CN103486886B - 不同板材厚度不同板间距流道高度的盒形层叠换热器 - Google Patents

Abstract

一种不同板材厚度不同板间距流道高度的盒形层叠换热器，包括换热芯体，其特征在于，所有类型的换热板片在其边缘均为相同方向翻起的一段斜面，该斜面具有足够的高度并与换热板片底板相连，各种类型换热板片边缘的斜面与其底板之间的夹角a相同，可以层叠在一起的各种类型换热板片的板材厚度不同，由此造成各种类型换热板片中的板间距流道高度不同。

Description

不同板材厚度不同板间距流道高度的盒形层叠换热器

技术领域

本发明涉及一种换热器，尤其涉及一种不同板材厚度不同板间距流道高度的盒形层叠换热器。

背景技术

具有不同板间距的换热器现有技术已在专利申请号为03811046.6中所公开，在该专利权利要求书的第一条中，明确说明了该种换热器的换热芯体是由两种具有不同流道高度，带有盒形槽状结构的换热板片相互叠装在一起构成的，同时还明确的表示了第二种类型换热板片的边缘是由三段组成的。其中，高度为H1的第一个边缘段和高度为H3的第三个边缘段各自拥有一个坡口角度a，而高度为H2的第二个边缘段则垂直于板底。

已被公开专利号为03811046.6的现有技术其不足之处在于，在上述各换热板片组装后及钎焊中，每片第二种类型换热板片的第二个边缘段都不会与上下各换热板片的各第一及第三边缘斜面相接触，并不会与这些边缘斜面钎焊在一起，这样就会造成在整个换热芯体中，在每片第二种类型换热板片的边缘中，都会存在一段只有单个换热板片材料厚度的外层边缘保护，这样的边缘厚度分布将会造成整个换热器承压能力和抗疲劳能力较弱。

另外，制造由三段组成的第二种类型换热板片需要比较特殊的模具，使得其制造费用较高，增大了产品的制造难度和成本。

发明内容

本发明的目的是在实现不同板间距流道换热的同时提高产品的整体承压能力和抗疲劳能力，并降低其制造难度和制造成本。

本发明的目的是采用以下方案实现的，一种不同板材厚度不同板间距流道高度的盒形层叠换热器，包括换热芯体，它由多个具有边缘盒形且相互层叠在一起的换热板片组成，这些换热板片分为第一种类型、第二种类型和第N种类型，当第一种类型和第二种类型及第N种类型的换热板片按要求层叠之后，这些不同类型的换热板片将在换热芯体内形成高度不同的板间距流道，其特征在于，所有类型的换热板片在其边缘均为相同方向翻起的一段斜面，该斜面具有足够的高度并与换热板片底板相连，各种类型换热板片边缘的斜面与其底板之间的夹角a相同，可以层叠在一起的各种类型换热板片的板材厚度不同，由此造成各种类型换热板片中的板间距流道高度不同。

在同一台换热芯体中，第一种类型换热板片的板材厚度h1是同台换热芯体中所有类型换热板片板材厚度最薄的，其设定的换热板片板间距流道高度H1也是最小的，由此可通过设定的板材厚度h1和板间距流道高度H1，计算出第一种类型换热板片边缘斜面与其底板之间的斜度夹角a，并确定第一种类型换热板片的底板形状及尺寸。

在同一台换热芯体中，换热板片边缘的斜面夹角a相同，选择设定的第二种类型换热板片的板材厚度h2大于h1，通过斜面夹角a和设定的板材厚度h2，计算出第二种类型换热板片的板间距流道高度H2，H2大于H1，并就此得出第二种类型换热板片底板的形状及尺寸。

具有可层叠组装在一起的两种换热板片其边缘斜面夹角a相同，将具有两种不同板材厚度h1、h2的第一种类型和第二种类型换热板片交替层叠在一起，各换热板片边缘处均带有翻起的斜面边缘部位并被相互密封联接在一起，将形成具有不同板间距流道高度为H1和H2的换热芯体。

作为本发明的一个改进，在同一台换热芯体中，所有类型换热板片边缘的斜面夹角a相同，在选择设定第N种类型换热板片的板材厚度hn之后，通过斜面夹角a和设定的板材厚度hn，计算出第N种类型换热板片的板间距流道高度Hn，并就此得出第N种类型换热板片的底板形状及尺寸。

具有可层叠组装在一起的多种换热板片其边缘斜面夹角a相同，将具有两种及两种以上N种不同板材厚度h1、h2、hn以及不同板间距流道高度H1、H2、Hn的第一种类型和第二种类型及第N种类型的换热板片按要求层叠在一起，各换热板片边缘处均带有翻起的斜面边缘部位并被相互密封联接在一起，由此将会形成具有各种不同换热板片排序方式并构成具有各种不同板间距流道高度H1、H2、Hn的换热芯体。

在上述换热器中，在各种换热板片之间的流道区域内有换热装置，这些换热装置包括有导流形式，这些换热装置与换热板片之间紧密联接在一起。其换热装置为波纹形式、翅片形式、排列有序的凹凸泡形式、紊流板形式、栓钉形式、卷边形式这六种方式中的一种进行，以及将上述六种不同类型的换热装置相互组合。

在上述换热器中，在各换热板片周边用密封联接的边缘斜面之间，各板片层面之间，以及用紧密联接的各层面与换热结构之间，其相互联接的形式是指采用钎焊、焊接、粘接、密封胶条这四种方式中的一种进行，以及将上述四种不同类型的联接形式相互组合。

在换热器及换热芯体内，各种换热介质在该其内的流动方式可以是对角流，或是单侧同边流。

本发明具有以下优点和积极效果

1、将不同板材厚度并具有相同边缘斜面夹角a的盒形层叠换热板片组装在一起，在构成不同板间距流道高度的同时，还会在每个流道边缘产生起码两个板材厚度的承压壁厚，由此可以提高产品的承压能力和抗疲劳能力。

2、由于每个换热板片边缘的斜面角度a相同并均只有一个单斜面边缘段，这样可以相对的降低换热板片液压模具制造难度和制造成本。

3、在同一台换热芯体中，各种不同类型的换热板片可以按各种不同的排序方式构成具有各种不同板间距流道高度的各类组合。

4、由于可以做到有第N种类型换热板片的存在，在同一台换热芯体内可以实现具有两种或两种以上的不同板间距流道高度，这种结构的换热器可以满足多种介质同时相互换热，可以满足各种不同的气态、液态或气液混合形态的换热介质在一台换热芯体内同时相互换热，以及可以满足具有各种不同工作压力要求，各种不同流体阻力降要求，并具有不同换热效率要求的各种换热介质在同一台换热器内相互换热。

附图说明

以下将结合附图对本发明作进一步说明。

图1板材厚度为h1的第一种类型换热板剖面示意图

图2将图1表示的第一种类型换热板片层叠在一起形成具有相同板材厚度相同板间距流道高度为H1的换热芯体剖面示意图

图3板材厚度为h2的第二种类型换热板剖面示意图

图4将图3表示的第二种类型换热板片层叠在一起形成具有相同板材厚度相同板间距流道高度为H2的换热芯体剖面示意图

图5板材厚度为hn的第N种类型换热板剖面示意图

图6将图5表示的第N种类型换热板片层叠在一起形成具有相同板材厚度相同板间距流道高度为Hn的换热芯体剖面示意图

图7将图1、3所表示的换热板片1、3交替层叠在一起形成具有两种不同板材厚度h1、h2两种不同板间距流道高度H1、H2的换热芯体剖面示意图

图8将图1、3、5所表示的换热板片1、3、5层叠在一起构成多种不同板材厚度h1、h2、hn不同板间距流道高度H1、H2、Hn的换热芯体剖面示意图

具体实施方式

下面结合实施例及图示做进一步说明。

如图1所示，在板片材料厚度为h1的第一种类型换热板片1上有换热结构2，该换热结构2的高度为H1，换热板片底板与边缘斜面相连，该边缘斜面与底板延长线之间的夹角为a，边缘斜面有足够的高度，其中夹角a的数值可通过计算确定。

如图2所示，将板片材料厚度为h1的第一种类型换热板片1层叠组装在一起，各换热板片1边缘处均带有翻起的边缘部位并被密封联接在一起，形成具有相同板材厚度h1，相同板间距流道高度为H1的换热芯体，在换热板片1的各板间距流道之间有换热结构2，它们的高度与板间距流道高度H1相同，这些换热结构2与换热板片1的底板面和顶板面紧密联接在一起。

如图3所示，在板片材料厚度为h2的第二种类型换热板片3上有换热结构4，该换热结构4的高度为H2，换热板片底板与边缘斜面相连，该边缘斜面与底板延长线之间的夹角为a，边缘斜面有足够的高度。其中换热结构高度及板间距流道高度H2可以通过计算得出。

如图4所示，将板片材料厚度为h2的第二种类型换热板片3层叠组装在一起，各换热板片3边缘处均带有翻起的边缘部位并被密封联接在一起，形成具有相同板材厚度h2，相同板间距流道高度为H2的换热芯体，在换热板片3的各板间距流道之间有换热结构4，它们的高度与板间距流道高度H2相同，这些换热结构4与换热板片3的底板面和顶板面紧密联接在一起。

如图5所示，在板片材料厚度为hn的第N种类型换热板片5上有换热结构6，该换热结构6的高度为Hn，换热板片底板与边缘斜面相连，该边缘斜面与底板延长线之间的夹角为a，边缘斜面有足够的高度。其中换热结构高度及板间距流道高度Hn可以通过计算得出。

如图6所示，将板片材料厚度为hn的第N种类型换热板片5层叠组装在一起，各换热板片5边缘处均带有翻起的边缘部位并被密封联接在一起，形成具有相同板材厚度hn，相同板间距流道高度为Hn的换热芯体，在换热板片5的各板间距流道之间有换热结构6，它们的高度与板间距流道高度Hn相同，这些换热结构6与换热板片5的底板面和顶板面紧密联接在一起。

如图7所示，将多个换热板片1、3交替层叠在一起，各换热板片1、3边缘处均带有翻起的边缘部位并被密封联接在一起，将会形成一个具有两种不同板材厚度h1、h2，两种不同板间距流道高度为H1、H2的换热芯体，在换热板片1、3的各板间距流道之间有换热结构2、4，它们各自的高度和相对应的不同板间距流道高度相同，这些换热结构2、4与换热板片1、3的底板面和顶板面紧密联接在一起。

如图8所示，将多个换热板片1、3、5按要求顺序层叠在一起，各换热板片1、3、5边缘处均带有翻起的边缘部位并被密封联接在一起，将会形成一个具有3种不同板材厚度h1、h2、hn，3种不同板间距流道高度为H1、H2、Hn的换热芯体，在换热板片1、3、5的各板间距流道之间有换热结构2、4、6，它们各自的高度和相对应的不同板间距流道高度相同，这些换热结构2、4、6与换热板片1、3、5的底板面和顶板面紧密联接在一起。

从图8所示中还可知，虽然各换热板片1、3、5的板材厚度不同，所具有的换热结构2、4、6的高度也不同，但是这3种换热板片1、3、5具有相同的斜面角a，并具有与之相配合的各底板形状尺寸，所以它们之间可以随意排序组合层叠，不同规格的换热板片在边缘处均能保证其密封联接，各换热结构均可以与其临近的底板面和顶板面紧密联接在一起。

从图8所示中还可知，在同一台换热芯体中，具有可层叠组装在一起的N多种换热板片其边缘斜面夹角a相同，有N多种类型的换热板片按要求组合排序相互层叠在一起，各种类型的换热板片边缘处均带有翻起的边缘部位并被密封联接在一起，将会形成一个具有N多种不同板材厚度，N多种不同板间距流道高度的换热芯体，在各种类型的换热板片上，各板间距流道之间有相对应的N多种换热结构，它们各自的高度与相对应的不同板间距流道高度相同，这些N多种换热结构与其上下相接触的各种类型换热板片的底板面和顶板面紧密联接在一起。

从图2、4、6中还可以发现，这些不同板材厚度的各个换热板片，以及其上具有不同高度的换热结构，还可以独自地层叠在一起，各自形成多种规格具有相同板材厚度及相同板间距流道高度的换热芯体，这样的结果表示，在制造不同板间距流道高度换热芯体的同时，也是制造多种规格具有相同板间距流道高度的换热芯体过程。

Claims (8)

1.一种不同板材厚度不同板间距流道高度的盒形层叠换热器，包括换热芯体，它由多个具有边缘盒形且相互层叠在一起的换热板片组成，这些换热板片分为第一种类型、第二种类型和第N种类型，当第一种类型和第二种类型及第N种类型的换热板片按要求层叠之后，这些不同类型的换热板片将在换热芯体内形成高度不同的板间距流道，其特征在于，所有类型的换热板片在其边缘均为相同方向翻起的一段斜面，该斜面具有足够的高度并与换热板片底板相连，各种类型换热板片边缘的斜面与其底板之间的夹角a相同，可以层叠在一起的各种类型换热板片的板材厚度不同，由此造成各种类型换热板片中的板间距流道高度不同。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，在同一台换热芯体中，第一种类型换热板片的板材厚度h1是同台换热芯体中所有类型换热板片板材厚度最薄的，其设定的换热板片板间距流道高度H1也是最小的，由此可通过设定的板材厚度h1和板间距流道高度H1，计算出第一种类型换热板片边缘斜面与其底板之间的斜度夹角a，并确定第一种类型换热板片的底板形状及尺寸。

3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，在同一台换热芯体中，换热板片边缘的斜面夹角a相同，选择设定的第二种类型换热板片的板材厚度h2大于h1，通过斜面夹角a和设定的板材厚度h2，计算出第二种类型换热板片的板间距流道高度H2，H2大于H1，并就此得出第二种类型换热板片底板的形状及尺寸。

4.根据权利要求1-3任一项所述的换热器，其特征在于，具有可层叠组装在一起的两种换热板片其边缘斜面夹角a相同，将具有两种不同板材厚度h1、h2的第一种类型和第二种类型换热板片交替层叠在一起，各换热板片边缘处均带有翻起的斜面边缘部位并被相互密封联接在一起，将形成具有不同板间距流道高度为H1和H2的换热芯体。

5.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，在同一台换热芯体中，所有类型换热板片边缘的斜面夹角a相同，在选择设定第N种类型换热板片的板材厚度hn之后，通过斜面夹角a和设定的板材厚度hn，计算出第N种类型换热板片的板间距流道高度Hn，并就此得出第N种类型换热板片的底板形状及尺寸。

6.根据权利要求1-3、5任一项所述的换热器，其特征在于，具有可层叠组装在一起的多种换热板片其边缘斜面夹角a相同，将具有两种及两种以上N种不同板材厚度h1、h2、hn以及不同板间距流道高度H1、H2、Hn的第一种类型和第二种类型及第N种类型的换热板片按要求层叠在一起，各换热板片边缘处均带有翻起的斜面边缘部位并被相互密封联接在一起，由此将会形成具有各种不同换热板片排序方式并构成具有各种不同板间距流道高度H1、H2、Hn的换热芯体。

7.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，在上述换热器中，在各种换热板片之间的流道区域内有换热装置，这些换热装置包括有导流形式，这些换热装置与换热板片之间紧密联接在一起；其换热装置为波纹形式、翅片形式、排列有序的凹凸泡形式、紊流板形式、栓钉形式、卷边形式这六种方式中的一种进行，以及将上述六种不同类型的换热装置相互组合。

8.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，在上述换热器中，在各换热板片周边用密封联接的边缘斜面之间，各板片层面之间，以及用紧密联接的各层面与换热结构之间，其相互联接的形式是指采用钎焊、焊接、粘接、密封胶条这四种方式中的一种进行，以及将上述四种不同类型的联接形式相互组合。