一种带有导流转接段的换热芯体、换热器及加工方法技术

本发明专利技术公开了一种带有导流转接段的换热芯体、换热器及加工方法，换热芯体包括堆叠的多个换热单元，每个换热单元包括第一换热板片、第二换热板片和隔板；第一换热板片的周围设有封边，封边内设有翅片；第一换热板片周边设有位置相对的第一集液管和位置相对的第二集液管；第二换热板片与第一换热板片的结构相同，位置水平旋转，使得第一换热板片、第二换热板片的流道错流布置，对应的集液管对齐；隔板设于第一换热板片和第二换热板片具有翅片的一侧；本发明专利技术进出口的集液管和换热板片一体化加工，管路通过盖板外部连接换热芯体，避免了焊接高温对芯体板片精密结构的影响，同时使得流体在芯体入口处的流动分配更均匀。流体在芯体入口处的流动分配更均匀。流体在芯体入口处的流动分配更均匀。

【技术实现步骤摘要】
一种带有导流转接段的换热芯体、换热器及加工方法


[0001]本专利技术属于热交换
，涉及一种带有导流转接段的换热芯体、换热器及加工方法。

技术介绍

[0002]换热器在当今众多工业生产领域均扮演着不可或缺的角色，换热器通过其结构特性使得热流体与冷流体之间产生热量交换，达到能量回收利用的目的。通常的板式或板翅式换热器由隔板、换热流道、边框封条等结构组成，通过层叠堆积组装再焊接的方法实现生产加工。对于微小通道的层叠式换热器，在较小的板片空间内为不同工质开设进出口，芯体外焊接集液装置，在经过集液装置收集后，流入或排出换热器芯体。由于换热器整体尺寸较小，在此基础上将换热器芯体与进出口集液装置进行钎焊或氩弧焊连接。氩弧焊高温致使材料融化，芯体与集液装置粘连连接。由于流道水利直径较小，焊接粘连有可能导致进出口流道堵塞；而钎焊则可能存留有微小焊瘤，长期受流体冲刷后会脱落，影响换热器内部清洁度。同时集液装置无法将工质均匀分配至各层流道，导致流体在芯体内流动不均，换热效率低下。
[0003]如图1所示，传统结构的微小通道换热器通常将换热流道设计在芯体板片中，四周加上边框或封边，板片上预留有进出口开口区域，在完成芯体制造后将其与封头或集液管进行装配焊接，焊接方式可采用氩弧焊或钎焊。常规板片进出口区域在设计时通常是开放的，连接的是工艺边，在扩散焊完成后会将工艺边线切割掉，然后再通过氩弧焊将芯体与转接段或集液管路进行焊接，芯体与管路焊接时需考虑板片进出口区域的肋条及边框受高温产生变形的风险，通常会在进出口处留有焊接余量。/>[0004]绝大多数针对换热器流动分配的导流优化都是针对集液管、集液腔或者封头结构内部进行添加或优化的，但都是针对较大尺寸的换热器结构，它们的集液管较大，且形状接近于半圆筒，内部导流结构也都是通过焊接或数控机加的方式制造，微小通道的紧凑型换热器并不适用这种方法，通常都是芯体和集液管分开单独加工制造，然后氩弧焊连接装配，工序较多且成本较高。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供一种带有导流转接段的换热芯体，进出口的集液管和换热板片一体化加工，管路通过盖板外部连接换热芯体，避免了焊接高温对芯体板片精密结构的影响，同时使得流体在芯体入口处的流动分配更均匀，解决了现有技术中存在的问题。
[0006]本专利技术的第二目的是，提供一种换热器。
[0007]本专利技术的第三目的是，提供一种带有导流转接段的换热芯体的加工方法。
[0008]本专利技术所采用的技术方案是，一方面，提供一种带有导流转接段的换热芯体，包括堆叠的多个换热单元，每个换热单元包括
第一换热板片，第一换热板片的周围设有封边，封边内设有翅片；第一换热板片周边设有位置相对的第一集液管和位置相对的第二集液管，第一集液管与第二集液管的轮廓相同；以及第二换热板片，第二换热板片与第一换热板片的结构相同，位置水平旋转，使得第一换热板片、第二换热板片的流道错流布置，对应的集液管对齐；以及隔板，隔板设于第一换热板片和第二换热板片具有翅片的一侧；其中，翅片延伸至对应换热板片的第一集液管内，且翅片在对应换热板片上形成的各条流道均能与第一集液管实现联通，第一集液管内的翅片之间为贯通结构，第二集液管为贯通结构。
[0009]进一步的，所述隔板根据换热单元的层数将第一集液管的入口区域均分，堆叠后呈阶梯状排列。
[0010]进一步的，所述翅片为人字形，延伸至流体入口的第一集液管中的翅片延伸至与封边相连，将第一集液管中的流体切割并导向至换热板片内部的流道中。
[0011]进一步的，所述翅片为平行的平直或锯齿形，延伸至第一集液管中的翅片封闭连接，将第一集液管中的流体切割并通过倾斜角度β的翅片导向至换热板片内部的流道中；倾斜角度β的翅片与平直的翅片相接的位置设有插排肋柱。
[0012]进一步的，所述隔板的轮廓与第一换热板片相同，隔板下表面与对应换热板片上的翅片上表面相接触；同一换热单元中两个隔板的结构相同，隔板伸入第一换热板片以及第二换热板片的流体入口的第一集液管内形成导流板，流体出口的第一集液管、第二集液管内的隔板均为贯通结构。
[0013]进一步的，同层的所述换热单元的导流板的长度相同；不同层的所述换热单元的导流板的长度不同，距离来流近的导流板长度最短，完全开口，距离来流最远的导流板长度最长，开口最小。
[0014]进一步的，所述导流板上设有通孔，每层换热单元的通孔对齐排列或交错排列，通孔总面积占进口开口面积的40%~50%。
[0015]进一步的，所述换热芯体的顶层和底层分别为上盖板和下盖板，上盖板、下盖板的轮廓形状与第一换热板片相同，上盖板对应于第一集液管、第二集液管的位置与对应的流体管路连接。
[0016]第二方面，提供一种换热器，包括上述带有导流转接段的换热芯体。
[0017]第三方面，提供一种带有导流转接段的换热芯体的加工方法，具体为：S1，通过水切割或化学蚀刻的方式对板片进行流道切分、去除余料，制备具有封边、翅片的第一换热板片、第二换热板片；制备隔板；制备上盖板、下盖板；S2，将制备好的第一换热板片、第二换热板片、隔板按顺序堆叠组装，得到带集液管的换热芯体。
[0018]本专利技术的有益效果是：本专利技术将进出口的集液管与包含翅片的换热板片结合，集液管和换热板片一体化加工，将加工好的若干换热板片堆叠组装形成带集液管的换热芯体；只需在盖板外部进行
管路接头的氩弧焊焊接，较厚的盖板能够避免高温对换热板片、翅片的影响，保证了换热芯体的加工精度，提高了换热性能。减少了集液管与芯体的焊接工序，提高了芯体耐压强度、密封性。
[0019]本专利技术翅片和隔板向流体入口区域（也可以是出口区域）延伸，翅片最终与集液管边框相连接，将入口区域分割成若干空间，使得流体进入芯体前实现在X方向上的流动分配；隔板所延伸面积小于进出口区域的流通截面积，与集液管边框留有一定距离，保证流体能够顺利通过。隔板所对应的进出口区域延伸出不同面积大小的挡板作为导流板，与延伸翅片相配合，实现对流体在Z方向上的流动分配。同时进出口区域的导流结构既可以给集液管提供足够的强度支撑。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。
[0021]图1是现有部分换热芯体的进出口集液管。
[0022]图2a是本专利技术实施例中换热单元的结构示意图。
[0023]图2b是本专利技术实施例中换热芯体的装配示意图。
[0024]图3a是本专利技术实施例中第一换热板片的结构示意图。
[0025]图3b是本专利技术实施例中第二换热板片的结构示意图。
[0026]图4a是本专利技术实施例中换热芯体第一层的隔板结构示意图。
[0027]图4b是本专利技术实施例中换热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有导流转接段的换热芯体，其特征在于，包括堆叠的多个换热单元，每个换热单元包括第一换热板片（1），第一换热板片（1）的周围设有封边（12），封边（12）内设有翅片（8）；第一换热板片（1）周边设有位置相对的第一集液管（9）和位置相对的第二集液管（10），第一集液管（9）与第二集液管（10）的轮廓相同；以及第二换热板片（2），第二换热板片（2）与第一换热板片（1）的结构相同，位置水平旋转，使得第一换热板片（1）、第二换热板片（2）的流道错流布置，对应的集液管对齐；以及隔板（3），隔板（3）设于第一换热板片（1）和第二换热板片（2）具有翅片（8）的一侧；其中，翅片（8）延伸至对应换热板片的第一集液管（9）内，且翅片（8）在对应换热板片上形成的各条流道均能与第一集液管（9）实现联通，第一集液管（9）内的翅片（8）之间为贯通结构，第二集液管（10）为贯通结构。2.根据权利要求1所述一种带有导流转接段的换热芯体，其特征在于，所述隔板（3）根据换热单元的层数将第一集液管（9）的入口区域均分，堆叠后呈阶梯状排列。3.根据权利要求1所述一种带有导流转接段的换热芯体，其特征在于，所述翅片（8）为人字形，延伸至流体入口的第一集液管（9）中的翅片（8）延伸至与封边（12）相连，将第一集液管（9）中的流体切割并导向至换热板片内部的流道中。4.根据权利要求1所述一种带有导流转接段的换热芯体，其特征在于，所述翅片（8）为平行的平直或锯齿形，延伸至第一集液管（9）中的翅片（8）封闭连接，将第一集液管（9）中的流体切割并通过倾斜角度β的翅片（8）导向至换热板片内部的流道中；倾斜角度β的翅片（8）与平直的翅片（8）相接的位置设有插排肋柱。5.根据权利要求2所述一种带有导流转接段的换热芯体，其特征在于，所述隔板（3）的轮廓...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯雨田，王俊伟，姜会庆，杨家旺，
申请(专利权)人：陕西益信伟创智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：