CN112902730A - 一种全表面换热板、换热芯体及换热器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种全表面换热板、换热芯体及换热器，所述全表面换热板包括：换热结构，所述换热结构为波纹形，所述换热结构用于加强全表面换热板上下面的热交换；导入板，所述全表面换热板设置有至少两块导入板，两块所述导入板分别设置在所述换热结构两端，所述导入板设置有导流结构。所述全表面换热板不需要在换热结构上设置导流翅片，提高了所述换热结构中有效的换热面积占比，使所述全表面换热板区别于现有的换热器，提高换热效果，避免导流翅片占用换热结构的面积，使所述全表面换热板实现全表面换热；所述波纹形的换热结构增加换热面积。本发明另一方面提供了一种换热芯体。本发明另一方面还提供了一种换热器。

Description

一种全表面换热板、换热芯体及换热器

技术领域

本发明涉及热交换技术领域，尤其涉及一种全表面换热板、换热芯体及换热器。

背景技术

换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。

目前的换热器通常设置有换热板，通过换热板分隔不同温度的两种或两种以上流体，并且通过换热板实现温度传递，换热板通常设置有用于换热的换热结构，现有技术的换热器中冷热流体通常被两层隔板隔开，换热效果差，且现有换热结构中通常在换热结构的前端和后端设置有导流翅片，导流翅片用于导流，但是设置在换热结构上的所述导流翅片的导热能力较差，且导流翅片会占用换热结构的面积，降低换热效果。

因此，本领域亟需一种全表面换热板、换热芯体及换热器。

因此，有鉴于此，提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全表面换热板、换热芯体及换热器，避免导流翅片占用换热结构的面积，使所述换热板实现全表面换热，提高换热效果。

本发明提供了一种全表面换热板，包括：

换热结构，所述换热结构为波纹形，所述换热结构用于加强全表面换热板上下面的热交换；

导入板，所述换热板设置有至少两块导入板，两块所述导入板分别设置在所述换热结构两端，所述导入板设置有导流结构。

采用上述方案，一方面所述全表面换热板不需要在换热结构上设置导流翅片，提高了所述换热结构中有效的换热面积占比，使所述全表面换热板区别于现有的换热器，提高换热效果，避免导流翅片占用换热结构的面积，使所述全表面换热板实现全表面换热；另一方面，所述波纹形的换热结构增加换热面积，且能够保证流体顺利流入所述换热结构。

进一步地，所述换热结构可以为在波纹上设置凸脊或者凹槽的结构。

采用上述方案，所述凸脊或者凹槽都能够增大热接触面积，提高热交换效率。

优选地，所述换热结构上设置有凸脊，所述凸脊设置在所述换热结构上，所述凸脊由一块导入板向另一块导入板延伸。

采用上述方案，所述波纹形的板材与平面的板材相比，在同样的长度下，有效的导热长度较长，且波纹形的结构能够增加液体在所述换热结构中的停留时间，提高温度交换效率。

优选地，所述导流结构包括导流凸肋，所述导流凸肋由所述全表面换热板一侧延伸至所述换热结构。

采用上述方案，所述导流凸肋用于将所述全表面换热板外的流体导入所述换热结构，提高换热效率。

优选地，所述导流凸肋等间距设置有多条。

采用上述方案，多条平行设置的所述导流凸肋，将导入的流体分隔为多条路线，将流体均匀导入到所述换热结构中，解决了由于流体堆积降低换热效果的问题。

更优选地，所述导流凸肋端部设置有锥形结构，所述锥形结构由端部向内宽度逐渐增大。

采用上述方案，便于流体顺利流入。

优选地，所述导流结构还包括导流凹槽，当所述导流凸肋设置有多条时，所述导流凹槽设置在相邻的导流凸肋之间。

采用上述方案，所述导流凹槽能够进一步增强导流效果。

更优选地，所述导流结构还设置有导流涂层，所述导流涂层设置在所述导流结构外表面。

采用上述方案，增强导流效果。

进一步地，所述全表面换热板的导流结构单面设置在所述全表面换热板的一面，也可以两面设置。

本发明另一方面提供了一种换热芯体，包括密封条和至少两块上述的全表面换热板，所述密封条沿所述全表面换热板边缘设置，所述密封条设置在两块所述全表面换热板之间，所述密封条与所述全表面换热板相配合形成第一换热腔和换热口，所述换热口与第一换热腔相连通。

采用上述方案，流体由所述换热口流入所述第一换热腔，与处于换热芯体外的流体进行热交换，通过密封条与全表面换热板形成腔体，换热流体间仅设置单板，提高全表面换热效果，且能避免两种流体混合，保证两种流体仅仅进行换热而不混合。

进一步地，所述换热芯体两侧的所述全表面换热板相对设置，所述全表面换热板的导流凸肋相互配合形成导流通道。

采用上述方案，流体通过所述导流通道导入所述换热结构，提高热交换效率。

优选地，当所述换热芯体的全表面换热板数量大于三块时，中间夹层的全表面换热板两面均设置有导流结构，两侧的全表面换热板为单面设置有导流结构，两侧的全表面换热板与中间的全表面换热板相配合，相邻的全表面换热板之间形成第一换热腔。

采用上述方案，提高换热芯体所能承受的流体流量，提高换热效率。

本发明另一方面还提供了一种换热器，包括外壳体和至少一个所述换热芯体，所述换热芯体设置在外壳体内部，所述外壳体设置有第一流入口和第一流出口，所述第一流入口和第一流出口均与所述换热口相连通。

采用上述方案，所述换热芯体设置在外壳体内部，为外侧的所述换热芯体提供保护，所述第一流入口和第一流出口均与所述换热口相连通，保证流体顺利流入和流出。

进一步地，所述外壳体内部设置有多个所述换热芯体，每个所述换热芯体均与所述外壳体内壁相连接，多个所述换热芯体之间留有间隙，所述外壳体还设置有第二流入口和第二流出口，所述第二流入口和第二流出口与所述换热芯体之间的间隙相连通。

采用上述方案，进行换热的两种流体，两种流体通过换热器进行换热，一种由流体所述第一流入口流入，另一种流体由第二流入口，二者通过换热芯体的全表面换热板进行换热，在所述换热器中设置多个所述换热芯体，提高换热效率，提高换热效果。

进一步地，所述外壳体在所述第一流入口和第一流出口处均设置有封隔板，所述封隔板设置在多个所述换热芯体的间隙处。

采用上述方案，所述封隔板用于密封多个所述换热芯体的间隙，避免流体流入，进而导致两种流体混合。

优选地，所述封隔板向内延伸设置有凸缘，所述凸缘与换热芯体相连接。

采用上述方案，所述封隔板设置有凸缘，一方面所述凸缘向内延伸，提高密封性，进一步防止两种流体混合，另一方面，所述凸缘与换热芯体相连接，固定换热芯体，保证换热芯体之间的位置关系，保证换热效果。

进一步地，所述第一流入口、第一流出口、第二流入口和第二流出口处均设置有连通管，所述连通管用于与外接管路相连接。

采用上述方案，提高管路连接便捷度。

进一步地，所述连通管一端设置有连接凸环，所述连接凸环上设置有连接孔。

采用上述方案，当所述连通管与外接管路连接时，可以通过连接孔与外接管路连接，提高连接稳定性。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的全表面换热板，一方面所述全表面换热板不需要在换热结构上设置导流翅片，使所述换热板实现全表面换热，提高了所述换热结构中有效的换热面积占比，避免导流翅片占用换热结构的面积，提高换热效果；另一方面，所述波纹形的换热结构增加换热面积，且能够保证流体顺利流入所述换热结构；

2、本发明的全表面换热板，所述波纹形的板材与平面的板材相比，在同样的长度下，有效的导热长度较长，且波纹形的结构能够增加液体在所述换热结构中的停留时间，提高温度交换效率；

3、本发明的换热芯体，流体由所述换热口流入所述第一换热腔，与处于换热芯体外的流体进行热交换，通过密封条与全表面换热板形成腔体，换热流体间仅设置单板，提高全表面换热效果，且能避免两种流体混合，保证两种流体仅仅进行换热而不混合；

4、本发明的换热器，所述换热芯体设置在外壳体内部，为外侧的所述换热芯体提供保护，所述第一流入口和第一流出口均与所述换热口相连通，保证流体顺利流入和流出；

5、本发明的换热器，所述封隔板设置有凸缘，一方面所述凸缘向内延伸，提高密封性，进一步防止两种流体混合，另一方面，所述凸缘与换热芯体相连接，固定换热芯体，保证换热芯体之间的位置关系，保证换热效果。

附图说明

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他的附图。

图1为本发明全表面换热板一种实施方式的示意图；

图2为本发明换热芯体一种实施方式的立体图；

图3为本发明换热芯体另一种实施方式的侧视图；

图4为图3沿A-A的剖视图；

图5为图3沿B-B剖视图中第一换热腔的结构示意图；

图6为多个换热芯体组合状态的示意图；

图7为本发明换热器一种实施方式的立体图；

图8为本发明换热器一种视角的侧视图；

图9为本发明换热器另一种视角的侧视图；

图10为本发明换热器中封隔板与换热芯体的配合示意图；

图11为换热芯体一种实施方式的组合状态结构示意图；

图12为换热芯体一种实施方式的组合状态第二换热腔处的结构示意图。

附图标记说明

通过上述附图标记说明，结合本发明的实施例，可以更加清楚的理解和说明本发明的技术方案。

1、换热结构；11、凸脊；2、导入板；21、导流结构；211、导流凸肋；212、导流凹槽；3、密封条；4、第一换热腔；5、换热口；6、外壳体；61、第一流入口；62、第一流出口；63、间隙；631、第二换热腔；64、第二流入口；65、第二流出口；66、封隔板；661、凸缘；67、连通管；671、连接凸环；672、连接孔；

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

如图1、4所示，本发明提供了一种全表面换热板，包括：

换热结构1，所述换热结构1为波纹形，所述换热结构1用于加强全表面换热板上下面的热交换；

导入板2，所述全表面换热板设置有至少两块导入板2，两块所述导入板2分别设置在所述换热结构1两端，所述导入板2设置有导流结构21。

采用上述方案，一方面所述全表面换热板不需要在换热结构1上设置导流翅片，提高了所述换热结构1中有效的换热面积占比，避免导流翅片占用换热结构1的面积，提高换热效果；另一方面，所述波纹形的换热结构能够保证流体顺利流入所述换热结构1。

如图1、2所示，在具体实施过程中，所述换热结构1可以为在波纹上设置凸脊11或者凹槽的结构。

采用上述方案，所述凸脊11或者凹槽都能够增大热接触面积，提高热交换效率。

在本发明一个优选的实施方式中，所述全表面换热板一体成型。

在具体实施过程中，所述全表面换热板为将金属箔片进行冲压制成。

在具体实施过程中，所述金属箔片厚度可以为0.06～0.1mm。

在本发明一个优选的实施方式中，所述金属箔片厚度为0.08mm。

如图1、2所示，在本发明一个优选的实施方式中，所述换热结构1上设置有凸脊11，所述凸脊11设置在所述换热结构1上，所述凸脊11由一块导入板2向另一块导入板2延伸。

采用上述方案，所述波纹形的板材与平面的板材相比，在同样的长度下，有效的导热长度较长，且波纹形的结构能够增加液体在所述换热结构1中的停留时间，提高温度交换效率。

在具体实施过程中，所述凸脊11设置有多条，多条所述凸脊11平行设置在所述换热结构上。

在具体实施过程中，所述凸脊11端部设置有逐渐升高的慢坡。

在具体实施过程中，所述换热结构1除所述波纹形结构外，还可以为人字形折线结构。

如图1、4所示，在具体实施过程中，所述导流结构21包括导流凸肋211，所述导流凸肋211由所述全表面换热板一侧延伸至所述换热结构1。

采用上述方案，所述导流凸肋211用于将所述全表面换热板外的流体导入所述换热结构1，提高换热效率。

在具体实施过程中，所述导流结构21可以将导流凸肋211替换为凹槽。

在本发明一个优选的实施方式中，所述导流凸肋211等间距设置有多条。

采用上述方案，多条平行设置的所述导流凸肋211，将导入的流体分隔为多条路线，将流体均匀导入到所述换热结构1中，解决了由于流体堆积降低换热效果的问题。

在本发明一个优选的实施方式中，所述导流凸肋211端部设置有锥形结构，所述锥形结构由端部向内宽度逐渐增大。

采用上述方案，便于流体顺利流入。

如图4所示，在本发明一个优选的实施方式中，所述导流结构21还包括导流凹槽212，当所述导流凸肋211设置有多条时，所述导流凹槽212设置在相邻的导流凸肋211之间。

采用上述方案，所述导流凹槽212能够进一步增强导流效果。

在本发明一个优选的实施方式中，所述导流凹槽212一端与所述导流凸肋211并排设置，另一端与导流凸肋211同向延伸至导流凹槽212。

在本发明一个优选的实施方式中，所述导流结构21还设置有导流涂层，所述导流涂层设置在所述导流结构21外表面。

采用上述方案，增强导流效果。

在具体实施过程中，所述导流涂层由疏水材质制成，所述疏水材质可以为膨胀石墨或纤维素接枝共聚物等。

在具体实施过程中，所述全表面换热板的导流结构21单面设置在所述全表面换热板的一面，也可以两面设置。

如图2、3、5所示，本发明另一方面提供了一种换热芯体，包括密封条3和至少两块上述的全表面换热板，所述密封条3沿所述全表面换热板边缘设置，所述密封条3设置在两块所述全表面换热板之间，所述密封条3与所述全表面换热板相配合形成第一换热腔4和换热口5，所述换热口5与第一换热腔4相连通。

采用上述方案，流体由所述换热口5流入所述第一换热腔4，与处于换热芯体外的流体进行热交换，通过密封条3与全表面换热板形成腔体，避免两种流体混合，保证两种流体仅仅进行换热而不混合。

在具体实施过程中，所述密封条3可以为金属制成也可以为非金属制成，当所述密封条3使用金属制成时，所述密封条3材质可以为铁或铜等；当所述密封条3使用非金属制成时，所述密封条3可以为硅胶、三元乙丙或热塑性硫化胶等。

在具体实施过程中，所述换热芯体两侧的所述全表面换热板相对设置，所述全表面换热板的导流凸肋211相互配合形成导流通道。

采用上述方案，流体通过所述导流通道导入所述换热结构1，提高热交换效率。

如图5所示，在具体实施过程中，当所述换热芯体的全表面换热板数量大于三块时，中间夹层的全表面换热板两面均设置有导流结构21，两侧的全表面换热板为单面设置有导流结构21，两侧的全表面换热板与中间的全表面换热板相配合，相邻的全表面换热板之间形成第一换热腔4。

采用上述方案，提高换热芯体所能承受的流体流量，提高换热效率。

如图7所示，本发明另一方面还提供了一种换热器，包括外壳体6和至少一个所述换热芯体，所述换热芯体设置在外壳体6内部，所述外壳体6设置有第一流入口61和第一流出口62，所述第一流入口61和第一流出口62均与所述换热口5相连通。

采用上述方案，所述换热芯体设置在外壳体6内部，为外侧的所述换热芯体提供保护，所述第一流入口61和第一流出口62均与所述换热口5相连通，保证流体顺利流入和流出。

在具体实施过程中，所述第一流入口61和第一流出口62分别与不同的所述换热口5相连通。

如图6、8、9、11所示，在本发明一个优选的实施方式中，所述外壳体6内部设置有多个所述换热芯体，每个所述换热芯体均与所述外壳体6内壁相连接，多个所述换热芯体之间留有间隙63，所述外壳体6还设置有第二流入口64和第二流出口65，所述第二流入口64和第二流出口65与所述换热芯体之间的间隙63相连通。

如图12所示，在具体实施过程中，多个所述所述换热芯体之间设置有第二换热腔631，所述第一换热腔4和第二换热腔631中的流体通过所述全表面换热板进行换热。

采用上述方案，进行换热的两种流体，两种流体通过换热器进行换热，一种由流体所述第一流入口61流入，另一种流体由第二流入口64，二者通过换热芯体的全表面换热板进行换热，在所述换热器中设置多个所述换热芯体，提高换热效率，提高换热效果。

在具体实施过程中，所述换热芯体与所述外壳体6内壁的连接方式可以为卡扣连接或者焊接等。

如图8、9、10所示，在具体实施过程中，所述外壳体6在所述第一流入口61和第一流出口62处均设置有封隔板66，所述封隔板66设置在多个所述换热芯体的间隙63处。

采用上述方案，所述封隔板66用于密封多个所述换热芯体的间隙63，避免流体流入，进而导致两种流体混合。

如图10所示，在本发明一个优选的实施方式中，所述封隔板66向内延伸设置有凸缘661，所述凸缘661与换热芯体相连接。

采用上述方案，所述封隔板66设置有凸缘661，一方面所述凸缘661向内延伸，提高密封性，进一步防止两种流体混合，另一方面，所述凸缘661与换热芯体相连接，固定换热芯体，保证换热芯体之间的位置关系，保证换热效果。

在具体实施过程中，所述换热芯体被所述凸缘661固定在凸缘661之间。

如图7所示，在具体实施过程中，所述第一流入口61、第一流出口62、第二流入口64和第二流出口65处均设置有连通管67，所述连通管67用于与外接管路相连接。

采用上述方案，提高管路连接便捷度。

如图7所示，在本发明一个优选的实施方式中，所述连通管67一端设置有连接凸环671，所述连接凸环671上设置有连接孔672。

采用上述方案，当所述连通管67与外接管路连接时，可以通过连接孔672与外接管路连接，提高连接稳定性。

应当理解，本申请实施例中，从权、各个实施例、特征可以互相组合结合，都能实现解决前述技术问题。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种全表面换热板，其特征在于，包括：

换热结构(1)，所述换热结构(1)为波纹形，所述换热结构(1)用于加强全表面换热板上下面的热交换；

导入板(2)，所述全表面换热板设置有至少两块导入板(2)，两块所述导入板(2)分别设置在所述换热结构(1)两端，所述导入板(2)设置有导流结构(21)。

2.根据权利要求1所述的全表面换热板，其特征在于：所述换热结构(1)上设置有凸脊(11)，所述凸脊(11)设置在所述换热结构(1)上，所述凸脊(11)由一块导入板(2)向另一块导入板(2)延伸。

3.根据权利要求1或2所述的全表面换热板，其特征在于：所述导流结构(21)包括导流凸肋(211)，所述导流凸肋(211)由所述全表面换热板一侧延伸至所述换热结构(1)。

4.一种换热芯体，其特征在于，包括密封条(3)和至少两块如权利要求1-3任一项所述的全表面换热板，所述密封条(3)沿所述全表面换热板边缘设置，所述密封条(3)设置在两块所述全表面换热板之间，所述密封条(3)与所述全表面换热板相配合形成第一换热腔(4)和换热口(5)，所述换热口(5)与第一换热腔(4)相连通。

5.根据权利要求4所述的换热芯体，其特征在于：所述换热芯体两侧的所述全表面换热板相对设置，所述全表面换热板的导流凸肋(211)相互配合形成导流通道。

6.根据权利要求4或5所述的换热芯体，其特征在于：当所述换热芯体的全表面换热板数量大于三块时，中间夹层的全表面换热板两面均设置有导流结构(21)，两侧的全表面换热板为单面设置有导流结构(21)，两侧的全表面换热板与中间的全表面换热板相配合，相邻的全表面换热板之间形成第一换热腔(4)。

7.一种换热器，其特征在于：包括外壳体(6)和至少一个如权利要求4-6任一项所述换热芯体，所述换热芯体设置在外壳体(6)内部，所述外壳体(6)设置有第一流入口(61)和第一流出口(62)，所述第一流入口(61)和第一流出口(62)均与所述换热口(5)相连通。

8.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于：所述外壳体(6)内部设置有多个所述换热芯体，每个所述换热芯体均与所述外壳体(6)内壁相连接，多个所述换热芯体之间留有间隙(63)，所述外壳体(6)还设置有第二流入口(64)和第二流出口(65)，所述第二流入口(64)和第二流出口(65)与所述换热芯体之间的间隙(63)相连通。

9.根据权利要求8所述的换热器，其特征在于：所述外壳体(6)在所述第一流入口(61)和第一流出口(62)处均设置有封隔板(66)，所述封隔板(66)设置在多个所述换热芯体的间隙(63)处。

10.根据权利要求7-9任一项所述的换热器，其特征在于：所述第一流入口(61)、第一流出口(62)、第二流入口(64)和第二流出口(65)处均设置有连通管(67)，所述连通管(67)用于与外接管路相连接。

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