不同板材厚度不同板間距流道高度的盒形層疊換熱器的製造方法
2023-09-19 03:57:15
不同板材厚度不同板間距流道高度的盒形層疊換熱器的製造方法
【專利摘要】一種不同板材厚度不同板間距流道高度的盒形層疊換熱器，包括換熱芯體，其特徵在於，所有類型的換熱板片在其邊緣均為相同方向翻起的一段斜面，該斜面具有足夠的高度並與換熱板片底板相連，各種類型換熱板片邊緣的斜面與其底板之間的夾角a相同，可以層疊在一起的各種類型換熱板片的板材厚度不同，由此造成各種類型換熱板片中的板間距流道高度不同。
【專利說明】不同板材厚度不同板間距流道高度的盒形層疊換熱器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種換熱器，尤其涉及一種不同板材厚度不同板間距流道高度的盒形層疊換熱器。
【背景技術】
[0002]具有不同板間距的換熱器現有技術已在專利申請號為03811046.6中所公開，在該專利權利要求書的第一條中，明確說明了該種換熱器的換熱芯體是由兩種具有不同流道高度，帶有盒形槽狀結構的換熱板片相互疊裝在一起構成的，同時還明確的表示了第二種類型換熱板片的邊緣是由三段組成的。其中，高度為Hl的第一個邊緣段和高度為H3的第三個邊緣段各自擁有一個坡口角度a，而高度為H2的第二個邊緣段則垂直於板底。
[0003]已被公開專利號為03811046.6的現有技術其不足之處在於，在上述各換熱板片組裝後及釺焊中，每片第二種類型換熱板片的第二個邊緣段都不會與上下各換熱板片的各第一及第三邊緣斜面相接觸，並不會與這些邊緣斜面釺焊在一起，這樣就會造成在整個換熱芯體中，在每片第二種類型換熱板片的邊緣中，都會存在一段只有單個換熱板片材料厚度的外層邊緣保護，這樣的邊緣厚度分布將會造成整個換熱器承壓能力和抗疲勞能力較尋層。
[0004]另外，製造由三段組成的第二種類型換熱板片需要比較特殊的模具，使得其製造費用較高，增大了產品的製造難度和成本。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是在實現不同板間距流道換熱的同時提高產品的整體承壓能力和抗疲勞能力，並降低其製造難度和製造成本。
[0006]本發明的目的是採用以下方案實現的，一種不同板材厚度不同板間距流道高度的盒形層疊換熱器，包括換熱芯體，它由多個具有邊緣盒形且相互層疊在一起的換熱板片組成，這些換熱板片分為第一種類型、第二種類型和第N種類型，當第一種類型和第二種類型及第N種類型的換熱板片按要求層疊之後，這些不同類型的換熱板片將在換熱芯體內形成高度不同的板間距流道，其特徵在於，所有類型的換熱板片在其邊緣均為相同方向翻起的一段斜面，該斜面具有足夠的高度並與換熱板片底板相連，各種類型換熱板片邊緣的斜面與其底板之間的夾角a相同，可以層疊在一起的各種類型換熱板片的板材厚度不同，由此造成各種類型換熱板片中的板間距流道高度不同。
[0007]在同一臺換熱芯體中，第一種類型換熱板片的板材厚度hi是同臺換熱芯體中所有類型換熱板片板材厚度最薄的，其設定的換熱板片板間距流道高度Hl也是最小的，由此可通過設定的板材厚度hi和板間距流道高度H1，計算出第一種類型換熱板片邊緣斜面與其底板之間的斜度夾角a，並確定第一種類型換熱板片的底板形狀及尺寸。
[0008]在同一臺換熱芯體中，換熱板片邊緣的斜面夾角a相同，選擇設定的第二種類型換熱板片的板材厚度h2大於hl，通過斜面夾角a和設定的板材厚度h2，計算出第二種類型換熱板片的板間距流道高度H2，H2大於Hl，並就此得出第二種類型換熱板片底板的形狀及尺寸。
[0009]具有可層疊組裝在一起的兩種換熱板片其邊緣斜面夾角a相同，將具有兩種不同板材厚度h1、h2的第一種類型和第二種類型換熱板片交替層疊在一起，各換熱板片邊緣處均帶有翻起的斜面邊緣部位並被相互密封聯接在一起，將形成具有不同板間距流道高度為Hl和H2的換熱芯體。
[0010]作為本發明的一個改進，在同一臺換熱芯體中，所有類型換熱板片邊緣的斜面夾角a相同，在選擇設定第N種類型換熱板片的板材厚度hn之後，通過斜面夾角a和設定的板材厚度hn，計算出第N種類型換熱板片的板間距流道高度Hn，並就此得出第N種類型換熱板片的底板形狀及尺寸。
[0011]具有可層疊組裝在一起的多種換熱板片其邊緣斜面夾角a相同，將具有兩種及兩種以上N種不同板材厚度h1、h2、hn以及不同板間距流道高度H1、H2、Hn的第一種類型和第二種類型及第N種類型的換熱板片按要求層疊在一起，各換熱板片邊緣處均帶有翻起的斜面邊緣部位並被相互密封聯接在一起，由此將會形成具有各種不同換熱板片排序方式並構成具有各種不同板間距流道高度H1、H2、Hn的換熱芯體。
[0012]在上述換熱器中，在各種換熱板片之間的流道區域內有換熱裝置，這些換熱裝置包括有導流形式，這些換熱裝置與換熱板片之間緊密聯接在一起。其換熱裝置為波紋形式、翅片形式、排列有序的凹凸泡形式、紊流板形式、栓釘形式、卷邊形式這六種方式中的一種進行，以及將上述六種不同類型的換熱裝置相互組合。
[0013]在上述換熱器中，在各換熱板片周邊用密封聯接的邊緣斜面之間，各板片層面之間，以及用緊密聯接的各層面與換熱結構之間，其相互聯接的形式是指採用釺焊、焊接、粘接、密封膠條這四種方式中的一種進行，以及將上述四種不同類型的聯接形式相互組合。
[0014]在換熱器及換熱芯體內，各種換熱介質在該其內的流動方式可以是對角流，或是單側同邊流。
[0015]本發明具有以下優點和積極效果
[0016]1、將不同板材厚度並具有相同邊緣斜面夾角a的盒形層疊換熱板片組裝在一起，在構成不同板間距流道高度的同時，還會在每個流道邊緣產生起碼兩個板材厚度的承壓壁厚，由此可以提高產品的承壓能力和抗疲勞能力。
[0017]2、由於每個換熱板片邊緣的斜面角度a相同並均只有一個單斜面邊緣段，這樣可以相對的降低換熱板片液壓模具製造難度和製造成本。
[0018]3、在同一臺換熱芯體中，各種不同類型的換熱板片可以按各種不同的排序方式構成具有各種不同板間距流道高度的各類組合。
[0019]4、由於可以做到有第N種類型換熱板片的存在，在同一臺換熱芯體內可以實現具有兩種或兩種以上的不同板間距流道高度，這種結構的換熱器可以滿足多種介質同時相互換熱，可以滿足各種不同的氣態、液態或氣液混合形態的換熱介質在一臺換熱芯體內同時相互換熱，以及可以滿足具有各種不同工作壓力要求，各種不同流體阻力降要求，並具有不同換熱效率要求的各種換熱介質在同一臺換熱器內相互換熱。
【專利附圖】
【附圖說明】[0020]以下將結合附圖對本發明作進一步說明。
[0021]圖1板材厚度為hi的第一種類型換熱板剖面示意圖
[0022]圖2將圖1表示的第一種類型換熱板片層疊在一起形成具有相同板材厚度相同板間距流道高度為Hl的換熱芯體剖面示意圖
[0023]圖3板材厚度為h2的第二種類型換熱板剖面示意圖
[0024]圖4將圖3表示的第二種類型換熱板片層疊在一起形成具有相同板材厚度相同板間距流道高度為H2的換熱芯體剖面示意圖
[0025]圖5板材厚度為hn的第N種類型換熱板剖面示意圖
[0026]圖6將圖5表不的第N種類型換熱板片層疊在一起形成具有相同板材厚度相同板間距流道高度為Hn的換熱芯體剖面示意圖
[0027]圖7將圖1、3所表不的換熱板片1、3交替層置在一起形成具有兩種不同板材厚度hl、h2兩種不同板間距流道高度H1、H2的換熱芯體剖面示意圖
[0028]圖8將圖1、3、5所表不的換熱板片1、3、5層疊在一起構成多種不同板材厚度h1、h2、hn不同板間距流道高度H1、H2、Hn的換熱芯體剖面示意圖
【具體實施方式】
[0029]下面結合實施例及圖示做進一步說明。
[0030]如圖1所示，在板片材料厚度為hi的第一種類型換熱板片I上有換熱結構2，該換熱結構2的高度為Hl，換熱板片底板與邊緣斜面相連，該邊緣斜面與底板延長線之間的夾角為a，邊緣斜面有足夠的高度，其中夾角a的數值可通過計算確定。
[0031]如圖2所示，將板片材料厚度為hi的第一種類型換熱板片I層疊組裝在一起，各換熱板片I邊緣處均帶有翻起的邊緣部位並被密封聯接在一起，形成具有相同板材厚度hi,相同板間距流道高度為Hl的換熱芯體,在換熱板片I的各板間距流道之間有換熱結構2，它們的高度與板間距流道高度Hl相同，這些換熱結構2與換熱板片I的底板面和頂板面緊密聯接在一起。
[0032]如圖3所示，在板片材料厚度為h2的第二種類型換熱板片3上有換熱結構4，該換熱結構4的高度為H2，換熱板片底板與邊緣斜面相連，該邊緣斜面與底板延長線之間的夾角為a，邊緣斜面有足夠的高度。其中換熱結構高度及板間距流道高度H2可以通過計算得出。
[0033]如圖4所示，將板片材料厚度為h2的第二種類型換熱板片3層疊組裝在一起，各換熱板片3邊緣處均帶有翻起的邊緣部位並被密封聯接在一起，形成具有相同板材厚度h2，相同板間距流道高度為H2的換熱芯體,在換熱板片3的各板間距流道之間有換熱結構4，它們的高度與板間距流道高度H2相同，這些換熱結構4與換熱板片3的底板面和頂板面緊密聯接在一起。
[0034]如圖5所示,在板片材料厚度為hn的第N種類型換熱板片5上有換熱結構6，該換熱結構6的高度為Hn，換熱板片底板與邊緣斜面相連，該邊緣斜面與底板延長線之間的夾角為a，邊緣斜面有足夠的高度。其中換熱結構高度及板間距流道高度Hn可以通過計算得出。
[0035]如圖6所示，將板片材料厚度為hn的第N種類型換熱板片5層疊組裝在一起，各換熱板片5邊緣處均帶有翻起的邊緣部位並被密封聯接在一起，形成具有相同板材厚度hn，相同板間距流道高度為Hn的換熱芯體,在換熱板片5的各板間距流道之間有換熱結構6，它們的高度與板間距流道高度Hn相同，這些換熱結構6與換熱板片5的底板面和頂板面緊密
聯接在一起。
[0036]如圖7所示，將多個換熱板片1、3交替層疊在一起，各換熱板片1、3邊緣處均帶有翻起的邊緣部位並被密封聯接在一起，將會形成一個具有兩種不同板材厚度hl、h2，兩種不同板間距流道高度為H1、H2的換熱芯體,在換熱板片1、3的各板間距流道之間有換熱結構2、4，它們各自的高度和相對應的不同板間距流道高度相同，這些換熱結構2、4與換熱板片
1、3的底板面和頂板面緊密聯接在一起。
[0037]如圖8所示，將多個換熱板片1、3、5按要求順序層疊在一起，各換熱板片1、3、5邊緣處均帶有翻起的邊緣部位並被密封聯接在一起，將會形成一個具有3種不同板材厚度hl、h2、hn，3種不同板間距流道高度為Hl、H2、Hn的換熱芯體，在換熱板片1、3、5的各板間距流道之間有換熱結構2、4、6，它們各自的高度和相對應的不同板間距流道高度相同，這些換熱結構2、4、6與換熱板片1、3、5的底板面和頂板面緊密聯接在一起。
[0038]從圖8所示中還可知，雖然各換熱板片1、3、5的板材厚度不同，所具有的換熱結構
2、4、6的高度也不同，但是這3種換熱板片1、3、5具有相同的斜面角a，並具有與之相配合的各底板形狀尺寸，所以它們之間可以隨意排序組合層疊，不同規格的換熱板片在邊緣處均能保證其密封聯接，各換熱結構均可以與其臨近的底板面和頂板面緊密聯接在一起。
[0039]從圖8所示中還可知，在同一臺換熱芯體中，具有可層疊組裝在一起的N多種換熱板片其邊緣斜面夾角a相同，有N多種類型的換熱板片按要求組合排序相互層疊在一起，各種類型的換熱板片邊緣處均帶有翻起的邊緣部位並被密封聯接在一起，將會形成一個具有N多種不同板材厚度，N多種不同板間距流道高度的換熱芯體，在各種類型的換熱板片上，各板間距流道之間有相對應的N多種換熱結構，它們各自的高度與相對應的不同板間距流道高度相同，這些N多種換熱結構與其上下相接觸的各種類型換熱板片的底板面和頂板面緊密聯接在一起。
[0040]從圖2、4、6中還可以發現，這些不同板材厚度的各個換熱板片，以及其上具有不同高度的換熱結構，還可以獨自地層疊在一起，各自形成多種規格具有相同板材厚度及相同板間距流道高度的換熱芯體，這樣的結果表示，在製造不同板間距流道高度換熱芯體的同時，也是製造多種規格具有相同板間距流道高度的換熱芯體過程。
【權利要求】
1.一種不同板材厚度不同板間距流道高度的盒形層疊換熱器，包括換熱芯體，它由多個具有邊緣盒形且相互層疊在一起的換熱板片組成，這些換熱板片分為第一種類型、第二種類型和第N種類型，當第一種類型和第二種類型及第N種類型的換熱板片按要求層疊之後，這些不同類型的換熱板片將在換熱芯體內形成高度不同的板間距流道，其特徵在於，所有類型的換熱板片在其邊緣均為相同方向翻起的一段斜面，該斜面具有足夠的高度並與換熱板片底板相連，各種類型換熱板片邊緣的斜面與其底板之間的夾角a相同，可以層疊在一起的各種類型換熱板片的板材厚度不同，由此造成各種類型換熱板片中的板間距流道高度不同。
2.根據權利要求1所述的換熱器，其特徵在於，在同一臺換熱芯體中，第一種類型換熱板片的板材厚度hi是同臺換熱芯體中所有類型換熱板片板材厚度最薄的，其設定的換熱板片板間距流道高度Hl也是最小的，由此可通過設定的板材厚度hi和板間距流道高度H1，計算出第一種類型換熱板片邊緣斜面與其底板之間的斜度夾角a，並確定第一種類型換熱板片的底板形狀及尺寸。
3.根據權利要求1、2所述的換熱器，其特徵在於，在同一臺換熱芯體中，換熱板片邊緣的斜面夾角a相同，選擇設定的第二種類型換熱板片的板材厚度h2大於hl，通過斜面夾角a和設定的板材厚度h2，計算出第二種類型換熱板片的板間距流道高度H2，H2大於H1，並就此得出第二種類型換熱板片底板的形狀及尺寸。
4.根據權利要求1、2、3所述的換熱器，其特徵在於，具有可層疊組裝在一起的兩種換熱板片其邊緣斜面夾角a相同，將具有兩種不同板材厚度h1、h2的第一種類型和第二種類型換熱板片交替層疊在一起，各換熱板片邊緣處均帶有翻起的斜面邊緣部位並被相互密封聯接在一起，將形 成具有不同板間距流道高度為Hl和H2的換熱芯體。
5.根據權利要求1、2所述的換熱器，其特徵在於，在同一臺換熱芯體中，所有類型換熱板片邊緣的斜面夾角a相同，在選擇設定第N種類型換熱板片的板材厚度hn之後，通過斜面夾角a和設定的板材厚度hn，計算出第N種類型換熱板片的板間距流道高度Hn，並就此得出第N種類型換熱板片的底板形狀及尺寸。
6.根據權利要求1、2、3、5所述的換熱器，其特徵在於，具有可層疊組裝在一起的多種換熱板片其邊緣斜面夾角a相同，將具有兩種及兩種以上N種不同板材厚度hl、h2、hn以及不同板間距流道高度H1、H2、Hn的第一種類型和第二種類型及第N種類型的換熱板片按要求層疊在一起，各換熱板片邊緣處均帶有翻起的斜面邊緣部位並被相互密封聯接在一起，由此將會形成具有各種不同換熱板片排序方式並構成具有各種不同板間距流道高度H1、H2、Hn的換熱芯體。
7.根據權利要求1所述的換熱器，其特徵在於，在上述換熱器中，在各種換熱板片之間的流道區域內有換熱裝置，這些換熱裝置包括有導流形式，這些換熱裝置與換熱板片之間緊密聯接在一起。其換熱裝置為波紋形式、翅片形式、排列有序的凹凸泡形式、紊流板形式、栓釘形式、卷邊形式這六種方式中的一種進行，以及將上述六種不同類型的換熱裝置相互組合。
8.根據權利要求1所述的換熱器，其特徵在於，在上述換熱器中，在各換熱板片周邊用密封聯接的邊緣斜面之間，各板片層面之間，以及用緊密聯接的各層面與換熱結構之間，其相互聯接的形式是指採用釺焊、焊接、粘接、密封膠條這四種方式中的一種進行，以及將上述四種不同類型的聯接形式相互組合,
【文檔編號】F28F3/10GK103486886SQ201310439498
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月25日 優先權日:2013年9月25日
【發明者】繆志先 申請人:繆志先