CN105333757A - 一种不等容积通道结构的换热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种不等容积通道结构的换热器，包括端板、冷介质出口管、热介质入口管、冷介质入口管、热介质出口管、换热板片组和底板，换热板片组包括至少一组单元板片组，单元板片组包括两片板片A和两片板片B，主面板上还交替设有多个波峰面和多个波谷面，每个波峰面两端分别与第一斜坡面相连接，第一斜坡面与第二斜坡面通过水平延伸面相连接，每个波谷面两端分别与第二斜坡面相连接，两片板片A和两片板片B按照波谷面对波峰面、波峰面对波谷面的方式前后交替堆叠形成第一通道和第二通道。本发明既可以获得不同的容积，又能确保相邻换热介质通道的承压能力一致，且不会额外增加相邻板片焊接接触点的面积。

Description

一种不等容积通道结构的换热器

技术领域

本发明涉及一种不等容积通道结构的换热器。

背景技术

现有技术条件下，板式换热器需要达到介质流通空间不同的效果（即，相邻两种热交换的介质所流经的容积大小不相同），一般是采用的不对称的波纹板片结构，使相邻两个波纹不一致。但这样的方式，因构成相邻介质通道的焊接接触点的数量（即触点密度）不相同，容易导致两种相邻换热介质的承压能力差异过大；另外，相邻介质通道的焊接接触点的面积增大，容易导致换热介质的热阻增加，不利于系统换热效率提高。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种不等容积通道结构的换热器，该换热器的通道结构既可以获得不同的容积，又能确保相邻换热介质通道的承压能力一致，且不会额外增加相邻板片焊接接触点的面积。。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种不等容积通道结构的换热器，包括端板、冷介质出口管、热介质入口管、冷介质入口管、热介质出口管、换热板片组和底板，所述端板、换热板片组和底板依次堆叠、钎焊而成；所述冷介质出口管和热介质入口管分别贯穿端板和换热板片组的上部，所述冷介质入口管和热介质出口管分别贯穿端板和换热板片组的下部，所述换热板片组包括至少一组单元板片组，所述单元板片组包括两片板片A和两片板片B，所述板片A和板片B均包括主面板和两边的挡坡，所述主面板上还交替设有多个波峰面和多个波谷面，所述主面板上还设有第一斜坡面和第二斜坡面，每个波峰面两端分别与第一斜坡面相连接，第一斜坡面与第二斜坡面通过水平延伸面相连接，且第一斜坡面的长度与第二斜坡面的长度不同，每个波谷面两端分别与第二斜坡面相连接，所述板片A和板片B主面板结构成轴对称，所述两片板片A和两片板片B按照波谷面对波峰面、波峰面对波谷面的方式前后交替堆叠形成第一通道和第二通道。

作为优选方案：所述波峰面两端的第一斜坡面成八字形排列，所述波谷面两端的第二斜坡面成倒八字形排列。

作为优选方案：所述第一板片中第二斜坡面的长度为第一斜坡面长度的三倍，所述第二板片中第二斜坡面的长度为第一斜坡面长度的三分之一。

以本发明的板片组(第一板片和第二板片)为单元构成的钎焊换热器，可以实现相邻两种热交换介质在换热器中流经通道的容积大小不同（一般情况下，制冷剂流经较小容积的通道，而相邻换热介质流经较大容积的通道）。另外，与其他非对称结构的换热器相比，这样的通道结构既可以获得不同的容积，又能确保相邻换热介质通道的承压能力一致，且不会额外增加相邻板片焊接接触点的面积。尤其适用于一些流量有明显差异的特殊工况。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的单元板片组的剖面结构示意图。

图3为本发明的第一板片和第二板片的结构示意图。

图4为本发明采用另一种表面结构的板片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1、图2、图3和图4所示的一种不等容积通道结构的换热器，包括端板1、冷介质出口管11、热介质入口管12、冷介质入口管14、热介质出口管13、换热板片组和底板2，所述端板1、换热板片组和底板2依次堆叠、钎焊而成；所述冷介质出口管11和热介质入口管12分别贯穿端板1和换热板片组的上部，所述冷介质入口管14和热介质出口管13分别贯穿端板1和换热板片组的下部。

所述换热板片组包括至少一组单元板片组，所述单元板片组包括两片第一板片3和两片第二板片4，所述第一板片3和第二板片4均包括主面板和两边的挡坡31，所述主面板上还交替设有多个波峰面32和多个波谷面33，所述主面板上还设有第一斜坡面34和第二斜坡面35，每个波峰面32两端分别与第一斜坡面34相连接，第一斜坡面34与第二斜坡面35通过水平延伸面36相连接，且第一斜坡面34的长度与第二斜坡面35的长度不同，每个波谷面33两端分别与第二斜坡面35相连接，所述第一板片3和第二板片4主面板结构成轴对称，所述两片第一板片3和两片第二板片4按照波谷面对波峰面、波峰面对波谷面的方式前后交替堆叠形成第一通道5和第二通道6。所述第一板片3和第二板片4表面可以采用凹槽和凸条相邻分布的方式来形成第一通道5和第二通道6，所述第一板片3和第二板片4表面也可以采用凸台和凹洞相邻分布的方式来形成第一通道5和第二通道6。

所述波峰面32两端的第一斜坡面34成八字形排列，所述波谷面33两端的第二斜坡面35成倒八字形排列。所述第一板片3中第二斜坡面35的长度为第一斜坡面34长度的三倍，所述第二板片4中第二斜坡面35的长度为第一斜坡面34长度的三分之一。

第一板片3由常规对称的波纹板片变形而来，其变形区域位于波峰面和波谷面连接的斜面上，变形趋势为对称方向拉宽波峰面区域，使原来规则的斜面变形成不规则的阶梯型面。同时，第一板片3的波谷面区域也因波峰面区域的拉宽，而反向收窄，也成为了趋势相反的不规则阶梯型曲面。其波峰面区域投影面积较大，而波谷面区域投影面积较小，但波峰面高度和波谷面深度相同。

第二板片4由常规对称的波纹板片变形而来，其变形区域位于波峰面和波谷面连接的斜面上，变形趋势为对称方向收窄波峰面区域，使原来规则的斜面变形成不规则的阶梯型面。同时，第二板片4的波谷面区域也因波峰面区域的收窄，而反向拉宽，也成为了趋势相反的不规则阶梯型曲面。其波峰面区域投影面积较小，而波谷面区域投影面积较大，但波峰面高度和波谷面深度相同。

将第一板片3和第二板片4按照波峰面对波谷面，波谷面对波峰面的常规方式交替堆叠起来，第一板片3的波谷面位置正好与第二板片4的波峰面位置相接触形成触点，板片四周的挡坡以及板片角孔区域的凹、凸平台作为密封面（与通常板式换热器一致），形成相邻的换热介质通道。第一板片3被拉宽的波峰面区域与第二板片4被拉宽的波谷面区域组合而成第二通道6；同时，第一板片3被收窄的波谷面区域与第二板片4被收窄的波峰面区域则组合而成为第一通道5。因波纹的深度都是相同的，所以可以看出第二通道6的体积明显大于相邻第一通道5的体积。

由端板、底板、接管和若干板片组组合成的钎焊板式换热器。热介质从热介质入口管12流入，流经第二通道6，最后从热介质出口管13流出；同时，冷介质从冷介质入口管14流入，流经第一通道5，最后从冷介质出口管11流出。

当对于物理特性相差较大或者流量要求相差较大的二种介质进行热交换时，本发明所涉及的这种新型非对称容积流道换热器的换热效果比对称容积流道换热器的效果明显要好。相对于现有非对称容积的板式换热器来说，本发明提出的新型非对称容积通道板片组，在构成不等容积的前提下，能确保相邻换热介质通道的承压能力一致，且不会额外增加相邻板片焊接接触点的面积，从而能使整个系统的能源效率更高。同时，若单独使用板片组中的其中一种波纹板片，以平面旋转180度的方式堆叠，也能构成的常规的对称容积流道的板式换热器，为板式换热器提供了更丰富的板片组合可能性。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明的代表性例子，本发明还可以有许多变形：如所述的第二斜坡面35的长度只需大于第一斜坡面34的长度即可；如所述的水平延伸面36的形状亦可为斜面；如涉及所述板片上与换热介质接触的斜平面或者斜曲面时，大小，形状，数量，位置可以不一样等等。凡是依据本发明的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种不等容积通道结构的换热器，包括端板（1）、冷介质出口管（11）、热介质入口管（12）、冷介质入口管（14）、热介质出口管（13）、换热板片组和底板（2），所述端板（1）、换热板片组和底板（2）依次堆叠、钎焊而成；所述冷介质出口管（11）和热介质入口管（12）分别贯穿端板（1）和换热板片组的上部，所述冷介质入口管（14）和热介质出口管（13）分别贯穿端板（1）和换热板片组的下部，其特征在于：所述换热板片组包括至少一组单元板片组，所述单元板片组包括两片第一板片（3）和两片第二板片（4），所述第一板片（3）和第二板片（4）均包括主面板和两边的挡坡（31），所述主面板上还交替设有多个波峰面（32）和多个波谷面（33），所述主面板上还设有第一斜坡面（34）和第二斜坡面（35），每个波峰面（32）两端分别与第一斜坡面（34）相连接，第一斜坡面（34）与第二斜坡面（35）通过水平延伸面（36）相连接，且第一斜坡面（34）的长度与第二斜坡面（35）的长度不同，每个波谷面（33）两端分别与第二斜坡面（35）相连接，所述第一板片（3）和第二板片（4）主面板结构成轴对称，所述两片第一板片（3）和两片第二板片（4）按照波谷面对波峰面、波峰面对波谷面的方式前后交替堆叠形成第一通道（5）和第二通道（6）。

2.根据权利要求1所述的一种不等容积通道结构的换热器，其特征在于：所述波峰面（32）两端的第一斜坡面（34）成八字形排列，所述波谷面（33）两端的第二斜坡面（35）成倒八字形排列。

3.根据权利要求1所述的一种不等容积通道结构的换热器，其特征在于：所述第一板片（3）中第二斜坡面（35）的长度为第一斜坡面（34）长度的三倍，所述第二板片（4）中第二斜坡面（35）的长度为第一斜坡面（34）长度的三分之一。