CN205690942U - 一种层叠钎焊板式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种层叠钎焊板式换热器，含有上盖板、第一第二换热板片和下底板，在上盖板上设有第一第二流体进出口；在下底板设有第二流体进口或出口；在第一换热板片四个角端设有第一第二流体进出口和凸台结构；在第一换热板片中间设有波纹状换热结构和流体均匀分配结构；第二换热板片与第一换热板片为同结构，但须转动180°才能与第一换热板片叠合形成流道；在上盖板与下底板之间设有呈三明治式夹层的多层第一与第二换热板片叠合层与第二流体流程改变的第一、第二换热板片的叠层结构，各层结构采用钎焊连接。本实用新型因设置了防错结构，使第一、第二换热板片的装配不会出错，具有结构简单易装配、成本低廉、可靠性好的诸多优点。

Description

一种层叠钎焊板式换热器

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，具体地说，是一种层叠钎焊板式换热器。

背景技术

板式换热器具有结构紧凑、体积小、耗材小、成本低廉以及换热性能效率高的优点，因此被广泛应用于化工、电力、冶金、汽车制造、动力机械、食品加工等行业。在板式换热器中，换热流道板片是其核心结构件，目前常见的板片结构形式有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三大类型。

在汽车热管理***中，板式换热器主要用于冷却发动机和变速器润滑油，其连接形式主要为钎焊式层叠板式结构，所以结构比较紧凑，且多用铝合金材料制造，质量较轻。为了提高板式换热器的换热效率，目前各企业都在对换热流道板片的结构进行新设计或改进，以求达到最优的结构设计，适应汽车节能、高效、低成本的要求。但是，传统的油冷却器换热板片的两侧为不同的结构，一侧为人字形波纹板或者凸点式结构，另一侧为水平平直板放置内翅片结构，其目的都是为了增加流体扰动度以强化换热。但是，放置内翅片结构会增加相应的制造成本、增加换热流道板片的重量。

中国专利文献CN103148727A公开了“一种板式换热器其及板片结构”，其板片结构为凸点式结构，通过改变凸点的疏密程度来调控流速和流阻；其采用的流动方式为交叉流动方式。按其设计方案，不仅需要多开一副模具，制造成本有所增加；而且，在生产中不具备防止装配错误的结构设计。

中国专利文献CN204757769U公开了“一种板式换热器的板片结构”，它虽然考虑了制造成本问题和流体分配问题，但未设计防止装配错误的结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述不足，提供一种层叠钎焊板式换热器，它采用三明治的夹层方式，将多层第一换热板片与第二换热板片叠合层与第二流体流程改变的第一换热板片、第二流体流程改变的第二换热板片设置在上盖板与下底板之间，形成层叠板式换热器，具有结构简单、容易装配、质量轻巧、成本低廉、可靠性好的诸多优点。

为实现上述的目的，本实用新型采用了以下技术方案。

一种层叠钎焊板式换热器，含有上盖板、第一换热板片、第二换热板片和下底板，其特征在于，在所述上盖板上设有第二流体进口、第一流体进口、第一流体出口；在所述下底板只设有第二流体出口；在所述第一换热板片的四个角端分别设置第二流体进口、第一流体进口、第一流体出口和第二流体出口；在所述第一流体进口和第一流体出口的开孔外侧分别设有流体导流第一凸台结构和流体导流第二凸台结构；在所述第一换热板片的中间设有波纹状换热结构，在所述波纹状换热结构的一端设有流体均匀分配结构；在所述第一换热板片的两端分别设置第一防错结构或第二防错结构；所述第二换热板片与所述第一换热板片为同样的结构，但须将所述第二换热板片转动180°与所述第一换热板片叠合才能形成一个流道结构；在所述上盖板与所述下底板之间设有若干第一换热板片与第二换热板片的叠合层：在所述上盖板下方设置X层，在所述下底板上方设置Y层；在所述X层下方设置第二流体流程改变的第一换热板片后再设置第一换热板片与第二换热板片叠合的Z层，在所述Z层下方设置第二流体流程改变的第二换热板片后再与所述Y层贴合所述各层结构采用钎焊连接；（即，在所述上盖板下方依次设置第一换热板片与第二换热板片叠合X层+第二流体流程改变的第一换热板片+第一换热板片与第二换热板片叠合Z层+第二流体流程改变的第二换热板片+第一换热板片与第二换热板片叠合的Y层+下底板，）所述各层结构采用钎焊连接；在所述第二流体流程改变的第一换热板片的中间设置波纹状换热结构，四个角端分别设置第一流体进口、第一流体出口和第二流体出口，在原第二流体进口的位置上设置流体流程第一控制结构；在所述第二流体流程改变的第二换热板片的中间设置波纹状换热结构，四个角端分别设置第二流体进口、第一流体进口和第一流体出口，在原第二流体出口的位置上设置流体流程第二控制结构。

进一步，所述上盖板、第一换热板片、第二换热板片、第二流体流程改变的第一换热板片、第二流体流程改变的第二换热板片和下底板的周边都设有向上翘起的侧围翻边结构。

进一步，所述第一换热板片、第二换热板片为矩形结构，采用由高导热材料冲压成型的结构件。

进一步，在所述第一换热板片、第二换热板片四个角端的第二流体进口、第一流体进口、第一流体出口、第二流体出口的开孔外侧分别设有提高开孔强度的第一凸凹结构、第二凸凹结构、第三凸凹结构和第四凸凹结构：在第二流体进口的开孔外侧设有第一凸凹结构；在第一流体进口的开孔外侧设有第二凸凹结构；在第一流体出口的开孔外侧设有第三凸凹结构；在第二流体出口的开孔外侧设有第四凸凹结构。

进一步，所述第二流体进口、第一流体进口、第一流体出口和第二流体出口的开孔为圆形或者腰圆形或者椭圆形；所述第二流体进口的孔径应比第二流体出口的孔径小。

进一步，所述波纹状换热结构的波纹形状呈W或者V字形，波纹间距为4～6mm；波纹的角度为80°～105°；所述波纹状换热结构占整个第一换热板片或第二换热板片面积的40～60%。

进一步，所述流体均匀分配结构长3～8mm，宽3～5mm，与换热板片之间的角度为30～60度。

进一步，所述第一流体导流凸台结构、第二流体导流凸台结构的后面直接连接到侧围翻边结构处，与侧围翻边结构形成一体结构。

进一步，所述第一流体导流凸台结构前端的凸起长4～7mm，距侧面的侧围翻边结构的距离为2-3mm；所述第二流体导流凸台结构前端的凸起长4～7mm，距侧面的侧围翻边结构的距离为7-8mm；所述第一流体导流凸台结构和第二流体导流凸台结构能防止第一流体或者第二流体反方向流动。

进一步，所述第一防错结构为设置在第一换热板片侧围翻边结构一端中间的一个方形向内凸起，凸起的高度为1～2mm，宽度为2～3mm，方形凸起的角度为5°～10°；所述第二防错结构为设置在第一换热板片侧围翻边结构另一端中间的一个开口，开口宽度为4～6mm，开口深度为2mm。

本实用新型一种层叠钎焊板式换热器的积极效果是：

（1）采用三明治的夹层方式，将多层第一换热板片与第二换热板片叠合层与第二流体流程改变的第一换热板片、第二流体流程改变的第二换热板片设置在上盖板与下底板之间，形成层叠板式换热器。

（2）第一换热板片与第二换热板片采用同样的结构件，但因设置了防错结构，使第一换热板片与第二换热板片的装配不会出错。

（3）具有结构简单、容易装配、质量轻巧、成本低廉、可靠性好的诸多优点。

附图说明

图1是本实用新型一种层叠钎焊板式换热器的结构***图。

图2是第一换热板片的结构示意图。

图3是第二换热板片的结构示意图。

图4是第二流体流程改变的第一换热板片的结构示意图。

图5是第二流体流程改变的第二换热板片的结构示意图。

图6是第一换热板片与第二换热板片正确装配的剖视图。

图7是图6中局部结构的放大图。

图8是第一换热板片与第二换热板片错误装配的剖视图。

图9是图8中局部结构的放大图。

图中的标号分别为：

1、上盖板； 2、第一换热板片；

3、第二换热板片； 4、第二流体流程改变的第一换热板片；

5、第二流体流程改变的第二换热板片； 6、下底板；

7、第二流体进口； 8、第一流体进口；

9、第一流体出口； 10、第二流体出口；

11、波纹状换热结构； 12、流体均匀分配结构；

13、流体导流第一凸台结构； 14、流体导流第二凸台结构；

15、第一防错结构； 16、第二防错结构；

17、第一凸凹结构； 18、第二凸凹结构；

19、第三凸凹结构； 20、第四凸凹结构；

21、侧围翻边结构； 22、流体流程第一控制结构；

23、流体流程第二控制结构。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型一种层叠钎焊板式换热器的具体实施方式，但是应该指出，本实用新型的实施不限于以下的实施方式。

参见图1。一种层叠钎焊板式换热器，含有上盖板1、第一换热板片2、第二换热板片3、第二流体流程改变的第一换热板片 4、第二流体流程改变的第二换热板片5、下底板6、第二流体进口7、第一流体进口8、第一流体出口9、第二流体出口10。所述上盖板1、第一换热板片2、第二换热板片3、第二流体流程改变的第一换热板片 4、第二流体流程改变的第二换热板片5和下底板6的周边都设有向上翘起的侧围翻边结构21。

在上盖板1的三个角端（左边两个、右边一个）设置第二流体进口7、第一流体进口8和第一流体出口9。在下底板6只设置第二流体进口7或者第二流体出口10，本实施例设置的是第二流体出口10。这里的第一流体为被冷却介质；第二流体为冷却介质。

所述第一换热板片2、第二换热板片3采用矩形结构、由高导热材料冲压成型的结构件。在所述第一换热板片2（参见图2）的四个角端分别设置第二流体进口7、第一流体进口8、第一流体出口9、第二流体出口10；所述第二流体进口7、第一流体进口8、第一流体出口9和第二流体出口10的开孔可采用圆形或者腰圆形或者椭圆形结构。应注意：所述第二流体进口7的孔径应比所述第二流体出口10的孔径小。第二流体进口7设置于所述上盖板1上，第二流体出口10设置于所述下底板6上。

在所述第一流体进口8和第一流体出口9的开孔外侧分别设置流体导流第一凸台结构13和流体导流第二凸台结构14。所述第一流体导流凸台结构13、第二流体导流凸台结构14的后面直接与侧围翻边结构21连接，与侧围翻边结构21形成一体结构。这有利于增加板式换热器的焊接面积，提高焊接强度，从而提高板式换热器整体的结构强度。所述第一流体导流凸台结构13前端的凸起长4～7mm，距侧面的侧围翻边结构21的距离为2～3mm；所述第二流体导流凸台结构14前端的凸起长4～7mm，距侧面的侧围翻边结构21的距离为7～8mm。第一流体导流凸台结构13和第二流体导流凸台结构14能防止第一流体或者第二流体反方向流动，形成流动静止区域。

除了设置流体导流第一凸台结构13和流体导流第二凸台结构14之外，在所述第二流体进口7、第一流体进口8、第一流体出口9、第二流体出口10的开孔外侧分别设置提高开孔强度的第一凸凹结构17、第二凸凹结构18、第三凸凹结构19和第四凸凹结构20（参见图3），其具体设置为：在第二流体进口7的开孔外侧设置第一凸凹结构17；在第一流体进口8的开孔外侧设置第二凸凹结构18；在第一流体出口9的开孔外侧设置第三凸凹结构19；在第二流体出口10的开孔外侧设置第四凸凹结构20。

在所述第一换热板片2中间设置波纹状换热结构11，所述波纹状换热结构11的波纹形状呈W或者V字形，波纹间距为4～6mm；波纹的角度为80°～105°。所述波纹状换热结构11占整个第一换热板片2或第二换热板片3面积的40～60%。

在所述波纹状换热结构11的一端设置流体均匀分配结构12。所述流体均匀分配结构12长3～8mm，宽3～5mm，与换热板片之间的角度为30～60度。

在所述第一换热板片2的两端分别设有第一防错结构15或第二防错结构16。所述第一防错结构15是设置在第一换热板片2侧围翻边结构21一端中间的一个方形向内凸起，所述凸起的高度为1～2mm，宽度为2～3mm，方形凸起的角度为5°～10°。所述第二防错结构16是设置在第一换热板片2侧围翻边结构21另一端中间的一个开口，所述开口的宽度为4～6mm，开口深度为2mm。因为第一换热板片2与第二换热板片3是相同的结构件，装配时将第二换热板片3转动180°与第一换热板片2叠合才可形成一个流道结构（参见图3、6），如果这样做了，第一换热板片2与第二换热板片3的叠合为正确装配，它们之间不会存在间隙（参见图6、7）。

但是，如果第二换热板片3没有转动180°之后再做叠合，这时，第一换热板片2与第二换热板片3的装配就会因第一防错结构15和第二防错结构16的存在而出错，在所述第一换热板片2与所述第二换热板片3之间会出现较大的安装间隙，从而提示安装错误，必须进行纠正（参见图8、9）。

本实用新型采用三明治式的夹层方式，将三层第一换热板片2与第二换热板片3叠合层与第二流体流程改变的第一换热板片4、第二流体流程改变的第二换热板片5设置在上盖板1与下底板6之间，形成层叠板式换热器。其具体设置方式如下。

在所述上盖板1下方设置第一换热板片2与第二换热板片3叠合的第一层；在所述下底板6上方设置第一换热板片2与第二换热板片3叠合第三层。在所述第一层下方设置第二流体流程改变的第一换热板片 4（参见图4）：在所述第二流体流程改变的第一换热板片4的中间设有波纹状换热结构11，在第二流体流程改变的第一换热板片 4的四个角端设有第一流体进口8、第一流体出口9和第二流体出口10，在第二流体进口7的位置上设置流体流程第一控制结构22。这样，在第二流体进口7的位置闭合的，可根据目标性能设计要求调节第一换热板片2与第二换热板片3叠合层层的数量，达到转换流程的目的。

在所述第二流体流程改变的第一换热板片 4下面再设置第一换热板片2与第二换热板片3叠合的第二层；在所述第二层下方再设置第二流体流程改变的第二换热板片5（参见图5）：在所述第二流体流程改变的第二换热板片5的中间设有波纹状换热结构11，第二流体流程改变的第二换热板片5的四个角端设有第二流体进口7、第一流体进口8和第一流体出口9，在第二流体出口10的位置上设置流体流程第二控制结构23。这样，在第二流体出口10的位置闭合的，可根据目标性能设计要求调节第一换热板片2与第二换热板片3叠合层层的数量，达到转换流程的目的。

在所述第二流体流程改变的第二换热板片5下面再与第一换热板片2与第二换热板片3叠合的第三层贴合。即，在所述上盖板1下方依次设置第一换热板片2与第二换热板片3叠合的第一层+第二流体流程改变的第一换热板片4+第一换热板片2与第二换热板片3叠合的第二层+第二流体流程改变的第二换热板片5+第一换热板片2与第二换热板片3叠合的第三层+下底板6，形成有七层的结构，所述七层的结构采用钎焊工艺彼此连接，使本实用新型的板式换热器的结构强度较好。

Claims (10)

1.一种层叠钎焊板式换热器，含有上盖板（1）、第一换热板片（2）、第二换热板片（3）和下底板（6），其特征在于，在所述上盖板（1）上设有第二流体进口（7）、第一流体进口（8）、第一流体出口（9）；在所述下底板（6）只设有第二流体出口（10）；在所述第一换热板片（2）的四个角端分别设置第二流体进口（7）、第一流体进口（8）、第一流体出口（9）和第二流体出口（10）；在所述第一流体进口（8）和第一流体出口（9）的开孔外侧分别设有流体导流第一凸台结构（13）和流体导流第二凸台结构（14）；在所述第一换热板片（2）的中间设有波纹状换热结构（11），在所述波纹状换热结构（11）的一端设有流体均匀分配结构（12）；在所述第一换热板片（2）的两端分别设置第一防错结构（15）或第二防错结构（16）；所述第二换热板片（3）与所述第一换热板片（2）为同样的结构，但须将所述第二换热板片（3）转动180°与所述第一换热板片（2）叠合才能形成一个流道结构；在所述上盖板（1）与所述下底板（6）之间设有若干第一换热板片（2）与第二换热板片（3）的叠合层：在所述上盖板（1）下方设置X层，在所述下底板（6）上方设置Y层；在所述X层下方设置第二流体流程改变的第一换热板片 （4）后再设置第一换热板片（2）与第二换热板片（3）叠合的Z层，在所述Z层下方设置第二流体流程改变的第二换热板片（5）后再与所述Y层贴合所述各层结构采用钎焊连接；在所述第二流体流程改变的第一换热板片（4）的中间设置波纹状换热结构（11），四个角端分别设置第一流体进口（8）、第一流体出口（9）和第二流体出口（10），在原第二流体进口（7）的位置上设置流体流程第一控制结构（22）；在所述第二流体流程改变的第二换热板片（5）的中间设置波纹状换热结构（11），四个角端分别设置第二流体进口（7）、第一流体进口（8）和第一流体出口（9），在原第二流体出口（10）的位置上设置流体流程第二控制结构（23）。

2. 根据权利要求1所述的一种层叠钎焊板式换热器，其特征在于，所述上盖板（1）、第一换热板片（2）、第二换热板片（3）、第二流体流程改变的第一换热板片 （4）、第二流体流程改变的第二换热板片（5）和下底板（6）的周边都设有向上翘起的侧围翻边结构（21）。

3.根据权利要求1所述的一种层叠钎焊板式换热器，其特征在于，所述第一换热板片（2）、第二换热板片（3）为矩形结构，采用由高导热材料冲压成型的结构件。

4.根据权利要求3所述的一种层叠钎焊板式换热器，其特征在于，在所述第一换热板片（2）、第二换热板片（3）四个角端的第二流体进口（7）、第一流体进口（8）、第一流体出口（9）、第二流体出口（10）的开孔外侧分别设有提高开孔强度的第一凸凹结构（17）、第二凸凹结构（18）、第三凸凹结构（19）和第四凸凹结构（20）：在第二流体进口（7）的开孔外侧设有第一凸凹结构（17）；在第一流体进口（8）的开孔外侧设有第二凸凹结构（18）；在第一流体出口（9）的开孔外侧设有第三凸凹结构（19）；在第二流体出口（10）的开孔外侧设有第四凸凹结构（20）。

5.根据权利要求1所述的一种层叠钎焊板式换热器，其特征在于，所述第二流体进口（7）、第一流体进口（8）、第一流体出口（9）和第二流体出口（10）的开孔为圆形或者腰圆形或者椭圆形；所述第二流体进口（7）的孔径应比第二流体出口（10）的孔径小。

6.根据权利要求1所述的一种层叠钎焊板式换热器，其特征在于，所述波纹状换热结构（11）的波纹形状呈W或者V字形，波纹间距为4～6mm；波纹的角度为80°～105°；所述波纹状换热结构（11）占整个第一换热板片（2）或第二换热板片（3）面积的40～60%。

7.根据权利要求1所述的一种层叠钎焊板式换热器，其特征在于，所述流体均匀分配结构（12）长3～8mm，宽3～5mm，与换热板片之间的角度为30～60度。

8.根据权利要求1所述的一种层叠钎焊板式换热器，其特征在于，所述第一流体导流凸台结构（13）、第二流体导流凸台结构（14）的后面直接连接到侧围翻边结构（21）处，与侧围翻边结构（21）形成一体结构。

9.根据权利要求8所述的一种层叠钎焊板式换热器，其特征在于，所述第一流体导流凸台结构（13）前端的凸起长4～7mm，距侧面的侧围翻边结构（21）的距离为2～3mm；所述第二流体导流凸台结构（14）前端的凸起长4～7mm，距侧面的侧围翻边结构（21）的距离为7～8mm；所述第一流体导流凸台结构（13）和第二流体导流凸台结构（14）能防止第一流体或者第二流体反方向流动。

10.根据权利要求1所述的一种层叠钎焊板式换热器，其特征在于，所述第一防错结构（15）为设置在第一换热板片（2）侧围翻边结构（21）一端中间的一个方形向内凸起，凸起的高度为1～2mm，宽度为2～3mm，方形凸起的角度为5°～10°；所述第二防错结构（16）为设置在第一换热板片（2）侧围翻边结构（21）另一端中间的一个开口，开口宽度为4～6mm，开口深度为2mm。