本發(fā)明涉及一種新型換熱器芯部，屬于換熱設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，微通道換熱器已廣泛的應(yīng)用到船舶、汽車、空調(diào)等行業(yè)，微通道換熱器由于其體積小、重量輕、已經(jīng)成為了當今換熱器研究開放的重要新方向。由于微通道管道狹窄，對流體工質(zhì)的清潔程度要求較高，目前用于換熱器的流體工質(zhì)清潔度不一，當使用清潔度不高的工質(zhì)時，經(jīng)常會出現(xiàn)因流道內(nèi)結(jié)垢，或工質(zhì)內(nèi)顆粒物直徑過大而堵塞的情況發(fā)生，降低了換熱器的使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種新型換熱器芯部，采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的目的在于提供一種新型換熱器芯部，包括蝕刻板1、成型板2和隔板3；所述蝕刻板1上蝕刻有換熱流道11；所述換熱流道11由交替設(shè)置的直流道111和橢圓形流道112組成，其中：所述直流道111和橢圓形流道112相通；所述橢圓形流道112的長軸與直流道111沿液體流動方向的中心軸位于同一直線上；所述n個蝕刻板1和m個成型板2交替放置，其中n≥1，m≥1，m和n均為正整數(shù)；相鄰所述蝕刻板1的蝕刻面與成型板2之間、相鄰兩個所述成型板2之間、相鄰兩個所述蝕刻板1的蝕刻面之間均設(shè)有隔板3。

多個所述直流道111和所述橢圓形流道112形成漸縮漸擴結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述m與n相等。更優(yōu)選地，m和n均為1。

優(yōu)選地，所述蝕刻板1的一面或兩面蝕刻有換熱流道11。

優(yōu)選地，所述直流道111為平行通道，寬度為2mm-10mm；所述橢圓形流道112，長軸為10mm-30mm，短軸為4mm-15mm；相鄰兩條所述橢圓形流道112的圓心距為15mm-50mm；所述相鄰兩條換熱流道11沿流體流動方向的中心軸之間的距離為3mm-15mm。

更優(yōu)選地，所述直流道111的寬度為5mm；所述橢圓形流道112，長軸為20mm，短軸為10mm；相鄰兩條所述橢圓形流道112的圓心距為30mm；所述相鄰兩條換熱流道11沿流體流動方向的中心軸之間的距離為10mm。

優(yōu)選地，相鄰兩條所述換熱流道11的橢圓形流道112相互錯開設(shè)置。

優(yōu)選地，每條所述換熱流道11的走向呈直線形、之字形或Z字形。

優(yōu)選地，所述蝕刻板1上還設(shè)有導(dǎo)流流道12，導(dǎo)流流道12連接換熱流道11并延伸至板片的邊緣。

優(yōu)選地，所述成型板2的流道為直流道，垂直于所述成型板2所在的平面且與直流道相互垂直的截面為多個“幾”字形直線排列的結(jié)構(gòu)；每個所述成型板2非進出口部分設(shè)有擋板4。

優(yōu)選地，所述蝕刻板1的流體進出口沿板片的四周任意方向布置；所述成型板2的流體進出口沿板片的四周任意方向布置；所述蝕刻板1的流體進出口和成型板2的流體進出口相互錯開。

本發(fā)明中蝕刻面是指蝕刻板上蝕刻有換熱流道的一面；蝕刻板1的一面或兩面蝕刻有換熱流道11；當蝕刻板1的蝕刻面與成型板2相對接時，通過隔板3隔開；當兩個成型板2相對接時，通過隔板3隔開；當兩個蝕刻板1的蝕刻面相對接時，通過隔板3隔開。

更優(yōu)選地，所述新型換熱器芯部，包括蝕刻板1、成型板2和隔板3；所述蝕刻板1上蝕刻有換熱流道11和導(dǎo)流流道12；所述導(dǎo)流流道12連接換熱流道11并延伸至板片的邊緣；所述換熱流道11由交替設(shè)置的直流道111和橢圓形流道112組成，其中：所述直流道111和橢圓形流道112相通；所述橢圓形流道112的長軸與直流道111沿液體流動方向的中心軸位于同一直線上；相鄰兩條所述換熱流道11的橢圓形流道112相互錯開設(shè)置；所述直流道111為平行通道，直流道111的寬度為2mm；所述橢圓形流道112，長軸為8mm，短軸為4mm；相鄰兩條所述橢圓形流道112的圓心距為10mm；所述n個蝕刻板1和m個成型板2交替放置，其中n≥1，m≥1，m和n均為正整數(shù)；相鄰所述蝕刻板1的蝕刻面與成型板2之間、相鄰兩個所述成型板2之間、相鄰兩個所述蝕刻板1的蝕刻面之間均設(shè)有隔板3；每個所述成型板2兩端設(shè)有兩個擋板4。

本發(fā)明中每條換熱流道11彼此之間獨立設(shè)置，沒有相交的部分(不相交)。

本發(fā)明中流道方向呈直線形、之字形或Z字形。

本發(fā)明中直流道111是指流道為平行通道，流道走向趨勢呈直線形。本發(fā)明中橢圓形流道112是指流道呈橢圓形，橢圓形流道由兩個弧形管道組成橢圓形的流道，并且橢圓形長軸所在的兩端設(shè)有流體的進口和出口。

本發(fā)明中板片的形狀可以根據(jù)實際情況設(shè)置成任意形狀，如長方形，正方形等。當成型板2為長方形時，其流道的進出口設(shè)置在長方形的寬邊上，蝕刻板1呈長方形，其流道的進出口設(shè)置在長方形的長邊上。當成型板4呈正方形時，蝕刻板1也呈正方形，蝕刻板1和成型板2的流道的進出口設(shè)置在正方形的不同邊上。

本發(fā)明中所述蝕刻板3是通過化學(xué)蝕刻的方式在板片上加工出流道的，該流道通過直流道貫穿連通橢圓結(jié)構(gòu)的流道最終形成漸縮漸擴的流道結(jié)構(gòu)，該種流道能夠使流體有更大的傳動能，更利于流體內(nèi)雜質(zhì)穿過狹窄的微通道流道的間隙，此種蝕刻板不易堵塞，能夠解決微通道板片流道內(nèi)易結(jié)垢或工質(zhì)內(nèi)顆粒物直徑過大而堵塞的問題，本發(fā)明提供的蝕刻板3可以降低對流體工質(zhì)清潔度的要求。

本發(fā)明中成型板的側(cè)向(縱截面)是多個“幾”子形并排直線排列的結(jié)構(gòu)，“幾”子形的結(jié)構(gòu)可以使流體中的大顆粒順利通過，適用于流體清潔程度較低的工質(zhì)，配合本發(fā)明蝕刻板3使用可以極大限度地降低清潔工質(zhì)對于換熱介質(zhì)在清潔度上的依賴，同樣能夠解決微通道板片流道內(nèi)易結(jié)垢或工質(zhì)內(nèi)顆粒物直徑過大而堵塞的問題，可以降低對流體工質(zhì)清潔度的要求。

本發(fā)明換熱器芯部特點為：

1)蝕刻板1的換熱流道11采用直流道111和橢圓流道112相互交替連通設(shè)置，通過直流道111貫穿連通橢圓形流道112，最終形成漸縮漸擴的流道結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)能夠使流體有更大的傳動能，更利于流體內(nèi)雜質(zhì)穿過狹窄的微通道流道的間隙，不易發(fā)生堵塞降低對流體工質(zhì)清潔度的要求，同時通過蝕刻加工出的流道尺寸較小，但工質(zhì)流速相對較快，換熱效果非常好；

2)成型板2適用于流體清潔程度較低的工質(zhì)，“幾”子形的結(jié)構(gòu)可以使流體中的大顆粒順利通過，兩者配合使用可以最大限度地降低清潔工質(zhì)對于換熱介質(zhì)在清潔度上的依賴；

3)流道進出口可以通過導(dǎo)流流道位于板片的四周的任意位置；根據(jù)流道進出口位置的不同可以逆流(順流)換熱，也可以錯流換熱；

4)根據(jù)不同流體的換熱特性，成型板2和蝕刻板1的流道結(jié)構(gòu)可以設(shè)計成任意尺寸，以滿足換熱需求；

5)隔板3可以避免流體間混流。

本發(fā)明有益效果：

本發(fā)明換熱器芯部的優(yōu)點在于，流道采用漸縮漸擴的結(jié)構(gòu)，同時糅合了微通道換熱器和板式換熱器的特點，能夠解決微通道板片流道內(nèi)易結(jié)垢或工質(zhì)內(nèi)顆粒物直徑過大而堵塞的問題，可以滿足工質(zhì)清潔度不高的使用工況，降低對流體工質(zhì)清潔度的要求。此種換熱器芯部特別使用于海上工作平臺的天然氣的冷卻工序。

附圖說明

圖1為實施例1板片之間交替設(shè)置示意圖；

(1，蝕刻板；11，換熱流道；111，直流道；112，橢圓形流道；12，導(dǎo)流流道；2，成型板；3，隔板；4，擋板)。

圖2為實施例1中成型板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為實施例1中蝕刻板直線型換熱流道結(jié)構(gòu)示意圖；

(11，換熱流道；111，直流道；112，橢圓形流道；12，導(dǎo)流流道)。

圖4為換熱流道的局部放大示意圖。

圖5為實施例4板片之間交替設(shè)置示意圖；

(1，蝕刻板；11，換熱流道；111，直流道；112，橢圓形流道；12，導(dǎo)流流道；2，成型板；3，隔板；4，擋板)。

圖6為實施例4中蝕刻板Z字形換熱流道結(jié)構(gòu)示意圖；

(11，換熱流道；111，直流道；112，橢圓形流道；12，導(dǎo)流流道)。

圖7為實施例4成型板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為供三種流體熱交換的板片交替設(shè)置示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明，以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”和“豎著”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接連接，亦可以是通過中間媒介間接連接，可以是兩個部件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”、“多組”、“多根”的含義是兩個或兩個以上。

實施例1：

結(jié)合圖1-4，本實施例提供一種新型換熱器芯部，包括蝕刻板1、成型板2和隔板3；蝕刻板1上蝕刻有換熱流道11；換熱流道11由交替設(shè)置的直流道111和橢圓形流道112組成，其中：所述直流道111和橢圓形流道112相通；橢圓形流道112的長軸與直流道111沿液體流動方向的中心軸位于同一直線上；n個蝕刻板1和m個成型板2交替放置，其中n≥1，m≥1，m和n均為正整數(shù)；相鄰蝕刻板1的蝕刻面與成型板2之間設(shè)有隔板3。m和n均為1。

多個所述直流道111和所述橢圓形流道112形成漸縮漸擴結(jié)構(gòu)。

蝕刻板1的一面蝕刻有換熱流道11。相鄰兩條所述換熱流道11的橢圓形流道112相互錯開設(shè)置。每條換熱流道11的走向呈直線形。

直流道111的寬度為5mm；所述橢圓形流道112，長軸為20mm，短軸為10mm；相鄰兩條所述橢圓形流道112的圓心距為30mm；所述相鄰兩條換熱流道11沿流體流動方向的中心軸之間的距離為10mm。

蝕刻板1上還設(shè)有導(dǎo)流流道12，導(dǎo)流流道12連接換熱流道11并延伸至板片的邊緣。

成型板2的流道為直流道，垂直于所述成型板2所在的平面且與直流道相互垂直的截面為多個“幾”字形直線排列的結(jié)構(gòu)；每個所述成型板2非進出口部分設(shè)有兩個擋板4。

蝕刻板1的流體進出口沿板片的四周任意方向布置；成型板2的流體進出口沿板片的四周任意方向布置；蝕刻板1的流體進出口和成型板2的流體進出口相互錯開。

直流道111為平行通道，且流道流體走向趨勢呈直線形。橢圓形流道112是指流道呈橢圓形，橢圓形流道由兩個弧形管道組成橢圓形的流道，并且橢圓形長軸所在的兩端設(shè)有流體的進口和出口。

成型板2為長方形，其流道的進出口設(shè)置在長方形的長邊上，蝕刻板3呈長方形，其流道的進出口設(shè)置在長方形的寬邊上。

實施例2

直流道111為平行通道，寬度為2mm；橢圓形流道112，長軸為10mm，短軸為4mm；相鄰兩條所述橢圓形流道112的圓心距為15mm；所述相鄰兩條換熱流道11沿流體流動方向的中心軸之間的距離為3mm。

實施例3

直流道111為平行通道，寬度為10mm；所述橢圓形流道112，長軸為30mm，短軸為15mm；相鄰兩條所述橢圓形流道112的圓心距為50mm；所述相鄰兩條換熱流道11沿流體流動方向的中心軸之間的距離為15mm。

實施例4

結(jié)合圖5-7，本實施例與實施例1的區(qū)別在于：成型板4為長方形，其流道的進出口設(shè)置在長方形的寬邊上，蝕刻板3呈長方形，蝕刻板3上的每條換熱流道31的走向呈Z字形，其流道的進出口設(shè)置在長方形的長邊上。

實施例5

本實施例與實施例1的區(qū)別在于：成型板4為長方形，其流道的進出口設(shè)置在長方形的寬邊上，蝕刻板3呈長方形，蝕刻板3上的每條換熱流道31的走向呈之字形，其流道的進出口設(shè)置在長方形的長邊上。

實施例6

本實施例與實施例1的區(qū)別在于：蝕刻板1的兩面均蝕刻有換熱流道11，蝕刻板1的每個蝕刻面和相鄰成型板2之間均設(shè)有隔板3。

實施例7

本實施例與實施例1的區(qū)別在于：n個蝕刻板1和m個成型板2交替放置，其中n大于1，m大于1，m和n均為正整數(shù)。本實施例中n個相鄰的蝕刻板構(gòu)成蝕刻板組和m個相鄰的成型板構(gòu)成成型板組，兩組之間進行交替放置，m和n是任意大于1的正整數(shù)，m和n可以相等也可以不相等。如圖8所示，為上述方案中的一種情況，此方案中一個交替單元由一個成型板2與兩個蝕刻板疊放在一起構(gòu)成，兩個蝕刻板的換熱流道的方向互為鏡像關(guān)系，可以供三種流體同時進行熱交換。

本發(fā)明中隔板3可以避免流體間混流。蝕刻面是指蝕刻板上蝕刻有換熱流道的一面；蝕刻板1的一面或兩面蝕刻有換熱流道11；當蝕刻板1的蝕刻面與成型板2相對接時，通過隔板3隔開；當兩個成型板2相對接時，通過隔板3隔開；當兩個蝕刻板1的蝕刻面相對接時，通過隔板3隔開。

本發(fā)明中所述蝕刻板1是通過化學(xué)蝕刻的方式在板片上加工出流道的，該流道通過直流道貫穿連通橢圓結(jié)構(gòu)的流道最終形成漸縮漸擴的流道結(jié)構(gòu)，該種流道能夠使流體有更大的傳動能，更利于流體內(nèi)雜質(zhì)穿過狹窄的微通道流道的間隙，此種蝕刻板不易堵塞，能夠解決微通道板片流道內(nèi)易結(jié)垢或工質(zhì)內(nèi)顆粒物直徑過大而堵塞的問題，本發(fā)明提供的蝕刻板3可以降低對流體工質(zhì)清潔度的要求。

本發(fā)明中成型板的側(cè)向(縱截面)是多個“幾”子形并排直線排列的結(jié)構(gòu)，“幾”子形的結(jié)構(gòu)可以使流體中的大顆粒順利通過，適用于流體清潔程度較低的工質(zhì)，配合本發(fā)明蝕刻板3使用可以極大限度地降低清潔工質(zhì)對于換熱介質(zhì)在清潔度上的依賴，同樣能夠解決微通道板片流道內(nèi)易結(jié)垢或工質(zhì)內(nèi)顆粒物直徑過大而堵塞的問題，可以降低對流體工質(zhì)清潔度的要求。

本發(fā)明換熱器芯部特點為：

1)蝕刻板1的換熱流道11采用直流道111和橢圓流道112相互交替連通設(shè)置，通過直流道111貫穿連通橢圓形流道112，最終形成漸縮漸擴的流道結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)能夠使流體有更大的傳動能，更利于流體內(nèi)雜質(zhì)穿過狹窄的微通道流道的間隙，不易發(fā)生堵塞降低對流體工質(zhì)清潔度的要求，同時通過蝕刻加工出的流道尺寸較小，但工質(zhì)流速相對較快，換熱效果非常好；

2)成型板2適用于流體清潔程度較低的工質(zhì)，“幾”子形的結(jié)構(gòu)可以使流體中的大顆粒順利通過，兩者配合使用可以最大限度地降低清潔工質(zhì)對于換熱介質(zhì)在清潔度上的依賴；

3)流道進出口可以通過導(dǎo)流流道位于板片的四周的任意位置；根據(jù)流道進出口位置的不同可以逆流(順流)換熱，也可以錯流換熱；

4)根據(jù)不同流體的換熱特性，成型板2和蝕刻板1的流道結(jié)構(gòu)可以設(shè)計成任意尺寸，以滿足換熱需求；

5)隔板3可以避免流體間混流。

雖然本發(fā)明已以較佳的實施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做各種改動和修飾，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準。