CN114353562A - 印刷电路板换热器的换热通道结构及印刷电路板换热器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及换热器技术领域，提供一种印刷电路板换热器的换热通道结构及印刷电路板换热器。上述的印刷电路板换热器的换热通道结构，包括多个换热板片，每个换热板片沿其宽度方向设置有多个肋条，相邻两个肋条之间形成交替排布的扩张腔和收缩腔；其中，扩张腔的宽度大于收缩腔的宽度，沿工质的流动方向，多个扩张腔的长度依次递增或递减，多个收缩腔的长度依次递减或递增。本发明提供的印刷电路板换热器的换热通道结构，通过在换热板片上布置连续的扩张腔和收缩腔，改变气体声波的透射系数，满足降低声波透射强度的需求；同时通过合理改变扩张腔和收缩腔的长度，降低特定频率区间声波的透射系数，满足宽频率范围的气体消声降噪的需求。

Description

印刷电路板换热器的换热通道结构及印刷电路板换热器
技术领域
本发明涉及换热器技术领域，尤其涉及一种印刷电路板换热器的换热通道结构及印刷电路板换热器。
背景技术
印刷电路板换热器相比于传统管壳式换热器具有更大的换热面积和体积比，同时具有耐高温、高压的优势，是理想的蒸汽冷却器，被广泛应用于核能、太阳能发电、工业废热发电、船舶、航天等领域。
传统的印刷电路板换热器的通道通常采用直流、折线或波浪等通道形式，其换热能力依然有很大的提升空间；传统印刷电路板换热器通道的设计通常不考虑其对蒸汽的消声降噪功能。
发明内容
本发明提供一种印刷电路板换热器的换热通道结构及印刷电路板换热器，用以解决现有技术中印刷电路板换热器消声降噪效果差的缺陷。
本发明提供一种印刷电路板换热器的换热通道结构，包括多个换热板片，每个所述换热板片沿其宽度方向设置有多个肋条，相邻两个所述肋条之间形成交替排布的扩张腔和收缩腔；其中，所述扩张腔的宽度大于所述收缩腔的宽度，沿工质的流动方向，多个所述扩张腔的长度依次递增或递减，多个所述收缩腔的长度依次递减或递增。
根据本发明提供的一种印刷电路板换热器的换热通道结构，每个所述肋条上设有多个开口，相邻的两个所述肋条上的所述开口一一对应设置。
根据本发明提供的一种印刷电路板换热器的换热通道结构，多个所述扩张腔的长度依次为：
Figure BDA0003385781680000021
其中，λ为噪声声波波长。
根据本发明提供的一种印刷电路板换热器的换热通道结构，多个所述收缩腔的长度依次为：
Figure BDA0003385781680000022
根据本发明提供的一种印刷电路板换热器的换热通道结构，所述扩张腔的宽度与所述收缩腔的宽度之比为：2.0-4.0。
根据本发明提供的一种印刷电路板换热器的换热通道结构，所述肋条的宽度与所述开口的宽度之比为：0.8-1.2。
根据本发明提供的一种印刷电路板换热器的换热通道结构，所述肋条的宽度与所述收缩腔的宽度之比为：0.25-0.5。
根据本发明提供的一种印刷电路板换热器的换热通道结构，相邻两个所述扩张腔的体积之比为：0.5-0.7。
根据本发明提供的一种印刷电路板换热器的换热通道结构，相邻两个所述收缩腔的体积之比为：0.5-0.7。
本发明还提供一种印刷电路板换热器，包括如上所述的印刷电路板换热器的换热通道结构。
本发明提供的印刷电路板换热器的换热通道结构，通过在换热板片上交替设置扩张腔和收缩腔，随着流通截面的扩张或收缩，气体减速或加速，增加了气体的搅混作用及其与壁面的强化对流换热效率，大大增强了印刷电路板的换热能力。通过在换热板片上布置连续的扩张腔和收缩腔，改变气体声波的透射系数，满足降低声波透射强度的需求；同时通过合理改变扩张腔和收缩腔的长度，降低特定频率区间声波的透射系数，满足宽频率范围的气体消声降噪的需求，提高了印刷电路板换热器的消声降噪的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明提供的印刷电路板换热器的换热通道结构的结构示意图；
图2是本发明提供的印刷电路板换热器的换热通道结构各尺寸的标识图；
附图标记：
10：换热板片； 20：肋条； 30：扩张腔；
40：收缩腔； 50：开口。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书中的术语“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，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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。
下面结合图1和图2描述本发明的印刷电路板换热器的换热通道结构及印刷电路板换热器。
如图1所示，在本发明的一个实施例中，印刷电路板换热器的换热通道结构包括多个换热板片10，每个换热板片10沿其宽度方向设置有多个肋条20，相邻两个肋条20之间形成交替排布的扩张腔30和收缩腔40，其中，扩张腔30的宽度大于收缩腔40的宽度，沿工质的流动方向，多个扩张腔30的长度依次递增或递减，多个收缩腔40的长度依次递减或递增。
具体来说，每个换热板片10上均设置有多个肋条20，相邻两个肋条20之间形成连续的，且交替排布的扩张腔30和收缩腔40，使印刷电路板换热器内部形成连续的变截面的换热通道。进一步地，在本实施例中，按照工质的流动方向，每个扩张腔30的长度依次递增或递减，具体地，如第一个肋条20与第二个肋条20构成的扩张腔，沿工质的流动方向，其长度依次递增的话，那么第二个肋条20与第三个肋条20构成的扩张腔，沿工质的流动方向，其长度则为依次递减。相应地，每个收缩腔40的长度依次减小或增加，具体地，在第一个肋条20与第二个肋条20构成的扩张腔，沿工质的流动方向，其长度依次递增时，第一个肋条20与第二个肋条20构成的收缩腔的长度为依次递减，当第二个肋条20与第三个肋条20构成的扩张腔的长度依次递减时，第二个肋条20与第三个肋条20构成的收缩腔的长度依次递增。具体地，在工质进口处，气体经过交替分布长度不一的换热通道进入印刷电路板换热器，随着换热通道截面的扩张或收缩，气体流动速度减小或增加，增加了气体的搅混作用及其与壁面的强化对流换热效率，大大增强了印刷电路板换热器的换热能力。
气体经过扩张腔30或收缩腔40时，气体声波的透射系数降低，降低了气体声波强度；。同时，改变每个扩张腔30和收缩腔40的长度可以有效降低特定频率区间的气体声波透射系数，满足了宽频率范围的气体消声降噪的需求。
本发明实施例提供的印刷电路板换热器的换热通道结构，通过在换热板片上交替设置扩张腔和收缩腔，随着流通截面的扩张或收缩，气体流动速度减小或增加，增加了气体的搅混作用及其与壁面的强化对流换热效率，大大增强了印刷电路板的换热能力。通过在换热板片上布置连续的扩张腔和收缩腔，改变气体声波的透射系数，满足降低声波透射强度的需求；同时通过合理改变扩张腔和收缩腔的长度，降低特定频率区间声波的透射系数，满足宽频率范围的气体消声降噪的需求，提高了印刷电路板换热器的消声降噪的性能。
如图1所示，在本发明的一个实施例中，每个肋条20上设有多个开口50，相邻的两个肋条20上的开口50一一对应设置。
具体来说，每个肋条20上均设置有多个开口50，相邻两个肋条20形成的扩张腔30与收缩腔40的壁面上均设置有该开口50。每个扩张腔30的两个壁面上的开口50一一对应设置，每个收缩腔40的两个壁面上的开口50也一一对应设置，以形成赫姆霍兹共鸣器结构，利用共振原理，进一步消减气体的噪声。同时，开口50有助于换热通道内的气体混合流动，增强了印刷电路板换热器的换热性能。
进一步地，如图2所示，按照工质的流动方向，多个扩张腔30的长度依次记作：S11、S12、S13…S1n，每个扩张腔30的长度依次为：
Figure BDA0003385781680000051
其中，λ为气体主要噪声声波波长。
进一步地，如图2所示，按照工质的流动方向，多个收缩腔40的长度依次记作：S2n、S23、S22…S21，每个收缩腔40的长度依次为：
Figure BDA0003385781680000061
进一步地，如图2所示，在本发明的一个实施例中，扩张腔30的宽度为d1，收缩腔40的宽度为d2，其中，d1与d2的比值的范围为2.0-4.0。
进一步地，如图2所示，在本发明的一个实施例中，肋条20的宽度为a，肋条20上的开口50的宽度为b，其中，a与b的比值的范围为0.8-1.2。
进一步地，在本发明的一个实施例中，为保证气体流通性能和消声性能，肋条20的宽度a与收缩腔40的宽度d2的比值的范围为0.25-0.5。
进一步地，在本发明的一个实施例中，相邻两个扩张腔30的体积的比值范围为0.5-0.7，相邻两个收缩腔40的体积的比值范围为0.5-0.7。
本发明实施例还提供了一种印刷电路板换热器，包括印刷电路板换热器的换热通道结构。
具体来说，印刷电路板换热器内设置有多个换热板片10，每个换热板片10沿其宽度方向设置有多个肋条20，相邻两个肋条20之间形成交替排布的扩张腔30和收缩腔40，其中，扩张腔30的宽度大于收缩腔40的宽度，沿工质的流动方向，多个扩张腔30的长度依次递增或递减，多个收缩腔40的长度依次递减或递增。
每个换热板片10上均设置有多个肋条20，相邻两个肋条20之间形成连续的、且交替排布的扩张腔30和收缩腔40，使印刷电路板换热器内部形成连续的变截面的换热通道。进一步地，在本实施例中，按照工质的流动方向，每个扩张腔30的长度依次递增或递减，每个收缩腔40的长度依次减小或增加。具体地，在工质进口处，气体经过交替分布长度不一的换热通道进入印刷电路板换热器，随着换热通道截面的扩张或收缩，气体流动速度减小或增大，增加了气体的搅混作用及其与壁面的强化对流换热效率，大大增强了印刷电路板换热器的换热能力。
气体经过扩张腔30或收缩腔40时，气体声波的透射系数降低，降低了气体声波强度；同时，改变每个扩张腔30和收缩腔40的长度可以有效降低特定频率区间的气体声波透射系数，满足了宽频率范围的气体消声降噪的需求。本发明实施例提供的印刷电路板换热器，通过设置印刷电路板换热器的换热通道结构，增加了气体的搅混作用及其与壁面的强化对流换热效率，大大增强了印刷电路板换热器的换热能力。同时，通过设置印刷电路板换热器的换热通道结构，在换热板片上布置连续的扩张腔和收缩腔，改变气体声波的透射系数，满足降低声波透射强度的需求；同时通过合理改变扩张腔和收缩腔的长度，降低特定频率区间声波的透射系数，满足宽频率范围的气体消声降噪的需求，提高了印刷电路板换热器消声降噪的性能。
上文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种印刷电路板换热器的换热通道结构，其特征在于，包括多个换热板片，每个所述换热板片沿其宽度方向设置有多个肋条，相邻两个所述肋条之间形成交替排布的扩张腔和收缩腔；
其中，所述扩张腔的宽度大于所述收缩腔的宽度，沿工质的流动方向，多个所述扩张腔的长度依次递增或递减，多个所述收缩腔的长度依次递减或递增。
2.根据权利要求1所述的印刷电路板换热器的换热通道结构，其特征在于，每个所述肋条上设有多个开口，相邻的两个所述肋条上的所述开口一一对应设置。
3.根据权利要求1或2所述的印刷电路板换热器的换热通道结构，其特征在于，多个所述扩张腔的长度依次为：
Figure FDA0003385781670000011
其中，λ为噪声声波波长。
4.根据权利要求3所述的印刷电路板换热器的换热通道结构，其特征在于，多个所述收缩腔的长度依次为：
Figure FDA0003385781670000012
5.根据权利要求1所述的印刷电路板换热器的换热通道结构，其特征在于，所述扩张腔的宽度与所述收缩腔的宽度之比为：2.0-4.0。
6.根据权利要求2所述的印刷电路板换热器的换热通道结构，其特征在于，所述肋条的宽度与所述开口的宽度之比为：0.8-1.2。
7.根据权利要求1所述的印刷电路板换热器的换热通道结构，其特征在于，所述肋条的宽度与所述收缩腔的宽度之比为：0.25-0.5。
8.根据权利要求1所述的印刷电路板换热器的换热通道结构，其特征在于，相邻两个所述扩张腔的体积之比为：0.5-0.7。
9.根据权利要求1所述的印刷电路板换热器的换热通道结构，其特征在于，相邻两个所述收缩腔的体积之比为：0.5-0.7。
10.一种印刷电路板换热器，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的印刷电路板换热器的换热通道结构。
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