CN108253835B - 板式换热芯体和具有其的板式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板式换热芯体和具有其的板式换热器，板式换热芯体包括：多个波纹板，多个波纹板沿上下方向层叠设置且钎焊相连，相邻的两个波纹板之间限定出第一流道或第二流道，第一流道和第二流道沿上下方向相间设置，每个第一流道具有相背设置的第一进口和第一出口，每个第二流道包括相背设置的第二进口和第二出口，其中，第一进口和第二进口中的其中一个位于换热芯体的前侧面和后侧面的其中一个上，其中另一个位于换热芯体的左侧面和右侧面中的其中一个上，所述第一流道和所述第二流道在水平方向上交叉设置。根据本发明实施例的板式换热芯体具有结构紧凑、连接强度高、换热效率高、可靠性较高且成本较低等优点。

Description

板式换热芯体和具有其的板式换热器

技术领域

本发明涉及换热技术领域，更具体地，涉及一种板式换热芯体和具有其的板式换热器。

背景技术

相关技术中的板式换热器结构较为复杂，需要通过密封胶进行密封，制造不便且可靠性较差，成本较高，换热效率较低，换热器的结构有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出了一种板式换热芯体，所述板式换热芯体成本较低且换热效率较高。

本发明还提出了一种具有上述板式换热芯体的板式换热器。

根据本发明第一方面实施例的板式换热芯体，包括：多个波纹板，多个所述波纹板沿上下方向层叠设置且钎焊相连，相邻的两个所述波纹板之间限定出第一流道或第二流道，所述第一流道和所述第二流道沿上下方向相间设置，每个所述第一流道具有相背设置的第一进口和第一出口，每个所述第二流道包括相背设置的第二进口和第二出口，其中，所述第一进口和所述第二进口中的其中一个位于所述换热芯体的前侧面和后侧面的其中一个上，其中另一个位于所述换热芯体的左侧面和右侧面中的其中一个上，所述第一流道和所述第二流道在水平方向上交叉设置。

根据本发明实施例的板式换热芯体具有结构紧凑、连接强度高、换热效率高、可靠性较高且成本较低等优点。

另外，根据本发明上述实施例的板式换热芯体还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述第一流道的至少一部分与所述第二流道的至少一部分垂直。

根据本发明的一些实施例，每个所述波纹板形成为方形板，所述板式换热芯体的前侧面和所述板式换热芯体的后侧面平行且与所述板式换热芯体的左侧面以及所述板式换热芯体的右侧面垂直。

根据本发明的一些实施例，在相邻的两个所述波纹板中，其中一个所述波纹板的前边沿和后边沿上分别设有密封凸起，其中另一个所述波纹板的左边沿和后边沿上分别设有密封凸起，所述密封凸起向下或向上凸起设置。

根据本发明的一些实施例，所述波纹板具有连接凸部，所述连接凸部形成为向上凸出且形成有开口向下的下开槽的上凸起或向下凸出且形成有开口向上的上开槽的下凸起，相邻两个所述波纹板上分别设有对接相连的所述上凸起和所述下凸起。

根据本发明的一些实施例，所述连接凸部包括沿前后方向或左右方向间隔开设置的多个，所述连接凸部的至少一部分弯折设置，以限定出弯折的第一流道或第二流道。

根据本发明的一些实施例，每个所述波纹板的至少一个对角线的两端分别设有连接通孔，所述密封凸起的邻近所述连接通孔的一端延伸短于所述波纹板，所述板式换热芯体还包括：多个垫块，相邻的两个所述波纹板之间设有所述垫块，每个所述垫块上设有与所述连接通孔位置对应的贯通孔且与所述密封凸起的一端相连；至少两个连接杆，至少两个所述连接杆依次穿设在多个所述波纹板的连接通孔以及位于相邻两个所述波纹板之间的所述垫块的贯通孔内；固定环，每个所述连接杆的两端分别套设有固定环，所述固定环止抵在所述波纹板上。

根据本发明的一些实施例，所述连接杆的两端的外周面上分别设有外螺纹，所述固定环形成为螺母且具有与所述外螺纹配合的内螺纹。

根据本发明的一些实施例，所述密封凸起为由所述波纹板弯折形成的一面为内凹面且另一面为外凸面的结构，所述内凹面内设有与所述密封凸起的凸起方向相反的凸条，所述凸条沿所述密封凸起的延伸方向延伸且两端分别延伸不超过所述密封凸起，所述凸条的凸起高度等于所述密封凸起的凸起高度。

根据本发明第二方面实施例的板式换热器，包括根据本发明实施例的板式换热芯体。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的板体换热芯体的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的板式换热芯体的俯视图；

图3是根据本发明实施例的板式换热芯体的前视图；

图4是根据本发明实施例的板式换热芯体的右视图。

附图标记：

板式换热芯体100；

前侧面110；后侧面120；左侧面130；右侧面140；

波纹板10；连接杆20；固定环30；连接凸部11；密封凸起12；凸条13；垫块40；

第一进口101；第一出口102；第二进口103；第二出口104；第一流道105；第二流道106。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

下面结合附图详细描述根据本发明实施例的板式换热芯体100。

参照图1至图4所示，根据本发明实施例的板式换热芯体100包括多个波纹板10。多个波纹板10沿上下方向层叠设置并且钎焊相连，相邻的两个波纹板10之间限定出第一流道105或第二流道106，第一流道105和第二流道106沿上下方向相间设置。也就是说，在板式换热芯体100内，流道由上到下依次分布为：第一流道105、第二流道106、第一流道105、第二流道106……，或者为第二流道106、第一流道105、第二流道106、第一流道105……，第一流道105由相邻两个波纹板10限定出，第二流道106也由相邻的两个波纹板10限定出。

每个第一流道105具有第一进口101和第一出口102，第一进口101和第一出口102相背设置，每个第二流道106包括第二进口103和第二出口104，第二进口103和第二出口104相背设置。这里，相背设置是指设在相背的两个侧面上，例如，前侧面110和后侧面120为相背的两个侧面，左侧面130和右侧面140也为相背的两个侧面。

第一进口101和第二进口103中的其中一个位于换热芯体的前侧面110和后侧面120的其中一个上，第一进口101和第二进口103中的其中另一个位于换热芯体的左侧面130和右侧面140中的其中一个上。换言之，当第一进口101设置在前侧面110或后侧面120上时，第二进口103则设置在左侧面130或右侧面140上，若第一进口101设置在前侧面110上，则第一出口102设置在后侧面120上，如第一进口101设置在后侧面120上，则第一出口102设置在前侧面110上，若第二进口103设置在左侧面130上，则第二出口104设置在右侧面140上，若第二进口103设置在右侧面140上，则第二出口104设置在左侧面130上。

当第一进口101设置在左侧面130或右侧面140上时，第二进口103则设置在前侧面110或后侧面120上，若第一进口101设置在左侧面130上，则第一出口102设置在右侧面140上，若第一进口101设置在右侧面140上，则第一出口102设置在左侧面130上，若第二进口103设置在前侧面110上，则第二出口104设置在后侧面120上，若第二进口103设置在后侧面120上，则第二出口104设置在前侧面110上。

由此，第一进口101和第二进口103、第二出口104和第二出口104可以大致呈垂直关系，并且第一流道105和第二流道106交叉设置，两种流体可以相间流动，并且两种流体的走向可以有交叉，流体流动性好且换热效果好。同时在本发明中，将多个层叠的波纹板10钎焊连接，焊接强度较高、结构紧凑、可靠性较高、便于制造且成本较低。

根据本发明实施例的板式换热芯体100具有结构紧凑、连接强度高、换热效率高、成本低等优点，可以作为钎焊式废气热回收板式换热器用于回收废气的热量。在实际使用中，可以选择第一流道105和第二流道106中的其中一个作为废热回收的烟气的流道，第一流道105和第二流道106中的其中另一个内可以流动有与烟气发生热交换的温度较低的流体，例如，水或制冷剂等。

根据本发明的一些实施例，第一流道105的至少一部分与第二流道106的至少一部分可以垂直。也就是说，第一流道105的至少一部分的延伸方向与第二流道106的至少一部分的延伸方向呈垂直关系。由此，可以进一步提高热交换的效果并且方便制造。

如图1至图4所示，在本发明的一些实施例中，每个波纹板10形成为方形板，板式换热芯体100的前侧面110和板式换热芯体100的后侧面120平行，板式换热芯体100的前侧面110与板式换热芯体100的左侧面130垂直，板式换热芯体100的前侧面110也与板式换热芯体100的右侧面140垂直。由此，板式换热芯体100的结构较为规整，制造更方便且换热效果好。这里，方形可以理解为正方形和长方形的统称。

可选地，在相邻的两个波纹板10中，其中一个波纹板10的前边沿和后边沿上分别设有密封凸起12，其中另一个波纹板10的左边沿和右边沿上分别设有密封凸起12，密封凸起12可以向下或向上凸起设置，以起到密封相邻两个波纹板10的端部进行密封。

例如，以相邻的三个波纹板10为例，处于中间的波纹板10与上方的波纹板10之间可以限定有第一流道105，第一进口101和第一出口102分别设在板式换热芯体100的前侧面110和后侧面120上，处于中间的波纹板10与下方的波纹板10之间限定有第二流道106，第二进口103和第二出口104分别设在板式换热芯体100的左侧面130和右侧面140上。

此时，处于中间的波纹板10的前边沿和后边沿上可以设置向下凸起的密封凸起12，该密封凸起12可以与下方的波纹板10相连，以密封两个波纹板10的前端和后端，使第二流道106的左端和右端分别可以敞开形成第二进口103和第二出口104。当然，下方的波纹板10的前边沿和后边沿上也可以设置向上凸起的密封凸起12，该密封凸起12可以与中间的波纹板10相连，同样可以起到密封端部的效果，使第二流道106的左端和右端分别可以敞开形成第二进口103和第二出口104。

类似地，处于中间的波纹板10的左边沿和右边沿上可以设置向上凸起的密封凸起12，该密封凸起12与上方的波纹板10相连，以使第一流道105的左端和右端可以密封，前端和后端可以敞开形成第一进口101和第一出口102。当然，上方的波纹板10的左边沿和右边沿上也可以设置向下凸起的密封凸起12，该密封凸起12与中间的波纹板10相连，也可以起到左右端部密封的效果，使第一流道105的前端和后端可以敞开分别形成第一进口101和第一出口102。

在本发明中，密封凸起12的具体分布位置以及凸起方向可以根据需要进行灵活设置，本发明中对此不做特殊限制。可选地，密封凸起12可以在波纹板10制造时形成，也可以是后来加工的结构，密封凸起12可以与波纹板10钎焊相连，连接牢固且密封性好。另外，多个波纹板10的可以为相同的板体，在装配时可以进行旋转叠压，以使相邻两个流道可以具有朝向不同的进出口。

根据本发明的一些实施例，波纹板10具有连接凸部11，连接凸部11可以形成为向上凸出且形成有开口向下的下开槽的上凸部，也可以为向下凸出且形成有开口向上的上开槽的下凸部。在相邻的两个波纹板10中，其中一个上可以设有上凸起，其中另一个上可设有下凸起，上凸起和下凸起对接相连。由此，可以使两个波纹板10之间限定出尺寸相对较大的流道，流体流动更顺畅，换热效果提高。

在本发明中，相邻两个波纹板10上的连接凸部11的结构可以不同，也就是说，一个波纹板10上的上凸部与另一个波纹板10上的上凸部不完全对应，一个波纹板10上的上凸部的一部分与另一个波纹板10上的上凸部对接，一个波纹板10上的上凸部的另一部分与另一个波纹板10上的下凸部对应，即形成为一部分为凸与凸对应的结构，另一部分为凸与凹对应的结构。

由此，凸凸对接的结构可以起到分隔和连接作用，凸与凹之间可以形成使流体流动的间隙，板式换热芯体100内可以形成类似蜂窝形的流道，流道结构更复杂，覆盖面积更大，换热面积也更大，可以进一步提高换热效果。

可选地，连接凸部11可以包括沿前后方向间隔开设置的多个，连接凸部11的至少一部分可以弯折设置。由此，连接凸部11之间的凹槽形成为弯折形，从而可以限定出弯折的第一流道105或第二流道106。由此，可以延长流体的流动路径，增加换热时间和换热面积，可以进一步提高换热效果。

在本发明中，对于连接凸部11的形状不做特殊限制，例如，可以为V形或者W形等，以延长流道，进一步提高换热效果。相邻两个波纹板10上的连接凸部11可以相同也可以不同，具体可以根据需要进行设置。

例如，在本发明的一个具体示例中，每个波纹板10上均设置有V形的连接凸部11，相邻的两个波纹板10上的连接凸部11相差九十度。也就是说，相邻两个层叠设置的波纹板10在层叠时将其中一个相对另一个枢转九十度。由此，可以形成类似蜂窝形的流道，流道结构更复杂，并且可以大体覆盖至整个波纹板10，可以进一步提高换热效果。

较优选地，多个连接凸部11可平行设置且间距相等。由此，可以限定出较均匀的流道，板式换热芯体100整体可以实现较均匀地换热，换热效果进一步提升。

可选地，每个波纹板10的两个对角线的两端分别设有连接通孔，也就是说，每个波纹板的四个边角处分别设有连接通孔。如图1至图4所示，板式换热芯体100还包括四个连接杆20、固定环30和多个垫块40，密封凸起12的邻近连接通孔的两端分别延伸短于波纹板10，相邻两个波纹板10的四个边角处分别设有垫块40，每个垫块40上设有与连接通孔位置对应的贯通孔，并且每个垫块40分别位于密封凸起12的一端且与密封凸起12相连，四个连接杆20穿设在多个波纹板10的四个边角处，具体地，每个连接杆20依次穿设在多个波纹板10的连接通孔和位于相邻两个波纹板10之间的垫块40的贯通孔内。每个连接杆20的两端分别套设有固定环30，固定环30止抵在波纹板10上。

由此，可以通过连接杆20、固定环30以及垫块40的配合更牢固地将多个波纹板10连接成一体并且方便制造和装配，并且，垫块40可以与密封凸起12配合将相邻两个波纹板10的边沿进行密封，防止流道相混，形成良好的相间排列的前后进出口和左右进出口结构，同时垫块40还可以提高板式换热芯体100的整体强度，使板式换热芯体100的结构更加规整，强度更强。在制造时，垫块40也可以与波纹板10以及波纹板10上的密封凸起12钎焊连接，以进一步提高密封效果。

需要说明的是，在本发明中，连接杆20不限于四个，还可以为两个，此时，可以在每个波纹板10的一个对角线的两端分别设置连接通孔，以将多个波纹板10的两个对角实现进一步固定。此时，密封凸起12的邻近连接通孔的一端可延伸短于波纹板10，密封通孔的远离连接通孔的一端可以与波纹板10的边沿平齐，以保证较好的密封效果。

进一步地，连接杆20的两端的外周面上分别设有外螺纹，固定环30形成为螺母，并且具有与外螺纹配合的内螺纹。由此，可以方便地将固定环30通过旋转操作拧紧在连接杆20上，操作方便且连接较牢固。

在图1所示的实施例中，密封凸起12由波纹板10弯折形成为一面(例如，上侧面)为内凹面且另一面(例如，下侧面)为外凸面的结构，内凹面内设有与密封凸起12的凸起方向相反的凸条13。由此，波纹板10的边沿部位可以形成凹凸形结构，密封凸起12等结构可以由波纹板10形成，结构较可靠，材料用料较少且成本较低。

可选地，在本发明的一些实施例中，凸条13沿密封凸起12的延伸方向延伸且两端分别延伸不超过密封凸起12，凸条13的凸起高度等于密封凸起12的凸起高度。也就是说，凸条13的两端与内凹面的两端边沿不平齐，并且在波纹板10的层叠方向上，凸条13延伸的尺寸等于密封凸起12延伸的尺寸。由此，在装配时，可以将两个垫块40与凸条13的两端进行连接，密封效果好并且结构更可靠。

根据本发明实施例的板式换热器可包括外壳和根据本发明实施例的板式换热芯体100，板式换热芯体100可设在外壳内。由于根据本发明实施例的板式换热芯体100具有上述有益的技术效果，因此根据本发明实施例的板式换热器换热效果好且方便制造。

根据本发明实施例的板式换热器的其他构成以及操作对于本领域的普通技术人员来说是可知的，在此不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

Claims (9)

1.一种板式换热芯体，其特征在于，包括：

多个波纹板，多个所述波纹板沿上下方向层叠设置且钎焊相连，相邻的两个所述波纹板之间限定出第一流道或第二流道，所述第一流道和所述第二流道沿上下方向相间设置，每个所述第一流道具有相背设置的第一进口和第一出口，每个所述第二流道包括相背设置的第二进口和第二出口，

其中，所述第一进口和所述第二进口中的其中一个位于所述换热芯体的前侧面和后侧面的其中一个上，其中另一个位于所述换热芯体的左侧面和右侧面中的其中一个上，所述第一流道和所述第二流道在水平方向上交叉设置，在相邻的两个所述波纹板中，其中一个所述波纹板的前边沿和后边沿上分别设有密封凸起，其中另一个所述波纹板的左边沿和后边沿上分别设有密封凸起，所述密封凸起向下或向上凸起设置，所述密封凸起为由所述波纹板弯折形成的一面为内凹面且另一面为外凸面的结构，所述内凹面内设有与所述密封凸起的凸起方向相反的凸条。

2.根据权利要求1所述的板式换热芯体，其特征在于，所述第一流道的至少一部分与所述第二流道的至少一部分垂直。

3.根据权利要求1所述的板式换热芯体，其特征在于，每个所述波纹板形成为方形板，所述板式换热芯体的前侧面和所述板式换热芯体的后侧面平行，所述板式换热芯体的前侧面和后侧面分别与所述板式换热芯体的左侧面和右侧面垂直。

4.根据权利要求1所述的板式换热芯体，其特征在于，所述波纹板具有连接凸部，所述连接凸部形成为向上凸出且形成有开口向下的下开槽的上凸起或向下凸出且形成有开口向上的上开槽的下凸起，相邻两个所述波纹板上设有对接相连的所述上凸起和所述下凸起。

5.根据权利要求4所述的板式换热芯体，其特征在于，所述连接凸部包括沿前后方向或左右方向间隔开设置的多个，所述连接凸部的至少一部分弯折设置以限定出弯折的所述第一流道或所述第二流道。

6.根据权利要求1所述的板式换热芯体，其特征在于，每个所述波纹板的至少一个对角线的两端分别设有连接通孔，所述密封凸起的邻近所述连接通孔的一端延伸短于所述波纹板，所述板式换热芯体还包括：

多个垫块，相邻的两个所述波纹板之间设有所述垫块，每个所述垫块与所述密封凸起的一端相连且设有与所述连接通孔位置对应的贯通孔；

至少两个连接杆，至少两个所述连接杆依次穿设在多个所述波纹板的连接通孔以及位于相邻两个所述波纹板之间的所述垫块的贯通孔内；

固定环，每个所述连接杆的两端分别套设有固定环，所述固定环止抵在所述波纹板上。

7.根据权利要求6所述的板式换热芯体，其特征在于，所述连接杆的两端的外周面上分别设有外螺纹，所述固定环形成为螺母且具有与所述外螺纹配合的内螺纹。

8.根据权利要求6所述的板式换热芯体，其特征在于，所述凸条沿所述密封凸起的延伸方向延伸且两端分别延伸不超过所述密封凸起，所述凸条的凸起高度等于所述密封凸起的凸起高度。

9.一种板式换热器，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的板式换热芯体。

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