換熱器的板片及其換熱器的制造方法
【專利摘要】一種換熱器的板片，其包括第一底板及位于所述第一底板外圍的第一框體，所述第一底板與所述第一框體形成用以供流體流通的第一流通空間，其特征在于：所述第一底板設有一個第一進口孔及兩個出口孔，所述第一進口孔沿所述板片的長度方向位于所述板片的中部，所述兩個出口孔包括第一出口孔及第二出口孔，所述第一出口孔及第二出口孔沿所述板片的長度方向分別位于所述第一進口孔的兩邊。如此設置，當流體從所述第一進口孔流入時，所述流體隨后向兩側流動，然后分別從所述第一、第二出口孔流出，能夠縮短流程，從而降低流阻。另外，本發明還涉及一種具有該板片的換熱器。
【專利說明】換熱器的板片及其換熱器
【【技術領域】】
[0001]本發明涉及一種換熱器的板片及其換熱器，屬于汽車空調系統領域。
【【背景技術】】
[0002]板翅式換熱器是換熱器的一種類型，其通常是由隔板、翅片、封條和導流片組成。在相鄰兩隔板間放置翅片、導流片和封條從而組成一個夾層，這就是流體的通道。將這樣的夾層根據實際需要以不同的方式疊置起來，釬焊成為一個整體便組成了板束。將板束和對應的封頭、接管、支撐等零件裝配起來，就組成了板翅式換熱器。
[0003]板翅式換熱器被定義為由板片和翅片組成的傳熱元件，翅片是其核心部件，常見的翅片類型有:平直形、鋸齒形、波紋形、多孔形和百葉窗形等。為了增強板翅式換熱器的換熱效果，人們對其翅片結構進行了不斷的研發和改進。
[0004]相比于傳統的換熱器，板翅式換熱器具有強化換熱表面，結構十分緊湊；多用鋁合金材料制造，十分輕巧；翅片對流體的擾動使流體的邊界層不斷破壞，同時由于隔板和翅片的高導熱性，使得板翅式換熱器具有很高的效率。因此，板翅式換熱器的適應性很強，可以用于各種流體之間的換熱以及發生集態變化的相變換熱；通過流道的布置和組合能夠適應逆流、錯流、多股流和多層流等不同的換熱工況；通過單元間串聯、并聯、串并聯的組合基本上可以滿足大型設備的換熱需要。目前，板翅式換熱器被廣泛應用于空分設備、石油化工、制冷及低溫領域、汽車和航空工業等領域。
[0005]現有的板翅式換熱器通常包括由第一流體入口、第一換熱板片及第一流體出口共同組成的第一換熱通道；以及由第二流體入口、第二換熱板片及第二流體出口共同組成的第二換熱通道；所述第一流體入口、第二流體入口位于所述板翅式換熱器頂部的兩個角落，所述第一流體出口、第二流體出口位于所述板翅式換熱器底部的另外兩個角落。在這種設計下，流體都是沿著對角線方向進行流動的，流程比較長，流動阻力較大。
[0006]因此，有必要對現有的技術進行改進，以解決以上技術問題。
【
【發明內容】
】
[0007]本發明的目的在于提供一種流程較短、流動阻力較小的換熱器的板片及其換熱器。
[0008]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:一種換熱器的板片，其包括第一底板及位于所述第一底板外圍的第一框體，所述第一底板與所述第一框體形成用以供流體流通的第一流通空間，所述第一底板設有一個第一進口孔及兩個出口孔，所述第一進口孔沿所述板片的長度方向位于所述板片的中部，所述兩個出口孔包括第一出口孔及第二出口孔，所述第一出口孔及第二出口孔沿所述板片的長度方向分別位于所述第一進口孔的兩邊。
[0009]作為本發明進一步改進的技術方案，所述第一進口孔、所述第一出口孔及所述第二出口孔形成三角形，所述第一出口孔及第二出口孔沿所述板片的長度方向相互對齊，所述第一進口孔與所述第一、第二出口孔沿所述板片的寬度方向相互錯開。
[0010]作為本發明進一步改進的技術方案，所述第一進口孔與所述第一出口孔之間的距離等于所述第一進口孔與所述第二出口孔之間的距離。
[0011]作為本發明進一步改進的技術方案，所述第一進口孔、所述第一出口孔及所述第二出口孔均為平面孔。
[0012]作為本發明進一步改進的技術方案，所述第一底板設有第一凸面孔、第二凸面孔及第三凸面孔，其中所述第一凸面孔沿所述板片的長度方向位于所述第一出口孔及所述第二出口孔之間，所述第一出口孔、所述第一凸面孔及所述第二出口孔沿所述板片的長度方向相互對齊，所述第一進口孔及所述第一凸面孔沿所述板片的寬度方向相互對齊；所述第二凸面孔及所述第三凸面孔沿所述板片的長度方向分別位于所述第一進口孔的兩邊，所述第二凸面孔、所述第一進口孔及所述第三凸面孔沿所述板片的長度方向相互對齊，所述第二凸面孔與所述第一出口孔沿所述板片的寬度方向相互對齊，所述第三凸面孔與所述第二出口孔沿所述板片的寬度方向相互對齊。
[0013]作為本發明進一步改進的技術方案，所述換熱器的板片還包括安裝于所述第一流通空間內的第一翅片，所述第一翅片設有分別對應于所述第一進口孔、所述第一出口孔、所述第二出口孔、所述第一凸面孔、所述第二凸面孔及所述第三凸面孔的開口。
[0014]為實現上述目的，本發明還提供了一種換熱器，其包括相互堆疊的第一板片及第二板片，其中所述第一板片包括第一底板及位于所述第一底板外圍的第一框體，所述第一底板與所述第一框體形成用以供第一流體流通的第一流通空間，所述第二板片包括第二底板及位于所述第二底板外圍的第二框體，所述第二底板與所述第二框體形成用以供第二流體流通的第二流通空間，所述第一流通空間與所述第二流通空間相互隔開；
[0015]所述第一底板設有一個第一進口孔、兩個出口孔以及三個凸面孔，所述第一進口孔沿所述第一板片的長度方向位于所述第一板片的中部，所述兩個出口孔包括第一出口孔及第二出口孔，所述第一出口孔及第二出口孔沿所述第一板片的長度方向分別位于所述第一進口孔的兩邊，所述第一進口孔、所述第一出口孔及所述第二出口孔均為平面孔且共同形成三角形，所述三個凸面孔包括第一凸面孔、第二凸面孔及第三凸面孔，其中所述第一進口孔、第一出口孔、第二出口孔、第一凸面孔、第二凸面孔及第三凸面孔共同形成2*3的矩陣；
[0016]所述第二底板設有一個第二進口孔、兩個出口孔以及三個凸面孔，所述第二進口孔沿所述第二板片的長度方向位于所述第二板片的中部，所述兩個出口孔包括第三出口孔及第四出口孔，所述第三出口孔及第四出口孔沿所述第二板片的長度方向分別位于所述第二進口孔的兩邊，所述第二進口孔、所述第三出口孔及所述第四出口孔均為平面孔且共同形成三角形，所述三個凸面孔包括第四凸面孔、第五凸面孔及第六凸面孔，其中所述第二進口孔、第三出口孔、第四出口孔、第四凸面孔、第五凸面孔及第六凸面孔共同形成2*3的矩陣；所述第一底板的各個平面孔分別對應于所述第二底板的凸面孔，所述第一底板的各個凸面孔分別對應于所述第二底板的平面孔。
[0017]作為本發明進一步改進的技術方案，所述第一出口孔及第二出口孔沿所述第一板片的長度方向相互對齊，所述第一進口孔與所述第一、第二出口孔沿所述第一板片的寬度方向相互錯開；所述第三出口孔及第四出口孔沿所述第二板片的長度方向相互對齊，所述第二進口孔與所述第三、第四出口孔沿所述第二板片的寬度方向相互錯開。
[0018]作為本發明進一步改進的技術方案，所述第一進口孔與所述第一出口孔之間的距離等于所述第一進口孔與所述第二出口孔之間的距離；所述第二進口孔與所述第三出口孔之間的距離等于所述第二進口孔與所述第四出口孔之間的距離。
[0019]作為本發明進一步改進的技術方案，所述換熱器還包括位于上端的第一管路及第二管路、以及位于下端的第三管路及第四管路，所述第一管路與所述第三管路通過所述第一流通空間實現連通，所述第二管路與所述第四管路通過所述第二流通空間實現連通，其中所述第一管路及第二管路位于所述換熱器長度方向的中部，所述第三管路及第四管路也位于所述換熱器長度方向的中部。
[0020]與現有技術相比，本發明所述第一進口孔沿所述板片的長度方向位于所述板片的中部，所述第一出口孔及第二出口孔沿所述板片的長度方向分別位于所述第一進口孔的兩邊，因此當流體從所述第一進口孔流入時，所述流體隨后向兩側流動，然后分別從所述第一、第二出口孔流出，能夠縮短流程，從而降低流阻。
【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0021]圖1是本發明換熱器的立體圖。
[0022]圖2是本發明換熱器的板片的立體圖，并且標明了第一、第二流體的大致流動方向。
[0023]圖3是本發明換熱器中第一板片的立體圖，其中未裝入第一翅片。
[0024]圖4是本發明換熱器中第一板片的立體圖，其中已裝入第一翅片，并且標明了流體的流動方向。
[0025]圖5是本發明換熱器中第二板片的立體圖，其中未裝入第二翅片。
[0026]圖6是本發明換熱器中第二板片的立體圖，其中已裝入第二翅片，并且標明了流體的流動方向。
[0027]圖7是本發明換熱器中第三板片的立體圖，其中未裝入第三翅片。
[0028]圖8是本發明換熱器中第三板片的立體圖，其中已裝入第三翅片，并且標明了流體的流動方向。
[0029]圖9是本發明換熱器中第四板片的立體圖，其中未裝入第四翅片。
[0030]圖10是本發明換熱器中第四板片的立體圖，其中已裝入第四翅片，并且標明了流體的流動方向。
【【具體實施方式】】
[0031]請參圖1、圖2、圖4、圖6、圖8及圖10所示，本發明揭示了一種換熱器100，其包括底板1、位于底板I上方的若干相互堆疊的板片、以及安裝于最上端的頂板2。所述板片包括若干相互堆疊的第一板片3與第二板片4、位于最下方的第三板片5、以及位于最上方的第四板片6，其中所述第三板片5直接安裝于所述底板I上，所述頂板2直接安裝于所述第四板片6上。所述換熱器100還包括位于上端的第一管路71及第二管路72、以及位于下端的第三管路73及第四管路74，所述第一管路71與所述第三管路73相互連通，所述第二管路72與所述第四管路74相互連通，其中所述第一管路71及第二管路72位于所述換熱器100長度方向的中部，所述第三管路73及第四管路74也位于所述換熱器100長度方向的中部。
[0032]請參圖2所示，所述第一板片3與第二板片4相鄰疊加在一起以形成一個換熱單元。請參圖3所示，所述第一板片3包括第一底板31及位于所述第一底板31外圍的第一框體32，所述第一底板31與所述第一框體32形成用以供第一流體(在本實施方式中用單箭頭表示)流通的第一流通空間33。所述第一底板31設有一個第一進口孔311、兩個出口孔以及三個凸面孔。所述第一進口孔311沿所述第一板片3的長度方向位于所述第一板片3的中部。所述兩個出口孔包括第一出口孔312及第二出口孔313，所述第一出口孔312及第二出口孔313沿所述第一板片3的長度方向分別位于所述第一進口孔311的兩邊。在本發明圖示的實施方式中，所述第一進口孔311、所述第一出口孔312及所述第二出口孔313均為平面孔且共同形成三角形。所述第一進口孔311與所述第一、第二出口孔312、313沿所述第一板片3的寬度方向相互錯開。所述三個凸面孔包括第一凸面孔314、第二凸面孔315及第三凸面孔316，其中所述第一進口孔311、第一出口孔312、第二出口孔313、第一凸面孔314、第二凸面孔315及第三凸面孔316共同形成2*3的矩陣。
[0033]具體地，所述第一凸面孔314沿所述第一板片3的長度方向位于所述第一出口孔312及所述第二出口孔313之間。所述第一出口孔312、所述第一凸面孔314及所述第二出口孔313沿所述第一板片3的長度方向相互對齊。所述第二凸面孔315及所述第三凸面孔316沿所述第一板片3的長度方向分別位于所述第一進口孔311的兩邊，且所述第二凸面孔315、所述第一進口孔311及所述第三凸面孔316沿所述第一板片3的長度方向相互對齊。另外，所述第一進口孔311及所述第一凸面孔314沿所述第一板片3的寬度方向相互對齊；所述第二凸面孔315與所述第一出口孔312沿所述第一板片3的寬度方向相互對齊；所述第三凸面孔316與所述第二出口孔313沿所述第一板片3的寬度方向相互對齊。
[0034]請參圖4所示，所述第一板片3還包括安裝于所述第一流通空間33內的第一翅片34，所述第一翅片34設有分別對應于所述第一進口孔311、所述第一出口孔312、所述第二出口孔313、所述第一凸面孔314、所述第二凸面孔315及所述第三凸面孔316的開口(未標號)。
[0035]當第一流體從所述第一進口孔311流入時，所述第一流體隨后向兩側流動，穿過所述第一翅片34并分別從所述第一、第二出口孔312、313流出。由于所述第一進口孔311位于所述第一板片3長度方向的中部，因此相較于現有技術中的對角線流動，本發明的設計能夠縮短流程，從而降低流阻。
[0036]優選地，所述第一進口孔311與所述第一出口孔312之間的距離等于所述第一進口孔311與所述第二出口孔313之間的距離。如此設置，能夠使得第一流體往兩個對稱的方向流動，即能夠使每一側流量都減半，流過的面積減半，所以流動阻力在理論上能夠減小到1/4。在同樣的設計壓力下，本發明的設計能夠實現更強的換熱性能。
[0037]請參圖5及圖6所示，所述第二板片4與所述第一板片3的結構類似，但是，第一板片3上的平面孔與凸面孔剛好與所述第二板片4上的平面孔與凸面孔相反。請參圖5所示，所述第二板片4包括第二底板41及位于所述第二底板41外圍的第二框體42，所述第二底板41與所述第二框體42形成用以供第二流體(在本實施方式中用雙箭頭表示)流通的第二流通空間43。所述第二底板41設有一個第二進口孔411、兩個出口孔以及三個凸面孔。所述第二進口孔411沿所述第二板片4的長度方向位于所述第二板片4的中部。所述兩個出口孔包括第三出口孔412及第四出口孔413，所述第三出口孔412及第四出口孔413沿所述第二板片4的長度方向分別位于所述第二進口孔411的兩邊。在本發明圖示的實施方式中，所述第二進口孔411、所述第三出口孔412及所述第四出口孔413均為平面孔且共同形成三角形。所述第二進口孔411與所述第三、第四出口孔412、413沿所述第二板片4的寬度方向相互錯開。所述三個凸面孔包括第四凸面孔414、第五凸面孔415及第六凸面孔416，其中所述第二進口孔411、第三出口孔412、第四出口孔413、第四凸面孔414、第五凸面孔415及第六凸面孔416共同形成2*3的矩陣(各平面孔與凸面孔之間的位置關系不再贅述)。
[0038]請參圖6所示，所述第二板片4還包括安裝于所述第二流通空間43內的第二翅片44，所述第二翅片44設有分別對應于所述第二進口孔411、所述第三出口孔412、所述第四出口孔413、所述第四凸面孔414、所述第五凸面孔415及所述第六凸面孔416的開口(未標號)。
[0039]當第二流體從所述第二進口孔411流入時，所述第二流體隨后向兩側流動，穿過所述第二翅片44并分別從所述第三、第四出口孔412、413流出。由于所述第二進口孔411位于所述第二板片4長度方向的中部，因此相較于現有技術中的對角線流動，本發明的設計能夠縮短流程，從而降低流阻。
[0040]優選地，所述第二進口孔411與所述第三出口孔412之間的距離等于所述第二進口孔411與所述第四出口孔413之間的距離。如此設置，能夠使得第二流體往兩個對稱的方向流動，即能夠使每一側流量都減半，流過的面積減半，所以流動阻力在理論上能夠減小到1/4。在同樣的設計壓力下，本發明的設計能夠實現更強的換熱性能。
[0041]組裝時，所述第一板片3與所述第二板片4通過釬焊的方式焊接在一起。所述第一、第二、第三凸面孔314、315、316分別將所述第二進口孔411、第三、第四出口孔412、413的周圍密封住，以將所述第一流通空間33與所述第二流通空間43相互隔開，從而防止第一、第二流體的混合。也就是說，第一、第二流體能夠在各自的板片內流動以實現換熱，但是不會發生混合。
[0042]請參圖9及圖10所示，所述第三板片5與所述第二板片4類似，但是沒有設置所述第五凸面孔415及第六凸面孔416，取而代之的是完整的平面結構。所述第三板片5的功能是起到集中流體的作用，以便于流體流出。具體地，所述第三板片5設有兩個入口孔51及一個出口孔52。
[0043]請參圖7及圖8所示，所述第四板片6與所述第一板片3類似，但是沒有設置所述第二凸面孔315及第三凸面孔316，取而代之的是完整的平面結構。所述第四板片6的功能同樣是起到集中流體的作用，以便于流體流出。具體地，所述第四板片6設有兩個入口孔61及一個出口孔62。
[0044]請參圖1、圖2、圖8及圖10所示,在本發明圖示的實施方式中,所述第一流體從所述第四管路74流入，從所述第二管路72流出；相反地，所述第二流體從所述第一管路71流入，從所述第三管路73流出。下面介紹第一、第二流體的具體流動過程:
[0045]第一流體從第四管路74流入，然后進入所述第一進口孔311，并在所述第一板片3內流動，然后從所述第一、第二出口孔312、313流出，經過若干第一板片3后，所述第一流體從第四板片6兩個入口孔61匯集到所述出口孔62，并最終從所述第二管路72流出。
[0046]第二流體從第一管路71流入，然后進入所述第二進口孔411，并在所述第二板片4內流動，然后從所述第三、第四出口孔412、413流出，經過若干第二板片4后，所述第二流體從第三板片5兩個入口孔51匯集到所述出口孔52，并最終從所述第三管路73流出。
[0047]需要說明的是:以上實施例僅用于說明本發明而并非限制本發明所描述的技術方案，例如對“長度方向”、“寬度方向”等方向性的界定，盡管本說明書參照上述的實施例對本發明已進行了詳細的說明，但是，本領域的普通技術人員應當理解，所屬【技術領域】的技術人員仍然可以對本發明進行修改或者等同替換，而一切不脫離本發明的精神和范圍的技術方案及其改進，均應涵蓋在本發明的權利要求范圍內。
【權利要求】
1.一種換熱器的板片，其包括第一底板及位于所述第一底板外圍的第一框體，所述第一底板與所述第一框體形成用以供流體流通的第一流通空間，其特征在于:所述第一底板設有一個第一進口孔及兩個出口孔，所述第一進口孔沿所述板片的長度方向位于所述板片的中部，所述兩個出口孔包括第一出口孔及第二出口孔，所述第一出口孔及第二出口孔沿所述板片的長度方向分別位于所述第一進口孔的兩邊。
2.如權利要求1所述的換熱器的板片，其特征在于:所述第一進口孔、所述第一出口孔及所述第二出口孔形成三角形，所述第一出口孔及第二出口孔沿所述板片的長度方向相互對齊，所述第一進口孔與所述第一、第二出口孔沿所述板片的寬度方向相互錯開。
3.如權利要求1所述的換熱器的板片，其特征在于:所述第一進口孔與所述第一出口孔之間的距離等于所述第一進口孔與所述第二出口孔之間的距離。
4.如權利要求1所述的換熱器的板片，其特征在于:所述第一進口孔、所述第一出口孔及所述第二出口孔均為平面孔。
5.如權利要求4所述的換熱器的板片，其特征在于:所述第一底板設有第一凸面孔、第二凸面孔及第三凸面孔，其中所述第一凸面孔沿所述板片的長度方向位于所述第一出口孔及所述第二出口孔之間，所述第一出口孔、所述第一凸面孔及所述第二出口孔沿所述板片的長度方向相互對齊，所述第一進口孔及所述第一凸面孔沿所述板片的寬度方向相互對齊；所述第二凸面孔及所述第三凸面孔沿所述板片的長度方向分別位于所述第一進口孔的兩邊，所述第二凸面孔、所述第一進口孔及所述第三凸面孔沿所述板片的長度方向相互對齊，所述第二凸面孔與所述第一出口孔沿所述板片的寬度方向相互對齊，所述第三凸面孔與所述第二出口孔沿所述板片的寬度方向相互對齊。
6.如權利要求5所述的換熱器的板片，其特征在于:所述換熱器的板片還包括安裝于所述第一流通空間內的第一翅片，所述第一翅片設有分別對應于所述第一進口孔、所述第一出口孔、所述第二出口孔、所述第一凸面孔、所述第二凸面孔及所述第三凸面孔的開口。
7.一種換熱器，其包括相互堆疊的第一板片及第二板片，其中所述第一板片包括第一底板及位于所述第一底板外圍的第一框體，所述第一底板與所述第一框體形成用以供第一流體流通的第一流通空間，所述第二板片包括第二底板及位于所述第二底板外圍的第二框體，所述第二底板與所述第二框體形成用以供第二流體流通的第二流通空間，所述第一流通空間與所述第二流通空間相互隔開，其特征在于: 所述第一底板設有一個第一進口孔、兩個出口孔以及三個凸面孔，所述第一進口孔沿所述第一板片的長度方向位于所述第一板片的中部，所述兩個出口孔包括第一出口孔及第二出口孔，所述第一出口孔及第二出口孔沿所述第一板片的長度方向分別位于所述第一進口孔的兩邊，所述第一進口孔、所述第一出口孔及所述第二出口孔均為平面孔且共同形成三角形，所述三個凸面孔包括第一凸面孔、第二凸面孔及第三凸面孔，其中所述第一進口孔、第一出口孔、第二出口孔、第一凸面孔、第二凸面孔及第三凸面孔共同形成2*3的矩陣； 所述第二底板設有一個第二進口孔、兩個出口孔以及三個凸面孔，所述第二進口孔沿所述第二板片的長度方向位于所述第二板片的中部，所述兩個出口孔包括第三出口孔及第四出口孔，所述第三出口孔及第四出口孔沿所述第二板片的長度方向分別位于所述第二進口孔的兩邊，所述第二進口孔、所述第三出口孔及所述第四出口孔均為平面孔且共同形成三角形，所述三個凸面孔包括第四凸面孔、第五凸面孔及第六凸面孔，其中所述第二進口孔、第三出口孔、第四出口孔、第四凸面孔、第五凸面孔及第六凸面孔共同形成2*3的矩陣；所述第一底板的各個平面孔分別對應于所述第二底板的凸面孔，所述第一底板的各個凸面孔分別對應于所述第二底板的平面孔。
8.如權利要求7所述的換熱器，其特征在于:所述第一出口孔及第二出口孔沿所述第一板片的長度方向相互對齊，所述第一進口孔與所述第一、第二出口孔沿所述第一板片的寬度方向相互錯開；所述第三出口孔及第四出口孔沿所述第二板片的長度方向相互對齊，所述第二進口孔與所述第三、第四出口孔沿所述第二板片的寬度方向相互錯開。
9.如權利要求7所述的換熱器，其特征在于:所述第一進口孔與所述第一出口孔之間的距離等于所述第一進口孔與所述第二出口孔之間的距離；所述第二進口孔與所述第三出口孔之間的距離等于所述第二進口孔與所述第四出口孔之間的距離。
10.如權利要求7所述的換熱器，其特征在于:所述換熱器還包括位于上端的第一管路及第二管路、以及位于下端的第三管路及第四管路，所述第一管路與所述第三管路通過所述第一流通空間實現連通，所述第二管路與所述第四管路通過所述第二流通空間實現連通，其中所述第一管路及第二管路位于所述換熱器長度方向的中部，所述第三管路及第四管路也位于所述換熱器長度方向的中部。
【文檔編號】F28F3/08GK104344762SQ201310321109
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月25日 優先權日:2013年7月25日
【發明者】不公告發明人 申請人:杭州三花研究院有限公司