帶節流裝置的板式換熱器的製作方法

2023-10-05 18:04:34 5

專利名稱：帶節流裝置的板式換熱器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種熱交換裝置，尤其是涉及一種帶節流裝置的板式換熱器。板式換熱器是最高效的熱交換裝置。每臺板式換熱器間隔板的相鄰側一般是不同工質的換熱流道，用於將製冷工質工作時熱量或冷量交換出來。在製冷劑進入換熱流道的過程中，比較難以解決的是製冷劑並不能均勻地進入各個第一流體流道，從而造成有些第一流體流道的換熱面積沒有充分利用而浪費，使得板式換熱器換熱效率低下，造成能源浪費。為避免這一問題，以往專利也提出了一些方法，以相鄰相向的換熱板中設置一節流裝置，此裝置可以包括一個環或一個墊圈，環或墊圈上開有分配孔。由於分配孔的設置位置、方向跟換熱器的換熱性能密切相關，所以此節流裝置必須準確安裝。但在實際使用中此節流裝置安裝固定很不方便，在批量生產過程中節流裝置容易移位，造成板式換熱器報廢。 同時單獨的環或墊圈已被證明是很昂貴的。

發明內容
本發明的目的在於克服過去已知的板式換熱器的上述缺點，並獲得安裝固定比較簡易、製造費用較低、適合批量生產的帶節流裝置的板式換熱器。本發明的技術方案是
方案一一種帶節流裝置的板式換熱器，包括換熱板組，所述換熱板組由若干片第一換熱板和若干片第二換熱板依次間隔疊層構成，換熱板組設有兩路以上工質流體進、出口通道，在第一換熱板與第二換熱板之間設有流過第一流體的第一流體流道，在第二換熱板與第一換熱板之間設有流過第二流體的第二流體流道，所述第一換熱板沿入口孔方向延伸出至少一個環形下凹面，在第一換熱板與第二換熱板形成的第一流體流道入口孔周圍安裝有連接裝置，連接裝置沿入口孔方向延伸出至少一個環形上凸面，連接裝置的環形上凸面與第一換熱板的環形下凹面相貼，形成第一密封面，連接裝置的下底面與第二換熱板相貼，形成第二密封面，此第一密封面和第二密封面將所述進口通道與第一流體流道隔開，同時，在第一換熱板的環形下凹面上至少開有一個凹槽，此凹槽與連接裝置的環形上凸面一起形成節流孔，進口通道與每層的第一流體流道通過節流孔相互連通，此節流孔具有較小的截面積，從而限制第一流體的流入，使其在進口通道的長度方向均布，即進入進口通道的製冷劑只能通過節流孔進入第一流體流道，由此，進入進口通道的第一流體被均勻地分配進入第一流體流道，提高了換熱器的換熱效率。在第二換熱板的入口孔周圍設有將連接裝置定位的固定結構。使連接裝置在生產過程中不會移動。使連接裝置能準確定位並固定，避免在焊接過程中偏離其位置。方案二 一種帶節流裝置的板式換熱器，包括換熱板組，所述換熱板組由若干片第一換熱板和若干片第二換熱板依次間隔疊層構成，換熱板組設有兩路以上工質流體進、出口通道，在第一換熱板與第二換熱板之間設有流過第一流體的第一流體流道，在第二換熱板與第一換熱板之間設有流過第二流體的第二流體流道，所述第二換熱板沿入口孔方向延伸出至少一個環形上凸面，在第一換熱板與第二換熱板形成的第一流體流道入口孔周圍安裝有連接裝置，連接裝置沿入口孔方向延伸出至少一個環形下凹面，連接裝置的環形下凹面與第二換熱板的環形上凸面相貼合，形成第一密封面，連接裝置的上底面與第一換熱板相貼，形成第二密封面，此第一密封面和第二密封面將所述進口通道與第一流體流道隔開， 同時，在第二換熱板的環形上凸面上設有至少一個凹槽，此凹槽與連接裝置的環形下凹面一起形成節流孔，進口通道與每層的第一流體流道通過節流孔相互連通，在第一換熱板的入口孔周圍設有將連接裝置定位的固定結構。本發明的有益效果是
本發明通過在第一換熱板的環形下凹面上至少開有一個凹槽，此凹槽與連接裝置的環形上凸面一起形成節流孔，或在第二換熱板的環形上凸面上設有至少一個凹槽，此凹槽與連接裝置的環形下凹面一起形成節流孔，而連接裝置的環形上凸面或環形下凹面不帶凹槽。製冷劑流體能更均勻地被分配進第一流體流道。在換熱板組的進口通道處設置一次或多次節流裝置，以解決進口通道的流體非均勻的分配到換 熱板間的流道的問題，特別是製冷劑如氟利昂等在作蒸發時，相變的液體在各流道分配不均的問題，通過本發明可以極大地緩解。且安裝固定比較簡易、製造費用較低。


圖1為一種板式換熱器的透視圖。圖2為一普通板式換熱器沿圖1中的A-A剖面線截取的剖視圖。圖3是按照本發明的第一實施例的板式換熱器沿圖1中的A-A剖面線截取的部分剖視圖。圖4是按照本發明第二實施例的板式換熱器沿圖1中的A-A剖面線截取的部分剖視圖。圖5是按照本發明的第一實施例沿圖3的C-C剖面線截取的部分示意圖。圖6為圖5的E-E視圖。圖7是按照本發明的第一實施例中連接裝置14的示意圖。圖8為圖7的F-F視圖。圖9按照本發明的第一實施例的板式換熱器沿圖3中的的D-D剖面線截取的部分示意圖。圖10為圖9的G-G視圖。圖11是按照本發明第一實施例設計多次節流時沿圖3的C-C剖面線截取的部分示意圖。圖12是按照本發明的第一實施例設計多次節流時連接裝置14的示意圖。圖中附圖標記
第一換熱板1、第二換熱板2、上端板3、下端板4，流體接口 5、流體接口 6、流體接口 7、 流體接口 8、左上換熱板9、左下熱板10、右上換熱板11、右下換熱板12、第一流體流道13、 連接裝置14、入口孔15、節流孔16、一次節流孔凹槽16A、二次節流孔凹槽16B、第二流體流道17、固定結構18、第一環形平面19a、第二環形平面19b、孔20、進口通道21、第一密封面 22A、第二密封面22B。
具體實施例方式圖1是一種帶節流裝置的板式換熱器的透視圖。由圖1可以看出，該板式換熱器包括換熱板組及前、後端板3、4，四個流體接口 5、6、7、8，其中5、6或7、8是相通的，用於兩種流體的進出。圖2為一普通板式換熱器沿圖1中的A-A剖面線截取的剖視圖。該板式換熱器包括幾張換熱板，換熱板上設有通孔，其中左上換熱板9和左下熱板10之間及右上換熱板11 和右下換熱板12之間相互焊接粘合，以形成密封面，而左下熱板10和左上換熱板9、右下換熱板12和右上換熱板11間形成通道，使得第一流體進入左側通道後流經左下熱板10和左上換熱板9的間隙，進入換熱板形成的第一流體流道，由於右上換熱板11、右下換熱板12 間的粘合密封而使第一流體不能進入右側通道。同理，第二流體不能進入左側通道，由此第一流體和第二流體間相互隔離，只能在間隔的通道中進行熱量傳換，當然此板式換熱器可以有多個入口和出口，通道的形狀及位置也可自由選擇，粘合可以是橡膠密封或焊接釺焊、 膠合等多種形式。圖3是按照本發明的第一實施例的板式換熱器沿圖1中的A-A剖面線截取的部分剖視圖。該板式換熱器設有兩路以上工質流體進、出口通道，該板式換熱器包括換熱板組， 此換熱板組由第一換熱板1和第二換熱板2依次間隔疊層構成，第一換熱板1和第二換熱板2周邊形狀相同。第一換熱板1和第二換熱板2的入口孔15對齊並形成穿過第一換熱板 1和第二換熱板2疊層的進口通道21。其中第一換熱板1沿入口孔(角孔)方向延伸出至少一個環形下凹面，所述第一換熱板1的環形下凹面沿著入口孔15周圍分布。在第一換熱板 1與第二換熱板2之間設有流過第一流體(製冷劑)的第一流體流道13，在第二換熱板2與第一換熱板1之間設有流過第二流體的第二流體流道17。第一流體流道13和第二流體流道17是相互密封的，即第一流體流道13中的流體不能進入第二流體流道17中。在第一換熱板1與第二換熱板2形成的第一流體流道13入口孔(角孔)周圍安裝有連接裝置14，連接裝置14沿入口孔方向延伸出至少一個環形上凸面，連接裝置14的環形上凸面與第一換熱板1的環形下凹面相貼，通過釺焊等方法焊接在一起，形成第一密封面22A，連接裝置14 的下底面與第二換熱板2相貼，通過釺焊等方法焊接在一起，形成第二密封面22B。此第一密封面22A和第二密封面22B將進口通道21與第一流體流道13隔開，同時，在第一換熱板 1的環形下凹面上至少開有一個凹槽，此凹槽與連接裝置14的環形上凸面一起形成節流孔 16，每個節流孔16沿著進口通道方向向下延伸。進口通道21與每層的第一流體流道13通過節流孔16相互連通，此節流孔16具有較小的截面積，從而限制第一流體的流入，使其在進口通道21的長度方向均布，即進入進口通道21的製冷劑只能通過節流孔16進入第一流體流道13。由此，進入進口通道21的第一流體被均勻地分配進入第一流體流道13，提高了換熱器的換熱效率。第一換熱板1的環形下凹面和連接裝置14的環形上凸面可以設置為一層或者多層，從而達到第一流體多次節流的目的。在第二換熱板2的入口孔(角孔)周圍的平面設有將連接裝置14定位的固定結構18，使連接裝置14在生產過程中不會移動。連接裝置14能準確定位並固定，避免在焊接過程中偏離其位置。且連接裝置14的環形上凸面上沒有設置凹槽或小孔，安裝時不用考慮分配小孔位置與方向。而第一換熱板1環形下凹面上的凹槽能通過換熱板成型模具簡單、方便地設置，而且位置固定。由於板式換熱器的第一換熱板1、第二換熱板2和所述連接裝置14能在同一個換熱板模具中壓製成型，然後， 通過不同的衝孔模具形成上述的第一換熱板1、第二換熱板2和所述連接裝置14，因此，對於板式換熱器的製造費用是較低的。圖4是本發明 的第二實施例，這裡通過變化第一換熱板1和第二換熱板2，而使得其具有與第一實施側相類似的結構。所述第二換熱板2沿入口孔方向延伸出至少一個環形上凸面，第二換熱板2的環形上凸面沿著入口孔15周圍分布，在第一換熱板1與第二換熱板2形成的第一流體流道13入口孔周圍安裝有連接裝置14，連接裝置14沿入口孔方向延伸出至少一個環形下凹面，連接裝置14的環形下凹面與第二換熱板2的環形上凸面相貼合，通過釺焊等方法焊接在一起，形成第一密封面22A，連接裝置14的上頂面與第一換熱板 1相貼，形成第二密封面22B，此第一密封面22A和第二密封面22B將所述進口通道21與第一流體流道13隔開。與第一實施例相同，在第二換熱板2的環形上凸面上設有至少一個凹槽，此凹槽與連接裝置14的環形下凹面一起形成節流孔16，每個節流孔16沿著進口通道方向向下延伸。進口通道21與每層的第一流體流道13通過節流孔16相互連通，此節流孔 16具有較小的截面積，從而限制第一流體的流入，使其在進口通道21的長度方向均布。在第一換熱板1的入口孔周圍設有將連接裝置14定位的固定結構18。圖5是本發明第一實施例中，沿圖3的C-C剖面線截取的部分示意圖，也就是所述第一換熱板1入口孔周圍的結構示意圖。圖6為圖5的E-E視圖。形成節流孔16的凹槽 16A是可通過換熱板成型模具一次成型的，且位置是固定的。在實際生產過程中，連接裝置 14先通過第二換熱板2的固定結構18 (見圖9和10)定位並固定安裝在第二換熱板2上， 然後，第一換熱板1、第二換熱板2依次疊層形成換熱板組。由於連接裝置14能很好地被定位並固定在第二換熱板2上，因此，在板片組的釺焊過程中不會移位，且節流孔的位置在每個流道口是固定的。圖7、圖12是本發明第一實施例中連接裝置14的示意圖，圖8為圖7的F-F視圖。 其中，圖12為兩次節流的連接裝置示意圖。圖9是本發明第一實施例中，沿圖3的C-C剖面線截取的部分示意圖，也就是所述第二換熱板入口孔周圍的結構示意圖。圖10為圖9的G-G視圖。圖示的固定結構18採用卡扣結構，將連接裝置14很好地固定在第二換熱板上。圖11是按照本發明的第一實施例設計兩次節流時沿圖3的C-C剖面線截取第一換熱板入口孔周圍的部分示意圖。孔20為二次分配通道孔，即進入進口通道21的流體(製冷劑)通過節流孔16A均勻分配進入由孔20組成的二次分配通道，此通道是與進口通道21 相互平行的，二次分配通道的流體通過孔16B進入第一流體流道13。一次節流孔凹槽16A 和二次節流孔凹槽16B的夾角a是可按設計要求變化的。兩個凹槽所在的環形平面可以是同心設計，也可以是偏心設計。最後，應當指出，以上實施例僅是本發明較有代表性的例子，顯然，本發明的技術方案並不限於上述實施例，還可以有許多變形，本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，包括將此一體式節流裝置局部或全部拆分成由幾個零部件組成的同樣形式的裝置，均應認為是本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種帶節流裝置的板式換熱器，包括換熱板組，所述換熱板組由若干片第一換熱板 (1)和若干片第二換熱板(2)依次間隔疊層構成，換熱板組設有兩路以上工質流體進、出口通道，在第一換熱板(1)與第二換熱板(2)之間設有流過第一流體的第一流體流道(13)，在第二換熱板(2)與第一換熱板(1)之間設有流過第二流體的第二流體流道(17)，其特徵在於所述第一換熱板(1)沿入口孔方向延伸出至少一個環形下凹面，在第一換熱板(1)與第二換熱板(2)形成的第一流體流道(13)入口孔周圍安裝有連接裝置(14)，連接裝置(14)沿入口孔方向延伸出至少一個環形上凸面，連接裝置(14)的環形上凸面與第一換熱板(1)的環形下凹面相貼，形成第一密封面(22A)，連接裝置(14)的下底面與第二換熱板(2)相貼， 形成第二密封面(22B)，此第一密封面(22A)和第二密封面(22B)將所述進口通道(21)與第一流體流道(13)隔開；在第一換熱板(1)的環形下凹面上至少開有一個凹槽，此凹槽與連接裝置(14)的環形上凸面一起形成節流孔(16)，所述進口通道(21)與每層的第一流體流道(13)通過節流孔(16)相互連通，在第二換熱板(2)的入口孔周圍設有將連接裝置(14) 定位的固定結構(18)。
2.一種帶節流裝置的板式換熱器，包括換熱板組，所述換熱板組由若干片第一換熱板 (1)和若干片第二換熱板(2)依次間隔疊層構成，換熱板組設有兩路以上工質流體進、出口通道，在第一換熱板(1)與第二換熱板(2)之間設有流過第一流體的第一流體流道(13)，在第二換熱板(2)與第一換熱板(1)之間設有流過第二流體的第二流體流道(17)，其特徵在於所述第二換熱板(2)沿入口孔方向延伸出至少一個環形上凸面，在第一換熱板(1)與第二換熱板(2)形成的第一流體流道(13)入口孔周圍安裝有連接裝置(14)，連接裝置(14) 沿入口孔方向延伸出至少一個環形下凹面，連接裝置(14)的環形下凹面與第二換熱板(2) 的環形上凸面相貼合，形成第一密封面(22A)，連接裝置(14)的上底面與第一換熱板(1)相貼，形成第二密封面(22B)，此第一密封面(22A)和第二密封面(22B)將所述進口通道(21) 與第一流體流道(13)隔開，同時，在第二換熱板(2)的環形上凸面上設有至少一個凹槽，此凹槽與連接裝置(14)的環形下凹面一起形成節流孔(16)，進口通道(21)與每層的第一流體流道(13)通過節流孔(16)相互連通，在第一換熱板(1)的入口孔周圍設有將連接裝置 (14)定位的固定結構(18)。
3.根據權利要求1或2所述的一種帶節流裝置的板式換熱器，其特徵在於所述換熱板組設有由孔(20 )組成的二次分配通道，二次分配通道與所述進口通道(21)相互平行。
4.根據權利要求1或2所述的一種帶節流裝置的板式換熱器，其特徵在於所述固定結構(18)採用卡扣結構。
5.根據權利要求1所述的一種帶節流裝置的板式換熱器，其特徵在於所述第一換熱板(1)的環形下凹面沿著入口孔(15)周圍分布。
6.根據權利要求2所述的一種帶節流裝置的板式換熱器，其特徵在於所述第二換熱板(2)的環形上凸面沿著入口孔(15)周圍分布。
7.根據權利要求1或2所述的一種帶節流裝置的板式換熱器，其特徵在於每個節流孔(16 )沿著進口通道方向向下延伸。
全文摘要
本發明涉及一種帶節流裝置的板式換熱器，包括換熱板組，所述換熱板組由若干片第一換熱板(1)和若干片第二換熱板(2)依次間隔疊層構成，所述第一換熱板(1)沿入口孔方向延伸出至少一個環形下凹面，在第一換熱板(1)與第二換熱板(2)形成的第一流體流道(13)入口孔周圍安裝有連接裝置(14)，連接裝置(14)的環形上凸面與第一換熱板(1)的環形下凹面相貼；在第一換熱板(1)的環形下凹面上至少開有一個凹槽，此凹槽與連接裝置(14)的環形上凸面一起形成節流孔(16)，所述進口通道(21)與每層的第一流體流道(13)通過節流孔(16)相互連通，在第二換熱板(2)的入口孔周圍設有將連接裝置(14)定位的固定結構(18)。本發明安裝固定比較簡易，製造費用較低，適合批量生產。
文檔編號F28D9/00GK102183160SQ20111011227
公開日2011年9月14日 申請日期2011年5月3日 優先權日2011年5月3日
發明者周浩軍, 繆君明 申請人:江蘇寶得換熱設備有限公司