CN220541812U - 一种耐高压换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种耐高压换热器，包括壳体与芯体主体，芯体主体密封安装于壳体内，芯体主体上端部设有从壳体顶部开孔内伸出的接口压板，在接口压板上设有竖向进气通孔和竖向出气通孔；壳体上远离其顶部开孔的一端两侧设置有向上伸出并与壳体内腔连通的接口管，分别为冷却液进口和冷却液出口；芯体主体为整体钎焊结构，包括左气室、右气室、连接左右两气室的两列管翅单元；左气室和右气室均采用多层板实心组合结构，在左气室内和右气室内均设有冷媒流道，使通过接口压板上的进气通孔进入到左气室内的冷媒在左气室和右气室之间先后在两列管翅单元内经过一次往返后，通过接口压板上的出气通孔输出。本耐高压换热器承压能力强、且换热效率高。

Description

一种耐高压换热器

技术领域

本实用新型属于换热器技术领域，特别涉及一种耐高压换热器。

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换热器节能设备，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。

换热器作为热管理系统中必不可缺少的零部件，越来越受传统结构限制，逐渐不能满足日益发展的需求。当产品承压较大时，传统换热器结构强度不足，极易被胀裂分离，导致产品泄漏。传统的换热器结构已经越来越不能满足换热器的发展需求，急需一款能够耐高压、结构简单的换热器。

实用新型内容

本实用新型的目的是在于克服现有技术的不足之处，提供一种结构简单、可提高换热效率的换热器用耐高压气室结构及耐高压换热器。

本实用新型的上述目的通过如下技术方案来实现：

一种耐高压换热器，其特征在于：包括壳体与芯体主体，所述芯体主体密封安装于壳体内，所述芯体主体上端部设置有从壳体顶部开孔内伸出的接口压板，在接口压板上设置有竖向进气通孔和竖向出气通孔；壳体上远离其顶部开孔的一端两侧设置有向上伸出并与壳体内腔连通的接口管，分别为冷却液进口和冷却液出口；

所述芯体主体为整体钎焊结构，包括左气室、右气室、连接左右两气室的两列管翅单元及所述接口压板；所述左气室和右气室均采用多层板实心组合结构，在左气室内和右气室内均设置有冷媒流道，使通过接口压板上的进气通孔进入到左气室内的冷媒在左气室和右气室之间先后在两列管翅单元内经过一次往返后，通过接口压板上的出气通孔输出。

进一步：所述壳体由上壳体和下壳体构成，所述下壳体为板座式结构，所述上壳体为壳罩式结构，所述上壳体的下端部与设置在下壳体上端的一圈插槽形成插装连接，并通过胶粘接固定；所述壳体上的开口设置在上壳体的顶部，其形状为方形开孔。

进一步的：所述左气室包括左主片、左加强板、左流道板、左气室盖板、上堵板和下堵板；所述左主片的前后两端设置有外翻边，所述左加强板、左流道板及左气室盖板均以面接触的方式由内至外依次插装于左主片的两端外翻边围成的空间内；所述上堵板安装在左主片的两端外翻边内并与左加强板、左流道板及左气室盖板的上端面接触；所述接口压板设置于上堵板的上方；所述下堵板安装在左主片的两端外翻边内并与左加强板、左流道板及左气室盖板的下端面接触；

在左主片上设置有前后两列通过竖向分隔带分割开的扁管插孔，该两列扁管插孔分别与两列管翅单元的扁管左端插装配合；所述左加强板和左流道板结构相同，在左加强板上和左流道板上均设置有上下排布的横向流道，左加强板上和左流道板上的上下排布的横向流道分为上流道区、中流道区和下流道区，所述中流道区为前后连通的流道区，所述上流道区和下流道区在对应于左主片上的竖向分隔带的位置均设置有竖向分隔带，将上流道区和下流道区分隔为进气侧流道区和出气侧流道区；在上堵板上对应于接口板上的竖向进气通孔和出气通孔的位置分别设置有进气过孔和出气过孔，在左气室盖板的内侧对应于上堵板上的进气过孔和出气过孔的位置分布设置有进气通道和出气通道；所述进气通道由与左气室盖板的内侧面连通的上进气通道段和下进气通道段及连接上下进气通道段的连通孔段构成，所述上进气通道段和下进气通道段分别与上流道区的进气侧流道区及下流道区的进气侧流道区对应连通；所述出气通道由与左气室盖板的内侧面连通的上出气通道段和下出气通道段及连接上下出气通道段的连通孔段构成，所述上出气通道段和下出气通道段分别与上流道区的出气侧流道区及下流道区的出气侧流道区对应连通。

更进一步的：所述右气室包括右主片、至少一层右加强板、右流道板、右气室盖板；所述右主片的前后两端设置有外翻边，所述左加强板、左流道板及左气室盖板均以面接触的方式由内至外依次插装于左主片的两端外翻边围成的空间内；

在右主片上设置有前后两列通过竖向分隔带分割开的扁管插孔，右主片上的两列扁管插孔分别与两列管翅单元的扁管右端插装配合；每层所述右加强板上均设置有上下排布的横向流道，右加强板上的横向流道的中部位置设置有竖向分隔带，该竖向分隔带的一侧为进气侧流道区，另一侧为出气侧流道区，右加强板上的进气侧流道区与左加强板上的进气侧流道区对正，右加强板上的出气侧流道区与左加强板上的出气侧流道区对正。所述右流道板上设置有均布排列的竖向流道，右流道板上竖向流道的面积覆盖两列管翅单元的右端的流通面积。

进一步的：还包括流道挡板，流道挡板插在两列管翅单元之间，流道挡板的上端与设置在上壳体内顶上的插槽形成插装配合，流道挡板的下端与设置在下壳体内的插槽形成插装配合，流道挡板的右端与右主片的内侧面设置竖向分隔带的部位接触，流道挡板的左端与左主片的内侧面设置竖向分隔带的部位接触，在流道挡板的左端中部设置供冷却液通过的缺口。

本实用新型具有的优点和积极效果：

1、本实用新型换热器的芯体主体采用一体钎焊结构，且两端气室采用多层板实心结构，达到了较高的强度高，能够承受3～40MPa压力，满足客户不断提高的耐压要求。

2、本实用新型换热器将芯体主体置于封闭的壳体内，在壳体的内腔中位于芯体的外部流通冷却液，冷却液与芯体的管翅单元的充分接触，具有整体结构紧凑，体积小，换热效率高的优点。

3、本实用新型芯体可设置成多层流道结构，可根据加强板、流道板结构调整，提升了换热效率。

附图说明

图1是本实用新型耐高压换热器的整体外观示意图；

图2是本实用新型耐高压换热器的芯体主体的整体外观图；

图3是本实用新型耐高压换热器的芯体主体的立体分解图；

图4是本实用新型耐高压换热器的进气侧和出气侧标示示意图；

图5是本实用新型冷媒介质在进气侧的流动示意图；

图6是本实用新型冷媒介质在出气侧的流动示意图。

具体实施方式

以下结合附图并通过实施例对本实用新型的结构作进一步说明。需要说明的是本实施例是叙述性的，而不是限定性的。

一种耐高压换热器，请参见图1-6，其发明点为：主要包括壳体与芯体主体，其中芯体主体采用管翅式装配结构，外部采用塑料壳体包裹芯体，该芯体结构散热管部分流通冷媒，塑料壳体与芯体翅片之间流通冷却液，从而达到换热的目的。具体结构如下：

所述壳体包括上壳体2和下壳体5，两壳体上下固定连接，内部形成芯体安装腔。所述上壳体和下壳体均为注塑件，所述下壳体为上端设置有一圈插槽的板座式结构，用于与上壳体的下端部插装紧固配合，在下壳体上位于插槽的外围设置有螺钉穿装孔，用于穿装螺钉，实现将耐高压换热器固定在车内的设定安装座上。所述上壳体为壳罩式结构，在上壳体的顶部靠近一端的位置设置有方形开孔，该方形开孔用于与芯体的接口压板形成密封式插装配合，实现芯体的接口压板的上部从壳体内伸出。在上壳体的顶部靠近另一端的两侧位置各设置有一向上伸出的接口管，两侧的接口管均与芯体安装腔连通，两侧的接口管分别为冷却液进口4和冷却液出口3，分别与外设的冷却液输入管路和冷却液输出管路连接。

所述芯体主体包括左气室10、右气室9、连接左右两气室的两列管翅单元和接口压板1，整体为钎焊一体成型结构。

所述左气室包括左主片10.1、左加强板10.2、左流道板10.3、左气室盖板10.4、上堵板10.5和下堵板10.6；所述左主片起到连接两列管翅单元的扁管左端与左气室的其他零部件的作用，其采用前后两端设置有外翻边的板体结构，所述左加强板、左流道板及左气室盖板均以面接触的方式由内至外依次插装于左主片的两端外翻边围成的空间内。所述左加强板、左流道板及左气室盖板呈等高设置，且三者的高度小于左主片的高度，这样保证了在左加强板、左流道板及左气室盖板安装到左主片内后，使左主片上端留出安装上堵板及连接接口压板的空间，同时使左主片的下端留出安装下堵板的空间。所述上堵板安装在左主片的两端外翻边内，并与左加强板、左流道板及左气室盖板的上端面接触，所述接口压板设置于上堵板的上方；所述下堵板安装在左主片的两端外翻边内，并与左加强板、左流道板及左气室盖板的下端面接触。

上述左主片的两端翻边的内侧面上、左加强板和左流道板的内外侧面上、左气室盖板的内侧面上、上堵板的所有外露面上及下堵板的上端面上等均涂覆有钎焊料层，保证了在进行芯体主体钎焊时，左气室形成实心一体焊接结构。为实现与两列管翅的连通及冷媒在左气室内的顺利流动，左气室的流道结构设计如下：

在左主片上设置有前后两列通过竖向分隔带分割开的扁管插孔，该两列扁管插孔分别与两列管翅单元的扁管左端插装配合。所述左加强板和左流道板结构相同，在左加强板上和左流道板上均设置有上下排布的横向流道，该上下排布的横向流道的数量及位置与左主片上的两列管翅单元的上下排布的扁管的数量及位置分别对应，另外，左加强板上和左流道板上的上下排布的横向流道分为上流道区、中流道区和下流道区，所述中流道区为前后连通的流道区，所述上流道区和下流道区在对应于左主片上的竖向分隔带的位置也均设置有竖向分隔带，将上流道区和下流道区分隔为进气侧流道区和出气侧流道区。在接口压板设置有竖向进气通孔和出气通孔，在上堵板上对应于接口板上的竖向进气通孔和出气通孔的位置分别设置有进气过孔和出气过孔，在左气室盖板的内侧对应于上堵板上的进气过孔和出气过孔的位置分布设置有进气通道和出气通道。所述进气通道由与左气室盖板的内侧面连通的上进气通道段和下进气通道段及连接上下进气通道段的连通孔段构成，所述上进气通道段和下进气通道段分别与上流道区的进气侧流道区及下流道区的进气侧流道区对应连通。所述出气通道由与左气室盖板的内侧面连通的上出气通道段和下出气通道段及连接上下进气通道段的连通孔段构成，所述上出气通道段和下出气通道段分别与上流道区的出气侧流道区及下流道区的出气侧流道区对应连通。

所述右气室包括右主片9.1、至少一层右加强板9.2(附图中为两层右加强板)、右流道板9.3、右气室盖板9.4构成。所述右主片起到连接两列管翅单元的扁管右端与右气室的其他零部件的作用，其采用前后两端设置有外翻边的板体结构，所述左加强板、左流道板及左气室盖板均以面接触的方式由内之外依次插装于左主片的两端外翻边围成的空间内。且所述左加强板、左流道板及左气室盖板均与右主片呈等高设置。

上述由主片的两端翻边的内侧面上、每层加强板和左流道板的内外侧面上、左气室盖板的内侧面上均涂覆有钎焊料层，保证了在进行芯体主体钎焊时，由气室形成实心一体焊接结构。为实现与两列管翅的连通及冷媒在右气室内的顺利流动，由气室的流道结构设计如下：

在右主片上设置有前后两列通过竖向分隔带分割开的扁管插孔，该两列扁管插孔分别与两列管翅单元的扁管右端插装配合。所述每层右加强板上均设置有上下排布的横向流道，横向流道的数量及位置与右主片上的扁管插孔的数量和位置一一对应，具体的，右加强板上的横向流道的中部位置也设置有竖向分隔带，该竖向分隔带的一侧为进气侧流道区，另一侧与出气侧流道区，右加强板上的进气侧流道区与左加强板上的进气侧流道区对正，右加强板上的出气侧流道区与左加强板上的出气侧流道区对正。所述右流道板上设置有均布排列的竖向流道，右流道板上竖向流道的面积应覆盖两列管翅单元的右端的流通面积。

所述两列管翅单元均采用散热扁管6与翅片7的组合结构，散热扁管优选但不限于采用微通道扁管，每列的管翅单元的扁管上下排布，扁管之间设置翅片。

除上述结构外，还包括流道挡板8，所述流道挡板采用塑料板，流道挡板插在两列管翅单元之间，流道挡板的上端与设置在上壳体内顶上的插槽形成插装配合，流道挡板的下端与设置在下壳体内的插形成插装配合，流道挡板的右端与右主片的内侧面设置竖向分隔带的部位接触，流道挡板的左端与左主片的内侧面设置竖向分隔带的部位接触。为实现冷却液从流道挡板的一侧流向另一侧，在流道挡板的左端中部设置缺口，通过缺口实现冷却液从流道挡板一侧流向另一侧。

本耐高压换热器的制造方法：

先组装构成芯体主体的左气室、右气室、两列管翅单元及接口压板，将组装结构置于钎焊炉中钎焊为一体结构，然后倒置组装芯体和上壳体，在芯体的接口压板上靠近下端的部位设置有安装密封圈的环槽，在该环槽内安装密封圈，通过密封圈11使接口压板与上壳体的方形开孔形成密封接触，然后将流道挡板插入到两列管翅单元之间，使流道挡板的上端与上壳体上的插槽插装配合，然后将上述组装结构与下壳体配合，下壳体上的一圈环槽与上壳体的下端插装紧固，同时设置在下壳体上一圈环槽内的气室定位部与左、右气室的下端也形成插装紧固配合，从而完成了整个耐高压换热器的生产过程。

本耐高压换热器的工作原理：

冷媒流道：

冷媒流道根据结构分为进气侧和出气侧如图4，其中进气侧分为进口流层与返回流层，如图5，进口流层与返回流层各占进气侧50％流层；出气侧分为横流层与出口流层，如图6，横流层与出口流层各占出气侧50％流层。

冷媒通过接口压板进气口进入进气侧进口流层，之后进入右气室，经返回流层后回到左气室中，在气室中横向流到出气侧横流层，再由出气侧横流层流到出气侧出口流层，最终从接口压板出气口流出。

冷却液流道：

冷却液通过上壳体上的冷却液进口进入到壳体内，在芯体出气侧翅片内流通，通过流道挡板左端的缺口位置进入到芯体进气侧翅片内流通，形成S型流道，最终从上壳体上的冷却液出口流出。

管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神范围内，各种替换、变化和修改都是可以的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (5)

1.一种耐高压换热器，其特征在于：包括壳体与芯体主体，所述芯体主体密封安装于壳体内，所述芯体主体上端部设置有从壳体顶部开孔内伸出的接口压板，在接口压板上设置有竖向进气通孔和竖向出气通孔；壳体上远离其顶部开孔的一端两侧设置有向上伸出并与壳体内腔连通的接口管，分别为冷却液进口和冷却液出口；

所述芯体主体为整体钎焊结构，包括左气室、右气室、连接左右两气室的两列管翅单元及所述接口压板；所述左气室和右气室均采用多层板实心组合结构，在左气室内和右气室内均设置有冷媒流道，使通过接口压板上的进气通孔进入到左气室内的冷媒在左气室和右气室之间先后在两列管翅单元内经过一次往返后，通过接口压板上的出气通孔输出。

2.根据权利要求1所述的耐高压换热器，其特征在于：所述壳体由上壳体和下壳体构成，所述下壳体为板座式结构，所述上壳体为壳罩式结构，所述上壳体的下端部与设置在下壳体上端的一圈插槽形成插装连接，并通过胶粘接固定；所述壳体上的开口设置在上壳体的顶部，其形状为方形开孔。

3.根据权利要求1所述的耐高压换热器，其特征在于：所述左气室包括左主片、左加强板、左流道板、左气室盖板、上堵板和下堵板；所述左主片的前后两端设置有外翻边，所述左加强板、左流道板及左气室盖板均以面接触的方式由内至外依次插装于左主片的两端外翻边围成的空间内；所述上堵板安装在左主片的两端外翻边内并与左加强板、左流道板及左气室盖板的上端面接触；所述接口压板设置于上堵板的上方；所述下堵板安装在左主片的两端外翻边内并与左加强板、左流道板及左气室盖板的下端面接触；

在左主片上设置有前后两列通过竖向分隔带分割开的扁管插孔，该两列扁管插孔分别与两列管翅单元的扁管左端插装配合；所述左加强板和左流道板结构相同，在左加强板上和左流道板上均设置有上下排布的横向流道，左加强板上和左流道板上的上下排布的横向流道分为上流道区、中流道区和下流道区，所述中流道区为前后连通的流道区，所述上流道区和下流道区在对应于左主片上的竖向分隔带的位置均设置有竖向分隔带，将上流道区和下流道区分隔为进气侧流道区和出气侧流道区；在上堵板上对应于接口板上的竖向进气通孔和出气通孔的位置分别设置有进气过孔和出气过孔，在左气室盖板的内侧对应于上堵板上的进气过孔和出气过孔的位置分布设置有进气通道和出气通道；所述进气通道由与左气室盖板的内侧面连通的上进气通道段和下进气通道段及连接上下进气通道段的连通孔段构成，所述上进气通道段和下进气通道段分别与上流道区的进气侧流道区及下流道区的进气侧流道区对应连通；所述出气通道由与左气室盖板的内侧面连通的上出气通道段和下出气通道段及连接上下出气通道段的连通孔段构成，所述上出气通道段和下出气通道段分别与上流道区的出气侧流道区及下流道区的出气侧流道区对应连通。

4.根据权利要求3所述的耐高压换热器，其特征在于：所述右气室包括右主片、至少一层右加强板、右流道板、右气室盖板；所述右主片的前后两端设置有外翻边，所述左加强板、左流道板及左气室盖板均以面接触的方式由内至外依次插装于左主片的两端外翻边围成的空间内；

在右主片上设置有前后两列通过竖向分隔带分割开的扁管插孔，右主片上的两列扁管插孔分别与两列管翅单元的扁管右端插装配合；每层所述右加强板上均设置有上下排布的横向流道，右加强板上的横向流道的中部位置设置有竖向分隔带，该竖向分隔带的一侧为进气侧流道区，另一侧为出气侧流道区，右加强板上的进气侧流道区与左加强板上的进气侧流道区对正，右加强板上的出气侧流道区与左加强板上的出气侧流道区对正；所述右流道板上设置有均布排列的竖向流道，右流道板上竖向流道的面积覆盖两列管翅单元的右端的流通面积。

5.根据权利要求4所述的耐高压换热器，其特征在于：还包括流道挡板，流道挡板插在两列管翅单元之间，流道挡板的上端与设置在上壳体内顶上的插槽形成插装配合，流道挡板的下端与设置在下壳体内的插槽形成插装配合，流道挡板的右端与右主片的内侧面设置竖向分隔带的部位接触，流道挡板的左端与左主片的内侧面设置竖向分隔带的部位接触，在流道挡板的左端中部设置供冷却液通过的缺口。