CN218155676U - 一种涡状盘式微通道换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及换热器领域，一种涡状盘式微通道换热器，包括内部密封构建有介质腔室的壳体，以及设置于壳体的介质腔室内的涡旋形换热芯体；所述涡旋形换热芯体内部形成有第一介质通道，涡旋形换热芯体在壳体的介质腔室内围合构建成第二介质通道，所述壳体内部在第二介质输入管与第二介质通道的外端部之间还设置有导流挡板，导流挡板与其临近且相对的壳体侧壁或涡旋形换热芯体外壁之间形成导流通道；导流挡板至少设置有与涡旋形换热芯体的涡旋方向相一致的弧形导流面。该换热器内置导流挡板能够引导第二介质顺利流入第二介质通道中，减少此过程中产生的水阻，保证换热效率。

Description

一种涡状盘式微通道换热器

技术领域

本实用新型涉及换热器领域，尤其涉及一种涡状盘式微通道换热器。

背景技术

换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。现有换热器的种类有很多，如盘管换热器、板式换热器和壳管换热器等，上述常见的换热器所实现的结构较为复杂，而且需要构建较长的换热行程，故上述换热器的体积一般都比较大。

在此基础上，公告号为CN202675952U的中国实用新型专利公开一种热泵用圆型涡旋式高效换热器，包括圆形钢板外壳，所述圆形钢板外壳内设有涡旋塑料折流板和用铜管制成的涡旋换热管，涡旋换热管与涡旋塑料折流板间隔套插在一起组合成涡旋式结构。该专利方案可以有效的降低换热器的体积，只有传统的套管换热器体积的一半。此类涡旋式换热器使用时一般在涡旋换热管内流动循环工质，而在外壳内部通入流动介质，循环工质与流动介质的循环换热来达到换热的目的。采用上述涡旋式换热器，一般会采用圆筒形外壳，如上述在先专利中记载的方案，如此可与内侧的涡旋换热管相适配，流动介质通入外壳内时可直接通入涡旋式结构中。而为了安装需要，将上述换热器外壳构建为其它形状，如矩形形状时，流动介质通入外壳内可能无法直接通入涡旋式结构中，如此会导致流动介质在壳体内部流动受阻，进而使其水阻变大，流速降低而影响换热效率。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种涡状盘式微通道换热器，该换热器内置导流挡板能够引导第二介质顺利流入第二介质通道中，减少此过程中产生的水阻，保证换热效率。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种涡状盘式微通道换热器，包括内部密封构建有介质腔室的壳体，以及设置于壳体的介质腔室内的涡旋形换热芯体；所述涡旋形换热芯体内部形成有第一介质通道，其内外端部上构建有与第一介质通道相通且伸出于所述壳体的第一介质输入管和第一介质输出管；所述涡旋形换热芯体在壳体的介质腔室内围合构建成第二介质通道，壳体上设有与第二介质通道内外端部相通的第二介质输入管和第二介质输出管；其特征在于：所述壳体内部在第二介质输入管与第二介质通道的外端部之间还设置有导流挡板，导流挡板与其临近且相对的壳体侧壁或涡旋形换热芯体外壁之间形成导流通道；导流挡板至少设置有与涡旋形换热芯体的涡旋方向相一致的弧形导流面。

本实用新型采用上述技术方案，该技术方案涉及一种涡状盘式微通道换热器，该涡状盘式微通道换热器的壳体内部设置涡旋形换热芯体，涡旋形换热芯体内部形成有第一介质通道，涡旋形换热芯体在壳体的介质腔室内围合构建成第二介质通道。在使用时，第一介质【一般为冷媒】从第一介质输入管通入第一介质通道内，经涡旋形流动后从第一介质输出管流出；第二介质【一般为冷却水】从第二介质输入管通入第二介质通道内，经涡旋形流动后从第二介质输出管流出；此过程中，第一介质与第二介质之间进行热交换，涡旋形的介质流道增加介质在换热管的流程，从而延长换热时间，提升换热效率。

在此基础上，本方案在壳体内部在第二介质输入管与第二介质通道的外端部之间还设置有导流挡板，导流挡板与其临近且相对的壳体侧壁或涡旋形换热芯体外壁之间形成导流通道。第二介质【一般为冷却水】从第二介质输入管通入后先进入导流通道内，经过导流挡板的引导进入第二介质通道内，此过程中，因导流挡板上的弧形导流面与涡旋形换热芯体的涡旋方向相一致，故第二介质在流动过程中产生了涡旋流动的趋势，从而能够顺利流入第二介质通道中，减少此过程中产生的水阻，保证换热效率。

作为优选，所述第二介质输入管设置于壳体的侧壁上，导流挡板与其临近且相对的壳体侧壁之间形成导流通道；所述导流挡板还包括与壳体侧壁相平行的直线段，弧形导流面设置于直线段的末端。该技术方案中，第二介质从第二介质输入管通入后，先进入导流挡板直线段与壳体侧壁之间的导流通道中，在末端由弧形导流面引导进入第二介质通道内。

在进一步方案中，所述壳体被构建为多边形壳体，壳体内壁的端角上设置有折流导向板。此方案在多边形壳体的端角处设置折流导向板，折流导向板可减少第二介质对于壳体内壁端角的冲击并将其引导转向，一方面减少水阻，另一方面也可促进涡旋流动的趋势。

作为优选，所述第一介质通道内的介质流动方向与第二介质通道内的介质流动方向相反；此方案中，第一介质和第二介质的流通方向相反，即对向逆流；如此可提升换热效果。

作为优选，所述涡旋形换热芯体是由多块具备热传导性能的板片密封连接，涡旋形换热芯体内部构建的第一介质通道为微通道，此方案将第二介质通道构建为微通道，提升换热效率。

作为优选，所述壳体包括仅一侧设有开口的基座，以及连接覆盖于基座上的封盖。

进一步的方案中，所述壳体的内壁上还设有沿涡旋形换热芯体径向布置的多条定位条；所述定位条沿其长度方向间隔设置有多个定位槽，涡旋形换热芯体的每一圈涡旋圈层均卡接在定位槽内。此方案中，采用多条径向布置的定位条定位涡旋形换热芯体，涡旋形换热芯体的每一圈涡旋圈层均可卡接在定位条的定位槽内，如此可确保涡旋形换热芯体在壳体内部所构建的第二介质通道，每一圈的口径基本一致，避免涡旋形换热芯体变形，进而导致第二介质通道每一圈口径不一致而产生的水阻变化问题。

综合上述结构，该涡状盘式微通道换热器具有以下优势：

1、制冷剂侧换热芯体采用微通道原理强化换热。

2、水侧换热采用涡旋紊流使水流沿着涡旋盘通道进行旋转流动，强化水侧换热。

3、制冷剂侧流动方向于水侧为反向实现逆流强化换热。

4、避免了传统的板式换热器、套管换热器水侧结冰易冻裂导致制冷剂侧进水。

5、可快速拆卸清洗。

6、结构简单、成本极低，可以实现减低生产成本提升生产效率。

附图说明

图1为涡状盘式微通道换热器的端面结构示意图。

图2为涡状盘式微通道换热器的结构爆炸图。

图3为图2的A部放大图。

图4为涡状盘式微通道换热器的内部结构立体图。

图5为涡状盘式微通道换热器的内部结构端面图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1～5所示，本实施例涉及一种涡状盘式微通道换热器，包括内部密封构建有介质腔室的壳体1，以及设置于壳体1的介质腔室内的涡旋形换热芯体2。所述涡旋形换热芯体2内部形成有第一介质通道，其内外端部上构建有与第一介质通道相通且伸出于所述壳体1的第一介质输入管21和第一介质输出管22。所述涡旋形换热芯体2在壳体1的介质腔室内围合构建成第二介质通道11，壳体1上设有与第二介质通道11内外端部相通的第二介质输入管12和第二介质输出管13。该涡状盘式微通道换热器的壳体1内部设置涡旋形换热芯体2，涡旋形换热芯体2内部形成有第一介质通道，涡旋形换热芯体2在壳体1的介质腔室内围合构建成第二介质通道11。在使用时，第一介质【一般为冷媒】从第一介质输入管21通入第一介质通道内，经涡旋形流动后从第一介质输出管22流出。第二介质【一般为冷却水】从第二介质输入管12通入第二介质通道11内，经涡旋形流动后从第二介质输出管13流出。此过程中，第一介质与第二介质之间进行热交换，涡旋形的介质流道增加介质在换热管的流程，从而延长换热时间，提升换热效率。进一步地，所述第一介质通道内的介质流动方向与第二介质通道11内的介质流动方向相反，第一介质和第二介质的流通方向相反，即对向逆流，如此可提升换热效果。

在此基础上，所述壳体1内部在第二介质输入管12与第二介质通道11的外端部之间还设置有导流挡板14，导流挡板14与其临近且相对的壳体1侧壁或涡旋形换热芯体2外壁之间形成导流通道15。导流挡板14至少设置有与涡旋形换热芯体2的涡旋方向相一致的弧形导流面141。本方案在壳体1内部在第二介质输入管12与第二介质通道11的外端部之间还设置有导流挡板14，导流挡板14与其临近且相对的壳体1侧壁或涡旋形换热芯体2外壁之间形成导流通道15。第二介质【一般为冷却水】从第二介质输入管12通入后先进入导流通道15内，经过导流挡板14的引导进入第二介质通道11内，此过程中，因导流挡板14上的弧形导流面141与涡旋形换热芯体2的涡旋方向相一致，故第二介质在流动过程中产生了涡旋流动的趋势，从而能够顺利流入第二介质通道11中，减少此过程中产生的水阻，保证换热效率。具体如图4和5所示，所述第二介质输入管12设置于壳体1的侧壁上，导流挡板14与其临近且相对的壳体1侧壁之间形成导流通道15。所述导流挡板14还包括与壳体1侧壁相平行的直线段142，弧形导流面141设置于直线段142的末端。该技术方案中，第二介质从第二介质输入管12通入后，先进入导流挡板14直线段142与壳体1侧壁之间的导流通道15中，在末端由弧形导流面141引导进入第二介质通道11内。

如图5所示的进一步方案中，所述壳体1被构建为多边形壳体1，图中所示为矩形体。壳体1包括仅一侧设有开口的基座101，以及连接覆盖于基座101上的封盖102。在进一步方案中，所述壳体1内壁的端角上设置有折流导向板16。此方案在多边形壳体1的端角处设置折流导向板16，折流导向板16可减少第二介质对于壳体1内壁端角的冲击并将其引导转向，一方面减少水阻，另一方面也可促进涡旋流动的趋势。另外，所述涡旋形换热芯体2是由多块具备热传导性能的板片密封连接，涡旋形换热芯体2内部构建的第一介质通道为微通道，此方案将第二介质通道11构建为微通道，提升换热效率。

进一步如图2和3所示的方案中，所述壳体1的内壁上还设有沿涡旋形换热芯体2径向布置的多条定位条3。所述定位条3沿其长度方向间隔设置有多个定位槽31，涡旋形换热芯体2的每一圈涡旋圈层均卡接在定位槽31内。此方案中，采用多条径向布置的定位条3定位涡旋形换热芯体2，涡旋形换热芯体2的每一圈涡旋圈层均可卡接在定位条3的定位槽31内，如此可确保涡旋形换热芯体2在壳体1内部所构建的第二介质通道11，每一圈的口径基本一致，避免涡旋形换热芯体2变形，进而导致第二介质通道11每一圈口径不一致而产生的水阻变化问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种涡状盘式微通道换热器，包括内部密封构建有介质腔室的壳体(1)，以及设置于壳体(1)的介质腔室内的涡旋形换热芯体(2)；所述涡旋形换热芯体(2)内部形成有第一介质通道，其内外端部上构建有与第一介质通道相通且伸出于所述壳体(1)的第一介质输入管(21)和第一介质输出管(22)；所述涡旋形换热芯体(2)在壳体(1)的介质腔室内围合构建成第二介质通道(11)，壳体(1)上设有与第二介质通道(11)内外端部相通的第二介质输入管(12)和第二介质输出管(13)；其特征在于：所述壳体(1)内部在第二介质输入管(12)与第二介质通道(11)的外端部之间还设置有导流挡板(14)，导流挡板(14)与其临近且相对的壳体(1)侧壁或涡旋形换热芯体(2)外壁之间形成导流通道(15)；导流挡板(14)至少设置有与涡旋形换热芯体(2)的涡旋方向相一致的弧形导流面(141)。

2.根据权利要求1所述的一种涡状盘式微通道换热器，其特征在于：所述第二介质输入管(12)设置于壳体(1)的侧壁上，导流挡板(14)与其临近且相对的壳体(1)侧壁之间形成导流通道(15)；所述导流挡板(14)还包括与壳体(1)侧壁相平行的直线段(142)，弧形导流面(141)设置于直线段(142)的末端。

3.根据权利要求2所述的一种涡状盘式微通道换热器，其特征在于：所述壳体(1)被构建为多边形壳体(1)，壳体(1)内壁的端角上设置有折流导向板(16)。

4.根据权利要求1所述的一种涡状盘式微通道换热器，其特征在于：所述第一介质通道内的介质流动方向与第二介质通道(11)内的介质流动方向相反。

5.根据权利要求1所述的一种涡状盘式微通道换热器，其特征在于：所述涡旋形换热芯体(2)是由多块具备热传导性能的板片密封连接，涡旋形换热芯体(2)内部构建的第一介质通道为微通道。

6.根据权利要求1所述的一种涡状盘式微通道换热器，其特征在于：所述壳体(1)包括仅一侧设有开口的基座(101)，以及连接覆盖于基座(101)上的封盖(102)。

7.根据权利要求1所述的一种涡状盘式微通道换热器，其特征在于：所述壳体(1)的内壁上还设有沿涡旋形换热芯体(2)径向布置的多条定位条(3)；所述定位条(3)沿其长度方向间隔设置有多个定位槽(31)，涡旋形换热芯体(2)的每一圈涡旋圈层均卡接在定位槽(31)内。

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