CN211903860U - 板式换热器 - Google Patents
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Abstract
一种板式换热器,包括第一板片和第二板片;第一板片正面与第二板片反面相对;第一板片具有位于其主换热区的第一板部和多个第一凸起结构;第二板片具有位于其主换热区的第二板部和多个第二凸起结构;所述凸起结构具有多个延伸段以及多个连接段,每一连接段分别连接于相邻的两个延伸段延伸方向的末端之间;至少一张板片满足归属于该板片的凸起结构在其每个延伸段处与另一板片的凸起结构的延伸段接触形成的交叉位置的数量为两个。本申请有利于在较低的流动压降条件下提高板片的换热性能。
Description
技术领域
本申请涉及换热技术领域,尤其涉及一种板式换热器。
背景技术
板式换热器广泛应用在制冷空调、新能源汽车等行业。相关技术中,板式换热器的板片具有以人字波形态特征的波纹结构,相邻两张板片人字波的夹角以指向相反方向的方式进行装配,从而形成流体通道。
相关技术存在如图1所示的板片,该种板片示意人字波的波夹角为90°且板片宽度方向上具有连续的3个左右的重数的多重人字波;参考图2所示的板片俯视图,两个相邻板片之间的接触点用圆圈标出。
但是相关技术的板式换热器仍然存在较低的流体压降条件下提供较好换热性能的改进空间。
实用新型内容
本申请目的在于提供一种在较低压降条件下提供较好换热性能的板式换热器。
本申请采用如下技术方案:一种板式换热器,包括若干层叠设置的板组件,所述板组件包括第一板片和第二板片;所述第一板片正面与所述第二板片反面相对,所述第一板片反面与相邻板组件的第二板片正面相对;第一板片和第二板片均设有主换热区;第一板片具有位于其主换热区的第一板部和多个第一凸起结构,所述多个第一凸起结构彼此间隔且所述第一凸起结构在第一板片正面相对于第一板部凸起;第二板片具有位于其主换热区的第二板部和多个第二凸起结构,所述多个第二凸起结构彼此间隔且所述第二凸起结构在第二板片反面相对于第二板部凸起;所述凸起结构具有多个延伸段以及多个连接段,每一连接段分别连接于相邻的两个延伸段延伸方向的末端之间;
其中,所述第一凸起结构在其延伸段处与所述第二凸起结构在其延伸段处相接触且交叉设置;且所述第一板片和所述第二板片中的至少一张板片满足归属于该板片的所述凸起结构在其每个延伸段处与另一张板片的凸起结构的延伸段接触形成的交叉位置的数量为两个。
本申请通过约束板组件的至少一张板片的凸起结构在其每个延伸段处用于与相邻另一张板片的凸起结构的延伸段接触并固定的交叉位置的个数为两个,有利于缩短该板片凸起结构的延伸段的尺寸,从而在有限的板宽条件下有利于使板片的凸起结构形成更多的延伸段和连接段。板片依靠多个连接段的位置有利于阻挡流体在沿延伸段的延伸方向的槽道内的流动趋势,相对较多数量的连接段对流体槽向运动的多次折流有利于使得流体能获得较好的沿主流通方向的纵向流动效果。从而有利于降低流体流动压降,并且,相对较短尺寸的延伸段以及连接段的多次折流,有利于使气相工质和液相工质掺混效果好,利于实现气相工质和液相工质二者的有效夹带,对应的流体蒸发过程将获得更好的强化换热效果。
附图说明
图1是本申请相关技术提供的一种板片的结构示意图;
图2是本申请相关技术提供的板片部分区域放大的俯视示意图;
图3是本申请实施方式中提供的一种板式换热器的结构示意图;
图4是本申请实施方式中针对第一板片和第二板片的一种***结构示意图;
图5是本申请实施方式中提供的一种第一板片的结构示意图;
图6是本申请实施方式中提供的一种第一板片和第二板片装配的俯视示意图;
图7是本申请实施方式中提供的另一种第一板片和第二板片装配的俯视示意图;
图8是本申请实施方式中提供的一种第一板片的部分区域结构放大图;
图9是图8中A-A方向的剖面示意图;
图10是本申请实施方式中提供的另一种第一板片和第二板片装配的俯视示意图;
图11是本申请实施方式中提供的另一种第一板片的部分区域结构放大图;
图12是图11中的第一板片的单独的部分区域结构示意图;
图13是图11提供的第一板片和相对于的第二板片装配后在连接段的位置处沿板片长度方向的截面示意图;
图14是本申请实施方式中提供的另一种第一板片的部分区域结构放大图;
图15是图14示意的第一板片的另一视角的部分区域结构放大图;
图16是本申请实施方式中提供的具有非对称槽道结构的第一板片的剖面示意图;
图17是本申请实施方式中提供的具有非对称槽道结构的第二板片的剖面示意图。
具体实施方式
对板式换热器而言,人字波技术通过在板片上以周期***替出现的“人字”形式凸脊和凹槽布置形成板片。相邻两张流通板通过人字尖角相对的方式进行装配,形成流体通道,具有湍流程度高,强化换热效果好的技术特点,在制冷空调、冷冻冷藏、汽车、航空航天等方面,被广泛采用。
对于板片具有以类似人字波形态特征的波纹结构的板式换热器而言,流体在人字波的波槽内的流动方式被分解为沿着槽道的槽向流(furrow flow)和大致沿着板片进出口之间形成的主流通方向上的纵向流(longitude flow)。
本申请提供的板式换热器,板片的结构通过在凸起结构的“延伸段”和“连接段”两个位置流动与换热机理进行设计和改进,同时结合板片装配关系,从而提出了创新的解决方案。下面对本申请的技术方案进行详细阐述。
如图3所示,本申请的一种实施方式涉及一种板式换热器10,包括若干层叠设置的板组件100。
图4示意板组件100的分解示意图,板组件100包括第一板片101和第二板片102,每张板片包括相对的正面1001和反面1002,第一板片101的正面1001与第二板片102的反面1002相对,第一板片101的反面1002与相邻板组件100的第二板片102的正面1001相对。具体的,第一板片101和第二板片102的板片边沿均具有翻边21,定义翻边21的翻折方向所在的一侧为板片的反面1002,相反的,另一侧为板片的正面1001。图4中,下方第一板片101可视的一侧为其正面1001,不可视的另一侧为其反面1002,上方第二板片102可视的一侧为其反面1002,不可视的另一侧为其正面1001。
第一板片101和第二板片102均设有主换热区20。沿板片的长度方向,板片还具有位于主换热区20的两侧的角孔区,角孔区设有贯穿板片的通孔,流体通过该通孔实现流入和流出。主换热区20以板片的中间位置向角孔区域延伸。
当然,对板式换热器10产品而言,其还可以包括两种流体即制冷剂和载冷剂的进出口对应的外部接管11,两种流体对应的外部接管11可以位于板式换热器10的厚度方向的同侧或者不同侧,在图3中,外部接管11以位于板式换热器10的不同侧进行示意,外部接管11数量可以为4个,其中2个作为制冷剂的进出管,另外2个作为载冷剂的进出管。
第一板片101具有位于其主换热区20的第一板部12和多个第一凸起结构13,多个第一凸起结构13彼此间隔排布且第一凸起结构13在第一板片101正面1001自第一板部12凸起。相邻的两个第一凸起结构13之间形成第一沟槽14。
第二板片102具有位于其主换热区20的第二板部22和多个第二凸起结构23,多个第二凸起结构23彼此间隔排布且第二凸起结构23在第二板片102反面1002自第二板部22凸起。相邻的两个第二凸起结构23之间形成第二沟槽24。
第一凸起结构13在第一板片101的主换热区20上相互间隔一定距离排列,多个第一凸起结构13之间的间距可以相等,也可以不等。第二凸起结构23在第二板片102的主换热区20上相互间隔一定距离排列,多个第二凸起结构23之间的间距可以相等,也可以不等。
第一凸起结构13和第二凸起结构23均具有至少两个延伸段31以及至少一个连接段32,每一连接段32连接于相邻的两个延伸段31延伸方向的末端之间。在本申请的一些实施方式中,第一凸起结构13和第二凸起结构23均具有多个延伸段31以及多个连接段32,参考图6、图7的示意,第一凸起结构13和第二凸起结构23形成的连续图案均为多重的连续人字形波纹图案。
其中,第一凸起结构13在其延伸段31处与第二凸起结构23在其延伸段31处相接触且二者呈交叉设置,第一板片101和第二板片102中的至少一张板片满足归属于该板片的凸起结构在其每个延伸段31处与相邻的另一张板片的凸起结构的延伸段接触形成的交叉位置的数量为两个。
在实际中,第一板片101和第二板片102可通过钎焊实现固定,交叉位置形成焊点,焊点位置可参考图6,图7示意的虚线圆圈框,在图6和图7中,实线图形代表第一凸起结构13朝向第二板片102反面1002的顶面,虚线图形代表第二凸起结构23朝向第一板片101正面1001的顶面。
当板式换热器产品作为蒸发器使用时,设计理念是以气态工质夹带液态工质,从多个板片间形成的流道内通过,由于气液两相流自身的特点,气相工质容易受浮力作用影响,沿最短路径离开流道,即偏向于沿主流动方向流动,液相工质受液态粘性力影响,容易沿着最小压降方向流动,即偏向沿槽向方向流动,为了实现二者的有效夹带,沿着板片的主流通方向的流动形式是理想的选择,本申请提供的方式是在有限的板片板面宽度条件下,通过约束第一凸起结构13的延伸段31与第二凸起结构23的延伸段31接触形成交叉位置的数量为2个,这样延伸段31的尺寸可以缩小,从而在板片宽度方向可以形成更多的延伸段31和连接段32。从而有利于形成重数较多的连续人字波,一方面,第一凸起结构13的连接段32与第二凸起结构23的连接段32相接触,有利于提高板片与板片之间的固定强度,提高板式换热器10的产品强度和稳定性。另一方面,板片依靠多个延伸段31的位置使得流体以较小的流动阻力在槽道内流动换热,以及板片依靠多个连接段32的位置可阻挡流体沿槽向的流动趋势,保证流体运动的折流效果,有利于使流体流动方式切换为形成于流体进出口之间的主流通方向上的纵向流,有利于降低流体流动压降。这样,人字波的重数越多,流体更容易向纵向流的方式转变,进而有利于降低流体流动压降,以及对气液两相的制冷剂而言,延伸段31的尺寸缩小和连接段32的多次折流使得两相流形式的流体掺混效果好,有利于气相和液相工质二者的有效夹带,对应的流体蒸发过程将获得更好的强化换热效果。
如图6所示,延伸段31具有大致直线型的延伸方向,连接段32沿着弯曲路径延伸,从而第一凸起结构13在其延伸方向的中心线和第二凸起结构23在其延伸方向的中心线均形成连续的折弯形状。将连接段32以弯曲路径延伸设置,有利于使流体的流动路径相对平滑和顺畅,有利于降低流体流动压降,提高换热效果。当然,在其他实施方式中,延伸段31以及连接段32均具有大致直线型的延伸方向,第一凸起结构13的在其延伸方向的中心线和第二凸起结构23在其延伸方向的中心线形成连续的梯形形状。或者,延伸段31以及连接段32均沿弯曲路径延伸,第一凸起结构13在其延伸方向的中心线和第二凸起结构23在其延伸方向的中心线形成连续的波浪形状等等。
对第一板片101和第二板片102而言,板片的长度方向L构成流体主流通方向,即流体在板片长度方向L上从一侧流至另一侧。第一凸起结构13和第二凸起结构23均以连续的起伏波纹形态沿板片宽度方向W上下起伏。当然,第一凸起结构13和第二凸起结构23也可以以连续的波纹形态沿偏离板片宽度方向W一定角度的方向上下起伏。
第一凸起结构13和第二凸起结构23均沿板片宽度方向W形成连续的多重人字波,其中具有完整一次起伏的人字波记为一重人字波,第一凸起结构13形成的人字波的重数与第二凸起结构23形成的人字波的重数相同,第一凸起结构13和第二凸起结构23的多重人字波的重数可以为3重及以上。第一凸起结构13形成的每一重人字波可以具有相同形状和尺寸,也可以为不相同的形状和尺寸,例如,其中一重人字波为沿板片长度方向对称的人字波,另一重人字波的两个相邻延伸段中一个延伸段相对于板片长度方向向板片宽度方向一侧偏离45°角,另一个延伸段相对于板片长度方向向板片宽度方向的另一侧偏离60°角。相应的,第二凸起结构23形成的每一重人字波与其他人字波也可以相同,也可以不同,本申请对此不作限制。
第一凸起结构13和第二凸起结构23中任一凸起结构沿板片宽度方向形成的多重人字波为连续的周期性图案,也即每一重人字波的结构和形状均相同,如图5所示,第一凸起结构13形成的周期性图案与第二凸起结构23形成的周期性图案基于二者的装配关系相差半个周期,从而形成人字形的尖角和尖角反向装配的关系。第一板片101和第二板片102为相同形状和结构的板片,从而第一凸起结构13形成的周期性图案和第二凸起结构23形成的周期性图案相同。在装配的时候,第一板片101相对于第二板片102水平旋转180°设置。
在本申请的一种实施方式中,第一凸起结构13和第二凸起结构23均自对应板片宽度方向W的一侧边沿延伸至另一侧边沿,且对于任一凸起结构而言,该凸起结构在连接段32处与板片边沿交汇或者在延伸段31的所述交叉位置处与板片边沿交汇。
如图5示意,沿板片的宽度方向W,第一凸起结构13为7重整数人字波,每一重人字波均为连续的完整形态且每一重人字波的相邻的两个延伸段以板片长度方向L轴对称设置,这样,当第一板片101和第二板片102装配后,以第一板片101示例说明,图5中第一凸起结构13最接近板片宽度方向W的边沿的延伸段31在延伸方向的长度为对应的完整形态的延伸段31延伸方向的总长度,在两张板片焊接方式固定时,焊点的位置位于与板片边沿交汇处,这样有利于在板片边沿处增强板片的稳定性。
除了图5中所示的,第一凸起结构13通过在连接段32处与板片边沿交汇的方式外,第一凸起结构13还可以在延伸段31的所述交叉位置处与板片边沿交汇。将焊点的位置设置在延伸段31的所述交叉位置与板片边沿交汇处,有利于避免焊点与板片边沿之间形成狭窄缝隙,从而流体不容易通过,避免形成流动死区降低板面利用率,有利于提高流体在板片上的分配均匀性,扩大板片的有效换热面积,提高板式换热器的换热效果。
在本申请的其他实施方式中,在第一板片101和第二板片102中至少存在一张板片满足在凸起结构的每个延伸段31处与另一张板片的凸起结构的延伸段31接触形成的交叉位置的数量为两个的同时,该板片还满足归属于该板片的至少一组相邻的两个延伸段31延伸方向拟合的夹角为非直角。
在满足模具成型与结构强度要求的波距参数下,人字波波角为钝角的板片,流体沿其主流通方向上的流动流阻较大,但换热性能相对较好,人字波波角为锐角的板片,虽然换热性能不比钝角高,流体沿其主流通方向上的流阻较小,通过在至少一张板片上,约束至少一组相邻的延伸段31的延伸方向的夹角为非90°的角度,则有利于切换换热效果和流体压降此二者的主要地位和次要地位,以适应不同的工况条件,满足板式换热器产品的应用场景。
在一些应用场景中,多个延伸段31中,相邻的两个延伸段31的延伸方向相对于板片长度方向L分别向板片宽度方向W的两侧偏离角度相等。相邻的两个延伸段31的延伸长度也相等。如图10所示,实线示意第一凸起结构13的结构,虚线示意第二凸起结构23的结构,第一板片101的第一凸起结构13对应的相邻两个延伸段31的延伸方向拟合的夹角记为第一夹角β1,第二板片102的第二凸起结构23对应的相邻两个延伸段31的延伸方向拟合的夹角记为第二夹角β2。
第一夹角β1与第二夹角β2的角度不同,第一夹角β1大致为120°的钝角,第二夹角β2大致为90°的直角。
当然第一夹角β1与第二夹角β2的角度也可以相同,在实际中,第一夹角a1和第二夹角a2中,至少有一个夹角为非90°。如第一夹角β1与第二夹角β2均为两个锐角装配,或者第一夹角β1与第二夹角β2以混合装配的方式出现,第一夹角β1为60°,第二夹角β2为90°,或者第一夹角β1为80°,第二夹角β2为100°。
在板片其他参数不变的情况下,凸起结构的两个相邻延伸段的延伸方向拟合的夹角为锐角时,有利于在有限的板宽条件下,使得沿板片宽度方向布置的凸起结构具有较多的延伸段和连接段,凸起结构形成的周期性图案的数量增加,人字波的重数增多,相应的对压降和换热都有一定的优势。
如图8和图9所示,对第一板片101和第二板片102中任一板片而言,相邻两个凸起结构延伸方向的中心线之间的间距L1与位于相邻两个凸起结构之间的沟槽槽底相对于凸起结构的顶面的深度D之间比值X的取值范围为2.5≤X≤6。
在位于相邻两个凸起结构之间的沟槽槽底相对于凸起结构的顶面的深度D一定的条件下,相邻两个凸起结构延伸段31延伸方向的中心线之间的间距过大会造成流体较难以蜿蜒曲折的流动路径进行强化换热,间距过小则会使得凸起结构用于焊接的交叉位置过于密集,造成整体上流阻过大,影响最终的换热效果。
在本申请提供的其他实施方式中,第一凸起结构13和第二凸起结构23均包括多个由相邻的两个延伸段31和位于其之间的连接段32构成的子结构。参考图11、图12示意,第一凸起结构13的子结构S1包括顶部41和两个侧部42,两个侧部42分别连接于顶部41的两侧。在每个子结构S1的相邻的两个延伸段31的延伸方向形成的尖角所指向的方向上,所述两个侧部42分别形成子结构S1的前侧和后侧,两个侧部42中形成前侧的记为第一侧部421,两个侧部42中形成后侧的记为第二侧部422。
第一侧部421和第二侧部422为对应子结构S1的局部概念,第一侧部421和第二侧部422以作为子结构S1对应的人字形波纹的前沿和后沿进行区分,也就是说,对于第一凸起结构13的某一个侧部而言,其在不同的子结构S1中可能形成第一侧部421,也可能形成第二侧部422。
其中,在第一板片101和第二板片102中至少存在一张板片满足下述条件,以该板片为第一板片101为例,第一板片101在第一凸起结构13的每个延伸段31处与第二板片102的第二凸起结构23的延伸段31接触形成的交叉位置的数量为两个的同时,第一板片101还满足至少一个子结构S1的所述第二侧部422在连接段32的至少部分区域形成向所述尖角所指向的方向上凹入的凹部263,该凹部263对应的凹陷区域形成供第一流体流动的流体通道的一部分,和/或,至少一个子结构的第一侧部421在连接段32的至少部分区域形成向所述尖角所指向的方向上凸出的凸部264,凸部264在板片相反面形成的凹陷区域形成供第二流体流动的流体通道的一部分。
相对于顶部41所在的平面,第二侧部422对应该凹部263位置的斜度小于第二侧部422其他位置的斜度。第一侧部421对应该凸部264位置的斜度小于第一侧部421其他位置的斜度。
设置一个更加平缓的坡面结构即凸部264和凹部263,板片在对应位置的延展率缩小,连接段32位置处的板片的冲压减薄量也相应缩小,强度损失小,有利于提高板片100的强度。因此,板式换热器10在其使用过程中不易变形。
在对应子结构S1的尖角指向方向上,凹部263靠近子结构S1的顶部41的一侧比凹部263靠近位于第一沟槽14的槽底一侧更加内凹,凸部264靠近第一沟槽14的槽底的一侧比凸部264靠近顶部41的一侧更加外凸。凸部264可以自第一侧部421与顶部41的交汇处向第一沟槽14延伸凸出,也可以自第一侧部421的腰部位置向第一沟槽14延伸凸出,凹部263可以自第二侧部422与第一沟槽14交汇处向顶部41延伸凹入,也可以自第二侧部422的腰部位置向顶部41延伸凹入。
参考图13在板片长度方向上连续的多个弯曲段处的剖面示意图,第一流体在第一板片101的正面1001和第二板片102的反面1002之间流动,在图13中,每张板片的上侧为正面1001所在的一侧,每张板片的下侧为反面1002所在的一侧,带箭头的实线示意流体的大致流动方向,第一板片101的第一凸起结构13的第二侧部422对应凹部263的位置处的斜度相比第二侧部422其他位置较小,第一流体在从第一板片101的第一沟槽14沿第二侧部422向顶部41流动时,相比未设置凹部263的第二侧壁422,凹部263在第一板片101的正面1001一侧所形成的凹陷区域有利于在人字形波纹角部位置优化扩大第一流体的流动截面,未设置凹部263的第二侧部422以虚线示意。第一流体在第二板片102反面1002一侧流动同样需要从第二板片102的顶部41沿第一侧部421向第二沟槽24流动,第二板片102的凹部263在第二板片102的反面1002一侧对应的凹陷同样起到扩大第一流体的流动截面的作用,这样,第一板片101的凹部263和第二板片102的凹部263均能起到扩大第一流体在人字波角部位置处的流动截面,从而有利于提高第一流体在在人字形波纹图案的中间部位的流动性。当然在实际中,板片可以具有第一板片101的凹部263和第二板片102的凹部263中的一个即可。对第一板片101而言,凸部264在板片正面1001一侧是对流体流通截面不敏感的区域,第二板片102反面的凸部264同理,在此不再赘述。
在本申请其他实施方式中,在第一板片101和第二板片102中至少存在一张板片满足在凸起结构的每个延伸段31处与另一张板片的凸起结构的延伸段31接触形成的交叉位置的数量为两个的同时,该板片还满足至少一个凸起结构设有连通部265,连通部265在凸起结构的连接段32处贯穿凸起结构,连通部265连通被凸起结构分隔开的两个相邻的沟槽,板片通过连通部265形成有供流体穿过该凸起结构的流动通道25。
图14、图15均以第一板片101为例示意,连通部265沿流体主流通方向即板片贯穿第一凸起结构13,在图14和图15的示意中,主流通方向即为板片的长度方向,连通部265为自第一凸起结构13的顶面下陷的凹槽,且该凹槽相对于第一凸起结构13的顶面的深度小于第一沟槽14的槽底相对于第一凸起结构13的顶面的深度。
由于连通部265的存在,在靠近对应的由两个相邻延伸段31和连接段31组成的子结构的连接段32位置处,流体在板片101的正面1001的一个第一沟槽14向相邻的另一第一沟槽14流动时,不需要完全翻过两个相邻第一沟槽14之间的第一凸起结构13,可以通过连通部265所形成的流动通道25而直接到达该另一第一沟槽14,相当于在连接段32的位置处开辟了一条通往下一第一沟槽14的“捷径”,该连通部265形成的流动通道25的流动压降相对较低,从而有利于使得流体提高了在人字形波形图案的尖角位置处的流动性,从而有利于流体在板片板面上的分配。
进一步的,为了避免流体通过连通部265以偏直线流动的方式朝板片另一侧出口流出,如图15所示的第一板片的部分结构放大图,连通部265以交替出现的方式设置在第一凸起结构13的连接段32。从而设有连通部265的连接段32与未设有连通部265的连接段32沿主流动方向交替设置。这样有利于流体以相对蜿蜒曲折的流动方式在板片上流动,可参考图6中带箭头的黑色线条示意的流体流动方向。可以有效提高流体的换热系数,从而有利于提高板式换热器的换热性能。
在本申请的其他实施方式中,如图16和图17,在第一板片101和第二板片102中至少存在一张板片满足在凸起结构的每个延伸段31处与另一张板片的凸起结构的延伸段31接触形成的交叉位置的数量为两个的同时,第一板片101和第二板片102是以非对称的流道形式进行装配,即第一板片101的第一凸起结构13设有第一凹陷131,第一凹陷131的延伸方向与第一凸起结构13的延伸方向相同,在图16中,第一凹陷131沿与第一凸起结构13延伸方向的中心线重合的方向延伸,第一凹陷131自第一凸起结构13的顶面向第一板部12的方向下凹,第一凹陷131的深度小于第一板部12相对于第一凸起结构13的顶面的深度。在第一板片101的长度方向上,通过第一沟槽14和第一凹陷131形成交替的一大一小两个槽道。同理,第二板片102的第二凸起结构23设有第二凹陷132,第二凹陷132的延伸方向与第二凸起结构23的延伸方向相同,在图17中,第二凹陷132自第二凸起结构23的顶面向第二板部22的方向下凹,第二凹陷132的深度小于第二板部22相对于第二凸起结构23的顶面的深度。在第二板片102反面1002,通过第二沟槽24和第二凹陷132形成交替的一大一小两个槽道。以上这种非对称的槽道设计有利于提高流体的换热效果。
本申请的一些实施方式提供的在凸起结构的连接段32处设置凹部263和/或凸部264的结构同样适用于这种非对称结构的板片。以及本申请的一些实施方式中提供的在凸起结构的连接段32设置连通部265的结构同样也适用于这种非对称结构的板片。
在上述列举的实施方式中,第一凸起结构13在其每个延伸段31处与第二凸起结构23的延伸段31接触形成的交叉位置的数量为两个,第二凸起结构23在其每个延伸段31处与第一凸起结构23的延伸段31接触形成的交叉位置的数量也为两个。如图7所示,第一板片101和第二板片102相接触的位置可以仅出现在第一凸起结构13和第二凸起结构23相对于的延伸段31处,即延伸段31上均有2个位置(a1,a2)与另一张板片的延伸段31相接触,也可以如图6所示,第一板片101正面1001的第一凸起结构13在其连接段32处与第二板片102的反面1002的第二凸起结构23的连接段32的至少部分区域相接触。即延伸段31上均有2个位置(a1,a2)与另一张板片的延伸段31相接触,延伸段31两侧的两个连接段32分别具有2个位置(M1,M2)与另一张板片的连接段32相接触。在实际产品中,两张相邻板片通过在连接段32处接触形成焊点,可以有利于两张板片相结合的强度,以更小的波纹间距实现板片装配。从而利用板片主换热区区域的强化换热效果。
以上实施方式仅用于说明本申请而并非限制本申请所描述的技术方案,对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础,例如“上”、“下”等方向性的描述,尽管本说明书参照上述的实施方式对本申请已进行了详细的说明,但是,本领域的普通技术人员应当理解,所属技术领域的技术人员仍然可以对本申请进行修改或者等同替换,而一切不脱离本申请的精神和范围的技术方案及其改进,均应涵盖在本申请的权利要求范围内。
Claims (11)
1.一种板式换热器(10),包括若干层叠设置的板组件(100),所述板组件(100)包括第一板片(101)和第二板片(102);所述第一板片(101)正面(1001)与所述第二板片(102)反面(1002)相对,所述第一板片(101)反面(1002)与相邻板组件(100)的第二板片(102)正面(1001)相对;第一板片(101)和第二板片(102)均设有主换热区(20);第一板片(101)具有位于其主换热区(20)的第一板部(12)和多个第一凸起结构(13),所述多个第一凸起结构(13)彼此间隔且所述第一凸起结构(13)在第一板片(101)正面(1001)相对于第一板部(12)凸起;第二板片(102)具有位于其主换热区(20)的第二板部(22)和多个第二凸起结构(23),所述多个第二凸起结构(23)彼此间隔且所述第二凸起结构(23)在第二板片(102)反面(1002)相对于第二板部(22)凸起;所述凸起结构具有多个延伸段(31)以及多个连接段(32),每一连接段(32)分别连接于相邻的两个延伸段(31)延伸方向的末端之间;
其特征在于,所述第一凸起结构(13)在其延伸段(31)处与所述第二凸起结构(23)在其延伸段(31)处相接触且交叉设置;所述第一板片(101)和所述第二板片(102)中的至少一张板片满足归属于该板片的所述凸起结构在其每个延伸段(31)处与另一张板片的凸起结构的延伸段(31)接触形成的交叉位置的数量为两个。
2.根据权利要求1所述的板式换热器(10),其特征在于,所述第一凸起结构(13)和所述第二凸起结构(23)均自对应板片的一侧边沿延伸至另一侧边沿;且对于任一凸起结构而言,该凸起结构在连接段(32)处与板片边沿交汇或者在延伸段(31)的所述交叉位置处与板片边沿交汇。
3.根据权利要求1所述的板式换热器(10),其特征在于,所述板片的长度方向构成流体主流通方向,所述第一凸起结构(13)和所述第二凸起结构(23)均以连续的起伏波纹形态沿板片宽度方向(W)上下起伏;所述第一凸起结构(13)和所述第二凸起结构(23)均在连接段(32)处与板片边沿交汇从而所述第一凸起结构(13)和所述第二凸起结构(23)中的任一凸起结构对应的最靠近板片边沿的延伸段(31)具有完整形态。
4.根据权利要求1所述的板式换热器(10),其特征在于,所述第一板片(101)和所述第二板片(102)中的至少一张板片在满足归属于该板片的所述凸起结构在其每个延伸段(31)处与另一张板片的凸起结构的延伸段(31)接触形成的交叉位置的数量为两个的同时,还满足归属于该板片的相邻的两个延伸段(31)延伸方向拟合的夹角为非直角。
5.根据权利要求1所述的板式换热器(10),其特征在于,所述第一凸起结构(13)和所述第二凸起结构(23)均包括多个由相邻的两个延伸段(31)和位于其之间的连接段(32)构成的子结构(S1);所述子结构(S1)包括顶部(41)和两个侧部(42);所述两个侧部(42)分别连接于所述顶部(41)的两侧;在每个所述子结构(S1)的相邻的两个延伸段(31)的延伸方向形成的尖角指向的方向上,所述两个侧部(42)中形成所述子结构(S1)的前侧的记为第一侧部(421),所述两个侧部(42)中形成所述子结构(S1)的后侧的记为第二侧部(422);
其中,所述第一板片(101)和所述第二板片(102)中的至少一张板片还满足:归属于该板片的至少一个子结构(S1)的所述第二侧部(422)在连接段(32)的至少部分区域形成向所述尖角所指向的方向上凹入的凹部(263);所述凹部(263)对应的凹陷区域形成供第一流体流动的流体通道的一部分;和/或,至少一个子结构(S1)的所述第一侧部(421)在所述连接段(32)的至少部分区域形成向所述尖角所指向的方向上凸出的凸部(264),所述凸部(264)在板片相反面形成的凹陷区域形成供第二流体流动的流体通道的一部分。
6.根据权利要求5所述的板式换热器(10),其特征在于,相对于顶部(41)所在的平面,所述第二侧部(422)对应所述凹部(263)位置处的斜度小于所述第二侧部(422)其他位置的斜度;
相对于顶部(41)所在的平面,所述第一侧部(421)对应该凸部(264)位置处的斜度小于所述第一侧部(421)其他位置的斜度。
7.根据权利要求1所述的板式换热器(10),其特征在于,所述第一板片(101)和所述第二板片(102)中的至少一张板片还满足:归属于该板片的至少一个凸起结构设有连通部(265),所述连通部(265)在连接段(32)处贯穿凸起结构,所述连通部(265)连通被所述凸起结构分隔开的两个相邻的沟槽,所述板片通过所述连通部(265)形成有供流体穿过该凸起结构的流动通道(25)。
8.根据权利要求7所述的板式换热器(10),其特征在于,所述连通部(265)沿板片长度方向(L)贯穿所述凸起结构,所述连通部(265)为自所述凸起结构的顶面下陷的凹槽,所述凹槽相对于所述凸起结构的顶面的深度小于位于相邻凸起结构之间的沟槽的槽底相对于所述凸起结构的顶面的深度。
9.根据权利要求1所述的板式换热器(10),其特征在于,所述第一凸起结构(13)设有第一凹陷(131),所述第一凹陷(131)的延伸方向与所述第一凸起结构(13)的延伸方向相同,所述第一凹陷(131)自所述第一凸起结构(13)的顶面下凹,所述第一凹陷(131)的深度小于所述第一板部(12)相对于所述第一凸起结构(13)的顶面的深度;所述第二凸起结构(23)设有第二凹陷(132),所述第二凹陷(132)的延伸方向与所述第二凸起结构(23)的延伸方向相同,所述第二凹陷(132)自所述第二凸起结构(23)的顶面下凹,所述第二凹陷(132)的深度小于所述第二板部(22)相对于所述第二凸起结构(23)的顶面的深度。
10.根据权利要求1所述的板式换热器(10),其特征在于,对所述第一板片(101)和所述第二板片(102)中任一板片而言,相邻两个凸起结构延伸方向的中心线之间的间距(L1)与位于相邻两个凸起结构之间的沟槽槽底相对于凸起结构的顶面的深度(D)之间比值X的取值范围为2.5≤X≤6。
11.根据权利要求1至10任一所述的板式换热器(10),其特征在于,所述第一板片(101)正面(1001)的第一凸起结构(13)在其连接段(32)处与第二板片(102)的反面(1002)的第二凸起结构(23)的连接段(32)至少部分区域相接触。
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