CN202599167U

CN202599167U - 微通道换热器

Info

Publication number: CN202599167U
Application number: CN 201220246129
Authority: CN
Inventors: 石景祯; 王凱建
Original assignee: HANGZHOU SHENSHI HEAT EXCHANGER CO Ltd; ZHEJIANG WEIZHIYUAN ENERGY TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: HANGZHOU SHENSHI ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-05-29
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2022-05-29

Abstract

本实用新型公开了一种微通道换热器，其包括多层叠置的换热板（1），所述换热板（1）上成型有若干换热翅片（11），相邻的所述换热翅片（11）之间形成换热微通道；垂直于所述换热板（1）板面方向上交替设置有工作流体微通道和制冷工质微通道实现换热，其中所述换热微通道流体流动的上游设置有分流段（4）以及连通液体流入管道的入口（7）；所述换热微通道流体流动的下游设置有汇流段（5）以及连通流体流出管道的出口（8）；多层所述工作流体微通道的所述入口（7）以及所述出口（8）各自连通设置；多层所述制冷工质微通道的所述入口（7）和所述出口（8）各自连通设置。该换热器解决了现有换热器加工成本高，换热能力差的技术问题。

Description

微通道换热器

技术领域

本实用新型涉及两种流体之间以热交换为目的的换热部件；特别涉及一种可以作为水和制冷工质之间进行热量传递的微通道换热器。

背景技术

目前的换热器领域里，微通道换热器由于体积小、重量轻、紧凑度高，是当今换热器研究开发应用的新方向。

现有用于热泵系统的微通道换热器，几乎都是用扁平铝管型材加上制冷工质和工作流体的进出口来实现，其仅限于制冷工质和空气之间的热交换用的岔流型换热器。例如，中国专利文件CN102095285A公开的一种微通道换热器即为上述岔流型换热器。由于换热扁平管为铝管型材，型材的尺寸为定值，对于微通道的水力学直径选择有限制，很难选到结构优化设计以后的铝管型材。还有，目前受生产铝管型材技术的限制，微通道之间的壁厚不能做到传热要求的尺寸（要求壁厚很薄），这样，使用扁平管为铝管型材设计的微通道换热器就不能成为微通道换热器技术的发展方向。

随着微加工技术的提高，通过平板印刷术、化学或光电蚀刻、钻石切削以及线切割等方式加工的金属微通道换热器成为了本领域新的技术发展方向。例如，中国专利文献CN101509736A以及CN201973962U中公开的微通道换热器即属于这种换热器。但是，由于加工及成型工艺的限制，这种换热器存在热交换壁厚厚、装配不便、出入口的连接方式单一等缺点。其中, CN101509736A公开的微通道换热器由制冷工质通道层、隔板层、工作流体层三层组成换热单元叠置而成，其需要加工三种不同形状的流体通道层再通过原子扩散的方式结合为整体，装配方式复杂，加工成本较高。CN201973962U公开的微通道换热器中制冷工质通道与工作流体通道成型于叠置结合连接的金属板之间，相邻金属板至少一个侧面上交替成型有制冷工质凹槽以及工作流体凹槽，金属板叠置结合连接后，冷工质凹槽以及工作流体凹槽分别形成制冷工质通道与工作流体通道。由于多层金属板通过原子扩散的方式结合连接，为了保证换热器整体的连接强度，金属板的结合面的宽度不能低于0.4mm，这就导致换热器的热交换的壁厚较厚，换热能力不能满足需求。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有的金属微通道换热器的换热能力较差，生产成本较高，进而提供一种换热能力较高同时生产成本低的微通道换热器。

为解决上述技术问题，本实用新型的一种微通道换热器，包括多层叠置的换热板，所述换热板上成型有若干个换热翅片，相邻的所述换热翅片之间形成换热微通道；垂直于所述换热板板面方向上交替设置有工作流体微通道和制冷工质微通道实现换热，其中所述换热微通道的流体流动上游设置有分流段以及连通流体流入管道的入口；所述换热微通道的流体流动下游设置有汇流段以及连通流体流出管道的出口；多层所述工作流体微通道的所述入口和所述出口各自连通设置；多层所述制冷工质微通道的所述入口和所述出口各自连通设置。

上述微通道换热器中，所述换热板的一侧成型有所述换热翅片；所述换热板的换热翅片侧与相邻层的换热板的平面侧结合形成所述微通道。

上述微通道换热器中，所述换热板的一侧成型有所述换热翅片；相邻所述换热板的所述换热翅片侧相互结合形成所述微通道。

上述微通道换热器中，所述换热板的两侧分别成型有所述换热翅片；其中一侧的换热翅片之间形成所述工作流体微通道，另一侧的换热翅片之间形成所述制冷工质微通道。

上述微通道换热器中，所述入口分别设置于所述分流段的相对两侧。

上述微通道换热器中，所述出口分别设置于所述汇流段的相对两侧。

上述微通道换热器中，所述换热板上成型有多个相互平行的换热翅片，所述换热翅片之间形成直线型的微通道。

上述微通道换热器中，所述换热板上成型有多个流线形的换热翅片，所述换热翅片之间形成所述微通道；所述换热翅片沿垂直于流体流动的方向上均匀排列成翅片组，所述翅片组沿流体流动方向上间隔一段距离交错排列；上游侧的所述换热翅片的后端设置于下游侧的相邻两个所述换热翅片的中间位置。

上述微通道换热器中，所述换热板通过光蚀刻的方式成型。

上述微通道换热器中，所述换热板之间通过原子扩散的方法结合成一体。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

（1）本实用新型的微通道换热器由具有工作流体通道的换热板和具有制冷工质流体通道的换热板构成，只需两种结构的换热板，相对于三层板片构成换热单元的结构，由于板片数量少，装配简单，加工成本降低。

（2）组成本实用新型的微通道换热器的换热板通过光蚀刻的方式加工成型，其厚度可以加工到0.4mm以下，并且相邻的换热板的平面侧与翅片侧结合或者相邻换热板的翅片侧结合，其可以在保证换热器整体的连接强度的条件下换热壁厚大大降低，换热器的换热能力提高。

（3）本实用新型的微通道换热器分别在分流段和汇流段的相对两侧设置两个入口和两个出口，这种设置方式，便于用户根据不同的安装位置选择连接管路。

（4）本实用新型的微通道换热器的换热翅片有直线型和流线型两种，直线型的换热翅片加工成本低；流线型的翅片流体阻力损失低，强制对流换热系统高；用户可以根据不同情况选用不同的结构形式。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1 是本实用新型实施例1的微通道换热器立体图；

图2 是实施例1的制冷工质层的换热板结构图；

图3 是实施例1的工作流体层的换热板结构图；

图4 是实施例2的换热板结构图；

图5 是实施例3的微通道换热器立体图；

图6 是实施例3的制冷工质层的换热板结构图；

图7 是实施例3的工作流体层的换热板结构图。

图中附图标记表示为：

1-换热板， 11-换热翅片，2-翅片组，4-分流段，5-汇流段，7-入口，8出口。

具体实施方式

以下将结合附图，使用以下实施例对本实用新型进行进一步阐述。

实施例1

图1为本实用新型的微通道换热器，其包括：多层叠置的换热板1，本实施例中的所述换热板1为圆形结构；所述换热板1上成型有若干个换热翅片11，相邻的所述换热翅片11之间形成换热微通道；垂直于所述换热板1板面方向上交替设置有工作流体（图1中B流体）微通道和制冷工质（图1中A流体）微通道实现换热，其中所述换热微通道的流体流动上游设置有分流段4以及连通流体流入管道的入口7；所述换热微通道的流体流动下游设置有汇流段5以及连通流体流出管道的出口8；多层所述工作流体微通道的所述入口7和所述出口8各自连通设置；多层所述制冷工质微通道的所述入口7和所述出口8各自连通设置。

本实施例中，所述换热板1的一侧成型有所述换热翅片11；所述换热板1的换热翅片侧与相邻层的换热板1的平面侧结合形成所述微通道。所述换热板1通过光蚀刻的方式成型，所述换热板1之间通过原子扩散的方法结合成一体。如图2所示为其中制冷工质层（A流体）的所述换热板1的结构；如图3所示为其中工作流体层（B流体）的所述换热板1的结构。其中，所述工作流体侧的所述入口7分别设置于所述分流段4的相对两侧，所述出口8分别设置于所述汇流段5的相对两侧，以适应不同管路的安装位置要求。

所述换热板1上成型有多个流线形的所述换热翅片11，所述换热翅片11之间的流体通道形成所述微通道；所述换热翅片11沿垂直于流体流动的方向上均匀排列成翅片组2，所述翅片组2沿流体流动方向上间隔一段距离交错排列；上游侧的所述换热翅片11的后端设置于下游侧的相邻两个所述换热翅片11的中间位置。

所述微通道换热器的两股流体在出入口的流动方向与换热段流动方向垂直布置。制冷工质流体由其入口7进入，经过其分流段4的分流后，分布到具有制冷工质流体通道的所述换热板1的板面内，工作流体由其所述入口7进入，经过其所述分流段4的分流后，分布到具有工作流体通道的所述换热板1板面内，两股流体通过换热段进行热交换，然后分别经过各自流体的所述汇流段5的汇流后，分别由制冷工质流体的所述出口8、工作流体的所述出口8流出。工作流体另一侧的入口和出口备用，以便不同连接方式的使用。

实施例2

本实施例的所述微通道换热器与实施例1的换热器基本一致，其区别点在于：本实施例中，所述换热板1上成型有多个相互平行的换热翅片11，如图4所示，所述换热翅片11之间形成直线型的微通道。

实施例3

本实施例的所述微通道换热器与实施例1的换热器基本一致，其区别点在于：

本实施例中的所述换热板1为方形，如图5所示，所述微通道换热器的两股流体在出入口的流动方向与换热段流动方向平行布置。其中，图6所示为其中制冷工质层即A流体的所述换热板1的结构；如图7所示为其中工作流体层即B流体的所述换热板1的结构。

在其他实施方式中，所述换热板1还可以在其中一侧成型有所述换热翅片11；相邻所述换热板1的换热翅片侧相互结合形成其中一种流体的微通道，另一种流体微通道同样形成于上述换热翅片侧结合的换热板上；两种流体通道互相交错排列后形成所述换热器。

所述换热板1还可以在两侧分别成型有所述换热翅片11；其中一侧的换热翅片11之间形成所述工作流体微通道，另一侧的换热翅片11之间形成所述制冷工质微通道。多层所述换热板1层叠后形成所述换热器。

在其他实施方式中，为了方便不同连接方式的使用，所述制冷工质侧的所述入口7分别设置于所述分流段4的相对两侧，所述出口8分别设置于所述汇流段5的相对两侧。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims

1.一种微通道换热器，其特征在于：包括多层叠置的换热板（1），所述换热板（1）上成型有若干个换热翅片（11），相邻的所述换热翅片（11）之间形成换热微通道；垂直于所述换热板（1）板面方向上交替设置有工作流体微通道和制冷工质微通道实现换热，其中所述换热微通道流体流动的上游设置有分流段（4）以及连通流体流入管道的入口（7）；所述换热微通道流体流动的下游设置有汇流段（5）以及连通流体流出管道的出口（8）；多层所述工作流体微通道的所述入口（7）以及所述出口（8）各自连通设置；多层所述制冷工质微通道的所述入口（7）和所述出口（8）各自连通设置。

2.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于：

所述换热板（1）的一侧成型有所述换热翅片（11）；所述换热板（1）的换热翅片侧与相邻层的换热板（1）的平面侧结合形成所述微通道。

3.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于：

所述换热板（1）的一侧成型有所述换热翅片（11）；相邻所述换热板（1）的所述换热翅片侧相互结合形成所述微通道。

4.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于：

所述换热板（1）的两侧分别成型有所述换热翅片（11）；其中一侧的换热翅片（11）之间形成所述工作流体微通道，另一侧的换热翅片（11）之间形成所述制冷工质微通道。

5.根据权利要求1-4任一所述的微通道换热器，其特征在于：

所述入口（7）分别设置于所述分流段（4）的相对两侧。

6.根据权利要求1-4任一所述的微通道换热器，其特征在于：

所述出口（8）分别设置于所述汇流段（5）的相对两侧。

7.根据权利要求1-4任一所述的微通道换热器，其特征在于：

所述换热板（1）上成型有多个相互平行的换热翅片（11），所述换热翅片（11）之间形成直线型的微通道。

8.根据权利要求1-4任一所述的微通道换热器，其特征在于：

所述换热板（1）上成型有多个流线形的所述换热翅片（11），所述换热翅片（11）之间形成所述微通道；所述换热翅片（11）沿垂直于流体流动的方向上均匀排列成翅片组（2），所述翅片组（2）沿流体流动方向上间隔一段距离交错排列；上游侧的所述换热翅片（11）的后端设置于下游侧的相邻两个所述换热翅片（11）的中间位置。