CN201215454Y - 一种新型错流板式换热器 - Google Patents

Abstract

一种新型错流板式换热器，其特征在于：其热交换芯由一组矩形换热片在厚度方向上相叠连接构成，其中，相邻两个矩形换热片之间在水平X方向上位于同一侧的两条对应边折边密封扣合形成X向通道，而水平Y方向上位于同一侧的两条对应边分别与上一层和下一层矩形换热片的对应边折边密封扣合形成两个Y向通道，以此形成X向通道与Y向通道一隔一层层十字交叉相叠的错流式空气通道；所述各层X向通道和各层Y向通道中，相邻矩形换热片之间以冲压形成的凸点或/和凸筋在通道高度方向上支撑形成通道空间。本实用新型具有质轻、体积小、风阻小、生产工艺简单，制作成本低的优势，更适用于对电力、通讯或电气控制机柜等密闭空间的降温散热，以及对使用空调的场所的节能换气。

Description

一种新型错流板式换热器

技术领域

本实用新型涉及换热器，具体涉及一种热气流层与冷气流层交叉叠加的错流板式换热器。该板式换热器特别适用于对电力、通讯或电气控制机柜等密闭空间的降温散热，以及对使用空调的场所的节能换气。

背景技术

在电力、通讯或电气等行业，广泛使用到控制机柜，为了防止潮气、灰尘、有害气体进入机柜，机柜通常对外封闭，在运行中因机柜中器件自身发出热量或者户外阳光照射，机柜中温度会不断升高，如不及时散热势必会影响机柜中器件的正常工作，因此在电力、通讯或电气控制机柜中需配置专门的换热器对机柜内空气散热。

另一方面，在使用空调的场所，如商场、办公室、医院、住宅等，无论是夏天制冷，还是冬天制热，如果紧闭窗门，有利于保持室内温度，但这时室内的空气会逐渐污蚀，令人产生倦意，并不利健康。如果直接开窗、开门或用排风扇换气可使室内空气保持清新，但随之会导致冷量和热量的流失。若采用一种换热器将室内污蚀的空气与室外新鲜的空气进行热交换，这样室外的新鲜空气在夏天就会预冷后进入室内，在冬天会预热后进入室内，从而减少冷量(或热量)的损失，达到换气又节能的效果。

在目前换热器中，能满足以上两种使用场合要求的成熟产品只有板翅式换热器，板翅式换热器结构上由板束体、封头、接管及支座等附件组成，板束体是由两种或两种以上的层通道单元间隔叠加经钎焊成型为一体。板翅式换热器具有传热效率高的优点，从功能上可满足上述两种使用场合的要求，但是钎焊制作工艺很复杂，难于控制，耗材多，重量又重，制作成本高导致售价高，目前将其用于大型空分设备上较多，而将其用于上述两种场合在成本上无优势，特别是小型的电力、通讯、电气控制机柜以及办公室、家庭等小型空间更是很少会投资配备板翅式换热器。

因此，针对上述电力、通讯或电气控制机柜等密闭空间的散热以及空调场所节能换气开发一种成本低、体积小、重量轻的新型换热器，必有广阔的市场前景。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述电力、通讯或电气控制机柜等密闭空间的散热以及空调场所节能换气两种场合开发一种成本低、体积小、重量轻的新型错流板式换热器。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种新型错流板式换热器，其热交换芯由一组矩形换热片在厚度方向上相叠连接构成，其中，相邻两个矩形换热片之间在水平X方向上位于同一侧的两条对应边折边密封扣合形成X向通道，而水平Y方向上位于同一侧的两条对应边分别与上一层和下一层矩形换热片的对应边折边密封扣合，形成两个Y向通道，这两个Y向通道分别位于所述X向通道的上层和下层，以此在厚度方向上自下而上或自上而下形成X向通道与Y向通道一隔一层层十字交叉相叠，且互不干扰的错流式空气通道；所述各层X向通道和各层Y向通道中，上、下两个相邻矩形换热片之间以冲压形成的凸点或/和凸筋在通道高度方向上支撑形成通道空间。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述“热交换芯”意为换热器中布有热交换通道的进行热交换的核心部分，热交热器可按使用需要在热交换芯上再加设进、出风通道或进、出风管、风扇等。

2、上述方案中，所述“折边密封扣合”是指换热片的边沿向上一层或下一层的对应边沿上包折上去压紧，具体可以是手工折压也可以机械折压。至于达到密封要求，有两种方式：a、直接靠机械折压紧密达到密封；b、在折边上涂覆上粘胶剂，再将折边折压扣合上，以折压和粘胶剂粘合共同作用达到密封效果。

3、上述方案中，所述热交换片一般采用金属箔，如铝箔，因此热交换芯的材质较软，单体硬度不够，故一般还需在热交换芯外加设固定架加固。固定架的较佳方案如下：所述热交换芯的顶面上覆设上侧板，其底面上覆设下侧板，热交换芯的四个垂直棱上胶粘固定角柱，四根角柱两端与上侧板和下侧板固定连接，以此构成热交换芯固定架。

4、上述方案中，为了降低成本，减少开模数量，可采用以下进一步方案：

所述热交换芯中各换热片设计为相同结构，为正方形换热片，且其一组对边位置上设有所述折边；各正方形换热片在厚度方向上一隔一层层十字交叉相叠，相邻两换热片中，下一换热片的两折边翻折在上一换热片的对应边沿上密封扣合。该方案只需用一套模具冲击出所有换热片，制作成本有效降低。

5、上述方案中，所述各换热片上布设有冲压形成的波纹状加强筋，该波纹状加强筋与所述凸筋相垂直设置。

6、上述方案中，“所述各层X向通道和各层Y向通道中，上、下两个相邻矩形换热片之间以冲压形成的凸点或/和凸筋在通道高度方向上支撑形成通道空间。”该句话包括以下四种情况：a、相邻矩形换热片的相对面上，一者上设凸起，以凸起与平面相抵配合支撑；b、相邻矩形换热片的相对面上，一者上设凸筋，以凸筋与平面相抵配合支撑，当然凸筋走向与通道的走向要相符，不能阻挡住通道；c、相邻矩形换热片的相对面上，一者上设凸筋，另一者上对应设凸点，以凸筋与凸点相抵配合支撑；d、相邻矩形换热片的相对面上，一者上设凸点，另一者上也对应设凸点，以凸点与凸点相抵配合支撑。上述c、d方案支撑出的通道空间高，通气量大，是较佳方案，推荐用。

7、上述方案中，“水平X方向”、“水平Y方向是按附图4所示的水平摆放状态定义的，实际使用时可如附图4所示水平摆放着用，也将图4所示的本实用新型换热器竖直起来使用。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1、由于本实用新型换热片可采用金属箔，质轻，换热片与换热片采用折边扣合结构，无需焊接，因此整体换热器与板翅式换热器相比具有质轻、体积小、风阻小、生产工艺简单，制作成本低的优势，更适用于对电力、通讯或电气控制机柜等密闭空间的降温散热，以及对使用空调的场所的节能换气。

2、由于本实用新型换热片与换热片采用折边扣合结构，不采用钎焊，在换热片材质上可采用带有防腐涂层的金属箔，以提高抗腐蚀能力，使之适用于腐蚀场合。

附图说明

附图1为本实用新型实施例换热片的结构示意图；

附图2为附图1的A-A向剖视局部示意图；

附图3为附图1的B-B向剖视局部示意图；

附图4为本实用新型实施例整体结构示意图；

附图5为本实用新型实施例换热芯中各换热片折边扣合结构及X向通道和Y向通道示意图。

以上附图中：1、热交换芯；2、换热片；3、凸点；4、凸筋；5、上侧板；6、下侧板；7、角柱；8、固定架；9、折边；10、波纹状加强筋；11、水平X向通道；12、水平Y向通道。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：参见附图1～附图5所示，一种新型错流板式换热器，包括热交换芯1，该热交换芯1由一组矩形换热片2在厚度方向上相叠连接构成，其中，相邻两个矩形换热片2之间在水平X方向上位于同一侧的两条对应边折边密封扣合形成X向通道11，而水平Y方向上位于同一侧的两条对应边分别与上一层和下一层矩形换热片2的对应边折边密封扣合，形成两个Y向通道12，这两个Y向通道12分别位于所述X向通道11的上层和下层，以此在厚度方向上自下而上或自上而下形成X向通道11与Y向通道12一隔一层层十字交叉相叠，且互不干扰的错流式空气通道；所述各层X向通道11和各层Y向通道12中，上、下两个相邻矩形换热片2之间以冲压形成的凸点3或/和凸筋4在通道高度方向上支撑形成通道空间。

具体是：参见附图1～附图5所示，所述构成热交换芯1的各矩形换热片2结构相同，如附图1所示，是以一套模具在铝箔上冲压裁剪出的正方形换热片，且其一组对边位置上设有所述折边9；各正方形换热片2上均布有矩阵排列的20个冲压形成的向上凸起的凸点3，在每列凸点3之间设有一条冲压形成的向下凸起的凸筋4，各凸点3在正方形换热片2绕中心转动90°后的投影位置与各条凸筋4一一对应重合；并且，各正方形换热片2上布设有冲压形成的波纹状加强筋10，该波纹状加强筋10与所述凸筋4相垂直设置，波纹状加强筋10的作用一是增加换热片2的强度，二是增加换热面积。拼装热交换芯1时，如附图5所示，是将各正方形换热片2在厚度方向上一隔一层层十字交叉相叠，相邻两换热片2中，下一换热片2的两折边9翻折在上一换热片2的对应边沿上密封扣合；各层X向通道11和各层Y向通道12中，各换热片2上向下的凸筋4与下一层的换热片2上各凸点3正好相抵，支撑出较高的通道空间。

参见附图4所示，所述热交换芯1的顶面上覆设上侧板5，其底面上覆设下侧板6，热交换芯1的四个垂直棱上胶粘固定角柱7，四根角柱7两端与上侧板5和下侧板6通过螺钉固定连接，以此构成热交换芯固定架8结构，使热交换芯强度增加，成为一硬质的实体。所述热交换芯1的四个垂直棱与固定角柱7的以胶粘剂连接，除连接作用外，胶粘剂也可将各层换热片角部的缝隙堵住防止串流，保证各层X向通道11和各层Y向通道12互不干扰。

上述有关换热片2上凸点3和凸筋4的数量和排布为举例说明，另有一较佳实例是：所述构成热交换芯1的各矩形换热片2上设置矩阵排列的向上凸起的凸点3和向下凸起的凸点3，各向上凸起的凸点3在正方形换热片2绕中心转动90°后的投影位置与各向下凸起的凸点3正好一一对应重合，以此构成热交换芯1后，各层X向通道11和各层Y向通道12中，相邻的换热片2以凸点3与凸点3对应相抵在通道高度方向上支撑。

本实施例有两种最合适的使用场合，一使用于电力、通讯、电气控制机柜中时，可将本实施例的X向通道11两端均接柜内，使柜内热空气经X向通道11自循环，Y向通道12两端均接室外，使室外冷空气经Y向通道12循环，在循环过程中柜内热空气与室外冷空气发生热交换，达到散除柜热量的效果；二用于使用空调的封闭空间时，可将本实例的X向通道11接室内室外，并配上排风扇排风，将本实例的Y向通道12也接室内室外，向室内补充新鲜空气；在一进一出的过程中排出的空气与补充的新鲜空气发生热交换，对补充的新鲜空气进行了预热(或预冷)，以此达到换风又预热(或预冷)节能的作用。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1、一种新型错流板式换热器，其特征在于：其热交换芯(1)由一组矩形换热片(2)在厚度方向上相叠连接构成，其中，相邻两个矩形换热片(2)之间在水平X方向上位于同一侧的两条对应边折边密封扣合形成X向通道(11)，而水平Y方向上位于同一侧的两条对应边分别与上一层和下一层矩形换热片(2)的对应边折边密封扣合，形成两个Y向通道(12)，这两个Y向通道(12)分别位于所述X向通道(11)的上层和下层，以此在厚度方向上自下而上或自上而下形成X向通道(11)与Y向通道(12)一隔一层层十字交叉相叠，且互不干扰的错流式空气通道；所述各层X向通道(11)和各层Y向通道(12)中，上、下两个相邻矩形换热片(2)之间以冲压形成的凸点(3)或/和凸筋(4)在通道高度方向上支撑形成通道空间。

2、根据权利要求1所述的新型错流板式换热器，其特征在于：所述热交换芯(2)的顶面上覆设上侧板(5)，其底面上覆设下侧板(6)，热交换芯(2)的四个垂直棱上胶粘固定角柱(7)，四根角柱(7)两端与上侧板(5)和下侧板(6)固定连接，以此构成热交换芯固定架(8)结构。

3、根据权利要求1所述的新型错流板式换热器，其特征在于：所述热交换芯(1)中各换热片(2)结构相同，为正方形换热片，且其一组对边位置上设有所述折边(9)；各正方形换热片(2)在厚度方向上一隔一层层十字交叉相叠，相邻两换热片(2)中，下一换热片(2)的两折边(9)翻折在上一换热片(2)的对应边沿上密封扣合。

4、根据权利要求1所述的新型错流板式换热器，其特征在于：所述各换热片(2)上布设有冲压形成的波纹状加强筋(10)，该波纹状加强筋(10)与所述凸筋(4)相垂直设置。

5、根据权利要求1所述的新型错流板式换热器，其特征在于：所述各换热片(2)上分布凸设方向相反的凸点(3)和凸筋(4)，所述各层X向通道(11)和各层Y向通道(12)中，上、下两个相邻矩形换热片(2)之间以凸点(3)与凸筋(4)对应相抵在通道高度方向上支撑形成通道空间。

6、根据权利要求1所述的新型错流板式换热器，其特征在于：所述各换热片(2)上分布朝上的凸点(3)和朝下的凸点(3)，所述各层X向通道(11)和各层Y向通道(12)中，上、下两个相邻矩形换热片(2)之间以凸点(3)与凸点(3)对应相抵在通道高度方向上支撑形成通道空间。

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