CN115183606A - 一种双层均匀性换热板 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高效换热和流动均匀性设计技术领域，具体涉及一种双层均匀性换热板。包括盖板、双层流道板和芯板和定位块；所述盖板、双层流道板、芯板顺序叠放组装，通过扩散焊形成一体式结构。本发明的有益效果在于：本发明采用联箱结构，使得流体进入直流道前有一个较大的均流空间，解决了流体流动不均匀性问题。本发明直流道数量为联箱通道数量为整数倍，使得每一个联箱通道对应相同数量的直流道，保证了每一个直流道内流量基本相同，解决了换热板壁面温度的均匀性问题。本发明流道板采用正反两面加工结构形式，既减小了直流道的热阻，又解决了联箱通道的承压问题。

Description

一种双层均匀性换热板
技术领域
本发明属于高效换热和流动均匀性设计技术领域，具体涉及一种双层均匀性换热板。
背景技术
现有的微通道换热板很少考虑各流道之间流动均匀性，从而导致换热板壁面上的温度分布不均匀，降低了换热效率。另一方面，为了提高流道间的流动均匀性，势必在进入流道之前有一个较大的均流空间，尽量使流体以相同的流速进入各流道，然而空间越大，换热板越厚，承压壁厚也越厚，换热板重量增加，从而降低了换热板的经济性，也不便于换热板的组装定位。
发明内容
本发明的目的是提供一种双层均匀性换热板，能够解决现有的换热板流动均匀性不足，不易装配定位等问题。
本发明的技术方案如下：一种双层均匀性换热板，包括盖板、双层流道板和芯板和定位块；所述盖板、双层流道板、芯板顺序叠放组装，通过扩散焊形成一体式结构。
所述的盖板是一块矩形金属薄板，盖板位于最外层。
所述的双层流道板分为正反两面。
所述的正面沿双层流道板长度方向加工若干个直流道，流道深度小于双层流道板厚度。
所述的反面沿宽度方向加工若干个联箱通道，通道的深度小于双层流道板厚度，联箱通道与直流道垂直相交并在交点处导通。
所述的双层流道板的长、宽尺寸与盖板的长、宽尺寸完全相同。
所述双层流道板正面与盖板贴合，长、宽尺寸两者对齐。
所述的芯板长、宽尺寸与所述双层流道板和盖板相同；所述芯板与流道板反面相同位置加工联箱通道，联箱通道应贯穿芯板厚度。
所述的双层流道板包括第一层流道板，所述的第一层流道板的反面与芯板一面贴合对齐。
所述双层流道板包括第二层流道板，所述的第二层流道板的反面与芯板另一面贴合对齐。
所述的盖板、双层流道板和芯板进行扩散焊，使每一层的贴合面焊合。
所述联箱通道的壁厚为盖板厚度与双层流道板联箱通道壁厚之和。
本发明的有益效果在于：本发明采用联箱结构，使得流体进入直流道前有一个较大的均流空间，解决了流体流动不均匀性问题。本发明直流道数量为联箱通道数量为整数倍，使得每一个联箱通道对应相同数量的直流道，保证了每一个直流道内流量基本相同，解决了换热板壁面温度的均匀性问题。本发明流道板采用正反两面加工结构形式，既减小了直流道的热阻，又解决了联箱通道的承压问题。本发明采用双层流道板，形成双层流体通道，增加了联箱空间有利于流量均匀分配，同时实现换热板上、下两面的换热，提高了换热效率。本发明采用定位块与换热板焊接固定，在定位块上加工销孔，有益于多层换热板叠放定位。
附图说明
图1是本发明所提供的一种双层均匀性换热板主视图；
图2是本发明所提供的一种双层均匀性换热板横截面图；
图3是本发明所提供的一种双层均匀性换热板联箱通道截面图；
图4是盖板结构图；
图5是流道板正面结构图；
图6是流道板反面结构图；
图7是芯板结构图。
图中：1换热板，2盖板，3双层流道板，4芯板，5定位块。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明提供一种双层均匀性换热板，尤其适用于静态热电转换装置，在满足高温高压条件下，保障***热阻可控，提升板内流场均匀性，减小热均匀性对热电转换装置输出的影响。
换热板的工作原理是：冷(热)流体介质进入换热板的联箱内，然后流体沿着上、下双层流道进行流动，由于双层流道扩大了联箱内的空间，起到了均流的效果，有利于流量分配均匀性，使得传递到换热板外壁面的温度分布更加均匀一致。不同温度的换热板叠放后相互接触完成热量交换，最后被加热或冷却的流体介质从出口流出。
如图1-5所示，一种双层均匀性换热板，包括盖板2、双层流道板3、芯板4和定位块5；所述盖板2、双层流道板3、芯板4按照一定顺序叠放组装，通过扩散焊形成一体式的换热板1。
所述的盖板2是一块矩形金属薄板，盖板2位于最外层。
所述的双层流道板3分为正反两面，正面沿双层流道板3长度方向加工若干个直流道，流道深度小于双层流道板3厚度；反面沿宽度方向加工若干个联箱通道，通道的深度小于双层流道板3厚度，联箱通道与直流道垂直相交并在交点处导通。直流道的数量应为联箱通道数量的整数倍。
所述的双层流道板3的长、宽尺寸与盖板2的长、宽尺寸完全相同。
所述双层流道板3正面与盖板2贴合，长、宽尺寸两者对齐。
所述的芯板4长、宽尺寸与所述双层流道板3和盖板2相同；所述芯板4与流道板3反面相同位置加工联箱通道，联箱通道应贯穿芯板4厚度。
所述的双层流道板3包括第一层流道板，所述的第一层流道板的反面与芯板4一面贴合对齐。
所述双层流道板3包括第二层流道板，所述的第二层流道板的反面与芯板4另一面贴合对齐。
所述的盖板2、双层流道板3和芯板4进行扩散焊，使每一层的贴合面焊合，最终形成一块换热板1。
双层流道板3构成了双层流体通道，实现换热板1上、下两面的换热。
所述换热板1联箱通道的壁厚为盖板2厚度与双层流道板3联箱通道壁厚之和，这样提高了联箱通道的承压能力；直流道处的壁厚为盖板2厚度，保证承压能力的同时，减小了热阻，提高了传热效率。
所述定位块5焊接在换热板1边缘，定位块5中心开销孔，便于多层换热板叠放装配定位。
如图1所示，本发明的一种实施例，流体由换热板1一侧流入，进入三个截面相等的联箱后，转90°进入上、下双层直流道，再从另一侧进入三个出口联箱，最后流出换热板1。
所述定位块5在换热板边缘固定，定位块5上开有销孔，当多层换热板叠放在一起时，通过销孔和销钉可以使每一层换热板的位置相对固定不发生滑动，保证每一层换热板对齐。
如图2所示，所述换热板1包括盖板2、双层流道板3和芯板4。所述盖板2、双层流道板3、芯板4按照一定顺序叠放组装，通过扩散焊形成一体式的换热板1。
盖板2分为上、下两块；所述双层流道板3正面与盖板2贴合，双层流道板3反面与芯板4贴合，双层流道板3与上、下盖板2构成了流体通道。双层流体的热量通过盖板2向外传递。
如图3所示，所述换热板1三个等截面联箱通道由双层流道板3和芯板4构成，联箱通道在换热板1的两端分别为入口和出口，流体进入联箱通道后进行均流缓冲，联箱通道的壁厚为盖板2厚度与双层流道板3联箱通道壁厚之和，提高了联箱的承压能力。
如图4所示，所述盖板2为一块矩形金属平板，作为承压部件，同时也传递流体的热量。
如图5所示，所述双层流道板3正面，沿双层流道板3长度方向加工若干个直流道，流道深度小于双层流道板3厚度，直流道截面可以是半圆形或矩形。
如图6所示，所述双层流道板3反面，在板两端入口和出口位置，沿宽度方向各加工三个联箱通道，联箱通道截面为矩形，三个联箱通道宽度相同，通道的深度小于双层流道板3厚度，即通道不贯穿板厚。
进一步地，所述双层流道板3反面联箱通道与双层流道板3正面直流道相互垂直相交并在交点处导通，即直流道数量平均三等分，分别与三个联箱通道导通，保证每一个直流道内流量基本相同，达到换热板1壁面温度均匀。
如图7所示，所述芯板4两端，在入口和出口位置，沿宽度方向各加工三个联箱通道，联箱通道应贯穿芯板4厚度。
以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种双层均匀性换热板，其特征在于：包括盖板、双层流道板和芯板和定位块；所述盖板、双层流道板、芯板顺序叠放组装，通过扩散焊形成一体式结构。
2.如权利要求1所述的一种双层均匀性换热板，其特征在于：所述的盖板是一块矩形金属薄板，盖板位于最外层。
3.如权利要求1所述的一种双层均匀性换热板，其特征在于：所述的双层流道板分为正反两面。
4.如权利要求3所述的一种双层均匀性换热板，其特征在于：所述的正面沿双层流道板长度方向加工若干个直流道，流道深度小于双层流道板厚度。
5.如权利要求所述的一种双层均匀性换热板，其特征在于：所述的反面沿宽度方向加工若干个联箱通道，通道的深度小于双层流道板厚度，联箱通道与直流道垂直相交并在交点处导通。
6.如权利要求1所述的一种双层均匀性换热板，其特征在于：所述的双层流道板的长、宽尺寸与盖板的长、宽尺寸完全相同。
7.如权利要求1所述的一种双层均匀性换热板，其特征在于：所述双层流道板正面与盖板贴合，长、宽尺寸两者对齐。
8.如权利要求1所述的一种双层均匀性换热板，其特征在于：所述的芯板长、宽尺寸与所述双层流道板和盖板相同；所述芯板与流道板反面相同位置加工联箱通道，联箱通道应贯穿芯板厚度。
9.如权利要求1所述的一种双层均匀性换热板，其特征在于：所述的双层流道板包括第一层流道板，所述的第一层流道板的反面与芯板一面贴合对齐。
10.如权利要求1所述的一种双层均匀性换热板，其特征在于：所述双层流道板包括第二层流道板，所述的第二层流道板的反面与芯板另一面贴合对齐。
11.如权利要求1所述的一种双层均匀性换热板，其特征在于：所述的盖板、双层流道板和芯板进行扩散焊，使每一层的贴合面焊合。
12.如权利要求8所述的一种双层均匀性换热板，其特征在于：所述联箱通道的壁厚为盖板厚度与双层流道板联箱通道壁厚之和。
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