換熱板和板式換熱器的製作方法
2023-05-28 14:57:21
專利名稱：換熱板和板式換熱器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種換熱板，尤其涉及一種用於製冷系統蒸發器的換熱板。
本發明還涉及一種板式換熱器，尤其涉及一種用作製冷系統蒸發器的板式換熱器。
背景技術：
板式換熱器經常用作製冷系統中循環製冷劑的蒸發器。這種用作蒸發器的板式換熱器在使用過程中，經常會遇到製冷劑在進入換熱器進入進口通道後不能均勻分配到換熱板之間的各蒸發流道的問題，這導致換熱器的某些部分不能被有效利用，同時還會使換熱器某些部分因製冷劑分配不均勻而產生換熱板變形。例如，在板式換熱器是由較多換熱板形成較厚換熱板芯組時，帶有一定壓力的製冷劑通常會更多地流至換熱器遠離進口的一端，而靠近製冷劑進口一端的各蒸發流道只有少量的製冷劑流入。這使靠近製冷劑進口一端的各蒸發流道中的少量製冷劑被過熱蒸發，而遠離製冷劑進口一端的各蒸發流道中有較多製冷劑，使得該部位的換熱增大，導致換熱器的換熟板芯出現溫差，嚴重時可導致換熱板變形，使換熱器無法正常使用。
為解決上述問題，CN1145778C專利文獻提供了一種板式換熱器。該換熱器包括一疊層換熱板，在各換熱板的製冷劑進口附近設置了另外的孔口，當換熱板疊靠在一起時，這些孔口構成通過換熱板層的分配通道；同時在各換熱板的製冷劑進口附近還另外設置了通口或凹槽，以使分配通道分別與製冷劑進口通道和蒸發流道形成有節流的連通。該板式換熱器通過在換熱板的製冷劑進口附近設置了分配孔口和連通孔或連通槽，使得當製冷劑在進入進口通道時，要流過進口通道和分配通道之間的第一連通通道，使製冷劑產生第一次壓力降和部分蒸發，然後在流經第二連通通道、進入蒸發流道之前，製冷劑在分配通道中承受壓力相等，因此製冷劑會均勻地分配至各蒸發流道，從而使換熱器獲得有效的使用。具有上述結構的換熱板所組裝成的板式換熱器，能夠較好地實現製冷劑在蒸發通道中的均勻分配，保證換熱器的穩定工作。但是其要求的裝配精度大大提高，增加了產品成本。
此外，CN1087981C專利文獻為了有效地獲得針對不同種類製冷劑的最佳壓力降，提出了一種可用於在板式換熱器的分配通道中獲得各種壓力降的換熱板。其主要技術方案是，其所述的板式換熱器的分配通道是由在各換熱板製冷劑進口孔口附近壓製出的通道部分，如條狀槽或凹凸花紋，所限定的，該分配通道一直延伸到換熱板傳熱部分或其附近；同時用不同類型的衝制工具來衝制不同類型的換熱板製冷劑進口孔口，如不同直徑的圓形孔或非圓形孔，來獲得不同長度尺寸的分配通道，從而在上述分配通道中獲得不同的壓力降。該技術方案強調，為了使製冷劑在其蒸發通道均勻分配，組成換熱器的換熱板應當至少包括兩種不同類型，使分配通道沿製冷劑進口通道有不同尺寸。該技術方案同樣要求有較高精度的裝配，且因其單個地適配進行換熱板加工，其加工成本也相應增加。
換熱板作為板式換熱器的核心元件，其相應的形式和構造，通常要求達到換熱效率高同時流通阻力低、承壓能力大的技術目的，而換熱板角孔處是承壓的薄弱區域，因此，對於此處開孔或設置槽道，應當進行綜合考慮和設計。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種加工及裝配簡單，且同時能夠基本實現製冷劑在其蒸發通道均勻分配的換熱板和板式換熱器。
本發明所述的換熱板，包括製冷劑進口孔口，所述孔口為橢圓形孔口，在該孔口邊緣處設置有弦長不大於所述橢圓形孔口長徑的弧形凹面部分；弧形凹面部分通過一傾斜環面向製冷劑進口孔口四周的第一密封區過渡；所述製冷劑進口孔口的邊緣不超出第一密封區邊界；在將上述兩塊換熱板緊靠在一起時，所述弧形凹面部分緊靠在一起，所述製冷劑進口孔口在弧形凹面部分至少一側形成豁口；當多組換熱板組裝在一起時，這些豁口構成沿製冷劑進口通道排列的分配通道口。
與CN1087981C文獻所披露的換熱板相比，本發明所述的換熱板不需要另外地壓制通道部分來形成分配通道，僅通過開設橢圓形的製冷劑進口孔口和弧形凹面部分配合形成分配通道，因此加工裝配簡單；另外，在可以實現製冷劑在進入進口通道後較均勻分配到各蒸發流道，減少較大換熱溫差出現的同時，不影響換熱板角孔處的承壓能力。
為了更方便於加工，上述換熱板所述的弧形凹面部分可以通過壓制與橢圓形的製冷劑進口孔口同圓心的圓形凹面來形成，該圓形凹面的直徑應當小於橢圓形孔口的長徑，由此製冷劑進口孔口在弧形凹面部分的相對兩側形成豁口。
為了進一步提高換熱板的使用效率，上述換熱板所述的橢圓形孔口可以沿換熱板橫向設置，如此形成的兩個腰形豁口朝向換熱板邊緣處的死角。製冷劑由此方向導入，可充分利用換熱板的傳熱區。
當然，基於不同製冷劑的特性，本發明所述的換熱板也可以只在弧形凹面部分的一側形成一個豁口，這同樣能夠獲得一定的均勻分配製冷劑的技術效果。
本發明所述的換熱板，可以用以下製造方法獲得先壓制板型，其中包括壓制弧形凹面，然後衝制包括橢圓形製冷劑孔口在內的各孔口。所述弧形凹面可以通過壓制與橢圓形製冷劑孔口同圓心或偏離該圓心的圓形凹面來獲得，該該圓形凹面的直徑應當小於橢圓形孔口的長徑。
本發明所述的板式換熱器，由上述換熱板組成。當製冷劑通過製冷劑進口通道時，經由豁口形成的分配通道口，經過製冷劑進口通道四周的第一密封區各換熱板組之間形成的無阻礙的流通道，又重新混合進入中央傳熱區各蒸發流道；此時各蒸發流道中的製冷劑壓力相對均勻，流量均等，實現了製冷劑在各蒸發流道的均勻分配，保證穩定的蒸發效率和換熱器的正常使用。
現結合附圖，對本發明進行進一步說明圖1是本發明所述換熱板的角部結構示意圖；圖2是沿圖1A-A向的剖視圖。
具體實施例方式
如圖1及圖2所示，本發明所述的換熱板，其製冷劑進口孔口1呈橢圓形，在該孔口1邊緣處設置有與該孔口同圓心的直徑不大於所述橢圓形孔口長徑的弧形凹面部分2；弧形凹面部分2通過傾斜環面3向製冷劑進口孔口四周的第一密封區4過渡；孔口1的邊緣不超出第一密封區4的邊界5。在將上述兩塊換熱板緊靠在一起時，所述的弧形凹面部分2緊靠在一起，所述孔口1在弧形凹面部分2兩側形成腰形豁口6。當多組換熱板組裝在一起時，這些腰形豁口3構成沿製冷劑進口通道排列的分配通道口.7。
如圖2所示，本發明所述板式換熱器，由本發明所述的換熱板組成。當製冷劑通過製冷劑進口通道時，經由腰形豁口6形成的分配通道口7，從兩個不同方向進入在第一密封區4，各換熱板組之間形成製冷劑進口通道四周無阻礙的流通道8後，又重新混合進入中央傳熱區的各蒸發流道。此時各蒸發流道中的製冷劑壓力相對均勻，流量均等，實現了製冷劑在各蒸發流道的均勻分配，保證換熱器穩定的蒸發效率和的正常使用。
權利要求
1.一種換熱板，包括製冷劑進口孔口，其特徵在於所述製冷劑進口孔口為橢圓形孔口，在該孔口邊緣處設置有弦長不大於所述橢圓形孔口長徑的弧形凹面部分；弧形凹面部分通過一傾斜環面向製冷劑進口孔口四周的第一密封區過渡；所述製冷劑進口孔口的邊緣不超出第一密封區邊界；在將上述兩塊換熱板緊靠在一起時，所述弧形凹面部分緊靠在一起，所述製冷劑進口孔口在弧形凹面部分至少一側形成豁口；當多組換熱板組裝在一起時，這些豁口構成沿製冷劑進口通道排列的分配通道口。
2.如權利要求1所述的換熱板，其特徵在於所述的弧形凹面部分通過壓制與製冷劑進口孔口同圓心的圓形凹面來形成，該圓形凹面的直徑小於製冷劑進口孔口的長徑；所述製冷劑進口孔口在弧形凹面部分的相對兩側形成豁口。
3.如權利要求2所述的換熱板，其特徵在於所述的橢圓形孔口沿橫向設置。
4.一種板式換熱器，由若干個換熱板組成，其特徵在於所述換熱板為如權利要求1、2或3所述的換熱板。
全文摘要
本發明提供了一種應用於製冷系統蒸發器的換熱板和由該類換熱板組裝的板式換熱器。該類換熱板，包括製冷劑進口孔口，所述孔口為橢圓形孔口，在該孔口邊緣處設置有弧形凹面部分；弧形凹面部分通過一傾斜環面向製冷劑進口孔口四周的第一密封區過渡；所述製冷劑進口孔口的邊緣不超出第一密封區邊界。在將上述兩塊換熱板緊靠在一起時，所述的沿製冷劑進口孔口邊緣的弧形凹面部分緊靠在一起，所述橢圓形孔口在弧形凹面部分至少一側形成豁口。當多組換熱板組裝在一起時，這些腰形豁口構成沿製冷劑進口通道排列的分配通道口。本發明所述的換熱板僅通過開設橢圓形的製冷劑進口孔口和弧形凹面部分配合形成分配通道，因此加工及裝配簡單。由該類換熱板組裝的板式換熱器，可以基本實現製冷劑在各蒸發流道的均勻分配，保證穩定的蒸發效率和設備的正常使用。
文檔編號F25B39/00GK1963373SQ20061009820
公開日2007年5月16日 申請日期2006年12月4日 優先權日2006年12月4日
發明者鄭玉平 申請人:江蘇唯益換熱器有限公司