CN204963622U - 机械镂穿的印刷电路板式换热器 - Google Patents

Abstract

一种换热器领域的机械镂穿的印刷电路板式换热器，包括：至少两层分别用于冷流体和热流体的金属换热板以及设置于金属换热板之间的金属盖板，其中：金属换热板上设有若干条封闭的镂穿流道，金属盖板上设有对应的进出口流道。本实用新型解决了现有技术中的冷热流体直接混合以及无法形成流道的问题，PCHE的成本可显著降低，而且加工快捷。

Description

机械镂穿的印刷电路板式换热器

技术领域

本实用新型涉及的是一种换热器技术领域的装置，具体是一种机械镂穿的印刷电路板式换热器实现方法。

背景技术

印刷电路板式换热器(PCHE)是一种传热性能优良，高效率的紧凑式换热器。PCHE由多块金属板扩散粘合叠置在一起，金属板的一个表面具有多条凹槽，不同的流体在不同的金属板表面的凹槽内流动，并发生换热。PCHE具有极高的单位体积换热能力。

传统的PCHE金属板表面的流道是通过复杂的电化学蚀刻加工而成，这使得PCHE成本很高。采用机械加工生产PCHE流道，有望降低成本低、提高加工速度，但直接采用机械加工PCHE金属板会导致PCHE失效，主要原因为：1)采用激光切割或者磨具冲压等机械加工方法加工流道会将PCHE金属板刻穿，导致金属板叠置扩散粘合后冷热流体直接混合，使得PCHE内流体无法换热而失效；2)PCHE金属换热板表面流道分为进出口、分流流道和换热流道三部分，机械加工的金属换热板会使得PCHE的进出口、分流流道和换热流道三部分全部镂穿，导致相邻两个换热流道之间没有镂穿的部分从金属换热板上脱落，从而无法形成流道。

通过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN1784583A，公开日2006‐06‐07，公开了一种PCHE的换热器芯部。该技术中的PCHE是由多块金属板扩散粘合叠置在一起，金属板的一个表面具有多条截面形状为半径0.5mm的半圆凹槽。相邻两块金属换热板表面的流道内流着不同的流体，相邻两块金属换热板之间发生热交换。但是该技术并不能解决机械加工PCHE金属板所导致的两个问题，原因为：1)现有的技术是通过电化学半蚀刻加工传统的半圆形凹槽，如图1所示。如果将采用机械加工的刻穿的换热板直接叠置在一起会导致金属板叠置扩散粘合后不能形成封闭的流道，流体在破损的流道发生泄漏，不同流体相互渗透，使得PCHE内流体无法换热而失效。2)由于换热板的进出口和分流流道均被机械镂穿，流道之间的未被机械镂穿的部分与换热板主体没有相连的实体而从换热板主体上脱落，不能形成完整的流道，如图2所示。

中国专利文献号CN201964552U，公告日2011.09.07，公开了一种双面辐射末端换热器，它由双面辐射面板1、辐射板内部流动的网状通道2、网状通道形成板3、粘合层4组成，管网中可通入水等多种介质实现热量传递，单位面积的换热器具有更大的换热能力。但该技术不属于印刷电路板式换热器范畴；并且该技术只能用于空气与液体换热，不能实现两股液体之间的换热，导致该技术不能满足目前PCHE应用的领域。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种机械镂穿的印刷电路板式换热器实现方法，解决了现有技术中的冷热流体直接混合以及无法形成流道的问题，从而满足PCHE的应用要求，降低PCHE的成本，而且加工快捷。

本实用新型具体通过以下技术方案实现：

本实用新型包括：至少两层分别用于冷流体和热流体的金属换热板以及设置于金属换热板之间的金属盖板，其中：金属换热板上设有若干条封闭的镂穿流道，金属盖板上设有对应的进出口流道。

所述的金属换热板与金属盖板交错布置，且相互之间通过扩散粘合叠置成一块换热器芯部。

所述的进出口流道的位置正对于所述镂穿流道的起点和终点，当所述金属盖板与金属换热板平整对齐后，使得金属盖板上的进出口流道覆盖于金属换热板换热流道的进出口部分。

镂穿的金属换热板与相邻两侧的金属盖板扩散粘合组成流道，不同金属换热板的流道内的流体通过金属换热板之间的金属盖板导热发生热交换。

技术效果

与现有技术相比，本实用新型采用机械加工PCHE金属换热版的流道，避免了采用成本较高的电化学蚀刻工艺，同时流体从金属盖板的进出口与金属换热板的换热流道直接连通，省去了金属换热板的进出口和分流流道环节。由于金属换热板中只加工了镂穿的换热流道，换热流道没有进行机械镂穿的部分可以直接与金属换热板两侧连接，并不会脱离金属换热板主体。

附图说明

图1为采用传统PCHE换热器芯部的金属换热板及其叠置方式示意图；

图中：(a)为爆炸示意图，(b)为立体示意图；金属换热板5、冷流体6、热流体7；

图2为换热流道示意图；

图中：(a)为传统PCHE金属换热板换热流道，(b)为直接采用机械镂穿工艺换热流道；分流流道8、换热流道剩余部分9、a区域为换热流道剩余部分通过分流流道底部与换热板主体连接，b区域为换热流道剩余部分与换热板主体脱离；

图3为本实用新型的金属换热板流道镂穿方案和金属盖板镂穿方案示意图；

图中：(a)为镂穿流道示意图，(b)为镂穿流道示意图，(c)为进出口流道示意图；

图4为本实用新型的PCHE换热器芯部的机械镂穿的金属换热板及其叠置方式示意图；

图中：(a)为爆炸示意图，(b)为立体示意图；镂穿流道1、镂穿流道2、进出口流道3、金属盖板4、金属换热板5、冷流体6、热流体7。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图3(a)～(c)和图4(a)、(b)所示，本实施例包括：至少两层分别用于冷流体6和热流体7的金属换热板5以及设置于金属换热板5之间的金属盖板4，其中：金属换热板5上设有若干条封闭的镂穿流道1或2，金属盖板4上设有对应的进出口流道3。

所述的金属换热板5与金属盖板4交错布置，且相互之间通过扩散粘合叠置成一块换热器芯部。

所述的进出口流道3的位置正对于所述镂穿流道1或2的起点和终点，当所述金属盖板4与金属换热板5平整对齐后，使得金属盖板4上的进出口流道3覆盖于金属换热板5换热流道的进出口部分。

由于金属换热板上只加工镂穿的换热流道，不加工进出口流道和分流流道，从而解决了换热流道之间未镂穿的部分从换热板脱离的问题。金属盖板和金属换热板平整对齐时，金属盖板上加工的镂穿的进出口流道需要覆盖金属换热板换热流道的进出口部分，使得流体能够从金属盖板的进口流道流向金属换热板流道内，并从金属换热板流道内流出金属盖板的出口流道。

如图4所示，为本实用新型的PCHE换热器芯部的机械镂穿的金属换热板及其叠置方式，金属换热板通过机械加工后形成多条镂穿的狭缝，金属换热板与金属盖板交错叠置，通过扩散粘合成一个整块的换热器芯部。金属换热板与其上下两块金属盖板粘合后，换热板上的狭缝被金属盖板盖住，形成多条矩形流道。两块金属换热板内的狭缝流道之间通过金属盖板相隔。冷热流体在相邻的金属换热板的流道内流动，并发生换热。

Claims (4)

1.一种机械镂穿的印刷电路板式换热器，其特征在于，包括：至少两层分别用于冷流体和热流体的金属换热板以及设置于金属换热板之间的金属盖板，其中：金属换热板上设有若干条封闭的镂穿流道，金属盖板上设有对应的进出口流道。

2.根据权利要求1所述的所述的机械镂穿的印刷电路板式换热器，其特征是，金属换热板与金属盖板交错布置，且相互之间通过扩散粘合叠置成一块换热器芯部。

3.根据权利要求1所述的所述的机械镂穿的印刷电路板式换热器，其特征是，所述的进出口流道的位置正对于所述镂穿流道的起点和终点，当所述金属盖板与金属换热板平整对齐后，使得金属盖板上的进出口流道覆盖于金属换热板换热流道的进出口部分。

4.根据权利要求1所述的所述的机械镂穿的印刷电路板式换热器，其特征是，所述的金属换热板与相邻两侧的金属盖板扩散粘合组成流道，不同金属换热板的流道内的流体通过金属换热板之间的金属盖板导热发生热交换。