專利名稱：板式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及換熱技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及ー種板式換熱器。
背景技術(shù)：
板式換熱器具有緊湊、高效的特點(diǎn)，一般用于兩種流體之間的換熱，比如液-液、液-氣換熱模式，也可以用于有流體相變的エ況，如用作冷凝器、蒸發(fā)器。請(qǐng)參考圖1，圖1為ー種典型板式換熱器的板片的原理示意圖。板式換熱器一般是將若干壓制的板片I通過(guò)某種方式固定在一起，如釬焊、框架固定等，讓冷熱兩種流體在板間交替穿過(guò)，實(shí)現(xiàn)熱量的交換，即流動(dòng)于ー板片I兩側(cè)的流體分別為高溫流體和低溫流體。圖1中的板片I適用于兩流體板式換熱器，一個(gè)板片I上需要設(shè)置四個(gè)單流通孔，通常布置于板片I的四個(gè)角落，亦稱為角孔。若干板片I組合在一起時(shí)，各板片I上的四個(gè)角孔就構(gòu)成板式換熱器的四條供兩種流體進(jìn)出的通道，實(shí)現(xiàn)兩流體進(jìn)出板式換熱器。板片I上設(shè)置有板間流道，流體由通道流向板片I間時(shí)，沿板間流道流動(dòng)能夠提高流體在板片I間流動(dòng)的均勻性。為了實(shí)現(xiàn)兩種流體在板間交替穿過(guò)，其中兩角孔的周圍設(shè)有擋圈(圖中未示出)，圖1中所示板片I上沿對(duì)角線設(shè)置的第二角孔12和第三角孔13處可以設(shè)置擋圈，ー種流體自第一角孔11進(jìn)入時(shí)，無(wú)法流向第三角孔13，僅流向第四角孔14，另ー種流體自第二角孔12直接流向與之相鄰的另ー板片1，另ー板片I可以采用相反的擋圈布置方式，則實(shí)現(xiàn)了兩種流體交替穿過(guò)各板片1，以使相鄰板間流道流動(dòng)不同的流體，實(shí)現(xiàn)換熱。圖1中流體在板間流動(dòng)的方式為對(duì)角流，也可以于同一側(cè)的兩角孔處設(shè)置擋圈，流體流動(dòng)方式為單邊流。由上述內(nèi)容可知，上述技術(shù)方案存在下述技術(shù)問(wèn)題:第一、由圖1可以看出，為了實(shí)現(xiàn)兩種流體在板片I間分配且互不干擾，板片I需設(shè)置至少四個(gè)角孔以形成流體通道(ー種流體需設(shè)置兩角孔)，相應(yīng)地，具有單邊流或?qū)橇鞯姆绞?，但針?duì)此兩種流動(dòng)方式，板片I間流體均無(wú)法均勻分配于設(shè)置擋圈的兩角孔附近的板片I區(qū)域，該區(qū)域不能被有效利用，仍然存在換熱不均勻、換熱效率低下的問(wèn)題，當(dāng)換熱流體種類多余兩種時(shí)，角孔數(shù)目更多，上述問(wèn)題更為顯著；而且，每種流體需設(shè)置兩角孔，至少四個(gè)角孔占據(jù)了板片I的較大面積，相應(yīng)地降低了板片I的整體利用率，同吋，四個(gè)角孔布置于板片I四個(gè)角落也限制了板式換熱器的設(shè)計(jì)、形狀及相關(guān)應(yīng)用。第二、由角孔組成的通道難以保證流通的通暢性，流體在此通道中流動(dòng)時(shí)的壓降較大，占板式換熱器壓降的一部分，由于角孔結(jié)構(gòu)的限制，壓降較大的問(wèn)題無(wú)法得到有效降低，無(wú)法適應(yīng)于不同的エ況需求。有鑒于此，如何提供一種用于板式換熱器，以使流體能夠均勻流動(dòng)于板片之間，且提高板片利用率和板片換熱效率，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為提供ー種板式換熱器，該板式換熱器的板片上設(shè)置了混合通孔且具有流體分配器，使得流體能夠均勻流動(dòng)于板片之間，并提高板片的利用率和換熱效率。為達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供ー種板式換熱器，包括層疊設(shè)置的板片，板片間形成板間流道，還包括與所述板間流道連通的流體分配器，所述流體分配器具有至少兩個(gè)并列設(shè)置的管道，各所述板間流道均與単獨(dú)的所述管道連通；且相鄰的所述板間流道分別與所述流體分配器的不同管道連通。優(yōu)選地，各所述管道均沿軸向設(shè)置若干連通所述板間流道的開(kāi)ロ，兩兩所述管道的開(kāi)ロ在軸向方向相互錯(cuò)開(kāi)，以使相鄰的所述板間流道分別與所述流體分配器的不同管道連通。優(yōu)選地，所述流體分配器具有兩個(gè)并列設(shè)置的所述管道，一所述管道為內(nèi)管，所述內(nèi)管嵌套于外管內(nèi)，另一所述管道為所述內(nèi)管和所述外管之間的管腔；所述外管和所述內(nèi)管均設(shè)有所述開(kāi)ロ，且所述外管設(shè)有與所述內(nèi)管開(kāi)ロ位置對(duì)應(yīng)的連通ロ，所述連通ロ與所述內(nèi)管的開(kāi)ロ連通，且所述連通口和所述內(nèi)管的開(kāi)ロ均與所述管腔密封隔離。優(yōu)選地，所述內(nèi)管和所述外管沿軸向貼合，且所述內(nèi)管的開(kāi)ロ與所述外管連通ロ設(shè)于貼合處；所述連通口和所述內(nèi)管的開(kāi)ロ均通過(guò)設(shè)于所述外管和所述內(nèi)管之間的密封件與所述管腔密封隔離。優(yōu)選地，所述內(nèi)管和所述外管均為方形管道，所述內(nèi)管的一外側(cè)面貼合于所述外管的ー內(nèi)側(cè)面，且所述內(nèi)管的開(kāi)口和所述外管的連通ロ設(shè)于貼合的側(cè)面上。優(yōu)選地，所述流體分配器具有兩并列設(shè)置的所述管道，兩所述管道由隔板分割管體形成，所述隔板沿所述管體的軸向設(shè)置。優(yōu)選地，所述板片設(shè)有至少ー個(gè)混合通孔，層疊設(shè)置的所述板片上同一位置的所述混合通孔連通形成板式換熱器的混合通道，所述流體分配器的各所述管道均貫穿所述混合通道。優(yōu)選地，所述流體分配器還包括與所述各管道的同一端部密封連接的密封裝置，所述密封裝置包括密封蓋，所述密封蓋上設(shè)有接ロ，所述外管的一端固定于所述密封蓋內(nèi)，所述內(nèi)管的一端伸出所述接ロ ；所述密封蓋上還設(shè)有接管，所述接管連通所述內(nèi)管和所述外管之間的管腔。優(yōu)選地，所述板片上設(shè)有ー個(gè)混合通孔以及若干單流通孔，所述單流通孔的數(shù)量與所述流體分配器的管道數(shù)量相等。優(yōu)選地，所述板片的兩端均設(shè)有ー個(gè)所述混合通孔，兩所述混合通孔中均插有所述流體分配器。本發(fā)明提供的板式換熱器，采用了具有至少兩個(gè)管道的流體分配器，使得板片上單流通孔數(shù)目得以減少，提升板片的可用面積，進(jìn)而提高流體換熱效率和板片的利用率，且由于單流通孔即擋圈數(shù)目的減少，流體可以流動(dòng)的區(qū)域擴(kuò)大，流體在板間的分配更為均勻，換熱流體種類越多，該種優(yōu)勢(shì)越明顯；此外，對(duì)流體分配器管道形狀、粗糙度等因素加以改變，就可以較為方便地改變管道內(nèi)流體的壓降大小，以適應(yīng)不同エ況的需求，達(dá)到降低泵功、節(jié)能降耗的目的；再者，在換熱流體具有相變的エ況下，根據(jù)需要改變管道上開(kāi)ロ大小，即能夠改善流體分配狀況，解決板間流道間氣液分配不均的情況；另，板片上設(shè)置混合通孔時(shí)，可以不必設(shè)置于板片的角落處，則對(duì)流體分配器的形狀以及應(yīng)用的限制較小。


圖1為ー種典型板式換熱器的板片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所提供板式換熱器中板片的第一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明所提供板式換熱器中流體分配器的第一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中流體分配器外管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖3中流體分配器內(nèi)管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖3中流體分配器插入圖2中板片混合通孔的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖3中流體分配器插入板式換熱器混合通道的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖3中流體分配器與多塊板片配合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為圖8中A部位的局部放大示意圖；圖10為圖3中流體分配器與板式換熱器中板片組配合后軸向剖視圖；圖11為圖5中內(nèi)管配合密封墊片的橫截面示意圖；圖12為圖3中流體分配器管道的橫截面示意圖；圖13為本發(fā)明所提供板式換熱器中板片的第二種結(jié)構(gòu)示意圖；圖14為本發(fā)明所提供板式換熱器中板片的第三種結(jié)構(gòu)示意圖；圖15為圖3中流體分配器插入由圖13中板片組成的板式換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖16為圖15中板式換熱器的剖面圖；圖17為本發(fā)明所提供板式換熱器中流體分配器的第二種結(jié)構(gòu)示意圖；圖18為圖17的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖19為本發(fā)明所提供板式換熱器中流體分配器第三種結(jié)構(gòu)中管道的結(jié)構(gòu)示意圖；圖20為圖19的橫截面示意圖；圖21為密封本發(fā)明所提供第一種流體分配器各管道的ー種密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖22為圖21中密封裝置另ー種角度的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心為提供一種板式換熱器，該板式換熱器的板片上設(shè)置了混合通孔且具有流體分配器，使得流體能夠均勻流動(dòng)于板片之間，并提高板片的利用率和換熱效率。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的詳細(xì)說(shuō)明。該具體實(shí)施方式
提供的板式換熱器，包括層疊設(shè)置的板片，板片間形成板間流道，通常在板片的表面加工出紋路以形成板間流道，與現(xiàn)有技術(shù)相同，板間流道便于流體均勻流動(dòng)于板片之間。請(qǐng)參考圖2，圖2為本發(fā)明所提供板式換熱器中板片的第一種結(jié)構(gòu)示意圖，該圖的箭頭還示出了流體的流動(dòng)路徑；圖3為本發(fā)明所提供板式換熱器中流體分配器的第一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中流體分配器外管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖3中流體分配器內(nèi)管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖3中流體分配器插入圖2中板片混合通孔的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖3中流體分配器插入板式換熱器混合通道的結(jié)構(gòu)示意圖。
與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，提供的板式換熱器2的板片21設(shè)有至少ー個(gè)混合通孔211，圖2中僅設(shè)置ー個(gè)混合通孔211，則層疊設(shè)置的若干板片21同一位置的若干混合通孔211形成了板式換熱器2的混合通道，混合通道供兩種以上流體通過(guò)。圖2中板片21的下端還具有兩個(gè)與現(xiàn)有技術(shù)相同的單流通孔212 (即各單流通孔212中僅流通ー種流體)，若干板片21的單流通孔212形成圖7中板式換熱器2的兩個(gè)單流通道23。為了實(shí)現(xiàn)兩種以上流體通過(guò)且互不干擾，板式換熱器2還包括插入混合通孔211的流體分配器22，且流體分配器22具有至少兩個(gè)并列設(shè)置且貫穿混合通孔211的管道，即流體分配器22的各管道均插入混合通道內(nèi)，從而貫穿各混合通孔211，如圖7所示，流體分配器22插入混合通道內(nèi)。流體分配器22中各管道流通的流體均不同，流體種類與管道的數(shù)目相等，從而可以實(shí)現(xiàn)多種流體之間的換熱。流體分配器22中管道的具體結(jié)構(gòu)為:各管道均沿軸向設(shè)置若干開(kāi)ロ(如圖4和圖5中所示的外管開(kāi)ロ 2212和內(nèi)管開(kāi)ロ 2211)，板間流道均與単獨(dú)的開(kāi)ロ連通，即ー個(gè)板間流道僅與ー個(gè)開(kāi)ロ連通，管道內(nèi)的流體經(jīng)開(kāi)ロ流向板間流道，或板間流道內(nèi)的流體經(jīng)開(kāi)ロ流向管道；由于板間流道的進(jìn)口和出口均沿混合通道的軸向設(shè)置，該方案中兩兩管道的開(kāi)ロ在管道的軸向上相互錯(cuò)開(kāi)，及兩兩管道的開(kāi)ロ的混合通道的軸向上錯(cuò)開(kāi)，則能夠使相鄰的板間流道分別與不同的管道的開(kāi)ロ連通，從而保證相鄰板間流道內(nèi)流通不同的流體，即ー板片21的兩側(cè)流通不同的流體，以實(shí)現(xiàn)換熱功能。下述內(nèi)容主要以兩種流體換熱為例對(duì)該過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖3中的流體分配器22具有兩個(gè)并列設(shè)置的供流體流動(dòng)的管道，一管道為內(nèi)管222，內(nèi)管222嵌套于外管221內(nèi)，另一管道為內(nèi)管222和外管221之間的管腔(下述內(nèi)容提及的“管腔”均為此處所述的管腔)，可以根據(jù)不同流體的流通量需求合理設(shè)計(jì)內(nèi)管222和外管221的徑向尺寸。此外，外管221設(shè)有與內(nèi)管開(kāi)ロ 2221位置對(duì)應(yīng)的連通ロ 2211，連通ロ 2211與內(nèi)管開(kāi)ロ 2221連通，且連通ロ 2211、內(nèi)管開(kāi)ロ 2221均與管腔密封隔離，即內(nèi)管222內(nèi)流動(dòng)的流體流向內(nèi)管開(kāi)ロ 2221后，再經(jīng)連通ロ 2211流出外管221，最終流向?qū)?yīng)的板間流道。連通ロ 2211、內(nèi)管開(kāi)ロ 2221與管腔密封隔離的目的在于防止內(nèi)管222內(nèi)的流體與管腔中的流體混合。另外，可以想到，板式換熱器2用于兩種以上流體換熱時(shí)，外管221內(nèi)可以嵌套兩個(gè)或兩個(gè)以上的內(nèi)管222，配合的方式可以與上述內(nèi)管222配合方式一致。內(nèi)管222和外管221可以通過(guò)粘帖、焊接等方式固定，以保持連通ロ 2211和內(nèi)管開(kāi)ロ 2221始終處于對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)?；旌贤ǖ雷鳛榘迨綋Q熱器2的流體進(jìn)ロ通道，插入流體分配器22后，兩種流體分別流向內(nèi)管222和管腔吋，內(nèi)管222流體經(jīng)內(nèi)管開(kāi)ロ 2221、連通ロ 2211流向間隔的板間流道，管腔流體流經(jīng)外管開(kāi)ロ 2212流向間隔的板間流道。當(dāng)然，混合通道也可以作為板式換熱器2的流體出ロ通道，插入流體分配器22后，相鄰板間流道內(nèi)的流體分別經(jīng)連通ロ 2211、內(nèi)管開(kāi)ロ 2221流向內(nèi)管222，和經(jīng)外管221開(kāi)ロ流向管腔，再自板式換熱器2的出口分流而出。請(qǐng)繼續(xù)結(jié)合圖8至圖10，圖8為圖3中流體分配器與多塊板片配合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為圖8中A部位的局部放大示意圖；圖10為圖3中流體分配器與板式換熱器中板片組配合后軸向剖視圖。圖9中所示的三塊板片21形成兩個(gè)相鄰的第一板間流道21a和第二板間流道21b，由于外管開(kāi)ロ 2212和內(nèi)管開(kāi)ロ 2221 (與外管221連通ロ 2211位置對(duì)應(yīng))在軸向上錯(cuò)開(kāi)，則外管開(kāi)ロ 2212與第一板間流道21a連通，內(nèi)管開(kāi)ロ 2221通過(guò)連通ロ 2211與第二板間流道21b連通，依次類推，參見(jiàn)圖10，該種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了兩種流體在板片21兩側(cè)板間流道的分配，使板片21兩側(cè)板間流道流動(dòng)不同的流體。故設(shè)置該結(jié)構(gòu)的流體分配器22后無(wú)需為每ー種流體設(shè)置ー個(gè)通道，多種流體可以通過(guò)ー個(gè)混合通道分配至板間流道中。當(dāng)應(yīng)用于三種流體換熱時(shí)，可以于外管221中再插入ー內(nèi)管，則兩內(nèi)管與外管221之間的管腔、兩內(nèi)管構(gòu)成三個(gè)管道，三個(gè)管道上的開(kāi)ロ沿軸向依次錯(cuò)開(kāi)，可以使相鄰的三個(gè)板間流道流通三種流體；應(yīng)用于三種以上流體時(shí)，可以再作出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)改動(dòng)，原理相同，在此不贅述。混合通孔211作為流體進(jìn)ロ使用吋，流體如上所述分配至板間流道后，自板間流道流向板片21下端兩單流通孔212中的一者(另ー者的周圍可以設(shè)置擋圈限制流體流入)，則流動(dòng)于混合通道內(nèi)流體分配器22中的兩種流體分別流向單流通道23?；旌贤?11作為流體出ロ使用時(shí)，流動(dòng)路徑相反。上述實(shí)施例中，板片上設(shè)置了ー個(gè)混合通孔211和兩個(gè)單流通孔212，混合通孔211內(nèi)插入流體分配器22，該種連通方式，便于板間流道和管道的連通，且易于實(shí)現(xiàn)密封，當(dāng)然，流體分配器22也可以外置于板片21，使其管道開(kāi)ロ對(duì)準(zhǔn)板間流道也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，此時(shí)，板片21上也可以不設(shè)置混合通孔211。另外，流體分配器22外置于板片21時(shí)，管道上開(kāi)ロ的設(shè)置方式也可以不限于上述沿軸向錯(cuò)開(kāi)的方式，比如，流體分配器22中各管道上開(kāi)設(shè)有若干開(kāi)ロ，各開(kāi)ロ通過(guò)連接管與板間流道連通，同樣能夠使各板間流道僅與単獨(dú)的管道連通，且相鄰板間流道與不同管道連通；該種情況下，流體分配器22也無(wú)需插入于板片21中。可以想到，當(dāng)換熱流體的進(jìn)ロ流路和出ロ流路均采用該種結(jié)構(gòu)的流體分配器22時(shí)，板片21上可以不設(shè)置任何通孔。當(dāng)然，設(shè)置混合通孔211，將流體分配器22插入混合通道內(nèi)，使得板式換熱器2具有結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)，且便于流體分配器22與板間流道的連通。由此可知，板式換熱器2采用該種結(jié)構(gòu)的流體分配器22，第一，可以將現(xiàn)有技術(shù)中板片21上至少兩個(gè)作為流體進(jìn)ロ的單流通孔212或至少兩個(gè)作為流體出ロ的單流通孔212合并為ー個(gè)混合通孔211，甚至板片21上無(wú)需設(shè)置任何通孔，從而能夠減少板片21上的單流通孔212數(shù)目，提升板片21的可用面積，進(jìn)而提高流體換熱效率和板片21的利用率；此夕卜，從圖2中可以看出，由于單流通孔212以及擋圈數(shù)目的減少，流體可以流動(dòng)的區(qū)域擴(kuò)大，流體在板間的分配更為均勻，換熱流體種類越多，該種優(yōu)勢(shì)越明顯；圖2中所示的混合通孔211設(shè)于板片21端部的中部位置，則流體的分配更為均勻，包括板片21的角落處均具有流體通過(guò)，進(jìn)ー步提高換熱效率和板片21利用率；第二、對(duì)流體分配器22管道形狀、粗糙度等因素加以改變，就可以較為方便地改變管道內(nèi)流體的壓降大小，以適應(yīng)不同エ況的需求，達(dá)到降低泵功、節(jié)能降耗的目的；第三、在換熱流體具有相變的エ況下，根據(jù)需要改變管道上開(kāi)ロ大小，即能夠改善流體分配狀況，解決板間流道間氣液分配不均的情況；第四、設(shè)置混合通孔211吋，混合通孔211可以不必設(shè)置于板片21的角落處，則對(duì)流體分配器22的形狀以及應(yīng)用的限制較小。請(qǐng)參考圖11和圖12，圖11為圖5中內(nèi)管配合密封墊片的橫截面示意圖；圖12為圖3中流體分配器管道的橫截面示意圖。為了實(shí)現(xiàn)連通ロ 2211與管腔的密封隔離，該具體實(shí)施方式
中內(nèi)管222和外管221沿軸向貼合，如圖12所示，內(nèi)管開(kāi)ロ 2221與外管221的連通ロ 2211設(shè)于貼合處，則內(nèi)管222的流體流出內(nèi)管開(kāi)ロ 2221后可以直接流向連通ロ 2211，進(jìn)而流向板間流道。由與該實(shí)施例中的外管221和內(nèi)管222均為圓形管，為了形成管腔，二者的徑向尺寸具有一定差值，故沿軸向貼合吋，由于弧度的差別，理論上，二者之間僅存在接觸線，故內(nèi)管開(kāi)ロ 2221和外管221的連通ロ 2211并非貼合，而是存在一定縫隙，因而采用了密封件以便隔離連通ロ 2211、內(nèi)管開(kāi)ロ 2221和管腔。密封件可以是設(shè)于內(nèi)管開(kāi)ロ 2221處的密封墊片226，見(jiàn)圖11，密封墊片226上具有與內(nèi)管開(kāi)ロ 2221和外管221的連通ロ 2211配合的孔洞，則即使流出開(kāi)ロ的流體存在部分泄漏流向管腔的情況，由于密封墊片226的存在，該部分流體也無(wú)法流入管腔，保證管腔和內(nèi)管222內(nèi)的流體無(wú)法混合；且管腔內(nèi)的流體也無(wú)法自連通ロ 2211流出外管221，避免管腔流體和內(nèi)管222流體均通過(guò)連通ロ 2211流向同一板間流道；此外，密封墊片226也有助于對(duì)內(nèi)管222和外管221的定位，并起到一定的導(dǎo)流作用。可以設(shè)置単獨(dú)的密封墊片226分別與內(nèi)管開(kāi)ロ 2221、外管221連通ロ 2211配合；密封件也可以為整體密封墊，整體密封墊上設(shè)置與內(nèi)管開(kāi)ロ 2221、外管221連通ロ 2211數(shù)目相對(duì)應(yīng)的孔洞，也可以實(shí)現(xiàn)該目的。裝配時(shí)，可以首先將密封墊片226通過(guò)粘結(jié)或焊接等方式與內(nèi)管222固定于一體，再將內(nèi)管222與外管221固定，當(dāng)然，也可以將密封墊片226與外管221固定后再與內(nèi)管222固定。另外，流體分配器22各管道和混合通道之間也可以設(shè)置密封墊，密封墊上同樣加エ出與外管221連通ロ 2211以及外管開(kāi)ロ 2212適配的孔洞，以保證兩種流體可以相互隔離地流向?qū)?yīng)的板間流道。請(qǐng)繼續(xù)參考圖13至圖16，圖13為本發(fā)明所提供板式換熱器中板片的第二種結(jié)構(gòu)示意圖；圖14為本發(fā)明所提供板式換熱器中板片的第三種結(jié)構(gòu)示意圖；圖15為圖3中流體分配器插入由圖13中板片組成的板式換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖16為圖15中板式換熱器的剖面圖。該實(shí)施方式中板式換熱器2板片21的兩端均設(shè)置了混合通孔211，圖13中的兩混合通孔211均位于端部的中部位置，圖14中兩混合通孔211位于板片21端部的角落處，且兩混合通孔211呈對(duì)角線布置。疊置的若干板片21的混合通孔211形成了板式換熱器2上分別作為流體進(jìn)ロ混合通道和流體出ロ混合通道，兩混合通道中均插入ー個(gè)流體分配器22。與上述的流體流動(dòng)過(guò)程描述類似，可以參見(jiàn)圖16，該圖沿兩流體分配器的中心軸線方向剖面，該圖的箭頭部分示出了流體的流動(dòng)路徑。兩種流體自進(jìn)ロ混合通道的流體分配器22流入后，分配至板間流道內(nèi)，換熱后，自板間流道再流向?qū)?yīng)的內(nèi)管222或管腔，再流出板式換熱器2。該具體實(shí)施方式
的板式換熱器2采用了兩個(gè)流體分配器22，則板片21上可以僅設(shè)置兩個(gè)混合通孔211，相較于上述實(shí)施例，板片21的可用面積進(jìn)ー步增加，即能夠進(jìn)ー步提高換熱效率和板片21利用率。另外，上述內(nèi)管222和外管221均為圓管時(shí)，采用密封件實(shí)現(xiàn)內(nèi)管開(kāi)ロ 2221、外管221連通ロ 2211、管腔之間的密封隔離，也可以采用其他方式實(shí)現(xiàn)密封隔離。請(qǐng)參考圖17和圖18，圖17為本發(fā)明所提供板式換熱器中流體分配器的第二種結(jié)構(gòu)示意圖；圖18為圖17的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。該具體實(shí)施方式
中的內(nèi)管222和外管221均為方形管，內(nèi)管222的ー側(cè)面貼合于外管221的ー側(cè)面，且內(nèi)管開(kāi)ロ 2221和外管221的連通ロ 2211設(shè)于貼合的側(cè)面上。由于內(nèi)管222和外管221均為方形管，故內(nèi)管222和外管221貼緊固定后(同樣可以通過(guò)粘結(jié)或焊接等方式固定)，內(nèi)管開(kāi)ロ 2221和外管221的連通ロ 2211可以密封貼合，即使未設(shè)置密封墊片226也可以保證內(nèi)管222和管腔之間流體的相互隔離，從而簡(jiǎn)化流體分配器22的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，為了進(jìn)一步保證內(nèi)管222和管腔之間的密封，也可以設(shè)置如上所述的密封墊片226。請(qǐng)參考19和圖20，圖19為本發(fā)明所提供板式換熱器中流體分配器第三種結(jié)構(gòu)中管道的結(jié)構(gòu)示意圖；圖20為圖19的橫截面示意圖。該實(shí)施例中流體分配器22同樣具有兩并列設(shè)置的管道。該流體分配器22僅具有一個(gè)管體22a,管體22a內(nèi)部具有沿軸向設(shè)置的隔板22al,隔板22al將管體22a分割為圖19中所示的第一管道224和第二管道225,第一管道224和第二管道225分別用于流通兩種不同的流體，且第一管道224和第二管道225上均設(shè)有開(kāi)ロ，即圖中所示的第一管道開(kāi)ロ2241和第二管道開(kāi)ロ 2251。當(dāng)然，為了達(dá)到板間流道能夠與開(kāi)ロ連通的目的，第一管道開(kāi)ロ 2241和第二管道開(kāi)ロ 2251必然設(shè)于隔板22al以外的管體22a的管壁上。由此可推出，當(dāng)針對(duì)兩種以上流體換熱時(shí)，可以更改隔板22al的形狀或增設(shè)隔板22al，以形成所需的管道數(shù)目。除了上述實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，還可以直接設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的獨(dú)立管體作為流體分配器22的管道，整體插入板式換熱器2的混合通道中，也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。上述實(shí)施例中的流體分配器22結(jié)構(gòu)更為緊湊，便干與板間流道建立連通關(guān)系，且可以盡量減小混合通孔211的面積，從而増大板片21間板間流道的整體面積，進(jìn)ー步提高換熱效率；此外，上述實(shí)施例中，流體在進(jìn)入板間流道之前就開(kāi)始換熱(一管道內(nèi)的流體接觸另一管道的管壁)，換熱效率又進(jìn)一步得以提聞。請(qǐng)參考圖21和圖22，圖21為密封本發(fā)明所提供第一種流體分配器各管道的ー種密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖22為圖21中密封裝置另ー種角度的結(jié)構(gòu)示意圖。針對(duì)上述內(nèi)管222、外管221的實(shí)施例，流體分配器22具有至少兩個(gè)管道，各管道分別需要與對(duì)應(yīng)的流體管路連通，流體分配器22還可以包括密封裝置223，流體分配器22各管道的同一端部均與密封裝置223連接。具體地，密封裝置223包括密封蓋，密封蓋上設(shè)有接ロ 2232，外管221的一端固定于密封蓋內(nèi)，內(nèi)管222的一端伸出接ロ 2232 ;密封蓋上還設(shè)有接管2231，接管2231連通內(nèi)管222和外管221之間的管腔。接管2231的外端可以設(shè)置螺紋與流體管路連接，或直接將接管2231通過(guò)焊接方式與流體管路連接；內(nèi)管222的外端同樣可以通過(guò)螺紋或焊接等方式與流體管路連接。裝配時(shí)，可以將圖21所示的密封裝置223套在固定后的內(nèi)管222和外管221上，其中外管221在密封裝置223內(nèi)部(密封蓋)固定，比如，通過(guò)焊接或者漲管的方式固定，使得管腔的流體自接管2231流入流出至流體管路，或流體管路內(nèi)的流體自接管2231流入管腔；內(nèi)管222自接ロ 2232伸出，也可以通過(guò)漲管或焊接等方式固定于接ロ 2232上，再與另ー個(gè)流體管路連接，實(shí)現(xiàn)另ー種流體的進(jìn)出。該種結(jié)構(gòu)的密封裝置223針對(duì)兩種流體的流體分配器22設(shè)計(jì)，當(dāng)應(yīng)用于流動(dòng)兩種以上流體的流體分配器22時(shí)，可以對(duì)密封裝置223作出相應(yīng)的改動(dòng)。該結(jié)構(gòu)的密封裝置223將流體分配器22的多個(gè)管道均納入其密封蓋內(nèi)，不同的流體管路分別連通至密封裝置223處，進(jìn)而流向不同的管道內(nèi)。因此，密封裝置223能夠?qū)⒘黧w分配器22中各管道與流體管路的接ロ隔離，以使多種流體在互不干擾的情況下流向各管道內(nèi)，完成板間流道中的流體分配；此外，在流體分配器22管道結(jié)構(gòu)多祥化的基礎(chǔ)上，該密封裝置223能夠滿足流體分配器22各管道與流體管路的良好連接；且密封蓋將流體分配器22各管道納入其內(nèi)，使得流體分配器22的結(jié)構(gòu)更為緊湊，便于流體管路的連接。以上對(duì)本發(fā)明所提供的ー種板式換熱器進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種板式換熱器，包括層疊設(shè)置的板片(21)，板片(21)間形成板間流道，還包括與所述板間流道連通的流體分配器(22)，其特征在于，所述流體分配器(22)具有至少兩個(gè)并列設(shè)置的管道，各所述板間流道均與単獨(dú)的所述管道連通；且相鄰的所述板間流道分別與所述流體分配器(22)的不同管道連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式換熱器，其特征在于，各所述管道均沿軸向設(shè)置若干連通所述板間流道的開(kāi)ロ，兩兩所述管道的開(kāi)ロ在軸向方向相互錯(cuò)開(kāi)，以使相鄰的所述板間流道分別與所述流體分配器(22)的不同管道連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的板式換熱器，其特征在于，所述流體分配器(22)具有兩個(gè)并列設(shè)置的所述管道，一所述管道為內(nèi)管(222)，所述內(nèi)管(222)嵌套于外管(221)內(nèi)，另一所述管道為所述內(nèi)管(222)和所述外管(221)之間的管腔；所述外管(221)和所述內(nèi)管(222)均設(shè)有所述開(kāi)ロ，且所述外管(221)設(shè)有與所述內(nèi)管(222)開(kāi)ロ位置對(duì)應(yīng)的連通ロ(2211)，所述連通ロ(2211)與所述內(nèi)管(222)的開(kāi)ロ連通，且所述連通ロ(2211)和所述內(nèi)管(222)的開(kāi)ロ均與所述管腔密封隔離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的板式換熱器，其特征在于，所述內(nèi)管(222)和所述外管(221)沿軸向貼合，且所述內(nèi)管(222)的開(kāi)ロ與所述外管(221)連通ロ(2211)設(shè)于貼合處；所述連通ロ(2211)和所述內(nèi)管(222)的開(kāi)ロ均通過(guò)設(shè)于所述外管(221)和所述內(nèi)管(222)之間的密封件與所述管腔密封隔離。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的板式換熱器，其特征在于，所述內(nèi)管(222)和所述外管(221)均為方形管道，所述內(nèi)管(222)的一外側(cè)面貼合于所述外管(221)的ー內(nèi)側(cè)面，且所述內(nèi)管(222)的開(kāi)口和所述外管(221)的連通ロ(2211)設(shè)于貼合的側(cè)面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的板式換熱器，其特征在于，所述流體分配器(22)具有兩并列設(shè)置的所述管道，兩所述管道由隔板(22al)分割管體(22a)形成，所述隔板(22al)沿所述管體(22a)的軸向設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的板式換熱器，其特征在于，所述板片(21)設(shè)有至少ー個(gè)混合通孔(211)，層疊設(shè)置的所述板片(21)上同一位置的所述混合通孔(211)連通形成板式換熱器的混合通道，所述流體分配器(22)的各所述管道均貫穿所述混合通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的板式換熱器，其特征在于，所述流體分配器(22)還包括與所述各管道的同一端部密封連接的密封裝置(223)，所述密封裝置(223)包括密封蓋，所述密封蓋上設(shè)有接ロ(2232)，所述外管(221)的一端固定于所述密封蓋內(nèi)，所述內(nèi)管的一端伸出所述接ロ(2232);所述密封蓋上還設(shè)有接管(2231)，所述接管(2231)連通所述內(nèi)管(222)和所述外管(221)之間的管腔。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的板式換熱器，其特征在于，所述板片(21)上設(shè)有ー個(gè)混合通孔(211)以及若干單流通孔(212)，所述單流通孔(212)的數(shù)量與所述流體分配器(22)的管道數(shù)量相等。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的板式換熱器，其特征在于，所述板片(21)的兩端均設(shè)有ー個(gè)所述混合通孔(211)，兩所述混合通孔(211)中均插有所述流體分配器(22)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種板式換熱器，包括層疊設(shè)置的板片(21)，板片(21)間形成板間流道，還包括與所述板間流道連通的流體分配器，所述流體分配器(22)具有至少兩個(gè)并列設(shè)置的管道，各所述板間流道均與單獨(dú)的所述管道連通；且相鄰的所述板間流道分別與所述流體分配器的不同管道連通。該板式換熱器，其流體分配器至少具有兩個(gè)管道，可以減少板片上單流通孔數(shù)目，進(jìn)而提高流體換熱效率和板片的利用率，且流體可以流動(dòng)的區(qū)域擴(kuò)大，流體在板間的分配更為均勻；此外，該結(jié)構(gòu)的板式換熱器易于調(diào)整壓降、改善相變工況下的流體分配狀況。
文檔編號(hào)F28F9/22GK103090707SQ20111033838
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者王耀光 申請(qǐng)人:杭州三花研究院有限公司