CN103994676A - 热交换结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热交换结构，由导热板，密封体、密封板和管组成；管穿过导热板与导热板连接并固定导热板，在导热板交错布置两个或两个以上密封体，形成两个或两个以上相互隔离的通道，并在通道端部形成通气区域，导热板的上下两端用密封板密封。本发明将板式换热和管翅式结合形成一种复合的传热结构，充分利用二者的优点，克服两者的缺点，具有结构简单，体积小，成本低，制造成难度小，应用领域广泛等优点。

Description

热交换结构

技术领域

本发明属于传热领域，尤其涉及一种热交换结构。

背景技术

板式换热器一般应用于气/气换热，如空调领域显热、全热交换等，管翅式换热一般用于气液换热，如空调领域的表冷器等，有些场合需要同时用到这两种换热器，如在除湿领域，采用表冷器将空气冷却到露点除湿后，又采用气/气换热器，将低温空气再热，同时可将进入表冷器空气先预冷，既降低送风空气的相对湿度，又减少制冷量。

板式换热器一般采用板片间放置支撑物，以形成板片间的通道，而管翅式换热器通过穿过板片的换热管固定翅片，结构简单，易于制造，因此板式换热器如借鉴管翅式换热器的结构采用管子进行板片固定，可以减少板式换热器制造难度。

管翅式换热器，一般是从管翅式换热器的一侧进气，另一侧出气，但往往有场合要求，管翅式换热器在同一侧出气和进气，这样就要求换热器形成两组通道，即进气通道和出气通道，管翅式换热器一般仅仅只有一组通道，而板式换热器均为两组通道或两组以上通道，因此板式换热器如果借鉴板式换热器的结构，即可形成两组通道。

常规的板式换热器的两个通道，往往有相互隔离的通道进排气口，且有一定的导流长度，导致换热器通道长度，即气体通过方向的长度较大，有必要将换热器通道分为若干部分，单个部分通道高度减小，从而减小导流部分的长度，甚至省却导流部分，这样会导致一个通道有多个进排气口，因此有必要采用气流分配装置分别将多个进气口和排气口联系起来。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种热交换结构。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种热交换结构，由多个导热板、密封体、密封板和管组成；管穿过导热板并连接固定导热板，每块导热板的左右端交错布置两个或两个以上密封体，相邻导热板之间形成多个相互隔离的通道，并在通道端部形成通气区域，导热板的上下两端用密封板密封。

进一步地，所述通道的长度为50~500mm, 所述的通道的进气高度h为50~250mm，所述通道的宽度为2~10mm，所述导热板的厚度为0.1~1mm。

进一步地，所述的管为导热管或/和结构管。

进一步地，所述的管还包括流体管，所述的流体管穿过并固定导热板。

进一步地，所述的导热管为金属管。

进一步地，所述的导热板上开有孔。

进一步地，所述的导热板为方形或在方形一端去除两个角而形成多边形，或在方形两端均去除两个角而形成的多边形。

进一步地，所述的导热板为金属片。

一种热交换结构，由多个导热板、密封体、密封板和管组成；管穿过导热板并连接固定导热板，每块导热板的一端布置一个或一个以上密封体，另一端无密封体，相邻导热板之间形成多个通道，并在通道端部形成通气区域，不同的通道的通气区域相互联通，导热板的上下两端用密封板密封。

本发明的有益效果是：本发明将板式换热和管翅式结合形成一种复合的传热结构，充分利用二者的优点，克服两者的缺点，具有结构简单，体积小，成本低，制造成难度小，应用领域广泛等优点。

附图说明

图1为本发明的基本结构立体示意图；

图2为本发明的基本结构爆炸图；

图3为换热板片101通道密封示意图；

图4为换热板片102通道密封示意图；

图5为换热结构的左侧视图；

图6为换热结构的右侧视图；

图7为H-H剖面图；

图8为L-L剖面图；

图9为有多个通道通气口的左侧视图；

图10为有多个通道气口的101通道的板片密封示意图；

图11为有多个通道气口的102通道的板片密封示意图；

图12为板片上均布有导热管的立体示意图；

图13板片上布有结构管和导热管的立体示意图；

图14为板片上布有结构管和导热管的示意图；

图15为板片上布有结构管的立体示意图；

图16为板面上布有流体管的侧视图；

图17为板面上布有流体管的立体示意图；

图18为通道上部有开口的示意图；

图19为换热结构一侧通道联通的侧视图；

图20为换热结构一侧通道联通的立体图；

图21为板面为方形一侧去除两角情形下的101通道密封示意图；

图22为板面为方形一侧去除两角情形下的102通道密封示意图；

图23为M-M剖面图；

图24为N-N剖面图；

图25为通道内部有密封体的示意图；

图26为换热板面上带开孔的结构示意图；

图27为多个通气口换热结构的立体示意图；

图28为带有第一种布气装置结构示意图；

图29为带有第二种布气装置结构示意图；

图30为本结构应用一，冷却除湿的立体示意图；

图31为本结构应用一，冷却除湿原理示意图；

图32为本结构应用一，冷却除湿的焓湿图；

图33为本结构应用二，溶液除湿的立体示意图；

图34为本结构应用二，溶液除湿的原理示意图；

图35为本结构应用二，溶液除湿的焓湿图；

图36为本结构应用二，溶液再生的焓湿图；

图37为本结构应用二，溶液除湿和再生复合再生的的立体示意图；

图38为本结构应用三，露点蒸发冷却的立体示意图；

图39为本结构应用三，露点蒸发冷却的原理图；

图40为本结构应用三，露点蒸发冷却的焓湿图；

图41为本结构应用四，冷却除湿和露点蒸发冷却结合的立体示意图；

图42为有三通道的换热结构端部密封图；

   图中，导热板10，密封体11、导热管12、结构管13、密封板14、流体管18、流体20、开孔30、第一通道101、第二通道102、上通气区域A1、下通气区域A2、第一通气区域B1、第二通气区域B2、第三通气区域B3。

具体实施方式

如图1、2所示，一种热交换结构由导热板10，密封体11、密封板14和管组成，管穿过导热板10与导热板10通过胀管连接方式连接并固定导热板10，在导热板10的左右两端，交错布置密封体11，在导热板10的上下两端用密封板14密封。

如图3-6所示，交错布置的密封体11形成相互隔离的通道：第一通道101和第二通道102，两个通道的端部两个通气区域，包括上通气区域A1和下通气区域A2，上通气区域A1和下通气区域A2相互隔离，通道的上下两端用密封板14密封，将不同通道隔离。第一通道101和第二通道102的长度L为50~500mm，通道的进气高度h为50~250mm，通道的宽度为2~10mm，换热板的厚度为0.1~1mm。

导热板10为金属片，如铝片、铜片及钢片等；

所述导热板10上也可以至少在部分表面上覆有涂层，涂层包括：防腐涂层，亲水吸水涂层，吸湿涂层等。

所述的导热管12为金属管，如铝管、铜管及不锈钢管等；

图7，图8显示了图3、图4中H-H 和L-L 剖面图。

图9，图10，图11的情形为一个通道有多于2个通气区域的情形，有三个通气区域，包括第一通气区域B1、第二通气区域B2和第三通气区域B3三个区域。

图12 中显示导热管12均布在导热板10上，而图1中导热板10只有部分区域布有导热管12。

图13，14显示导热板10上既布置有导热管12，也布置有结构管13，

图15显示导热板10上只有结构管13。

图16，17显示导热板10上还布置有流体管18，将流体20引入一个通道，或多个通道。

流体引入通道也可以通过通道上端引入，即在上端留有开口，如图18所示。

图19, 20显示换热结构只有一端有密封，另一端无密封体11，不同的通道的通气区域是相互联通。

图21、22、23、24 为方形换热片一端两个角切除的情况。

图25为在通道中间也加有密封体的情况，容许一个通道内有两股不混合的风，但密封体可以容许液体通过，如水，溶液等。

图26和图38表示换热板还有开孔30的情况。

图27 为有通道有4个进气和出气口的情况。

图28中，气体分配器将多个进气口和出气口联系起来。

图29中，气体分配器将多个进气口和出气口联系起来。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

   图30、31和32为本发明应用于冷冻除湿，状态点1的空气先被预冷除湿变为状态点2的空气，再与导热管内的流体如冷水，冷媒等换热被进一步除湿，变为状态点3的空气，再被预热变为状态点4的空气。

   下面是一个典型设计的状态点：

1:DB27℃，RH60%, D 13.4g/kg,  H61.4 kJ/kg 

2: DB18.8℃，RH95%, D12.9g/kg ,H 51.7 kJ/kg

3: DB14℃，RH95%, D9.5g/kg, H38.0 kJ/kg 

4: DB24℃，RH51%, D 9.5g/kg, H 48.3 kJ/kg 

本发明冷水或冷媒的制冷量为：13.7 kJ/kg, 即状态点2到状态点3的焓差。

而同样除湿量的情况下，即3.9 g/kg, 常规冷冻除湿的制冷量为：23.4 kJ/kg，即状态点1到状态点3的焓差。

本发明即节约了冷量41%。同时出风相对湿度从95%降低到51%。

实施例2

图33-37为本发明应用于溶液除湿和再生，图37将除湿和再生结合。换热板表面布置有溶液20。

实施例3

图38,39,40,为露点蒸发冷却的情况，空气先经过干通道，空气再依次通过孔经过湿通道，湿通道表面有水，还有一部分空气经过导热管，对导热管内的流体如水等进行冷却，同时得打一部分冷风。该装置也可以只制取冷水。

实施例4

图41将冷却除湿和露点蒸发冷却箱结合，即上面部分利用压缩制冷系统的蒸发器除湿，下部分利用露点蒸发冷却对压缩制冷系统的蒸发器排热，可以实现较低的冷凝温度。

Claims (9)

1.一种热交换结构，其特征在于，该结构由多个导热板（10）、密封体（11）、密封板（14）和管组成；管穿过导热板（10）并连接固定导热板（10），每块导热板（10）的左右端交错布置两个或两个以上密封体（11），相邻导热板（10）之间形成多个相互隔离的通道，并在通道端部形成通气区域，导热板（10）的上下两端用密封板（14）密封。

2.根据权利要求1所述的一种热交换结构，其特征在于，所述通道的长度为50~500mm, 所述的通道的进气高度h为50~250mm，所述通道的宽度为2~10mm，所述导热板（10）的厚度为0.1~1mm。

3.根据权利要求1所述的一种热交换结构，其特征在于，所述的管为导热管（12）或/和结构管（13）。

4.根据权利要求3所述的一种热交换结构，其特征在于，所述的管还包括流体管（18），所述的流体管（18）穿过并固定导热板（10）。

5.根据权利要求3所述的一种热交换结构，其特征在于，所述的导热管（12）为金属管。

6.根据权利要求1所述的一种热交换结构，其特征在于，所述的导热板（10）上有开孔（30）。

7.根据权利要求1所述的一种热交换结构，其特征在于，所述的导热板（10）为方形或在方形一端去除两个角而形成多边形，或在方形两端均去除两个角而形成的多边形。

8.根据权利要求1所述的一种热交换结构，其特征在于，所述的导热板（10）为金属片。

9.一种热交换结构，其特征在于，该结构由多个导热板（10）、密封体（11）、密封板（14）和管组成；管穿过导热板（10）并连接固定导热板（10），每块导热板（10）的一端布置一个或一个以上密封体（11），另一端无密封体（11），相邻导热板（10）之间形成多个通道，并在通道端部形成通气区域，不同的通道的通气区域相互联通，导热板（10）的上下两端用密封板（14）密封。