CN115307467A - 热交换件及热交换装置 - Google Patents
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- F28F9/268—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators by permanent joints, e.g. by welding
Abstract
本申请涉及换热技术领域,尤其涉及一种热交换件及热交换装置,包括层叠设置的两个以上的承载板件,承载板件设置有均呈螺旋盘结构且相互嵌套设置的两个以上流道,流道包括在自身延伸方向上交替分布的第一段、第二段以及各交替处的交换孔,其中,相邻两个承载板件的各第一段通过一部分的交换孔连通,两个承载板件上的各第二段通过另一部分的交换孔连通。本申请实施例能够使任意流道内的流动介质能够多方向进行热交换,提高换热面积和效率,进而降低对热交换件中承载板件的层叠数量需求,降低热交换件的整体体积,保证热交换件整体温度的均一性,避免产生热应力集中,进而提高热交换件长时间使用的可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及换热技术领域,尤其涉及一种热交换件及热交换装置。
背景技术
换热器是进行热交换操作的通用工艺设备,广泛应用于核能、化学、动力、冶金等工业部门中。特别是在核反应堆的动力循环系统中,换热器对于传递、调配工质之间的能量有着重要作用。
随着科技水平的不断提升,人们对核电站、火电站、航空发动机内动力系统的环保性越来越重视,提高换热效率、降低材料成本是该领域未来发展的方向之一,同时为了使动力系统具备适用于各种复杂环境下的能力,小型化和模块化同样是它发展的目标。目前工业应用中在用的换热器类型主要包括管壳式换热器、板式换热器、板翅式换热器等,它们不能同时满足换热比表面积大、焊接强度高、体积小的要求。
近年来,随着工业制造水平的提升,以高精度化学蚀刻和真空扩散焊为工艺核心的微通道换热器正受到关注,其微通道尺寸小、紧凑程度高,焊接方式无焊渣、强度接近母材强度,具有明显优势。但是目前使用的微通道换热器仅在不同板之间发生换热,致使换热板的层叠空间占用微通道换热器体积的比重大,无法进一步压缩微通道换热器的体积,因此,亟需一种新的改进的微通道换热器。
发明内容
本申请实施例提供的热交换件及热交换装置,能够提高换热流道的紧凑程度,以提高热交换装置的能量密度。
一方面,根据本申请实施例提出了一种热交换件,包括层叠设置的两个以上的承载板件,承载板件设置有均呈螺旋盘结构且相互嵌套设置的两个以上流道,流道包括在自身延伸方向上交替分布的第一段、第二段以及各交替处的交换孔,其中,相邻两个承载板件的各第一段通过一部分的交换孔连通,两个承载板件上的各第二段通过另一部分的交换孔连通。
根据本申请实施例的一个方面,两个以上流道由一个螺旋中心向外螺旋延伸,且在螺旋中心连通。
根据本申请实施例的一个方面,承载板件中相邻两个流道中一者的第一段与另一者的第二段并排分布。
根据本申请实施例的一个方面,承载板件中由螺旋中心至承载板件的边缘,反向上第一段和第二段交替分布。
根据本申请实施例的一个方面,承载板件包括第一承载板件和第二承载板件,第一承载板件和第二承载板件的沿层叠方向上的正投影中,第一承载板件上的第一段与第二承载板件上的第二段至少部分重叠,且第一承载板件上的第一段与第二承载板件上的第一段连通,第一承载板件上的第二段与第二承载板件上的第一段至少部分重叠,且第一承载板件上的第二段与第二承载板件上的第二段连通。
根据本申请实施例的一个方面,流道还包括交替处的第一间隔部,第一间隔部沿厚度方向由流道底壁凸出至第一表面设置,第一间隔部朝向第一段的一侧设置一部分交换孔,第一间隔部朝向第二段的一侧设置另一部分交换孔。
根据本申请实施例的一个方面,还包括至少两个连通孔,连通孔设置在承载板件边缘,两个流道中的任意一者连通一部分连通孔,另一者连通另一部分连通孔。
根据本申请实施例的一个方面,连通孔还包括导向孔,流道还包括第二间隔部,第二间隔部沿厚度方向由流道底壁凸出至第一表面设置,导向孔与连通孔并排分布,间隔部背离流道的一侧设置导向孔,间隔部朝向流道的一侧设置连通孔。
根据本申请实施例的一个方面,相邻第一承载板件上的导向孔和第二承载板件上的连通孔连通,第一承载板件上的连通孔和第二承载板件上的导向孔连通。
根据本申请实施例的一个方面,第一承载板件和第二承载板件的层叠方式包括ABAB、AABB、ABAA、AABA。
根据本申请实施例的一个方面,相邻层叠设置的两个承载板件之间固定连接;可选的,相邻层叠设置的两个承载板件之间焊接设置。
根据本申请实施例的一个方面,流道沿所述承载板件的厚度方向内凹形成,流道的形成方式包括化学蚀刻、激光雕刻、机械切削。
另一方面,根据本申请实施例提出了一种热交换装置,包括热交换件为如前述的热交换件;端盖,包括相对设置的第一端盖和第二端盖,第一端盖覆盖热交换件设置,第二端盖承载热交换件设置;输送管道,与第一端盖连接设置。
本申请实施例提供的热交换件及热交换装置采用的承载板件上设置的呈螺旋盘结构且互相嵌套的流道,其作用可以延长流道长度,最大化利用承载板件的空间,提高换热流道的紧凑程度。承载板件中流道内交替分布的第一段和第二段可以承载不同温度的流动介质,形成在承载板件内流道与流道之间发生热交换。层叠且相邻的两个承载板件上的第一段通过流道内的交换孔连通,将承载板件之间流道从平面二维连通流道优化为立体三维连通流道,使任意流道内的流动介质能够多方向进行热交换,提高换热面积和效率,进而降低对热交换件中承载板件的层叠数量需求,降低热交换件的整体体积,保证热交换件整体温度的均一性,避免产生热应力集中,进而提高热交换件长时间使用的可靠性。
附图说明
下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1是本申请实施例提供的一种热交换件的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种承载板件的俯视结构示意图;
图3是本申请实施例提供的又一种承载板件的俯视结构示意图一;
图4是本申请实施例提供的又一种承载板件的俯视结构示意图二;
图5是本申请实施例提供的一种承载板件的结构示意图;
图6是本申请实施例提供的又一种承载板件的俯视结构示意图三;
图7是本申请实施例提供的又一种承载板件的俯视结构示意图四;
图8是本申请实施例提供的一种热交换装置的结构示意图。
标记说明:
10、热交换件;
100、承载板件;101、流道;101a、第一段;101b、第二段;101c、底壁;102、交换孔;103、第一间隔部;104、第一表面;105、第二间隔部;106、连通孔;107、导向孔;
110、第一承载板件;120、第二承载板件;
20、热交换装置;
200、端盖;201、第一端盖;202、第二端盖;
300、输送管道;
X、层叠方向。
在附图中,相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本申请进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请,而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
为了更好地理解本发明,一方面,下面结合图1至图8根据本申请实施例的热交换件进行详细描述。
图1是本申请实施例提供的一种热交换件的结构示意图。图2是本申请实施例提供的一种承载板件的俯视结构示意图。
如图1和图2所示,本申请实施例提出了一种热交换件10,包括层叠设置的两个以上的承载板件100,承载板件100设置有均呈螺旋盘结构且相互嵌套设置的两个以上流道101,流道101包括在自身延伸方向上交替分布的第一段101a、第二段101b以及各交替处的交换孔102。其中,相邻两个承载板件100的各第一段101a通过一部分的交换孔102连通,两个承载板件100上的各第二段101b通过另一部分的交换孔102连通。
本申请实施例中的热交换件10是由两个以上的承载板件100层叠构成,承载板件100与承载板件100之间通过焊接、粘接等方式使层叠的承载板件100形成整体。并且形成整体后的承载板件100需要保证密封,防止热交换件10在工作过程中,热交换件10内部的流动介质发生泄露。
在一些可选的实施例中,承载板材的材料包括钢材、合金材料、复合材料等传热效率好的材料。
需要说明的是,热交换件10在工作过程中,流道101内可以填充有温度差异较大的不同温度的流动介质,流动介质在流道101内流动会将热量传递至流道101的侧壁、底壁101c直至承载板材内部。而温度不同的流动介质所能传递出的热量也并不相同,温度高的流动介质将热量通过承载板件100上流道壁部传递给温度低的流动介质,达到热量传递的目的。并且,不同的流动介质在流道101中可以具有不同的流速。
在一些可选的实施例中,承载板件100上的流道101数量包括两个、三个甚至多个。可以理解的是,多条流道101中需要由至少两条流道101与外部空间连通,才能实现向热交换件10中填充和释放流动介质的需求。
在一些可选的实施例中,流道101沿承载板件100厚度方向上的截面形状包括矩形、半圆形、半椭圆形、多边形等。
本申请一些可选实施例中,在承载板件100上呈螺旋盘结构的流道101,其螺旋盘结构包括环状结构、矩形结构等。螺旋盘结构可以延长流道101的长度,提高对承载板件100的空间利用率,使承载板件100中的流道101更加紧凑。在此基础上,为了进一步增加流道101的延伸长度,同时还要考虑需要有接收外界流动介质的流道101以及将流道101内流动介质释放到外界的流道101,在本申请实施例中,将两种类型的流道101互相嵌套设置,能够满足上述两方面需求,并且对承载板件100上空间的利用也达到了最大化。承载板件100沿厚度方向上的正投影的形状可以是矩形、圆形、多边形等。本申请实施例中承载板件100沿厚度方向上的正投影形状采用与螺旋盘结构的流道101相匹配的形状,即螺旋盘结构为环状结构,对应的,承载板形状件沿厚度方向上的正投影形状可以为圆形、椭圆形、类圆形或类椭圆形等。
并且,相邻承载板件100之间流道101的、第一段101a互相连通的,且第二段101b也是互相连通的。即承载板件100上流道101中第一段101a内的流动介质可以通过交换孔102流入到相邻承载板件100内的第一流道101中的第一段101a,同理,承载板件100上第二段101b流道101内的流动介质可以通过交换孔102流入到相邻承载板件100内的第二流道101中。可以使流道101从平面二维的流道101转换成三维立体式的流道101,在工作过程中,流道101内填充的流动介质同样从平面二维的流动转换成三维立体式的流动,使得第一段101a流道101中的流动介质可以与相邻的承载板件100中对应位置处的第二段101b流道101中的流动介质进行换热。
需要说明的是,流道101的第一段101a可以承载温度较高的流动介质,对应的,流道101的第二段101b则需要承载温度较低的流动介质,在此基础上,流道101的第一段101a流道101与第二段101b内的流动介质才可以发生热交换,实现换热功能。
可以理解的是,流道101内交替分布的第一段101a和第二段101b在本申请实施例中并不特指数量,在本申请实施例中以流道101内划分出第一段101a和第二段101b进行举例说明。在一些可选的实施例中,流道101内交替分布的各段还可以是第一段101a、第二段101b、第三段以及第四段等。在交替处用于连通各段的交换孔102的数量包括一个或多个。在承载板件100厚度方向上的正投影上,交换孔102的形状包括圆形、矩形或者多边形。
在一个承载板件100中,流道101的第一段101a与第二段101b通过交换孔102与相邻流道101之间的换热,随着流动介质在流道101内的流动,各个第一段101a中的流动介质所具有的热量是呈阶段性的,靠近接收外界流动介质的流道101的第一段101a所承载的流动介质的热量会高于靠近释放承载板件内流动介质的流道101的第一段101a所承载的流动介质的热量。同理,在一个承载板件100中靠近接收外界流动介质的流道101的第二段101b所承载的流动介质的热量会低于靠近释放承载板件100内流道101的第二段101b所承载的流动介质的热量。在一些可选的示例中,螺旋盘的流道101结构能够将靠近接收外界流动介质的流道101的第一段101a与靠近释放承载板件100内流道的第二段101b相邻设置,靠近释放承载板件100内流道的第一段101a与靠近接收外界流动介质的流道的第二段101b相邻设置,能够保证相邻流道101内用于换热的两种流动介质的热量差距是最大的,从而避免了流动介质在换热过程中热量损失而带来的换热效率下降的问题。
并且,承载板件100中流道101的第一段101a与第二段101b之间是相互分隔的,以使流道101的第一段101a中承载的流动介质与第二段101b中承载的流动介质是分布独立流动的,避免流道101的第一段101a中承载的流动介质与第二段101b中承载的流动介质直接接触。即使流道101的第一段101a中承载的流动介质通过交换孔102流动到另一个流道101的第一段101a中时,也要保证流道101的第一段101a中承载的流动介质与第二段101b中承载的流动介质是分别独立流动的。
本申请实施例提供的热交换件10,承载板件100上设置的呈螺旋盘结构且互相嵌套的流道101,其作用可以延长流道101长度,最大化利用承载板件100的空间,提高换热流道的紧凑程度。承载板件100中流道101内交替分布的第一段101a和第二段101b可以承载不同温度的流动介质,形成在承载板件100内流道101与流道101之间发生热交换。层叠且相邻的两个承载板件100上的第一段101a通过流道101内的交换孔102连通,使得连通后的第一段101a在两个承载板件100之间形成闭合的流道101回路,进而实现承载板件100与承载板件100之间的热交换。本申请实施例提供的热交换件10不仅可以实现层叠的承载板件100与承载板件100之间的热交换,还可以实现承载板件100内流道101与流道101之间的热交换,提高热交换件10的换热效率,提升承载板件100内空间的利用率,进而降低对热交换件中承载板件的层叠数量需求,降低热交换件的整体体积,保证热交换件整体温度的均一性,避免产生热应力集中,进而提高热交换件长时间使用的可靠性。
请参阅图2,本申请一些可选实施例中,两个以上流道101由一个螺旋中心向外螺旋延伸,且在螺旋中心连通。即,在承载板件100上设定一个螺旋中心,两个或多个流道101由这一个螺旋中心向外螺旋,并且在螺旋中心处,两个或多个流道101是连通的。将两个或多个流道101连通是为了承载板件100上的流道101与外界形成连通的回路,即,外界可以将流动介质传递至流道101内,流道101内的流动介质经过螺旋中心可以由另一条或者多条流道101,将流动介质传递至外界,实现热交换件10填充和释放流动介质功能。基于功能需求,可以将接收外界的流动介质的流道101划分为流动介质输入流道101,将流道101内流动介质释放到外界的流道101划分为流动介质释放流道101。
可选的,螺旋中心可以设置在承载板件100的几何中心,也可以设置在承载板件100的任意位置上,螺旋中心可以根据实际需要进行调整设置。
请参阅图2,本申请一些可选实施例中,承载板件100中相邻两个流道101中一者的第一段101a与另一者的第二段101b并排分布。由于流道101的第一段101a和第二段101b分别承载不同温度的流动介质,并且相邻的两个流道101是嵌套关系,因此将一个流道101中的第一段101a与另一个流道101中的第二段101b并排设置,以使两种不同温度的流动介质的传热面积相同,热交换的效率能够达到最大。以此类推,当流道101内包括第三段、第四段甚至更多段时,第一段101a、第二段101b、第三段以及第四段分布承载不同温度的流动介质,相邻的两个流道101中一个流道101中的第三段与另一个流道101中的第四段并排设置。
请继续参阅图2,承载板件100中由螺旋中心至承载板件100的边缘,反向上第一段101a和第二段101b交替分布。承载板件100中流道101在布置时是从螺旋中心向承载板件100的边缘螺旋延伸的,因此,承载板件100中的流动介质输入流道101与流动介质释放流道101从螺旋中心延伸出同一长度时,流动介质输入流道101与流动介质释放流道101的螺旋方向刚好是相反的,流动介质输入流道101中的第一段101a和第二段101b交替分布,流动介质释放流道101中的第一段101a和第二段101b交替分布,从而形成相邻的流道101之间第一段101a与第二段101b是相邻分布的。
在一些可选的实施例中,流动介质输入流道101与流动介质释放流道101延伸至承载板件100的边缘时,流动介质输入流道101的末端与流动介质释放流道101的末端可以处于承载板件100相对的两个边缘,可以处于承载板件100同侧的一个边缘,还可以处于承载板件100相邻的两个边缘。
图3是本申请实施例提供的又一种承载板件的俯视结构示意图一。图4是本申请实施例提供的又一种承载板件的俯视结构示意图二。
如图3和图4所示,承载板件100包括第一承载板件110和第二承载板件120,第一承载板件110和第二承载板件120的沿层叠方向X上的正投影中,第一承载板件110上流道101的第一段101a与第二承载板件120上流道101的第二段101b至少部分重叠,且第一承载板件110上流道101的第一段101a与第二承载板件120上流道101的第一段101a连通,第一承载板件110上流道101的第二段101b与第二承载板件120上流道101的第一段101a至少部分重叠,且第一承载板件110上流道101的第二段101b与第二承载板件120上流道101的所述第二段101b连通。
在一些可选的实施例中,第一承载板件110和第二承载板件120在层叠方向X上的正投影中,第一承载板件110上流道101的第一段101a与第二承载板件120上流道101的第二段101b是重叠的,第一承载板件110上流道101的第二段101b与第二承载板件120上流道101的第一段101a是重叠的,又由于承载板件中流道101的第一段101a和第二段101b是交替分布的,将第一承载板件110中流道101的第一段101a和第二承载板件120中流道101的第一段101a整合在同一块承载板件上,第一承载板件110和第二承载板件120中的第一段101a结合形成第一承载板件110或第二承载板件120中完整的全部流道101。因此,第一承载板件110和第二承载板件120中流道101的大体结构相仿,从而降低加工的工艺难度。
需要说明的是,第一承载板件110中流道101的第一段101a还可以和第二承载板件120中流道101的第二段101b的一部分重叠,使得第一承载板件110中流道101的第二段101b的长度会超过第一段101a的长度,对应的,第二承载板件120中流道101的第一段101a会和第一承载板件110中流道101的第二段101b的一部分重叠。作为将第一承载件110和第二承载件120中各段连通的交换孔102,交换孔102贯穿承载板件100厚度的方向也会与承载板件100厚度方向形成一定的角度。
图5是本申请实施例提供的一种承载板件的结构示意图。
如图3至图5所示,本申请一些可选实施例中,流道101还包括交替处的第一间隔部103,承载板件100包括第一表面104,第一间隔部103沿厚度方向由流道101底壁101c凸出至第一表面104设置,第一间隔部103朝向第一段101a的一侧设置一部分交换孔102,第一间隔部103朝向第二段101b的一侧设置另一部分交换孔102。
流道101是由承载板件100沿第一表面104凹陷形成的,第一间隔部103位于流道101的交替处,同时位于交替处的还有多个交换孔102。第一间隔部103由流道101的底壁101c延伸,从而将流道101分为第一段101a和第二段101b,交替处的多个交换孔102也被第一间隔部103分隔为两部分,一部分位于第一段101a,用于连通相邻承载板件100之间的第一段101a;另一部分位于第二段101b,用于连通相邻承载板件100之间的第二段101b。由于层叠后的承载板件100第一段101a与第二段101b要分隔为两个独立的流道101,第一间隔部103需要从流道101的底壁101c延伸至与第一表面104平齐。
在一些可选的实施例中,第一段101a与第二段101b交替处的交换孔102可以是一个,第一间隔部103将交换孔102分隔为两部分,交换孔102的一部分与第一段101a连通,交换孔102的另一部分与第二段101b连通,从而增加交换孔102的交换空间,减少交换孔102对流动介质流速的影响。
图6是本申请实施例提供的又一种承载板件的俯视结构示意图三。图7是本申请实施例提供的又一种承载板件的俯视结构示意图四。
如图6和图7所示,还包括至少两个连通孔106,连通孔106设置在承载板件100边缘,两个流道101中的任意一者连通一部分连通孔106,另一者连通另一部分连通孔106。
本申请一些可选的实施例中,连通孔106设置在承载板件100的边缘处,用于将外界和流道101连通,具体的说,连通孔106分为两种作用:一种是将流动介质输送进流道101内,另一种是将流道101内的流动介质释放到外界。通过连通孔106的连接,才能够实现热交换件10对流动介质填充的和释放。
因此,连通孔106的数量至少包括两个,多个连通孔106可以设置在承载板件100同一侧的边缘,也可以分别设置在承载板件100相对侧的两个边缘,也可以分别设置在承载板件100相邻侧的两个边缘。
并且,在层叠设置的承载板件100的边缘设置连通孔106,连通孔106沿层叠方向X贯穿所有的承载板件100,以使外界的流动介质可以由承载板件100的上方通过连通孔106注入,减小填充结构,进一步的减小热交换件10的整体结构。
请继续参阅图5至图7,本申请一些可选的实施例中,连通孔106还包括导向孔107,流道101还包括第二间隔部105,第二间隔部105沿厚度方向由流道101底壁101c凸出至第一表面104设置,导向孔107与连通孔106并排分布,间隔部背离流道101的一侧设置导向孔107,间隔部朝向流道101的一侧设置连通孔106。相邻第一承载板件110上的导向孔107和第二承载板件120上的连通孔106连通,第一承载板件110上的连通孔106和第二承载板件120上的导向孔107连通。
在一些可选的实施例中,将外界的流动介质输送到各个承载板件100的流道101的过程中,是通过每个承载板件100上的连通孔106实现的,而相邻的承载板件100中填充不同温度的流动介质,所以连通孔106在设置时,相邻承载板件100上的连通孔106位置沿层叠方向X是不重叠的,为了减少外界与热交换件10之间的输送管路,将层叠的承载板件100上设置层叠方向X贯穿的连通孔106,将承载板件100上的连通孔106划分为两种,一种是在一个承载板件100上用于将外界流动介质输送到承载板件100流道101内的连通孔106,一种是在同一承载板件100上设置的导向孔107,在层叠方向X上,一个承载板件100上的导向孔107与相邻承载板件100上的连通孔106重叠,以使不同温度的流动介质达到预定的承载板件100的流道101中。
进一步的,为了减小承载板件100的尺寸,可以将导向孔107与连通孔106相邻设置,在导向孔107与连通孔106之间设置第二间隔部105,第二间隔部105朝向连通的一侧设置连通孔106,以使连通孔106内的流动介质能够到达流道101内,第二间隔部105背离流道101的一侧设置导向孔107,以使导向孔107内的流动介质无法达到这一层的承载板件100上。
需要说明的是,为了防止导向孔107内的流动介质泄露,第二间隔部105沿厚度方向上是由流道101的底壁101c凸出至第一表面104,多个承载板件100层叠后实现导向孔107的密封。
本申请一些可选的实施例中,第一承载板件110和第二承载板件120的层叠方式包括ABAB、AABB、ABAA、AABA。需要说明的是,层叠方式中包括的A可以指第一承载板件110,B可以指第二承载板件120。需要说明的是,第一承载板件110和第二承载板件120的层叠方式不限于上述层叠方式。
本申请一些可选的实施例中,相邻层叠设置的两个承载板件100之间固定连接。可选的,相邻层叠设置的两个承载板件100之间焊接设置。在热交换件10中,层叠设置的承载板件100需要进行固定连接,以保证层叠后的热交换件10内是密封的。可选的,相邻层叠设置的两个承载板件100之间可以通过真空扩散焊、钎焊,熔焊等焊接方式进行固定连接,也可以通过粘接、螺栓等方式进行固定连接。
本申请一些可选的实施例中,流道101沿承载板件100的厚度方向内凹形成,所述流道的形成方式包括化学蚀刻、激光雕刻、机械切削。
在一些可选的实施例中,流道可以通过上述方式加工形成,还可以通过铸造、3D打印等方式进行加工形成。
图8是本申请实施例提供的一种热交换装置的结构示意图。
如图8所示,另一方面,本申请实施例提出了一种热交换装置20,包括:热交换件10包括上述任一实施例的热交换件10。端盖200包括相对设置的第一端盖201和第二端盖202,第一端盖201覆盖热交换件10设置,第二端盖202承载热交换件10设置。 输送管道300,与第一端盖201连接设置。
在一些可选的实施例中,由于热交换件10是层叠放置的多个承载板件100,第一端盖201和第二端盖202覆盖热交换件10沿层叠方向X相对的两侧从而实现最外侧承载板件的密封。在第一端盖201上设置有贯穿孔用于放置输送管道300,并且,贯穿孔在层叠方向X上的正投影与热交换件10中连通孔106与导向孔107在层叠方向X上的正投影重叠,用于将外界的流动介质输送进热交换件10中或将热交换件10中的流动介质释放到外界。
可选的,第一端盖201和第二端盖202的形状与热交换件10的形状相同,从而减少第一端盖201的重量以及体积。
可选的,输送管道300的数量包括多个,多个输送管道300可以设置在第一端盖201边缘的一侧,可以设置在第一端盖201边缘相对的两侧,可以设置在第一端盖201边缘相邻的两侧。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述,但在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (13)
1.一种热交换件,其特征在于,包括层叠设置的两个以上的承载板件,所述承载板件设置有均呈螺旋盘结构且相互嵌套设置的两个以上流道,所述流道包括在自身延伸方向上交替分布的第一段、第二段以及各交替处的交换孔,
其中,相邻两个所述承载板件的各所述第一段通过一部分的所述交换孔连通,两个所述承载板件上的各所述第二段通过另一部分的所述交换孔连通。
2.根据权利要求1所述的热交换件,其特征在于,两个以上所述流道由一个螺旋中心向外螺旋延伸,且在螺旋中心连通。
3.根据权利要求2所述的热交换件,其特征在于,所述承载板件中相邻两个所述流道中一者的所述第一段与另一者的所述第二段并排分布。
4.根据权利要求2所述的热交换件,其特征在于,所述承载板件中由所述螺旋中心至所述承载板件的边缘,反向上所述第一段和所述第二段交替分布。
5.根据权利要求1所述的热交换件,其特征在于,所述承载板件包括第一承载板件和第二承载板件,所述第一承载板件和所述第二承载板件的沿所述层叠方向上的正投影中,所述第一承载板件上的所述第一段与所述第二承载板件上的所述第二段至少部分重叠,且所述第一承载板件上的所述第一段与所述第二承载板件上的所述第一段连通,所述第一承载板件上的所述第二段与所述第二承载板件上的所述第一段至少部分重叠,且所述第一承载板件上的所述第二段与所述第二承载板件上的所述第二段连通。
6.根据权利要求5所述的热交换件,其特征在于,所述流道还包括交替处的第一间隔部,所述承载板件包括第一表面,所述第一间隔部沿厚度方向由所述流道底壁凸出至所述第一表面设置,所述第一间隔部朝向所述第一段的一侧设置一部分所述交换孔,所述第一间隔部朝向所述第二段的一侧设置另一部分所述交换孔。
7.根据权利要求5所述的热交换件,其特征在于,还包括至少两个连通孔,所述连通孔设置在所述承载板件边缘,两个所述流道中的任意一者连通一部分所述连通孔,另一者连通另一部分所述连通孔。
8.根据权利要求7所述的热交换件,其特征在于,所述连通孔还包括导向孔,所述流道还包括第二间隔部,所述第二间隔部沿厚度方向由所述流道底壁凸出至所述第一表面设置,所述导向孔与所述连通孔并排分布,所述间隔部背离所述流道的一侧设置所述导向孔,所述间隔部朝向所述流道的一侧设置所述连通孔。
9.根据权利要求8所述的热交换件,其特征在于,相邻所述第一承载板件上的所述导向孔和所述第二承载板件上的所述连通孔连通,所述第一承载板件上的所述连通孔和所述第二承载板件上的所述导向孔连通。
10.根据权利要求5所述的热交换件,其特征在于,所述第一承载板件和所述第二承载板件的层叠方式包括ABAB、AABB、ABAA、AABA。
11.根据权利要求1所述的热交换件,其特征在于,相邻层叠设置的两个所述承载板件之间固定连接;可选的,相邻层叠设置的两个所述承载板件之间焊接设置。
12.根据权利要求1所述的热交换件,其特征在于,所述流道沿所述承载板件的厚度方向内凹形成,所述流道的形成方式包括化学蚀刻、激光雕刻、机械切削。
13.一种热交换装置,其特征在于,包括:
热交换件,包括权利要求1-12任一项的热交换件;
端盖,包括相对设置的第一端盖和第二端盖,所述第一端盖覆盖所述热交换件设置,所述第二端盖承载所述热交换件设置;
输送管道,与所述第一端盖连接设置。
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