CN211012593U - 一种双层流换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双层流换热器，属于平行流换热器技术领域，其技术方案要点是，包括换热芯体，换热芯体包括若干个换热层；换热芯体的一端设置有与换热层连通的分流管，另一端设有与换热层连通的集流管；分流管内沿分流管的径向设置有隔流件，隔流件将分流管分为进油室和出油室；进油室连通有进油管，出油室连通有出油管；换热芯体上设有热媒通道和冷媒通道，分流管和集流管与热媒通道连通。本实用新型通双流层设置提高了换热器换热效率，易于达到减小热媒的冷却时间和冷却能耗的效果。

Description

一种双层流换热器

技术领域

本实用新型涉及平行流换热器技术领域，尤其是涉及一种双层流换热器。

背景技术

换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器，是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。

公告号为CN206399233U的中国专利公开了一种水冷式平行流换热器，其中集流管采用二层复合结构，即在铝材内层上复合钎料外层；翅片采用二层复合结构，即在铝材翅片的一个侧面上复合钎料层；扁管采用三层复合结构，即在铝材中间层的外面复合钎料外层，在铝材中间层的里面复合防腐蚀层。装配时上下两根边板和扁管插接在两根集流管上，在边板与扁管之间和相邻扁管之间夹持翅片，翅片两端第一片翼的钎料层紧贴集流管，过炉钎焊后翅片中部片翼的端部焊接在边板和扁管上，翅片两端的第一片翼焊接在集流管上。

上述中现有的换热器在使用时，温度较高的热媒从翅片一端的进口流向翅片另一端的出口的过程中，会和从扁管内流通的冷媒发生热交换作用，使得热媒的温度降低，但是从翅片出口流出的热媒温度有时难以降低到使用者需要的温度，还需要继续进行二次降温以达到所需温度，导致热媒冷却过程耗时耗能。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种双层流换热器，其具有通过提高换热器换热效率，减小热媒的冷却时间和冷却能耗的效果。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种双层流换热器，包括换热芯体，所述换热芯体包括若干换热层；所述换热芯体的一端设置有与所述换热层连通的分流管，另一端设有与所述换热层连通的集流管；所述分流管内沿所述分流管的径向设置有隔流件，所述隔流件将所述分流管分为进油室和出油室；所述进油室连通有进油管，所述出油室连通有出油管；所述换热芯体上设有若干热媒通道和若干冷媒通道，所述分流管和所述集流管与所述热媒通道连通。

通过采用上述技术方案，隔流件将分流管分为互不连通的两部分，使得进油室中的油不容易流入出油室中。热媒由进油管通入进油室后，沿热媒通道从换热芯体的一端流向换热芯体另一端的集流管中，再从集油管中沿热媒通道流向出油室，通过出油口流出。当热媒在换热芯体内流通时，冷媒通过冷媒通道在换热芯体内流通，相对于现有的单层流换热器，本实施例中的双层流换热器在维持换热芯体体积不变的情况下，使得需要冷却的热媒在本换热器中流经的路径增长为单层流换热器的两倍，易于冷媒和热媒充分接触，提高了本换热器的换热效率，进而减小了热媒的冷却时间和冷却时的能耗。

本实用新型进一步设置为，所述换热层包括沿铅直方向呈连续波纹状的第一波纹翅片、第二波纹翅片和第三波纹翅片；

所述第一波纹翅片的波峰上钎焊有第一复合板，所述第三波纹翅片的波谷钎焊有第二复合板 ，所述第一波纹翅片的宽度方向的两端与所述第一复合板密封，所述第三波纹翅片宽度方向的两端与所述第二复合板密封，所述第一波纹翅片长度方向两端的波谷与所述第一复合板形成所述热媒通道，所述第三波纹翅片长度方向两端的波峰与所述第二复合板形成所述热媒通道；

所述第一波纹翅片长度方向的波谷与所述第二波纹翅片长度方向的波峰钎焊，所述第二波纹翅片长度方向的波谷与所述第三波纹翅片长度方向的波峰钎焊；所述第一波纹翅片、所述第二波纹翅片和所述第三波纹翅片长度方向的两端密封，所述第二波纹翅片长度方向的波谷与所述第一波纹翅片长度方向的波峰形成所述冷媒通道，所述第二波纹翅片长度方向的波峰与所述第三波纹翅片长度方向的波谷形成有所述冷媒通道。

通过采用上述技术方案，易于提高热媒通道和冷媒通道的密封性，增强热媒通道和冷媒通道相互隔离的效果，使得热媒通道和冷媒通道内的流体呈十字形流通且不容易发生串流。同时，三层波纹翅片的设置使得冷媒通道在换热芯体内的体积占比更大，更易于流经本方案中换热器的热媒迅速降温。

本实用新型进一步设置为，所述隔流件采用泄压阀。

通过采用上述技术方案，对本方案中的换热器起到过压保护的作用，换热器正常使用时，泄压阀关闭，对进油室和出油室形成阻隔，易于热媒流向换热芯体。当换热器内的压力过大，超过泄压阀的阈值时，泄压阀打开，使得进油室和出油室形成通路，由于分流管内的阻力相对于热媒通道内的阻力更小，热媒更容易直接从进油室流进出油室而不经过换热芯体，减小了换热芯体内的压力，进而减小了压力对换热芯体造成损坏的情况。

本实用新型进一步设置为，所述第一波纹翅片、所述第二波纹翅片和所述第三波纹翅片沿水平方向呈连续波纹状。

通过采用上述技术方案，使冷媒沿波纹状的冷媒通道流通，易于增加冷媒通道内流通的冷媒的湍流度，进而易于冷媒通道内形成紊流，起到增强冷媒冷却效果的作用。

本实用新型进一步设置为，所述进油室内沿所述进油室的长度方向设置有两端封闭的分流支管，所述分流支管与所述进油管连通；所述分流支管上连通若干空心锥喷嘴，所述空心锥喷的喷口呈螺旋形。

通过采用上述技术方案，使得热媒通过空心锥喷嘴均匀喷射入进油室内，易于热媒在热媒通道内的均匀分布。

本实用新型进一步设置为，所述空心锥喷嘴的喷口靠近所述热媒通道设置。

通过采用上述技术方案，更易于空心锥喷嘴将热媒喷入热媒通道中。

本实用新型进一步设置为，所述空心锥喷嘴包括若干第一空心锥喷嘴和若干第二空心锥喷嘴，所述第一空心锥喷嘴和所述第二空心锥喷嘴呈错位排列。

通过采用上述技术方案，使得空心锥喷嘴在进油管内的分布范围更广，进一步增强了热媒在热媒通道内均匀分布的效果。

本实用新型进一步设置为，所述进油管远离所述分流管的一端设置有Y型过滤器。

通过采用上述技术方案，通过Y型过滤器对进入进油管的热媒进行过滤，有助于减小热媒通道封堵的情况发生。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.通过进油室、出油室和隔流件的设置，能够起到延长热媒在换热芯体内的流通路径，提高本方案中的换热器的换热效率，进而起到减小热媒的冷却时间和冷却能耗的效果。

2.通过第一波纹翅片、第二波纹翅片、第三波纹翅片、第一复合板以及第二复合板的设置，能够使换热芯体内同时形成呈十字形流通的、相互封闭的热媒通道和冷媒通道，并且能够起到增加冷媒通道在换热芯体内的体积占比，增强本方案换热器换热效果的作用。

3.通过分流支管、第一空心锥喷嘴和第二空心锥喷嘴的设置，能够起到易于热媒在热媒通道内均匀分布的效果。

附图说明

图1是本实施例的整体结构的示意图。

图2是本实施例中换热层的结构示意图。

图3是本实施例中换热层的拆分结构示意图。

图4是本实施例中进油室的内部结构示意图。

图中，1、换热芯体；11、换热层；111、第一波纹翅片；112、第二波纹翅片；113、第三波纹翅片；114、第一复合板；115、第二复合板；116、第一封条；117、第二封条；118、第三封条；2、冷媒通道；3、热媒通道；4、分流管；41、进油室；411、进油管；412、分流支管；413、空心锥喷嘴；4131、第一空心锥喷嘴；4132、第二空心锥喷嘴；42、出油室；421、出油管；5、隔流件；6、集流管；7、Y型过滤器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，本实施例公开的一种双层流换热器，包括换热芯体1，换热芯体1包括若干层沿铅直方向叠设的换热层11，沿换热芯体1的长度方向设置有若干热媒通道3，换热芯体1内还设有若干与热媒通道3相互分隔的冷媒通道2，热媒和冷媒在换热芯体1内形成“十”字形的流通。热媒和冷媒沿各自的流通通道在换热芯体1内流通时，易于进行热交换作用。

参照图1，换热芯体1长度方向的一端设有与热媒通道3连通的分流管4，分流管4内沿其长度方向安装有隔流件5，隔流件5采用泄压阀。当换热芯体1内压力处于泄压阀阈值范围内时，泄压阀关闭，使分流管4内形成相互分隔的进油室41和出油室42，进油室41连通有进油管411，出油室42连通有出油管421，换热芯体1长度方向的另一端设有与热媒通道3连通的集流管6，热媒通过进油管411流入分流管4的进油室41，并经过热媒通道3从换热芯体1的一端汇入换热芯体1另一端的集流管6中，再沿与进油方向相反的方向，经热媒通道3从集流管6流向出油室42，经由出油管421排出使用，形成“U”型的双向流层。增加了热媒在换热芯体1内的留存时间，易于热媒的充分冷却，使得本方案中的换热器相较于单层流换热器的换热效率更高，减小了热媒的冷却时间和冷却能耗。

参照图2和图3，每层换热层11由上而下均包括沿铅直方向具有连续波峰和波谷的第一波纹翅片111、第二波纹翅片112和第三波纹翅片113，使得换热层11沿铅直方向呈波纹状（图中示出两层换热层11的结构）。第一波纹翅片111长度方向的波峰上钎焊有第一复合板114，且第一波纹翅片111宽度方向的两端与第一复合板114通过第一封条116密封，使得第一波纹翅片111的波谷与第一复合板114沿换热芯体1的长度方向形成若干条上述热媒通道3。第三波纹翅片113长度方向的波谷上钎焊有第二复合板115，且第三波纹翅片113宽度方向的两端与第三复合板压通过第二封条117密封，使得第三波纹翅片113的波峰和第二复合板115之间沿换热芯体1的长度方向形成若干条上述热媒通道3。

参照图2和图3，第一波纹翅片111长度方向的波谷与第二波纹翅片112长度方向的波峰钎焊，第二波纹翅片112长度方向的波谷与第三波纹翅片113长度方向的波峰钎焊。第一波纹翅片111、第二波纹翅片112和第三波纹翅片113长度方向的两端分别通过第三封条118密封，使得第二波纹翅片112长度方向的波谷和第一波纹翅片111长度方向的波峰形成若干条上述冷媒通道2，第二波纹翅片112长度方向的波峰与第三波纹翅片113长度方向的波谷形成若干条上述冷媒通道2，且冷媒通道2沿换热芯体1的宽度方向延伸，易于实现换热芯体1上的热媒和冷媒沿“十”字型流通的效果。

参照图2和3，第一波纹翅片111、第二波纹翅片112和第三波纹翅片113沿水平方向具有连续的波峰和波谷，使得换热层11沿水平方向呈波纹状，易于增强冷媒通道2内冷媒的湍流度，起到增强本方案中的换热器换热效率的作用。

参照图4，进油室41内沿进油室41的长度方向设置有两端封闭的分流支管412，分流支管412和进油管411连通，分流支管412上安装有若干与其连通的喷口呈螺旋状的空心锥喷嘴413，且空心锥喷嘴413靠近热媒通道3设置，易于进入进油室41的热媒均匀地喷射入热媒通道3中。空心锥喷嘴413包括呈错位排列的第一空心锥喷嘴4131和第二空心锥喷嘴4132，进一步增强了空心锥喷嘴413喷射入热媒通道3中的热媒的均匀程度。为了减小换热芯体1内热媒通道3堵塞的情况发生，本实施例中进油管411远离分流管4的一端连通有Y型过滤器7，在热媒进入换热芯体1前对其进行过滤。

上述实施例的实施原理为：本实施例中的一种双层流换热器在对热媒进行冷却时，冷媒通过冷媒通道2在换热芯体1内持续流通，热媒通过进油管411进入进油室41内，通过空心锥喷嘴413向热媒通道3中喷射。当换热芯体1内压力处于泄压阀阈值范围内时，泄压阀关闭，热媒通过和进油室41连通的热媒通道3从换热芯体1的一端汇入换热芯体1另一端的集流管6中，再沿与进油方向相反的方向经与储油室连通的热媒通道3从集流管6流向出油室42，并经由出油管421排出使用，从而形成“U”型的双向流层。

当换热芯体1内的压力超过泄压阀阈值时，泄压阀打开，使得进油室41和出油室42形成通路，由于分流管4内的阻力相对于热媒通道3内的阻力更小，热媒更容易直接从进油室41流进出油室42流出而不经过换热芯体1，减小了换热芯体1内的压力，进而减小了压力对换热芯体1造成损坏的情况。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双层流换热器，包括换热芯体（1），其特征在于：所述换热芯体（1）包括若干换热层（11）；所述换热芯体（1）的一端设置有与所述换热层（11）连通的分流管（4），另一端设有与所述换热层（11）连通的集流管（6）；所述分流管（4）内沿所述分流管（4）的径向设置有隔流件（5），所述隔流件（5）将所述分流管（4）分为进油室（41）和出油室（42）；所述进油室（41）连通有进油管（411），所述出油室（42）连通有出油管（421）；所述换热芯体（1）上设有若干热媒通道（3）和若干冷媒通道（2），所述分流管（4）和所述集流管（6）与所述热媒通道（3）连通。

2.根据权利要求1所述的一种双层流换热器，其特征在于：所述换热层（11）包括沿铅直方向呈连续波纹状的第一波纹翅片（111）、第二波纹翅片（112）和第三波纹翅片（113）；

所述第一波纹翅片（111）的波峰上钎焊有第一复合板（114），所述第三波纹翅片（113）的波谷钎焊有第二复合板（115），所述第一波纹翅片（111）的宽度方向的两端与所述第一复合板（114）密封，所述第三波纹翅片（113）宽度方向的两端与所述第二复合板（115）密封，所述第一波纹翅片（111）长度方向两端的波谷与所述第一复合板（114）形成所述热媒通道（3），所述第三波纹翅片（113）长度方向两端的波峰与所述第二复合板（115）形成所述热媒通道（3）；

所述第一波纹翅片（111）长度方向的波谷与所述第二波纹翅片（112）长度方向的波峰钎焊，所述第二波纹翅片（112）长度方向的波谷与所述第三波纹翅片（113）长度方向的波峰钎焊；所述第一波纹翅片（111）、所述第二波纹翅片（112）和所述第三波纹翅片（113）长度方向的两端密封，所述第二波纹翅片（112）长度方向的波谷与所述第一波纹翅片（111）长度方向的波峰形成所述冷媒通道（2），所述第二波纹翅片（112）长度方向的波峰与所述第三波纹翅片（113）长度方向的波谷形成有所述冷媒通道（2）。

3.根据权利要求1所述的一种双层流换热器，其特征在于：所述隔流件（5）采用泄压阀。

4.根据权利要求2所述的一种双层流换热器，其特征在于：所述第一波纹翅片（111）、所述第二波纹翅片（112）和所述第三波纹翅片（113）沿水平方向呈连续波纹状。

5.根据权利要求1所述的一种双层流换热器，其特征在于：所述进油室（41）内沿所述进油室（41）的长度方向设置有两端封闭的分流支管（412），所述分流支管（412）与所述进油管（411）连通；所述分流支管（412）上连通若干空心锥喷嘴（413），所述空心锥喷嘴的喷口呈螺旋形。

6.根据权利要求5所述的一种双层流换热器，其特征在于：所述空心锥喷嘴（413）的喷口靠近所述热媒通道（3）设置。

7.根据权利要求5所述的一种双层流换热器，其特征在于：所述空心锥喷嘴（413）包括若干第一空心锥喷嘴（4131）和若干第二空心锥喷嘴（4132），所述第一空心锥喷嘴（4131）和所述第二空心锥喷嘴（4132）呈错位排列。

8.根据权利要求7所述的一种双层流换热器，其特征在于：所述进油管（411）远离所述分流管（4）的一端设置有Y型过滤器（7）。

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