一相邻的两个导流件11的倾斜方向相反。即在第三区域a2的导流件11，流动死区一般位于第三区域a2在宽度方向x远离制冷剂进口3和制冷剂出口2的一侧。使每一列的导流件11形成波浪状的结构，以破坏涡流，提升换热效果。
50.可以理解的是，对于划分的第一区域a1、第二区域a3和第三区域a2的大小，可以根据实际需求进行调整，在此不做具体限定。本技术实施例中，可以将换热区三等分划分成第一区域a1、第二区域a3和第三区域a2。
51.本技术实施例还提供一种换热器，包括如上述中所描述的换热板片，在此不再赘述。
52.应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。
53.应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本公开中的“在
……
上”、“在
……
以上”和“在
……
之上”，以使得“在
……
上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在
……
以上”或者“在
……
之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层(即，直接处于某物上)的含义。
54.此外，文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向(旋转90度或者处于其他取向上)，并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。
55.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非行他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不行除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
56.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种换热板片，其特征在于，包括：板体，沿长度方向的两端分别设有制冷剂出口和制冷剂进口；多个换热件，阵列布置于所述板体，所述换热件在所述长度方向位于所述制冷剂出口和所述制冷剂进口之间；多个导流件，沿宽度方向，所述导流件分别设置于所述换热件的两侧，所述导流件自身的伸长方向相对所述长度方向倾斜预设角度，且至少在所述长度方向位于最外侧的两行所述导流件中，同一行的所述导流件的倾斜方向相同，其中，与所述制冷剂出口相邻一行中的所述导流件朝向所述制冷剂出口方向倾斜，与所述制冷剂进口相邻一行中的所述导流件朝向所述制冷剂进口方向倾斜。2.根据权利要求1所述的换热板片，其特征在于，所述导流件设置为相对所述板体表面凸出的鲨鱼鳍结构。3.根据权利要求2所述的换热板片，其特征在于，所述导流件远离所述板体的一端设有平面，所述平面与所述板体的表面平行。4.根据权利要求1所述的换热板片，其特征在于，所述预设角度的范围在20
°‑
50
°
之间。5.根据权利要求1所述的换热板片，其特征在于，至少位于所述宽度方向最外侧的两列所述导流件中，同一列中任一相邻的所述导流件的倾斜方向相反。6.根据权利要求1所述的换热板片，其特征在于，所述换热板片还包括与所述制冷剂出口和所述制冷剂进口共同设置于所述板体四角位置的液体进口和液体出口，所述制冷剂出口和所述液体出口对角设置，且所述制冷剂出口和所述制冷剂进口在所述长度方向同侧设置；所述板体包括沿所述长度方向布置的第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域位于所述制冷剂出口和所述制冷剂进口之间，所述第一区域与所述制冷剂出口相邻设置，所述第二区域与所述制冷剂进口相邻设置，所述第一区域布置有至少一行朝向所述制冷剂出口方向倾斜的所述导流件，所述第二区域布置有至少一行朝向所述制冷剂进口方向倾斜的所述导流件，且位于所述第一区域的所述导流件的倾斜方向与位于所述第二区域的所述导流件的倾斜方向相反。7.根据权利要求6所述的换热板片，其特征在于，还包括第三区域，所述第三区域位于所述第一区域和所述第二区域之间，所述第三区域设置有多行所述导流件，同一行的任一相邻的两个所述导流件的倾斜方向相反，且不同行的在所述长度方向任一相邻的两个所述导流件的倾斜方向相反。8.根据权利要求1所述的换热板片，其特征在于，沿所述板体的厚度方向，所述导流件伸出所述板体表面的高度为第一高度h1，所述换热件伸出所述板体表面的高度为第二高度h2，h1＝(1/3～3/4)
×
h2。9.根据权利要求1所述的换热板片，其特征在于，所述换热件包括凸起部和凹陷部，阵列布置的所述换热件中，所述凸起部和所述凹陷部在同行同列之间交错布置，且位于同一行的所述凸起部和所述凹陷部之间设置所述导流件。10.一种换热器，其特征在于，包括如上述权利要求1-9中任一项所述的换热板片。

技术总结
本申请涉及一种换热板片及换热器，该换热板片包括：板体，沿长度方向的两端分别设有制冷剂出口和制冷剂进口；多个换热件，阵列布置于板体，换热件在长度方向位于制冷剂出口和制冷剂进口之间；多个导流件，沿宽度方向，导流件分别设置于换热件的两侧，导流件自身的伸长方向相对长度方向倾斜预设角度，且至少在长度方向位于最外侧的两行导流件中，同一行的导流件的倾斜方向相同，其中，与制冷剂出口相邻一行中的导流件朝向所冷剂出口方向倾斜，与制冷剂进口相邻一行中的导流件朝向制冷剂进口方向倾斜。该换热板片及换热器，能够使流体均匀分布于整个板片，有效解决板片存在流动死区的问题，提高换热效率。提高换热效率。提高换热效率。


技术研发人员：郑雅欣 李斌 李华松 郭庆 赵树男
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/8/13