CN213811877U - 板翅式冷却器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的板翅式冷却器，属于冷却器技术领域，包括冷却器芯体、用于热流体流入的热进封头、用于热流体流出的热出封头、用于冷流体流入的冷进封头和用于冷流体流出的冷出封头；冷却器芯体包括若干换热层，每一换热层均包括若干翅条，翅条包括正六芒星柱状热翅管与正六棱柱状冷翅管，由该翅条结构组合而成的冷却器结构具有较高的稳定性。热翅管上设置有六个角体，每个角体上均开设有若干孔洞，若干热翅管上的孔洞相互连通形成热流通道，若干冷翅管形成冷流通道。每一换热层热流通道包裹冷流通道，实现每一换热层独立换热。热流体流经孔洞实现若干局部点式换热，能够增加热流体在冷却器中的换热流程，提高换热效率。

Description

板翅式冷却器

技术领域

本实用新型涉及冷却器技术领域，尤其涉及板翅式冷却器。

背景技术

二十世纪三十年代，板翅式冷却器首先在航空工业上被采用，随后在制冷、石油化工、空气分离、航空航天、动力机械、超导等工业部门得到广泛应用，被公认是高效新型冷却器之一。

传统的板翅式冷却器使用百叶窗翅片，波纹型翅片，平直型翅片等，热流通道与冷流通道分层叠置进行整体换热，换热效果不佳，不能够充分发挥翅片对冷、热流体的换热效果，冷却效率已越来越不能满足人们的冷却需求。并且现有的异形翅片结构不够稳定、承压能力较低，在高温流体、高速流体的冲击下容易损坏变形，缩短了板翅式冷却器的使用寿命。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供的板翅式冷却器，能够解决现有技术中热流通道与冷流通道分层叠置进行整体换热，换热效果不佳以及现有的异形翅片结构不够稳定、承压能力较低，在高温流体、高速流体的冲击下容易损坏变形，缩短板翅式冷却器使用寿命的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

本实用新型提供的一种板翅式冷却器，包括冷却器芯体、用于热流体流入的热进封头、用于热流体流出的热出封头；用于冷流体流入的冷进封头、用于冷流体流出的冷出封头；所述冷却器芯体包括若干层换热层，所述换热层包括用于热流体流通的热流通道、用于对热流体进行冷却的冷流通道、分隔每一所述换热层的隔板和隔绝每一层所述换热层内所述冷流通道和所述热流通道的封条；所述热进封头通过所述热流通道与所述热出封头连通；所述冷进封头通过所述冷流通道与所述冷出封头连通；所述换热层包括若干翅条，所述翅条包括供热流体流经的热翅管和供冷流体流经的冷翅管；所述热翅管包括中通的空腔和六个角体，所述空腔呈六棱柱状，六个所述角体由热翅管内壁向外辐射，所述角体呈三棱柱状，所述角体上设置有若干孔洞，若干所述孔洞之间相互连通形成热流通道；所述冷翅管呈六棱柱状，所述冷翅管设置于所述空腔内，所述冷翅管的外壁与所述热翅管的内壁密闭贴合，若干所述冷翅管形成冷流通道。

优选地，所述热翅管呈正六芒星柱状，所述空腔呈正六棱柱状，所述角体为正三棱柱状；所述冷翅管呈正六棱柱柱状。

优选地，所述热翅管的角体包括第一连接角体和第二连接角体，所述第一连接角体与所述第二连接角体垂直于所述冷翅管的管轴方向对应设置；所述第一连接角体上开设有第一V形槽；所述第二连接角体上开设有第二V形槽。

优选地，所述冷翅管内壁上设置有若干扰流子，所述扰流子与所述冷翅管一体成型，所述扰流子为凸出于所述冷翅管内壁的半球体。

优选地，每个翅条的热翅管内壁与冷翅管外壁的接触面为对应角体的底面，在每个所述角体上，沿着平行于所述角体底面的方向，等距离地开设若干贯穿所述角体的所述孔洞。

优选地，所述热翅管与所述冷翅管一体成型。

上述技术方案具有如下优点或者有益效果：

本实用新型提供的板翅式冷却器，属于冷却器技术领域，包括冷却器芯体、用于热流体流入的热进封头、用于热流体流出的热出封头、用于冷流体流入的冷进封头和用于冷流体流出的冷出封头；冷却器芯体包括若干换热层，每一换热层均包括若干翅条，翅条包括正六芒星柱状热翅管与正六棱柱状冷翅管，由该翅条结构组合而成的冷却器结构具有较高的稳定性。热翅管上设置有六个角体，每个角体上均开设有若干孔洞，若干热翅管上的孔洞相互连通形成热流通道，若干冷翅管形成冷流通道。每一换热层热流通道包裹冷流通道，实现每一换热层独立换热。热流体流经孔洞实现若干局部点式换热，能够增加热流体在冷却器中的换热流程，提高换热效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1是本实用新型实施例1提供的板翅式冷却器的冷却器芯体的简要示意图；

图2是本实用新型实施例1提供的板翅式冷却器的翅条的结构示意图；

图3是本实用新型实施例1提供的板翅式冷却器的热翅管的简要结构示意图；

图4是本实用新型实施例1提供的板翅式冷却器的冷翅管的简要剖面示意图。

图5是本实用新型实施例1提供的板翅式冷却器的热翅管上的孔洞的简要结构示意图。

图6是本实用新型实施例1提供的热流体在热翅管孔洞中的简要流向示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步的说明，但是不作为本实用新型的限定。

实施例1：

本实用新型实施例1提供的板翅式冷却器，参照图1、图2、图3及图6进行理解，包括冷却器芯体1、用于热流体流入的热进封头2、用于热流体流出的热出封头3、用于冷流体流入的冷进封头和用于冷流体流出的冷出封头(附图未示出)；所述冷却器芯体1包括若干层换热层11，所述换热层11包括用于热流体流通的热流通道、用于对热流体进行冷却的冷流通道、分隔每一所述换热层的隔板12和隔绝每一层所述换热层11内所述冷流通道和所述热流通道的封条 13；所述热进封头2通过所述热流通道与所述热出封头3连通；所述冷进封头通过所述冷流通道与所述冷出封头连通；所述换热层11包括若干翅条14，所述翅条14包括供热流体流经的热翅管141和供冷流体流经的冷翅管142；所述热翅管141包括中通的空腔1411和六个角体1412，所述空腔呈六棱柱状，六个所述角体1412由热翅管141内壁向外辐射，所述角体1412呈三棱柱状，所述角体1412上设置有若干孔洞1413，若干所述孔洞1413之间相互连通形成所述热流通道；所述冷翅管142呈六棱柱状，所述冷翅管142设置于所述空腔1411内，所述冷翅管142的外壁与所述热翅管141的内壁密闭贴合，若干所述冷翅管142形成所述冷流通道。

本实用新型实施例1提供的板翅式冷却器，在实施时，每一换热层11内，每个热翅管141的内壁均向外辐射出六个三棱柱状角体1412，每个角体1412上开设若干孔洞1413，若干孔洞1413相互连通形成热流通道，若干冷翅管142形成冷流通道，热流体通过热进封头2进入每一换热层11的热流通道内，冷流体通过冷进封头进入每个换热层11的冷流通道内与热流体进行换热。由于每个冷翅管142均设置于一个热翅管141中通的空腔1411内，使一个热翅管141包裹在一个冷翅管142周围，每一换热层11内的热流通道与冷流通道通过封条15进行隔绝，进而使热流通道包裹住冷流通道，当热流体进入热流通道，冷流体进入冷流通道时，使得热流体在热流通道中包裹住冷流体，又由于相邻的换热层11之间紧密焊接有隔板14，隔板14将换热层11进行分隔，实现每一换热层 11的独立换热，提高结构紧凑率、节省空间、减小板翅式冷却器的体积，降低生产成本。除此之外，当热流体流经过孔洞1413时，能过将整体换热分割成若干局部点式换热，并在有限的换热面积内增加热流体的流程，相对于整体换热的不充分，可以有效提高换热效率。将热翅管141的空腔1411与冷翅管142均设置为六棱柱，可以提高冷翅管142与热翅管141的承压能力。本实用新型实施例1提供的板翅式换热器的封条不限于具体形状，只要能实现每一换热层11 内冷流通道与热流通道的隔绝即可。

本实用新型实施例1提供的板翅式冷却器，优选地，参照图1、图2及图3，所述热翅管141呈正六芒星柱状，所述空腔1411呈正六棱柱状，所述角体1412 为正三棱柱状；所述冷翅管142呈正六棱柱柱状。将热翅管141设置为规则的正六芒星柱状，内部空腔1411及冷翅管142设置为正六棱柱状，能够提高冷流通道与热流通道的承压能力，使得板翅式冷却器的结构更加稳定，相对于现有异形板翅的应用范围受限，本实用新型实施例1提供的新型翅片适用范围更广，可为企业带来更大的效益，而且正三棱柱及正六棱柱的形状，便于加工，具有较低的加工成本。

优选地，参照图3，本实用新型实施例1提供的板翅式冷却器，所述热翅管 141的角体1412包括第一连接角体1412-a和第二连接角体1412-b，所述第一连接角体1412-a与所述第二连接角体1412-b垂直于所述冷翅管142的管轴方向对应设置；所述第一连接角体1412-a上开设有第一V形槽1412-c；所述第二连接角体1412-b上开设有第二V形槽1412-d。本实施例1中，第一V形槽1412-c 和第二V形槽1412-d均用于填充焊料，使得在加工生产板翅式冷却器时，有利于增大换热层11与隔板12之间的接触面，便于钎焊，实现换热层11与隔板12之间的紧密焊接，使换热层11和隔板12不易受高温流体的影响，造成损坏脱落，有助于延长板翅式冷却器的使用寿命，节约生产成本。

进一步地，本实用新型实施例1提供的板翅式冷却器，优选地，参照图4，所述冷翅管142内壁上设置有若干扰流子1421，所述扰流子1421与所述冷翅管 142一体成型，所述扰流子1421为凸出于所述冷翅管142内壁的半球体。本实用新型实施例1提供的板翅式冷却器，通过在冷翅管142内壁上设置若干半球体状的扰流子1421，在实施过程中，冷流体在冷流通道中流动时，持续性地受到半球状凸起扰流子1421的阻碍，使得冷流体在冷流通道中的停留时间增长、热流体能充分地与冷流体进行换热，提高板翅式冷却器的换热效率。同时扰流子1421与冷翅管142一体化的设计便于加工生产，减少装配难度。

参照图5，本实用新型实施例1提供的板翅式冷却器，优选地，每个翅条 14的热翅管141内壁与冷翅管142外壁的接触面为对应角体1412的底面，在每个所述角体1412上，沿着平行于所述角体1412底面的方向，等距离地开设若干贯穿所述角体1412的所述孔洞1413。在实施时，当热流体从热进封头进入换热层11后，会分流进入角体1412上开设的若干孔洞1413中，若干孔洞1413 中的热流体在热流通道行进的过程中，分别与冷翅管142内流动的冷流体进行集中换热，与换热换热效率不够充分，导致资源浪费的传统的冷却器相比，本实用新型实施例1提供的板翅式冷却器通过增加热流体的流程与热流体在热流通道中停留的时间，使得热流体在流动过程中具有较高的流动换热综合性能，增加了板翅式冷却器整体的换热量，从而有效地提高换热效率。孔洞1413平行于每个翅条14的热翅管141内壁与冷翅管142外壁的接触面，使热流体进入热流通道后，在每一个热翅管141内，参照图6标示的热流体运动方向进行理解，向位于热翅管上方的孔洞走的分流在热翅管内实现先减速再加速，向位于热翅管下方的孔洞走的分流先加速后减速，使热流体整体上既不会因速度过快而换热不均，也不会使热流体速度过慢而无法顺利流通。此外，等距离地开孔方式，具有便于生产加工的优点，降低了批量生产的工艺难度。

本实用新型实施例1提供的板翅式冷却器，优选地，参照图2，所述热翅管 141与所述冷翅管142一体成型。热翅管141与冷翅管142一体成型的设计，便于生产加工、便于安装，降低了装配工艺难度，减少了生产成本。

以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述；需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本实用新型的实质内容；因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种板翅式冷却器，其特征在于，包括冷却器芯体、用于热流体流入的热进封头、用于热流体流出的热出封头、用于冷流体流入的冷进封头和用于冷流体流出的冷出封头；

所述冷却器芯体包括若干层换热层，所述换热层包括用于热流体流通的热流通道、用于对热流体进行冷却的冷流通道、分隔每一所述换热层的隔板以及隔绝每一层所述换热层内所述冷流通道和所述热流通道的封条；所述热进封头通过所述热流通道与所述热出封头连通；所述冷进封头通过所述冷流通道与所述冷出封头连通；所述换热层包括若干翅条，所述翅条包括供热流体流经的热翅管和供冷流体流经的冷翅管；

所述热翅管包括中通的空腔和六个角体，所述空腔呈六棱柱状，六个所述角体由热翅管内壁向外辐射，所述角体呈三棱柱状，所述角体上设置有若干孔洞，若干所述孔洞之间相互连通形成热流通道；所述冷翅管呈六棱柱状，所述冷翅管设置于所述空腔内，所述冷翅管的外壁与所述热翅管的内壁密闭贴合，若干所述冷翅管形成冷流通道。

2.如权利要求1所述的板翅式冷却器，其特征在于，所述热翅管呈正六芒星柱状，所述空腔呈正六棱柱状，所述角体为正三棱柱状；所述冷翅管呈正六棱柱状。

3.如权利要求2所述的板翅式冷却器，其特征在于，所述热翅管的角体包括第一连接角体和第二连接角体，所述第一连接角体与所述第二连接角体沿垂直于所述冷翅管的管轴方向对应设置；所述第一连接角体上开设有第一V形槽；所述第二连接角体上开设有第二V形槽。

4.根据权利要求1所述的板翅式冷却器，其特征在于，所述冷翅管内壁上设置有若干扰流子，所述扰流子与所述冷翅管一体成型，所述扰流子为凸出于所述冷翅管内壁的半球体。

5.根据权利要求1～4任一所述的板翅式冷却器，其特征在于，每个翅条的热翅管内壁与冷翅管外壁的接触面为对应角体的底面，在每个所述角体上，沿着平行于所述角体底面的方向，等距离地开设若干贯穿所述角体的所述孔洞。

6.根据权利要求5所述的板翅式冷却器，其特征在于，所述热翅管与所述冷翅管一体成型。

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