一种板式换热器 |
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| 申请号 | CN202410111479.X | 申请日 | 2024-01-25 | 公开(公告)号 | CN117889585A | 公开(公告)日 | 2024-04-16 |
| 申请人 | 赤壁银轮工业换热器有限公司; | 发明人 | 王典运; 施吉璐; 陈君奕; 季杰强; 张忠潮; 庄大伟; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种 板式换热器 ，第一换热板片内侧与第二换热板片外侧围合成密封的热介质通道，第二换热板片内侧与第一换热板片外侧围合成密封的冷介质通道，第一换热板片内侧设有第一 焊接 面，第一焊接面上开设有第一集槽，第一集槽内设有第一冷介质进孔，第二换热板片外侧设有第二焊接面，第二焊接面上开设有第二集槽，第二集槽内设有第二冷介质进孔，第一冷介质进孔设有朝向相邻第二集槽的翻边，第二焊接面与第一焊接面配合焊接，使得第一集槽与第二集槽间围合成封闭的冷介质聚流空间，翻边与第二冷介质进孔间具有供冷介质流至冷介质聚流空间内的间隙，第二集槽内设有供冷介质聚流空间内的冷介质流至第二换热板片内侧密封冷介质通道内的冲孔。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种板式换热器，包括第一端板和第二端板，其特征在于：所述第一端板和第二端板间设有若干第一换热板片和若干第二换热板片，相邻两个第一换热板片间设有一个第二换热板片，所述第一换热板片内侧与第二换热板片外侧围合成密封的热介质通道，所述第二换热板片内侧与第一换热板片外侧围合成密封的冷介质通道，所述第一换热板片内侧设有第一焊接面，所述第一焊接面上开设有第一集槽，所述第一集槽将所述第一焊接面分隔为两部分，所述第一集槽内设有第一冷介质进孔，第二换热板片外侧设有第二焊接面，所述第二焊接面上开设有第二集槽，所述第二集槽将所述第二焊接面分隔为两部分，所述第二集槽内设有第二冷介质进孔，所述第二冷介质进孔正对所述第一冷介质进孔，所述第一冷介质进孔设有朝向相邻第二集槽的翻边，所述第二焊接面与所述第一焊接面配合焊接，使得所述第一集槽与所述第二集槽间围合成封闭的冷介质聚流空间，所述翻边与所述第二冷介质进孔间具有供冷介质流至所述冷介质聚流空间内的间隙，所述第二集槽内设有供冷介质聚流空间内的冷介质流至第二换热板片内侧密封冷介质通道内的冲孔，所述第一换热板片外侧设有对应第一集槽的第一凸起面，第一凸起面是由第一集槽向第一换热板片外侧方向凹陷形成的，所述第二换热板片内侧设有对应第二集槽的第二凸起面，第二凸起面是由第二集槽向第二换热板片内侧方向凹陷形成的，所述第二凸起面与所述第一凸起面钎焊相连。 |
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| 说明书全文 | 一种板式换热器技术领域[0001] 本发明涉及换热板片设计领域，尤其涉及一种板式换热器。 背景技术[0002] 在制冷系统中，为了保证蒸发器的换热性能，除了换热板片的花纹设计要科学和精妙之外，分配器的结构和尺寸也至关重要，这会直接影响到冷媒在蒸发器集孔内部的流动和分配情况。根据制冷系统整机工况的不同，常规的设计有一次分配和二次分配。其中分配孔的尺寸设计大小不一，分配孔的结构型式也不固定。分配孔的设计，不仅要考虑到分配孔的结构和尺寸的不同对性能的影响，还要考虑分配孔四周的焊接补强，这对钎焊换热板片寿命的影响也很关键。常规的产品，结构设计不合理，这不仅会影响产品的性能，同时分配孔的尺寸一致性也会存在很大的波动，这更进一步弱化了产品的性能下限，并且产品的寿命会大打折扣。 [0003] 合理的换热板片设计应该充分考虑上述的几点，做到既能保证完美的传热性能又能兼顾产品持久的可靠性设计。常规换热板片的结构设计上仍存在不足，导致其构成的板式换热器性能不佳，使用寿命不长，因此有必要设计一种新的换热板片结构，并由新的换热板片构成新的板式换热器。 发明内容[0005] 本发明是这样实现的： [0006] 本发明提供一种板式换热器，包括第一端板和第二端板，所述第一端板和第二端板间设有若干第一换热板片和若干第二换热板片，相邻两个第一换热板片间设有一个第二换热板片，所述第一换热板片内侧与第二换热板片外侧围合成密封的热介质通道，所述第二换热板片内侧与第一换热板片外侧围合成密封的冷介质通道，所述第一换热板片内侧设有第一焊接面，所述第一焊接面上开设有第一集槽，所述第一集槽将所述第一焊接面分隔为两部分，所述第一集槽内设有第一冷介质进孔，第二换热板片外侧设有第二焊接面，所述第二焊接面上开设有第二集槽，所述第二集槽将所述第二焊接面分隔为两部分，所述第二集槽内设有第二冷介质进孔，所述第二冷介质进孔正对所述第一冷介质进孔，所述第一冷介质进孔设有朝向相邻第二集槽的翻边，所述第二焊接面与所述第一焊接面配合焊接，使得所述第一集槽与所述第二集槽间围合成封闭的冷介质聚流空间，所述翻边与所述第二冷介质进孔间具有供冷介质流至所述冷介质聚流空间内的间隙，所述第二集槽内设有供冷介质聚流空间内的冷介质流至第二换热板片内侧密封冷介质通道内的冲孔，所述第一换热板片外侧设有对应第一集槽的第一凸起面，第一凸起面是由第一集槽向第一换热板片外侧方向凹陷形成的，所述第二换热板片内侧设有对应第二集槽的第二凸起面，第二凸起面是由第二集槽向第二换热板片内侧方向凹陷形成的，所述第二凸起面与所述第一凸起面钎焊相连。 [0007] 进一步地，所述翻边环绕第一冷介质进孔设置。 [0008] 进一步地，所述翻边正对所述第二冷介质进孔。 [0009] 进一步地，所述冷介质为冷媒，所述热介质为水。 [0010] 进一步地，所述第一换热板片和第二换热板片均呈矩形。 [0011] 进一步地，第一换热板片外侧设有若干第一凸脊，第一凸脊是由第一换热板片内侧的第一凹槽向第一换热板片外侧凹陷形成的，第一凸脊与第一凹槽一一对应，各所述第一凹槽均匀隔分布在第一集槽周围。 [0012] 进一步地，第二换热板片内侧设有若干第二凸脊，第二凸脊是由第二换热板片外侧的第二凹槽向第二换热板片内侧凹陷形成的，第二凸脊与第二凹槽一一对应，各所述第二凹槽均匀间隔分布在第二集槽周围。 [0013] 进一步地，所述冲孔的孔径小于第二冷介质进孔。 [0014] 进一步地，所述翻边的高度大于所述第一集槽的深度。 [0015] 进一步地，所述第一换热板片的边缘设有朝向第一换热板片内侧方向的第一边缘翻边，所述第二换热板片的边缘设有朝向第二换热板片内侧方向的第二边缘翻边，所述第一换热板片、第二换热板片依次堆叠排布，所述第一边缘翻边、第二边缘翻边沿堆叠方向依次焊接相连。 [0016] 本发明具有以下有益效果： [0017] 1、第一换热板片的翻边结构形成了一次分配流道，一次分配流道可有效降低冷媒在集槽内部紊流而造成的局部震荡，降低气液分离效果，从而促进两相冷媒平均分配到板间通道内部，大大提高制冷能力。 [0018] 2、冷媒聚流空间为冷媒的二次分配流道，冷媒聚流空间对冷媒有聚流作用，可以促使一次分配下的冷媒更好的流通至二次分配孔。 [0019] 3、第一凸脊均匀隔分布在第一凸起面周围，第一凹槽间均匀隔分布在第一集槽周围，第二凸脊均匀隔分布在第二凸起面周围，第二凹槽均匀间隔分布在第二集槽周围，使得第一凸起面和第二凸起面、第一集槽和第二集槽四周的焊接可靠性和焊接强度大大提高，保证了冷媒通道和水通道的密封性，并由此大大提升了产品的疲劳寿命，本发明提供的板式换热器性能好，使用寿命长。 [0020] 4、第一换热板片的翻边结构设计，对于一次分配流道的尺寸一致性有至关重要的作用，可以使得板片的零部件尺寸的一致性大大提高，保证了零部件合格率的同时并极大保证了整个产品换热性能的一致性。 [0021] 5、第二换热板片的冲孔结构设计，同样很好地保证了零部件尺寸的一致性，对于产品的性能保证也是至关重要。 [0023] 为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。 [0024] 图1为本发明实施例提供的第一换热板片外侧示意图； [0025] 图2为本发明实施例提供的第二换热板片内侧示意图； [0026] 图3为本发明实施例提供的第一换热板片和第二换热板片配合形成水通道的示意图一； [0027] 图4为本发明实施例提供的第一换热板片和第二换热板片配合形成水通道的示意图二； [0028] 图5为本发明实施例提供的第一换热板片和第二换热板片配合形成冷媒通道的示意图一； [0029] 图6为本发明实施例提供的第一换热板片和第二换热板片配合形成冷媒通道的示意图二； [0030] 图7为本发明实施例提供的第二换热板片外侧示意图； [0031] 图8为本发明实施例提供的第一换热板片和第二换热板片堆叠示意图。 [0032] 图中：第一换热板片1、第二换热板片2、第一换热板片内侧3、第二换热板片外侧4、第二换热板片内侧5、第一换热板片外侧6、第一焊接面7、第一集槽8、第一冷媒进孔9、第二焊接面10、第二集槽11、第二冷媒进孔12、翻边13、间隙14、冲孔15、第一凸起面16、第二凸起面17、第一凸脊18、第一凹槽19、第二凸脊20、第二凹槽21、第一边缘翻边22、第二边缘翻边23。 具体实施方式[0033] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。 [0034] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0035] 术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“若干”的含义是两个或两个以上。 [0036] 如图1‑图8，本发明实施例提供一种板式换热器，包括第一端板和第二端板，所述第一端板和第二端板间设有若干第一换热板片1和若干第二换热板片2，相邻两个第一换热板片1间设有一个第二换热板片2，所述第一换热板片内侧3与第二换热板片外侧4围合成密封的水通道，所述第二换热板片内侧5与第一换热板片外侧6围合成密封的冷媒通道，所述第一换热板片内侧3设有第一焊接面7(图3中黑色区域)，所述第一焊接面7上开设有第一集槽8，所述第一集槽8将所述第一焊接面7分隔为两部分，所述第一集槽8内设有第一冷媒进孔9，第二换热板片外侧4设有第二焊接面10(图4中黑色区域)，所述第二焊接面10上开设有第二集槽11(图7中黑色区域)，第二集槽11对冷媒有聚流效果，所述第二集槽11将所述第二焊接面10分隔为两部分，所述第二集槽11内设有第二冷媒进孔12，所述第二冷媒进孔12正对所述第一冷媒进孔9，所述第一冷媒进孔9设有朝向相邻第二集槽11的翻边13，翻边13环绕第一冷媒进孔9设置，翻边13正对第二冷媒进孔12，所述第二焊接面10与所述第一焊接面7配合焊接，使得所述第一集槽8与所述第二集槽11间围合成封闭的冷媒聚流空间，冷媒聚流空间与密封的水通道间彼此隔绝，所述翻边13与所述第二冷媒进孔12间具有供冷媒流至所述冷媒聚流空间内的间隙14(图8中黑色区域)，冷媒从第一换热板片1流向第二换热板片 2时，冷媒从翻边13与第二冷媒进孔12间的间隙14流入冷媒聚流空间内，所述第二集槽11内设有供冷媒聚流空间内的冷媒流至第二换热板片内侧5密封冷媒通道内的冲孔15，冲孔15不正对第一集槽8，所述第一换热板片外侧6设有对应第一集槽8的第一凸起面16(图5中黑色区域)，第一凸起面16是由第一集槽8向第一换热板片外侧6方向凹陷形成的，所述第二换热板片内侧5设有对应第二集槽11的第二凸起面17(图6中黑色区域)，第二凸起面17是由第二集槽11向第二换热板片内侧5方向凹陷形成的，所述第二凸起面17与所述第一凸起面16钎焊相连，使冷媒进孔与密封的冷媒通道间彼此隔绝。冲孔15不正对第一集槽8，即不正对第一凸起面16，冲孔15不会被第一凸起面16封闭，通过冲孔15进入第二换热板片内侧5密封冷媒通道内的冷媒从冷媒出孔流走。 [0037] 在本实施例中，第一换热板片1和第二换热板片2均呈矩形，四个端部设有圆弧状的倒角。冷媒进孔设于矩形板四个端角中的其中一个端角，第一换热板片1和第二换热板片2上还设有冷媒出孔、水进孔、水出孔，所述冷媒出孔、水进孔、水出孔分别位于换热板片另外三个端角，冷媒进孔与水进孔呈斜对角关系，冷媒出孔与水出孔呈斜对角关系，冷媒进孔与冷媒出孔靠近换热板片一侧的长边设置，水进孔与水出孔靠近换热板片另一侧的长边设置，此为现有技术，在此不再赘述。 [0038] 第一换热板片1和第二换热板片2之间的冷媒聚流空间，对冷媒有聚流的作用，同时，这样的设计使得冷媒聚流空间两侧的焊接面积更为均匀，大大提高了产品的焊接性能，脉冲疲劳次数得到了很大的提高了，产品的可靠性得到了增强。 [0039] 第一换热板片外侧6设有若干第一凸脊18，第一凸脊18是由第一换热板片内侧3的第一凹槽19向第一换热板片外侧6凹陷形成的，第一凸脊18与第一凹槽19一一对应，各所述第一凹槽19均匀隔分布在第一集槽8周围。 [0040] 第二换热板片内侧4设有若干第二凸脊20，第二凸脊20是由第二换热板片外侧4的第二凹槽21向第二换热板片内侧5凹陷形成的，第二凸脊20与第二凹槽21一一对应，各所述第二凹槽21均匀间隔分布在第二集槽11周围。 [0041] 第一冷媒进孔9为一次分配孔，第一冷媒进孔9和第二冷媒进孔12的孔径均为Φ12～Φ15。第一换热板片1的翻边13形成了冷媒的一次分配流道。 [0042] 第二换热板片的冲孔15为冷媒的二次分配孔，冲孔15的孔径为Φ1.2～Φ1.7，冷媒通过翻边13进入冷媒聚流空间，冷媒聚流空间内的冷媒通过冲孔15流入第二换热板片内侧5与第一换热板片外侧6围合成的密封冷媒通道内。 [0043] 在板式换热器中，冷媒沿着第一冷媒进孔9、第二冷媒进孔12依次向前流动，且在每一冷媒聚流空间内通过冲孔15进入第二换热板片内侧5与第一换热板片外侧6围合成的密封冷媒通道内。 [0044] 第一换热板片1的边缘设有朝向第一换热板片内侧方向的第一边缘翻边22，第二换热板片2的边缘设有朝向第二换热板片内侧方向的第二边缘翻边23，如图8，第一换热板片1、第二换热板片2依次堆叠排布，第一边缘翻边22、第二边缘翻边23沿堆叠方向依次焊接相连。 [0045] 在充分满足R290热泵空调的制热性能并提高制热COP(COP是空调器的制热性能系数)的同时，本发明最大程度地提高了制冷的性能和制冷EER(EER是空调器的制冷性能系数)，本发明全新研发了新一代的双孔分配的钎焊换热板片，由两种不同的板型结构相配合，该结构在保证高效制热的同时还能大大提高制冷性能，还能提高产品的脉冲疲劳次数，延长产品的使用寿命，从而保证了客户的整机友谊的性能和耐久的可靠性。 [0046] 本发明提供了一种带冷媒聚流功能的二次分配结构的换热板片组合，是在常规的分配孔的基础上进行的有效改进和创新。 [0047] 本发明提供一种板式换热器具有如下优势： [0048] 第一换热板片1的翻边13结构形成了一次分配流道，一次分配流道可有效降低冷媒在集槽内部紊流而造成的局部震荡，降低气液分离效果，从而促进两相冷媒平均分配到板间通道内部，大大提高制冷能力。 [0049] 冷媒聚流空间为冷媒的二次分配流道，冷媒聚流空间对冷媒有聚流作用，可以促使一次分配下的冷媒更好的流通至二次分配孔(冲孔15)。 [0050] 第一凸脊18均匀隔分布在第一凸起面16周围，第一凹槽19间均匀隔分布在第一集槽8周围，第二凸脊20均匀隔分布在第二凸起面17周围，第二凹槽21均匀间隔分布在第二集槽11周围，使得第一凸起面16和第二凸起面17、第一集槽8和第二集槽11四周的焊接可靠性和焊接强度大大提高，保证了冷媒通道和水通道的密封性，并由此大大提升了产品的疲劳寿命。 [0051] 第一换热板片1的翻边13结构设计，对于一次分配流道的尺寸一致性有至关重要的作用，可以使得板片的零部件尺寸的一致性大大提高，保证了零部件合格率的同时并极大保证了整个产品换热性能的一致性。 [0052] 第二换热板片2的冲孔15结构设计，同样很好地保证了零部件尺寸的一致性，对于产品的性能保证也是至关重要。 [0053] 第一换热板片1和第二换热板片2所构成的流道尺寸，可以通过简易的配套模具，快速完成不同的尺寸设计，这对于板片的性能验证和性能的差异化设计来说，是非常方便和快捷的。 |
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