CN208238614U - 基于挤压型材构造流道进出口结构的层叠板片式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型基于挤压型材构造流道进出口结构的层叠板片式换热器，含有由进出口压板、流道盖板、流道压板与上盖板、第一流层第一第二换热片、第二流层第一第二换热片和下底板构成换热片叠合体，使用了插入管结构，在换热器第二流体侧改善了进出口结构，能形成分流层结构的用于第一流体的第一流体通道和用于第二流体的第二流体通道，即用一个流道，通过流道盖板与上盖板形成密闭的第二流体进出口流道，使两种不同的介质互不干涉。本实用新型重新优化设计后，弥补了现有结构的不足，使换热器的空间结构更合理且能降低生产成本，提高了产品的可靠性，有利于层叠板式换热器的小型化、紧凑化，提高了空调换热的性能，具有实施和推广价值。

Description

基于挤压型材构造流道进出口结构的层叠板片式换热器

技术领域

本实用新型涉及汽车空调制造技术领域，涉及汽车空调部件制造的技术，具体的是一种基于挤压型材构造流道进出口结构的层叠板片式换热器。

背景技术

换热器是空调的主要部件之一，其中的层叠式换热器具有结构紧凑、可依据换热性能调整叠片数量，且体积小、耗材少、成本低廉又有高效的换热性，因而能广泛应用于暖通空调、化工、电力、钢铁冶金、汽车、动力机械、食品等行业的空气调节装置中。为提高空调的工作效率，提高空调的空间利用效率，将层叠板式换热器小型化、紧凑化属要做的工作之一。因此，空调生产及空调配件生产企业，尤其是汽车空调制造企业很关注对层叠板式换热器的研究，对现有产品的结构不断进行改进，使其能满足各种汽车类型安装空调的需要并达到性能最优化，以满足汽车和新能源汽车对空调节能、高效、低成本的要求。

发明内容

本实用新型的目的在于改进上述不足，提供一种基于挤压型材构造流道进出口结构的层叠板片式换热器，它针对现有层叠板片式换热器冷却介质侧进出口结构所存在的不足，重新进行结构优化设计并采用轻质材料，采用了挤压型材构造的流道进出口结构，能有效提高汽车空调换热的性能。

为实现上述的目的，本实用新型采用了以下技术方案。

一种基于挤压型材构造流道进出口结构的层叠板片式换热器，含有能够叠合设置的上盖板、第一流层第一换热片、第一流层第二换热片、第二流层第一换热片、第二流层第二换热片和下底板，其特征在于，在所述上盖板的一端设有第一流体进孔和第一流体出孔，在所述上盖板的另一端（层叠板片式换热器芯体及换热器冷却介质——第二流体侧）设有第二流体出孔和第二流体进孔；在所述第一流层第一换热片的一端设有第一孔和第二孔，在所述第一流层第一换热片的另一端设有第一平面和第三孔；在所述第一流层第二换热片的一端设有第四孔和第五孔，在所述第一流层第二换热片的另一端设有第二平面和第六孔；在所述第二流层第一换热片的一端设有第七孔和第八孔，在所述第二流层第一换热片的另一端设有第九孔和第十孔；在所述第二流层第二换热片的一端设有第十一孔和第十二孔，在所述第二流层第二换热片的另一端设有第十三孔和第三平面；所述第一流层第一换热片、第一流层第二换热片、第二流层第一换热片和第二流层第二换热片通过所述孔的结构能设置在上盖板与下底板之间并与所述上盖板上的第一流体进孔和第一流体出孔、第二流体出孔和第二流体进孔一一对应；

在所述上盖板的第二流体出孔和第二流体进孔上设有进出口压板、流道盖板和流道压板：所述进出口压板的上面设有进口和出孔，所述进出口压板的下面设有压板第一合面沉孔和压板第二合面沉孔；在所述流道盖板上设有与所述压板第一合面沉孔和压板第二合面沉孔结构对应的盖板出口和盖板进口；在所述流道压板上设有与所述盖板出口和盖板进口结构对应的流道压板出口孔和进口中流道；所述流道盖板和流道压板与上盖板叠合后构成进口流体腔室和出口腔室；

所述进出口压板、流道盖板和流道压板与上盖板、第一流层第一换热片、第一流层第二换热片、第二流层第一换热片、第二流层第二换热片和下底板结合构成换热片叠合体后，形成分流层结构的用于第一流体的第一流体通道和用于第二流体的第二流体通道，由第一流体进孔和第一流体出孔构成的第一流体通道内的被冷却介质为第一流体，由压板进口、进口流体腔室、第二流体进孔、插入管、第二流体出孔、出口腔室和出孔构成的第二流体通道作用于冷却介质——第二流体；在所述换热片叠合体的上盖板的第二流体出孔处设置插入管，所述插入管呈上大下小的“钉子”状结构设置在所述第二流体出孔处。

进一步，所述流道盖板采用椭圆形或者长方形、四周倒角的结构件，长80mm～90mm、宽25mm～35mm、高1.5mm～3mm的结构件，采用1mm～2mm厚的复合铝板冲压成型；在所述流道盖板上设置盖板进口和盖板出口。

进一步，所述流道压板采用椭圆形或者长方形、四周倒角的结构件，长80mm～90mm、宽25mm～35mm，厚度控制在3mm～5mm（大于流道盖板的厚度）；采用型材模具一次挤压型，其周围一圈平面能直接扣合在上盖板处，与上盖板形成一体结构，有利于增加焊接面积，增加焊接强度，提高整体的结构的强度。

进一步，所述流道压板中的中流道采用椭圆形或矩形结构，便于挤压成型。

进一步，所述上盖板第二流体进孔、第一流层第一换热片第三孔、第一流层第二换热片第六孔、第二流层第一换热片第十孔、第二流层第二换热片第三平面上的小孔为翻边孔的结构，所述翻边孔的结构能与所述插入管的连接更为密封。

进一步，所述插入管的直径8mm～10mm，其长度能随叠合体流层的数量调节，用于伸入所述第二流体通道（流通冷却介质——第二流体），能控制第二流体的流向方向、防止第二流体向反方向流动，形成流动静止区域并参与换热片对第二流体通道的结构分层，便于提高换热器的换热能力。

进一步，所述盖板进口、盖板出口占所述上盖板整个面积的0.2～0.5。

进一步，所述压板第一合面沉孔和压板第二合面沉孔的沉孔深度与所述盖板进口和盖板出口的翻边高度相当（一般为2mm～5mm），便于两件拼接并能起定位导向作用。

进一步，所述由进出口压板、流道盖板、上盖板与第一流层第一换热片、第一流层第二换热片、第二流层第一换热片、第二流层第二换热片和下底板构成的换热片叠合体的叠片数量能增加或减少，用于调整所述层叠板片式换热器的换热性能。

进一步，含有第一流层第一换热片、第一流层第二换热片、第二流层第一换热片、第二流层第二换热片的层叠换热片的流层结构为奇数且大于等于三层，能采用钎焊工艺预先安装。

本实用新型基于挤压型材构造流道进出口结构的层叠板片式换热器的积极效果是：

（1）针对现有层叠板片式换热器冷却介质侧进出口结构所存在的不足，进行了结构的优化设计，在换热器第二流体（冷却介质）侧改善进出口结构，使换热器的空间结构更合理且能降低生产成本，提高了产品的可靠性。

（2）采用了挤压型材的流道压板，能使进出口压板和流道盖板更好的与上盖板扣合形成一体结构，有利于增加焊接面积，增加焊接强度，提高整体的结构的强度。

（3）利于层叠板式换热器的小型化、紧凑化，提高了空调的空间利用效率，具有实施和推广价值。

附图说明

图1是本实用新型基于挤压型材构造流道进出口结构的层叠板片式换热器的结构分解图。

图2是上盖板、第一流层第一、第二换热片、第二流层第一、第二换热片与下底板的叠合结构图。

图3是进出口压板、流道盖板与插入管连接位置分解图。

图4是进出口压板与流道盖板的装配剖视图。

图5是流道盖板与上盖板的装配剖视图。

图6是进出口压板、流道盖板、上盖板与插入管的装配示意图。

图7是第一流层换热片的组成结构分解示意图。

图8是第二流层换热片的组成结构分解示意图。

图9是插入管与第一流层换热片和第二流层换热片的装配示意图。

图10是换热器冷却介质——第二流体的流动剖面示意图。

图中的标号分别为：

1、进出口压板； 2、流道盖板；

3、插入管； 4、上盖板；

5、第一流层第一换热片； 6、第一流层第二换热片；

7、第二流层第一换热片； 8、第二流层第二换热片；

9、第一流体进孔； 10、第一流体出孔；

11、第二流体出孔； 12、第二流体进孔；

13、盖板出口； 14、盖板进口；

15、压板第一合面沉孔； 16、压板第二合面沉孔；

17、流道压板； 18、流道压板出口孔；

19、中流道； 20、第一定位凸台；

21、第二定位凸台； 22、翻边孔；

23、流道压板第一定位孔； 24、流道压板第二定位孔；

25、流道盖板第一定位孔； 26、流道盖板第二定位孔；

27、进口流体腔室； 28、开孔；

29、开孔； 30、出口腔室；

31、压板进口； 32、压板出孔；

33、下底板； 34、第一平面；

35、第一孔； 36、第二孔；

37、第三孔； 38、第二平面；

39、第四孔； 40、第五孔；

41、第六孔； 42、第九孔；

43、第七孔； 44、第八孔；

45、第十孔； 46、第十三孔；

47、第十一孔； 48、第十二孔；

49、第三平面。

具体实施方式

以下结合附图给出本实用新型基于挤压型材构造流道进出口结构的层叠板片式换热器的具体实施方式。但是应该指出，本实用新型的实施不限于以下的实施方式。

参见图1。一种基于挤压型材构造流道进出口结构的层叠板片式换热器，含有进出口压板1、流道盖板2、插入管3、上盖板4、第一流层第一换热片5、第一流层第二换热片6、第二流层第一换热片7、第二流层第二换热片8、第一流体进孔9、第一流体出孔10、第二流体出孔11、第二流体进孔12、盖板出口13、盖板进口14、流道压板17和下底板33。

所述进出口压板1采用椭圆形或者长方形、四周倒角的结构件，在所述进出口压板1的下面设置压板第一合面沉孔15和压板第二合面沉孔16，所述压板第一合面沉孔15和压板第二合面沉孔16的沉孔深度可采用2mm～5mm（与盖板出口13和盖板进口14的翻边高度应该相当，（参见图3），便于两件拼接并能起定位导向作用）。此外，在所述进出口压板1的上面设置进口31和出孔32。

所述流道盖板2采用椭圆形或者长方形、四周倒角的结构件，长80mm～90mm、宽25mm～35mm、高1.5mm～3mm的结构件，采用1mm～2mm厚的复合铝板冲压成型，在所述流道盖板2上设置盖板进口13和盖板出口14。所述盖板进口13和盖板出口14占所述上盖板4整个面积的0.2～0.5。

所述流道压板17采用椭圆形或者长方形、四周倒角的结构件，长80mm～90mm、宽25mm～35mm，厚度控制在3mm～5mm（大于流道盖板2的厚度），采用型材模具一次挤压型；因此能保证其结构紧凑加工便捷、尺寸精度有保证。在所述流道压板17上设置与所述盖板出口13和盖板进口14结构对应的流道压板出口孔18和中流道19，所述中流道19采用椭圆形或者矩形结构，便于挤压成型（参见图3）。流道压板17周围一圈平面能直接扣合在上盖板4处，与上盖板4形成一体结构，有利于增加焊接面积，增加焊接强度，提高整体的结构的强度。

所述插入管3采用钉子状结构，其直径为8mm～10mm，其长度能随叠合体流层的数量调节，用于伸入所述第二流体通道（流通冷却介质——第二流体），能控制第二流体的流向方向、防止第二流体向反方向流动，形成流动静止区域并参与换热片对第二流体通道的结构分层，便于提高换热器的换热能力。

所述上盖板4、第一流层第一换热片5、第一流层第二换热片6、第二流层第一换热片7、第二流层第二换热片8和下底板33可采用现有的结构件，但在开孔位置和孔的结构上进行了重新设计。

在所述上盖板4的一端设置第一流体进孔9和第一流体出孔10，在所述上盖板4的另一端（层叠板片式换热器芯体及换热器冷却介质——第二流体侧）设置第二流体出孔11和第二流体进孔12（参见图2）。所述第一流体进孔9、第一流体出孔10、第二流体出孔11、第二流体进孔12可采用圆形或者腰圆形或者椭圆形孔。

在所述第一流层第一换热片5的一端设置第一孔35和第二孔36，在所述第一流层第一换热片5的另一端设置第一平面34和第三孔37；在所述第一流层第二换热片6的一端设置第四孔39和第五孔40，在所述第一流层第二换热片6的另一端设置第二平面38和第六孔41（参见图7）。

在所述第二流层第一换热片7的一端设置第七孔43和第八孔44，在所述第二流层第一换热片7的另一端设置第九孔42和第十孔45；在所述第二流层第二换热片8的一端设置第十一孔47和第十二孔48，在所述第二流层第二换热片8的另一端设置第十三孔46和第三平面49（参见图8）。

所述上盖板4的第二流体进孔12、所述第一流层第一换热片5的第三孔37、所述第一流层第二换热片6的第六孔41、所述第二流层第一换热片7的第十孔45、所述第二流层第二换热片8第三平面49上的小孔采用翻边孔22的结构，所述翻边孔22的结构能与插入管3的连接更为密封。

所述第一流层第一换热片5、第一流层第二换热片6、第二流层第一换热片7和第二流层第二换热片8通过所述孔的结构能设置在上盖板4与下底板33之间并与所述上盖板4上的第一流体进孔9和第一流体出孔10、第二流体出孔11和第二流体进孔12一一对应（参见图2）。由含有第一流层第一换热片5、第一流层第二换热片6、第二流层第一换热片7、第二流层第二换热片8构成的流层结构应为奇数且应大于等于三层，这样便于调整所述层叠板片式换热器的换热性能。所述流层结构可采用钎焊工艺预先安装。

在所述上盖板4的第二流体出孔11和第二流体进孔12上设置进出口压板1、流道盖板2和流道压板17：所述进出口压板1下面的压板第一合面沉孔15和压板第二合面沉孔16套接在所述流道盖板2上的盖板出口13和盖板进口14上（参见图4）；所述流道盖板2上的盖板进口13和盖板出口14再套接在所述流道压板17上的流道压板出口孔18和中流道19（参见图3）。

所述流道盖板2和流道压板17与上盖板（4）叠合后构成进口流体腔室27、出口流体腔室30（参见图5）。

所述进出口压板1、流道盖板2和流道压板17与上盖板4、第一流层第一换热片5、第一流层第二换热片6、第二流层第一换热片7、第二流层第二换热片8和下底板33结合构成换热片叠合体后，形成分流层结构的用于第一流体的第一流体通道和用于第二流体的第二流体通道，由第一流体进孔9和第一流体出孔10构成的第一流体通道内的被冷却介质为第一流体；由压板进口31、进口流体腔室27、第二流体进孔12、插入管3、第二流体出孔11、出口腔室30和出孔32构成的第二流体通道作用于冷却介质——第二流体；在所述换热片叠合体的上盖板4的第二流体进孔12处设置插入管3，所述插入管3呈上大下小的“钉子”状结构，设置在所述第二流体出孔12处（参见图6、9）。

参见图10。本实用新型基于挤压型材构造流道进出口结构的层叠板片式换热器第二流体（冷却介质）的工作流程为：第二流体（冷却介质）通过进出口压板1的进口31流入流道盖板2和流道压板17与上盖板4接合形成的进口流体腔室27；在插入管3的作用下，冷却介质直接被导流到换热片叠合体冷却剂侧的第三流层，通过起隔断流层作用的第二流层第一换热片7、第二流层第二换热片8拼合形成的开孔28，冷却介质依次通过换热片叠合体第二层；再通过第一流层第一换热片5、第一流层第二换热片6拼合形成的开孔29，冷却介质再依次通过换热片叠合体第一层，通过上盖板4上的第二流体出孔11进入流道盖板2和流道压板17与上盖板4拼合形成的出口腔室30，再通过进出口压板1上的出孔32，完成第二流体（冷却介质）在换热器内的一个循环。

Claims (10)

1.一种基于挤压型材构造流道进出口结构的层叠板片式换热器，含有能够叠合设置的上盖板(4)、第一流层第一换热片(5)、第一流层第二换热片(6)、第二流层第一换热片(7)、第二流层第二换热片(8)和下底板(33)，其特征在于，在所述上盖板(4)的一端设有第一流体进孔(9)和第一流体出孔(10)，在所述上盖板(4)的另一端设有第二流体出孔(11)和第二流体进孔(12)；在所述第一流层第一换热片(5)的一端设有第一孔(35)和第二孔(36)，在所述第一流层第一换热片(5)的另一端设有第一平面(34)和第三孔(37)；在所述第一流层第二换热片(6)的一端设有第四孔(39)和第五孔(40)，在所述第一流层第二换热片(6)的另一端设有第二平面(38)和第六孔(41)；在所述第二流层第一换热片(7)的一端设有第七孔(43)和第八孔(44)，在所述第二流层第一换热片(7)的另一端设有第九孔(42)和第十孔(45)；在所述第二流层第二换热片(8)的一端设有第十一孔(47)和第十二孔(48)，在所述第二流层第二换热片(8)的另一端设有第十三孔(46)和第三平面(49)；所述第一流层第一换热片(5)、第一流层第二换热片(6)、第二流层第一换热片(7)和第二流层第二换热片(8)通过所述孔的结构能设置在上盖板(4)与下底板(33)之间并与所述上盖板(4)上的第一流体进孔(9)和第一流体出孔(10)、第二流体出孔(11)和第二流体进孔(12)一一对应；

在所述上盖板(4)的第二流体出孔(11)和第二流体进孔(12)上设有进出口压板(1)、流道盖板(2)和流道压板(17)：所述进出口压板(1)的上面设有进口(31)和出孔(32)，所述进出口压板(1)的下面设有压板第一合面沉孔(15)和压板第二合面沉孔(16)；在所述流道盖板(2)上设有与所述压板第一合面沉孔(15)和压板第二合面沉孔(16)结构对应的盖板出口(13)和盖板进口(14)；在所述流道压板(17)上设有与所述盖板出口(13)和盖板进口(14)结构对应的流道压板出口孔(18)和进口中流道(19)；所述流道盖板(2)和流道压板(17)与上盖板(4)叠合后构成进口流体腔室(27)和出口腔室(30)；

所述进出口压板(1)、流道盖板(2)和流道压板(17)与上盖板(4)、第一流层第一换热片(5)、第一流层第二换热片(6)、第二流层第一换热片(7)、第二流层第二换热片(8)和下底板(33)结合构成换热片叠合体后，形成分流层结构的用于第一流体的第一流体通道和用于第二流体的第二流体通道，由第一流体进孔(9)和第一流体出孔(10)构成的第一流体通道内的被冷却介质为第一流体，由压板进口(31)、进口流体腔室(27)、第二流体进孔(12)、插入管(3)、第二流体出孔(11)、出口腔室(30)和出孔(32)构成的第二流体通道作用于冷却介质——第二流体；在所述换热片叠合体的上盖板(4)的第二流体出孔(11)处设置插入管(3)，所述插入管(3)呈上大下小的“钉子”状结构设置在所述第二流体出孔(11)处。

2.根据权利要求1所述的基于挤压型材构造流道进出口结构的层叠板片式换热器，其特征在于，所述流道盖板(2)采用椭圆形或者长方形、四周倒角的结构件，长80mm～90mm、宽25mm～35mm、高1.5mm～3mm的结构件，采用1mm～2mm厚的复合铝板冲压成型；在所述流道盖板(2)上设置盖板进口(14)和盖板出口(13)。

3.根据权利要求1所述的基于挤压型材构造流道进出口结构的层叠板片式换热器，其特征在于，所述流道压板(17)采用椭圆形或者长方形、四周倒角的结构件，长80mm～90mm、宽25mm～35mm，厚度控制在3mm～5mm；采用型材模具一次挤压成型，其周围一圈平面能直接扣合在上盖板(4)处，与上盖板(4)形成一体结构。

4.根据权利要求3所述的基于挤压型材构造流道进出口结构的层叠板片式换热器，其特征在于，所述流道压板(17)中的中流道(19)采用椭圆形或矩形结构，便于挤压成型。

5.根据权利要求1所述的基于挤压型材构造流道进出口结构的层叠板片式换热器，其特征在于，所述上盖板(4)第二流体进孔(12)、第一流层第一换热片(5)第三孔(37)、第一流层第二换热片(6)第六孔(41)、第二流层第一换热片(7)第十孔(45)、第二流层第二换热片(8)第三平面(49)上的小孔为翻边孔(22)的结构，所述翻边孔(22)的结构与所述插入管(3)的连接更为密封。

6.根据权利要求1所述的基于挤压型材构造流道进出口结构的层叠板片式换热器，其特征在于，所述插入管(3)的直径8mm～10mm，其长度能随叠合体流层的数量调节。

7.根据权利要求1所述的基于挤压型材构造流道进出口结构的层叠板片式换热器，其特征在于，所述盖板进口(14)、盖板出口(13)占所述上盖板(4)整个面积的0.2～0.5。

8.根据权利要求1所述的基于挤压型材构造流道进出口结构的层叠板片式换热器，其特征在于，所述压板第一合面沉孔(15)和压板第二合面沉孔(16)的沉孔深度为2mm～5mm，与所述盖板进口(14)和盖板出口(13)的翻边高度相当，便于两件拼接并能起定位导向作用。

9.根据权利要求1所述的基于挤压型材构造流道进出口结构的层叠板片式换热器，其特征在于，所述由进出口压板(1)、流道盖板(2)、上盖板(4)与第一流层第一换热片(5)、第一流层第二换热片(6)、第二流层第一换热片(7)、第二流层第二换热片(8)和下底板(33)构成的换热片叠合体的叠片数量能增加或减少，用于调整所述层叠板片式换热器的换热性能。

10.根据权利要求9所述的基于挤压型材构造流道进出口结构的层叠板片式换热器，其特征在于，含有第一流层第一换热片(5)、第一流层第二换热片(6)、第二流层第一换热片(7)、第二流层第二换热片(8)的层叠换热片的流层结构为奇数且大于等于三层，能采用钎焊工艺预先安装。