CN115218697A - 一种换热器 - Google Patents
一种换热器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115218697A CN115218697A CN202210367813.9A CN202210367813A CN115218697A CN 115218697 A CN115218697 A CN 115218697A CN 202210367813 A CN202210367813 A CN 202210367813A CN 115218697 A CN115218697 A CN 115218697A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plate
- protrusion
- heat exchange
- projection
- bulge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/04—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being formed by spirally-wound plates or laminae
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
- F28F3/042—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
- F28F3/046—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element the deformations being linear, e.g. corrugations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
本申请公开一种换热器,包括多个换热板片,换热板片包括第一板片、第二板片和第三板片,第一板片与第二板片之间具有第一换热通道,第二板片与第三板片之间具有第二换热通道,第二换热通道的流通面积大于第一换热通道的流通面积,第一换热通道供制冷剂流通,第二换热通道供换热流体流通,第二板片具有朝向第一板片凸出的第一凸起和朝向第三板片凸出的第二凸起,定义第一凸起顶部的厚度为h1,定义第二凸起顶部的厚度为h2,其中,h1小于h2。本申请的换热器通过调整第一凸起的厚度小于第二凸起顶部的厚度,以增大第二换热通道的流通面积,减小换热流体的流动压降,提升换热流体与制冷剂的换热。
Description
技术领域
本申请涉及换热技术领域,尤其涉及一种换热器。
背景技术
相关技术中的换热器,包括换热板片,换热板片具有凸起来增大换热板片与换热流体的接触面积以及对换热流体进行扰动以提升换热性能。对紧凑型的板式换热器而言,特别是面对车辆的高能效制冷设备等应用场景,换热器的流道尺寸明显降低,从传统的3-5mm等效流通直径,降低至3mm以下,甚至2mm以下。这样的场景下,对换热板片的制造精度提出了更高的要求,尤其是,板片模具与冲压技术,钎焊技术等,较传统行业的相关应用相比,技术难度显著提升。换热板片通常采用全仿形的模具制造技术,即模具是完全依照换热板片结构的仿形,而在加工过程中,由于换热板片存在材料减薄,模具模芯的形面通常不能与换热板片表面完全接触,导致最终成型的换热板片的结构与需要成型的换热板片的结构存在差异,相邻换热板片之间的流道结构不稳定影响换热器的换热性能以及容易导致流道焊点虚焊影响换热器的结构可靠性,如何将换热板片的材料减薄转化为对换热器的换热性能的提升是亟需解决的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种换热器,增大第二换热通道的流通面积,减小换热流体的流动压降,从而提升换热器的换热性能。
本申请实施例提供了一种换热器,包括多个换热板片,所述换热板片包括第一板片、第二板片和第三板片,所述第一板片与所述第二板片之间设有第一换热通道,所述第二板片与所述第三板片之间具有第二换热通道,单个所述第二换热通道的流通面积大于单个所述第一换热通道的流通面积,所述第二板片具有朝向第一板片凸出的第一凸起和朝向第三板片凸出的第二凸起,定义所述第一凸起顶部的厚度为h1,定义所述第二凸起顶部的厚度为h2,其中,h1小于h2。
本申请控制第一凸起顶部的厚度小于第二凸起顶部的厚度,将换热板片的材料减薄区域分布在第一凸起的顶部,从而将换热板片材料减薄的空间作为第二换热通道的一部分,以增大第二换热通道的流通面积,而第二凸起顶部的厚度相较于第一凸起顶部的厚度较大,第一换热通道的流通面积相较于第二换热通道的流通面积未增大,由于第一换热通道供制冷剂流通,第二换热通道供换热流体流通,具有较大流通面积的第二换热通道可以减小换热流体的压降,使与第一换热通道内的制冷剂换热后的换热流体能够较快的流过第二换热通道,从而提升换热流体与制冷剂的换热效果,进而提高换热器的换热性能。
附图说明
图1是本申请换热器的一种立体结构示意图;
图2是本申请换热器的流体通道的一种结构示意图;
图3是本申请换热器的另一种流体通道的结构示意图;
图4是本申请换热器的又一种流体通道的结构示意图;
图5是本申请换热器的再一种流体通道的结构示意图;
图6是图5的局部放大结构示意图;
图7是本申请换热器的换热板片的换热区和角孔区的分布参考图;
图8是本申请换热器的换热板片的一种结构示意图;
图9是图8中换热板片沿A-A方向的一种局部剖视结构示意图;
图10是本申请换热器的第一凸起和第八凸起的放大结构对比图;
图11是本申请换热器的换热板片的另一种结构示意图;
图12是图11中A处的放大结构示意图;
图13是图11中换热板片沿B-B方向的一种局部剖视结构示意图;
图14是本申请换热器的第二板片的再一种结构的局部剖视结构示意图;
图15是本申请换热器的又一种第一凸起和第八凸起的放大结构对比图。
具体实施方式
参见图1-15,本申请的实施例提供一种换热器1,包括多个换热板片10,相邻换热板片10之间设置流体通道,流体通道内还可以设置翅片等其他部件,换热器1还设有与流体通道连通的接管40,如图2-图6所示,换热板片10包括第一板片11、第二板片12和第三板片13,第一板片11与第二板片12之间具有第一换热通道20,第二板片12与第三板片13之间具有第二换热通道30,其中,第一换热通道20和第二换热通道30不连通,第一换热通道20和第二换热通道30供不同的介质流通,具体的,第一换热通道20供制冷剂流通,第二换热通道30供换热流体流通,由于第一换热通道20和第二换热通道30位于第二板片12的两侧,第一换热通道20内的制冷剂和第二换热通道30内的换热流体可以通过第二板片12实现换热;其中换热流体主要为载冷剂,具体可以为冷却水或冷却油。
为了增加换热器的换热效果,第二板片12通常具有凸起或凹槽来增大第二板片12与制冷剂或换热流体的接触面积或扰流效果,如图2-图4所示,第二板片12具有朝向第一板片11凸出的第一凸起121和朝向第三板片13凸出的第二凸起123,即第一凸起121和第二凸起123位于第二板片的两侧,定义第一凸起121顶部的厚度为h1,定义第二凸起123顶部的厚度为h2,其中,h1小于h2。由于在换热板片10的加工过程中,换热板片10对应的凸起区域的型变量较大,通常存在材料减薄的现象,而控制第一凸起121顶部的厚度小于第二凸起123顶部的厚度,将换热板片10的材料减薄区域分布在第一凸起121的顶部,从而将换热板片10材料减薄的空间作为第二换热通道30的一部分,以增大第二换热通道30的流通面积,而第二凸起123顶部的厚度相较于第一凸起121顶部的厚度较大,第一换热通道20的流通面积相较于第二换热通道30的流通面积小,由于第一换热通道20供制冷剂流通,第二换热通道30供换热流体流通,具有较大流通面积的第二换热通道30可以减小换热流体的压降,使与第一换热通道20内的制冷剂换热后的换热流体能够较快的流过第二换热通道30,从而提升换热流体与制冷剂的换热效果,进而提高换热器1的换热性能。另外,制冷剂侧的流通面积相较于换热流体侧较小,第一换热通道较为紧凑,且第二凸起顶部的厚度较厚,提升第一换热通道的承压能力。
如图4、图6所示,第一板片11具有朝向第二板片12凸出的第三凸起111,第三凸起111与第一凸起121相对设置,定义第三凸起111顶部的厚度为h3,其中,h3小于h2,从而增大第一板片11另一侧的第二换热通道30的流通面积,而且,第一板片11和第二板片12可以为对称结构,即第一板片11翻转180度后其凸起结构与第二板片12的凸起结构相同,此时第一凸起121顶部的厚度与第三凸起111顶部的厚度可以相同,简化换热板片10的制造,当然,第一板片11和第二板片12可以不为对称结构,只要保证第一板片11的材料减薄区域分布在第三凸起111的顶部,同样能够将换热板片10加工过程的材料减薄转化为增大第一板片11另一侧的第二换热通道30的流通面积,从而减小第二换热通道30的压降,提升换热器1的换热性能。第三板片13具有朝向第二板片12凸出的第四凸起131,第四凸起131与第二凸起123相对设置,定义第四凸起131顶部的厚度为h4,其中,h4大于h1,同理,第二板片12和第三板片13也可以为对称结构,此时第二凸起123顶部的厚度与第四凸起131顶部的厚度可以相同,简化换热板片10的制造工艺。如图5所示,第三板片13具有背离第二板片12凸出的第六凸起132,第六凸起132的厚度小于第四凸起131的厚度,从而实现位于第二换热通道30两侧的换热板片的凸起顶部的厚度均小于位于第一换热通道20两侧的换热板片的凸起顶部的厚度,从而进一步增大第二换热通道30相对于第一换热通道20流通面积,需要指出的是,当第一板片11和第三板片13为相同结构时,第三板片13的第六凸起131即为第一板片11的第三凸起111。
如图2、图3所示,第二板片12的第一凸起121和第二凸起123的宽度差异较小,或者在制造工艺误差范围内相同,仅通过控制第一凸起121顶部的厚度和第二凸起123顶部的厚度实现第二换热通道30的流通面积大于第一换热通道20的流通面积;在一些应用环境中,需要进一步增大第二换热通道30的流通面积来提升换热器的换热效果,如图4所示,使第一凸起121的宽度a大于第二凸起123的宽度b,从而使第二换热通道30的流通面积相较于第一换热通道20的流通面积进一步增大,从而实现不同的换热需求。此处需要指出的是,换热通道的流通面积的调整主要通过调整第一凸起121和第二凸起123的形状来实现,而第一凸起121顶部和第二凸起123顶部的厚度关系,主要是利用换热板片10加工过程中存在的材料减薄的现象,通过控制材料减薄区域的分布,将换热板片10的材料减薄转化为对换热器1的换热性能的提升,在第一换热通道20和第二换热通道30的流通面积较大的应用中,通过控制材料减薄区域的分布对换热器1的换热性能的提升效果较为有限,但是对于第一换热通道20和第二换热通道30的流通面积较小的应用中,例如在第二换热通道20供冷却水流通时,第二换热通道的等效流通直径降低至4mm以下时,通过控制换热板片10的材料减薄区域的分布对换热器1的换热性能的提升较为明显,此处的等效流通直径指的是将流通通道的形状等效为圆形时的直径。
在一些具体实施例中,为了进一步增大第二换热通道30的流通面积来提升换热器1的换热效果,换热板片10可以采用非对称的凸起结构,即换热板片10两侧的凸起结构不同,如图5、图6所示,第一板片11和第二板片12为对称结构,此处对称结构指的是换热板片沿其堆叠方向的至少部分截面为对称结构,例如图5中的第一板片和第二板片,可以是第一板片11通过翻转180°后其凸起结构与第二板片12的凸起结构相同,另外,换热板片10通常具有角孔,第一板片11和第二板片12的角孔可以为对称结构,也可以为其他不同的结构,此处主要对换热板片的凸起结构进行限定,不对角孔结构进行限定,第三板片13的结构与第一板片11的结构可以相同,即换热器1包括交替设置的第一板片11和第二板片12,将如图5所示位于第二板片下方的第一板片作为第三板片,第二板片12具有朝向第一板片11凸出的第一凸起121和朝向第三板片13凸出的第二凸起123,第一板片11具有朝向第二板片12凸出的第三凸起111,第三板片13具有朝向第二板片12凸出的第四凸起131,第二板片12还具有朝向第三板片11凸出的第五凸起125,第五凸起125位于至少部分相邻第一凸起121之间,第五凸起125相对于第一凸起121顶部的高度小于第二凸起123相对于第一凸起121顶部的高度,第三板片13具有背离第二板片12凸出的第六凸起132,第六凸起132与第一凸起121对应设置,至少部分相邻第六凸起132之间还具有朝向第二板片12凸出的第七凸起133,第七凸起133与第五凸起125对应设置,第七凸起133相对于第六凸起132顶部的高度小于第四凸起131相对于第六凸起132顶部的高度,第二板片12的第一凸起121与第一板片11的第三凸起111焊接固定,第三板片13的第四凸起131与第二板片12的第二凸起123焊接固定,第二板片12的第五凸起125与第三板片13的第七凸起133之间具有间隙,位于第一换热通道20的第一凸起121和第三凸起111焊接的位置相较于位于第二换热通道30的第四凸起131和第二凸起123的焊接的位置更为密集,由此增大第一换热通道20的承压能力和焊接强度,第五凸起125和第七凸起133不接触,以增大第二换热通道30的流通面积,而且,第五凸起125顶部的厚度大于第一凸起121顶部的厚度,第六凸起132顶部的厚度小于第七凸起133顶部的厚度,将换热板片10的材料减薄区域分布在位于第二换热通道30的一侧,进一步增大了第二换热通道30的流通面积,减小第二换热通道30的换热流体的流阻,提升换热器1的换热性能。
本申请通过将第一凸起121的顶部的厚度小于第二凸起123的顶部的厚度,合理利用换热板片10的材料减薄分布与换热板片10的成型特征,很好的实现换热器1的换热通道的配合,提升产品的焊接质量和结构可靠性,具体的,制冷剂侧的第一换热通道20的流通面积相对于换热流体侧的第二换热通道30的流通面积小,第一换热通道20的压降高,流道紧凑,制冷剂充注量高,且承压能力和强度较好,换热流体侧的第二换热通道30的流通面积相对较大,压降低,系统泵功耗低,从而增大了制冷剂侧的换热系数,通过制冷剂侧和换热流体侧的换热系数的重新调整,进一步实现更低换热流体压降下的换热器1的整体换热性能的提升。
如图3、图6所示,第二板片12的第一凸起121的背面形成第一凹槽122,第二板片12的第二凸起123的背面形成第二凹槽124,定义第一凹槽122相对于第二凸起123的顶部的深度为H1,定义第二凹124槽相对于第一凸起121的顶部的深度为H2,其中,H1大于H2,由于第一凹槽122形成第二换热通道30的一部分,第二凹槽124形成第一换热通道20的一部分,通过控制第一凸起121背面的第一凹槽122的深度大于第二凸起123背面的第二凹槽124的深度,从而实现第二换热通道30的流通面积大于第一换热通道10的流通面积,另外,由于第一凸起121顶部的厚度小于第二凸起123顶部的厚度,将第一凹槽122的深度大于第二凹槽124的深度,从而通过第一凹槽122的深度补偿第一凸起121顶部的厚度,使第一凹槽122的深度与第一凸起121顶部的厚度之和与第二凹槽124的深度与第二凸起123顶部的厚度之和的差距较小,使换热板片10的平整性较好,减少加工成型的换热板片的结构的差异,确保换热板片10的装配效果,减少换热板片10之间焊点的虚焊。
在一些具体实施例中,第一凸起121顶部的厚度h1、第二凸起123顶部的厚度h2,与第一凹槽122相对于第二凸起123的顶部的深度H1和第二凹槽124相对于第一凸起121的顶部的深度H2满足:-0.15mm≤(h1+H1)-(h2+H2)≤0.15mm,由于换热板片10焊接时可以通过焊料的填充来弥补各凸起顶部的高度差,例如多个第一凸起121顶部的高度差或者多个第二凸起123顶部的高度差,通过满足上述关系,减少第二板片12的第一凸起121顶部与第一板片11的第三凸起111顶部之间的虚焊,以及减少第二板片12的第二凸起123顶部与第三板片13的第四凸起131顶部之间的虚焊,当然,第一板片11的各第三凸起111顶部的高度差和第三板片13的各第四凸起131顶部的高度差也会影响第一凸起121和第三凸起111顶部的焊接质量以及第二凸起123与第四凸起131顶部的焊接质量,将-0.05mm≤(h1+H1)-(h2+H2)≤0.05mm,能够进一步保证换热板片10之间的焊接质量。
在一些实施方式中,如图7、图8、图11所示,换热板片10包括第一角孔区120、第二角孔区130和换热区140,沿换热板片10的长度方向,换热板片10包括第一端和第二端,第一角孔区120靠近换热板片10的第一端,第二角孔区130靠近换热板片10的第二端,换热区140位于第一角孔区120和第二角孔区130之间,其中,第一凸起121和第二凸起123设于换热区140,换热板片10具有位于第一角孔区120和/或第二角孔区130的第八凸起126,其中,第八凸起126顶部的厚度大于第一凸起121顶部的厚度。由于第一凸起121和第二凸起123位于换热区140,为了保证换热区140的换热性能,通过优越的材料拉伸成型设计,提供更为细致的换热空间与凸起结构,从而增大第一换热通道20内的制冷剂和第二换热通道30内的换热流体的换热面积,另一方面,部分第八凸起126位于第一角孔区120和/或第二角孔区130,满足第一角孔区120和第二角孔区130对流体的分配,并且确保此流体通道的壁厚以及焊后结构的强度,因此位于将换热区140的第一凸起131顶部的厚度大于位于第一角孔区120和/或第二角孔区130的第八凸起126顶部的厚度能够更好的实现换热区140的换热性能以及角孔区的流体分配和结构强度。
在一些具体实施例中,如图7、图8、图11所示,第一角孔区120和第二角孔区130具有多个角孔,其中,沿换热板片10的宽度方向,第一角孔区120具有第一角孔51和第二角孔52,第二角孔区130具有第三角孔53和第四角孔54,其中,第一角孔51和第三角孔53位于换热板片10的同一侧,第二角孔52和第四角孔54位于换热板片10的另一侧,换热板片10具有位于第一角孔51和第二角孔52之间的部分第八凸起126,换热板片10具有位于第三角孔53和第四角孔54之间的部分第八凸起126,其中,第八凸起126可以仅设在其中一个角孔区,或者两个角孔区均设置第八凸起126。
在一些具体实施例中,如图9、图10所示,第八凸起126的凸出方向与第一凸起121的凸出方向相同,第八凸起126的背面形成第八凹槽127,第一凸起121的背面形成第一凹槽122,定义第一凹槽122相对于基板100的深度为H1,定义第八凹槽127相对于基板100的深度为Dp1,定义换热板片10的最大厚度为H,此处指的换热板片的最大厚度指的是换热板片的基板100的厚度,此处的基板100指的是不具有凸起或凹槽的换热板片的部分,可以是换热板片角孔周围的平坦部分,也可以是相邻凸起或凹槽之间的平坦部分,其中,Dp1<H1<Dp1+2.8H。具体的,基板100的厚度H可以采用0.2-0.8mm,第一凸起121的凸起顶部的厚度h1可以为0.4mm,第八凸起126的凸起顶部的厚度h5可以为0.45mm-0.5mm,第一凹槽122的深度H1可以为0.9mm,第八凹槽127深度Dp1可以为0.85mm-0.9mm。由于换热板片10的厚度直接影响凸起顶部的材料减薄程度,因此,控制,Dp1<H1<Dp1+2.8H,从而根据换热板片10的厚度来合理调整第一凹槽122和第八凹槽127的深度,从而减少第一凸起121顶部和第八凸起126顶部的高度差,提升换热板片10的平整度,此处的平整度指的是换热板片10的各凸起顶部尽量位于同一高度,其高度差控制的合理的范围内。
在一些具体实施例中,如图15所示,第八凸起126的凸出方向与第二凸起123的凸出方向相同,与第一凸起121的凸出方向相反,第八凸起126的背面形成第八凹槽127,第二凸起123的背面形成第二凹槽127,定义第二凹槽127相对于第一凸起121顶部的深度为H2,定义第八凹槽127的深度为Dp2,其中,Dp2<H2<Dp2+1.5H,由于换热板片10的厚度直接影响凸起顶部的材料减薄程度,根据换热板片10的厚度来合理调整第二凹槽124和第八凹槽127的深度,从而减少第二凸起123顶部和第八凸起126顶部的高度差,提升换热板片10的平整度,由于第一凹槽122的深度大于第二凹槽124的深度,因此第二凹槽124与第八凹槽127的深度差小于第一凹槽122与第八凹槽127的深度差。
在一些具体实施例中,换热板片10还具有多个凸出部和凸台部,凸出部和凸台部位于第一角孔区120和/或第二角孔区130,如图7所示,换热板片10具有位于第一角孔区120的第一凸出部61和第一凸台部62,第一凸台部62围绕第二角孔52的边沿设置,第二角孔52贯穿第一凸台部62的顶部,第一凸出部61位于第一角孔51的外周,且第一凸出部61与第一角孔51具有预定距离,换热板片10具有位于第二角孔区130的第二凸出部63和第二凸台部64,第二凸台部64围绕第四角孔54的边沿设置,第四角孔54贯穿第二凸台部64的顶部,第二凸出部63位于第三角孔53的外周,且第二凸出部63与第三角孔53具有预定距离。第一、第二凸出部和第一、第二凸台部的设置主要为了保证相邻换热板片10焊接后的结构可靠性,以及保证相邻换热板片10之间的距离,另外,第一、第二凸台部的设置还具有便于部分角孔之间的密封。当然,第一角孔51和第四角孔54可以位于换热板片10的同一侧,第二角孔52和第三角孔53位于换热板片10的另一侧,以实现换热流体的对角流,即流体通道的进口和出口位于换热板片10的不同侧。
如图8-图15所示,第一凸起121和第二凸起123均为波纹凸起,第一凸起121的背面形成第一凹槽122,第二凸起123的背面形成第二凹槽124,第一凹槽122和第二凹槽124均为波纹凹槽,多个波纹凸起沿换热板片10的长度方向排列,相邻两个波纹凸起之间具有波纹凹槽,波纹凸起包括多个延伸段1211,相邻两个延伸段1211呈角度设置,延伸段1211相对于换热板片的长度方向倾斜设置。具体的,如图8、图9所示,第一凸起121为单重人字波,单重人字波指的是第一凸起121包括呈角度设置的两个延伸段1211,每个延伸段1211相对于换热板片10的长度方向倾斜设置,两延伸段1211可以沿换热板片10的宽度方向对称设置,也可以非对称设置,部分延伸段1211也可以沿换热板片10的长度方向延伸,部分第八凸起126可以为波纹凸起,部分第八凸起126可以为长条形凸起。可以理解的,第八凸起126也可以采用其他结构,第八凸起126除了相对于第一凸起121更靠近换热板片10的两端外,第一凸起121和第八凸起126也可以设在换热板片10宽度方向的两侧,或者长度方向的两端等,可以根据换热板片10的具体应用要求调整第一凸起121和第八凸起126的分布。
在一些实施方式中,如图11-图15所示,第一凸起121和第二凸起123均为波纹凸起,具体的,第一凸起121为多重人字波,多重人字波指的是第一凸起121包括多个呈角度设置的延伸段1211,各延伸段1211相对于换热板片10的长度方向倾斜设置,延伸段1211的数量为大于两个。如图12、图13所示,第二板片12还具有背离第一板片11凸出的第五凸起125,第五凸起125为波纹凸起,第五凸起125相对于第一凸起121顶部的高度小于第二凸起123相对于第一凸起121顶部的高度,第五凸起125位于至少部分相邻第一凹槽122之间,第一凹槽122位于第五凸起125和所述第二凸起123之间,通过第五凸起125的设置,实现换热板片10的非对称结构,即相邻流体通道具有不同流通面积,以及实现流体通道的不同扰流效果,通过更复杂的凸起结构提升换热器的换热性能。
如图9、图10所示,第一凹槽122在所述基板100所在平面的正投影的最大宽度为λ1,第八凹槽127在基板100所在平面的正投影的最大宽度为λ2,第一凹槽122的深度为H1,第八凹槽127的深度为Dp1,其中,λ1/H1<λ2/DP1,并且,H1>DP1。当换热板片10的角孔区和换热区140均具有凸起时,即换热板片10的换热区140具有第一凸起121,换热板片10的角孔区具有第八凸起126,并且第一凸起121和第八凸起126满足λ1/H1<λ2/DP1,此时,第一凸起121背面的第一凹槽122在基板100所在平面的正投影的最大宽度小于第八凸起126背面的第八凹槽127在基板100所在平面的正投影的最大宽度,或者第一凹槽122的深度大于第八凹槽127的深度,第一凸起121所在区域的换热板片10的形变大于第八凸起126所在区域的换热板片10的形变,容易导致第一凸起121顶部的材料减薄程度相对第八凸起126顶部的材料减薄程度较大,即第一凸起121顶部的厚度小于第八凸起126顶部的厚度,容易导致第一凸起121顶部低于第八凸起126顶部,通过增大第一凹槽122的深度H1,即第一凹槽122的深度H1大于第八凹槽127的深度DP1,从而通过第一凹槽122的深度补偿第一凸起121顶部的减薄量,减小第一凸起121顶部和第八凸起126顶部的高度差,减少换热器1的虚焊。另外,第一凸起121和第八凸起126的这种参数关系,使换热器1具有更优越的换热性能,但在制造上也相应的需要结合这种换热板片10的结构成型特点来设计,将材料成型上的差异,转换为有利于换热性能的换热板片10的结构,同时顺应换热器1的换热需求和制造特点。
在一些具体实施例中,换热板片10采用铝合金板片,基板100的厚度H通常采用0.4-0.5mm上下,第一凹槽122在基板100所在平面的正投影的最大宽度λ1与第一凹槽122的深度H1满足:2.5≤λ1/H1≤5,第八凹槽127在基板100所在平面的正投影的最大宽度λ2与第八凹槽127的深度Dp1满足:3.5≤λ2/DP1≤7,使第一凸起121所在区域具有较好的换热性能,而且使第八凸起顶部具有足够的厚度保证换热板片10的强度。具体地,一方面,第一凸起121满足2.5≤λ1/H1≤5的技术要求,对应区域优先保证了产品的换热性能,例如将第一凸起121设于换热区140,优先保证换热区140的换热性能,即通过第一凸起实现优越的材料拉伸设计,提供了更多的换热面积和更为细致的换热空间与结构。另一方面,第八凸起126满足3.5≤λ2/DP1≤7的技术要求,对应区域平衡了产品换热性能与产品可靠性,例如第八凸起设于角孔区,通过适当的材料拉伸,在满足对应区域流动与换热需求的同时,确保了流体通道的壁厚以及焊后结构的强度,此外,这样的区域内在整体产品的结构功能上,优先体现流体分配,3.5≤λ2/DP1≤7的技术要求对此也是有利的。
通过在换热板片10设置第一凸起121和第八凸起126,并且使第一凸起121和第八凸起126符合上述参数关系,使换热器1具有换热性能优越,结构可靠的技术效果,一方面,在换热区140,基板100的第二侧面对应的流体通道将获得更致密更均匀的焊点布置,强化了换热效果,提升了流体通道的结构,尤其适合以冷媒为主的应用场景。第一凸起121和第八凸起126符合上述参数关系,将更有利于材料成型的均匀性。逻辑上,优越的换热性能需要以更多的材料减薄为代价,这就需要在加工的过程中保证换热板片10成型均匀,尽量减小不同区域的最大减薄量的差异,在产品结构上,不出现局部“短板”。而本申请是在有效探索了产品换热性能和材料成型特征后,满足技术要求的前提下,为换热性能和产品强度寻求“共同受益区域”。另一方面,换热板片10的两端,是换热器1的强度与分配的关键位置,本申请的角孔区优先保证强度与分配,兼顾优越的换热性能和可靠的产品结构。
以上对本发明所提供换热器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种换热器,包括多个换热板片,其特征在于,所述换热板片包括第一板片、第二板片和第三板片,所述第一板片与所述第二板片之间具有第一换热通道,所述第二板片与所述第三板片之间具有第二换热通道,单个所述第二换热通道的流通面积大于单个所述第一换热通道的流通面积,所述第二板片具有朝向第一板片凸出的第一凸起和朝向第三板片凸出的第二凸起,定义所述第一凸起顶部的厚度为h1,定义所述第二凸起顶部的厚度为h2,其中,h1小于h2。
2.根据权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述第二板片的第一凸起的背面形成第一凹槽,所述第二板片的第二凸起的背面形成第二凹槽,定义所述第一凹槽相对于所述第二凸起的顶部的深度为H1,定义所述第二凹槽相对于所述第一凸起的顶部的深度为H2,其中,H1大于H2。
3.根据权利要求2所述的换热器,其特征在于,所述第一凸起顶部的厚度h1、所述第二凸起顶部的厚度h2,与所述第一凹槽相对于所述第二凸起的顶部的深度H1和所述第二凹槽相对于所述第一凸起的顶部的深度H2满足:-0.15mm≤(h1+H1)-(h2+H2)≤0.15mm。
4.根据权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述第一板片具有朝向第二板片凸出的第三凸起,所述第三凸起与所述第一凸起相对设置,定义所述第三凸起顶部的厚度为h3,其中,h3小于h2;
所述第三板片具有朝向第二板片凸出的第四凸起,所述第四凸起与所述第二凸起相对设置,定义所述第四凸起顶部的厚度为h4,其中,h4大于h1。
5.根据权利要求4所述的换热器,其特征在于,所述第二板片还具有朝向所述第三板片凸出的第五凸起,所述第五凸起位于至少部分相邻所述第一凸起之间,所述第五凸起相对于所述第一凸起顶部的高度小于所述第二凸起相对于所述第一凸起顶部的高度,所述第五凸起顶部的厚度大于所述第一凸起顶部的厚度;
所述第三板片具有背离所述第二板片凸出的第六凸起,所述第六凸起与所述第一凸起对应设置,至少部分相邻所述第六凸起之间还具有朝向第二板片凸出的第七凸起,所述第七凸起与所述第五凸起对应设置,所述第七凸起相对于所述第六凸起顶部的高度小于所述第四凸起相对于所述第六凸起顶部的高度,所述第六凸起顶部的厚度小于所述第七凸起顶部的厚度。
6.根据权利要求5所述的换热器,其特征在于,所述第一板片与所述第三板片为结构相同的换热板片,所述第一板片和所述第二板片交替设置,所述第二板片的第一凸起的顶部与相邻所述第一板片的第三凸起的顶部焊接固定,所述第二板片的第二凸起的顶部与相邻的所述第三板片的第四凸起焊接固定,所述第一换热通道的流通面积小于所述第二换热通道的流通面积。
7.根据权利要求1-6任一项所述的换热器,其特征在于,所述第二板片包括第一角孔区、第二角孔区和换热区,沿所述换热板片的长度方向,所述换热板片包括第一端和第二端,所述第一角孔区靠近所述换热板片的第一端,所述第二角孔区靠近所述换热板片的第二端,所述换热区位于所述第一角孔区和第二角孔区之间,所述第一凸起和所述第二凸起设于所述换热区,所述换热板片还具有第八凸起,所述第八凸起设于所述第一角孔区和/或所述第二角孔区,所述第八凸起顶部的厚度大于所述第一凸起顶部的厚度。
8.根据权利要求7所述的换热器,其特征在于,所述第八凸起的凸出方向与所述第一凸起的凸出方向相同,所述第八凸起的背面形成第八凹槽,所述第一凸起的背面形成第一凹槽,定义所述第一凹槽相对于所述第二凸起的顶部的深度为H1,定义所述第八凹槽相对于所述第二凸起顶部的深度为Dp1,定义所述换热板片的最大厚度为H,其中,Dp1<H1<Dp1+2.8H;
或者,所述第八凸起的凸出方向与所述第二凸起的凸出方向相同,所述第八凸起的背面形成第八凹槽,所述第二凸起的背面形成第二凹槽,定义所述第二凹槽相对于所述第一凸起顶部的深度为H2,定义所述第八凹槽相对于所述第一凸起顶部的深度为Dp2,定义所述换热板片的最大厚度为H,其中,Dp2<H2<Dp2+1.5H。
9.根据权利要求1-6任一项所述的换热器,其特征在于,所述第一凸起和所述第二凸起均为波纹凸起,所述第一凸起的背面形成第一凹槽,所述第二凸起的背面形成第二凹槽,所述第一凹槽和所述第二凹槽均为波纹凹槽,多个所述波纹凸起沿所述换热板片的长度方向排列,相邻两个波纹凸起之间具有波纹凹槽,所述波纹凸起包括多个延伸段,相邻两个所述延伸段呈角度设置,所述延伸段相对于所述第二板片的长度方向倾斜设置。
10.根据权利要求9所述的换热器,其特征在于,所述第二板片还具有背离所述第一板片凸出的第五凸起,所述第五凸起为波纹凸起,所述第五凸起相对于所述第一凸起顶部的高度小于所述第二凸起相对于所述第一凸起顶部的高度,所述第五凸起位于至少部分相邻所述第一凹槽之间,所述第一凹槽位于所述第五凸起和所述第二凸起之间。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2021104316126 | 2021-04-21 | ||
CN202110431612 | 2021-04-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115218697A true CN115218697A (zh) | 2022-10-21 |
Family
ID=83606396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210367813.9A Pending CN115218697A (zh) | 2021-04-21 | 2022-04-08 | 一种换热器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115218697A (zh) |
-
2022
- 2022-04-08 CN CN202210367813.9A patent/CN115218697A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6170567B1 (en) | Heat exchanger | |
US10473403B2 (en) | Heat exchanger | |
KR20200044882A (ko) | 마이크로채널 열교환기의 평판관 및 마이크로채널 열교환기 | |
US20040188072A1 (en) | Fin for a plate heat exchanger, methods for the manufacture of such a fin, and a heat exchanger comprising such a fin | |
US20240175637A1 (en) | Heat exchanger | |
JP2003185375A (ja) | プレート式熱交換器 | |
US20220170706A1 (en) | Compact heat exchanger with wavy fin turbulizer | |
US20110180247A1 (en) | Heat exchanger | |
CN115218697A (zh) | 一种换热器 | |
JPH079865A (ja) | 電気自動車用放熱器 | |
US20230050599A1 (en) | Heat exchanger | |
CN115229078A (zh) | 一种换热器的加工装置、加工方法及换热器 | |
CN217585468U (zh) | 一种翅片组件及其蒸发器 | |
CN212673913U (zh) | 一种换热器 | |
CN115143817A (zh) | 一种换热器的加工装置及其加工方法 | |
US11698233B2 (en) | Reduced pressure drop cold plate transition | |
CN112146484B (zh) | 板式换热器 | |
JP2019066054A (ja) | 熱交換器 | |
JP2011165939A (ja) | 積層型冷却器 | |
CN112414184A (zh) | 板式换热器 | |
CN112414182A (zh) | 板式换热器 | |
CN112432528A (zh) | 板式换热器的板片及板式换热器 | |
EP3872434B1 (en) | A plate assembly | |
CN217979979U (zh) | 一种钎焊板式换热器用换热板组 | |
CN215177179U (zh) | 换热器扁管及换热器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |