一种成对板单元及具有该单元的板式换热器的制作方法

1.本实用新型涉及换热设备技术领域，特别涉及一种成对板单元及具有该单元的板式换热器。


背景技术：

2.目前热泵制冷系统较多采用板式换热器作为蒸发器与冷凝器，为了充分利用板式换热器作为高性能蒸发器与冷凝器的传热性能，需要优化制冷剂在板间通道的分配，通过分配器的分配功能，使得换热器的流体阻力分配更加合理，传热更加有效，从而使热泵系统的性能更好，能效更高。
3.cn 101868686公开了一种用于热交换器的分配管，该分配管部分具有设置在平行的板间通道位置相对应的位置上的多个分配孔。
4.cn109154475公开了一种由喷嘴结构连接通道空间形成的限制孔，该喷嘴构件为换热板在角孔附近特定形状区域上实施具有通流截面积为1.5-2.5mm2的限制孔。
5.cn 109073325公开了一种换热器板，带有延申并形成角孔侧壁的翻边，并在侧壁翻边部分实施至少一个限制孔。
6.cn217110600u公开了一种渐变结构的连通通道，流体通过连通通道进行分配时能够由激变流变为更加安静的渐变流，有效地防止了流体流动过程中产生噪声和振动的可能，并同时减少了流动局部阻力，有利于系统更加安静高效地运行。
7.现有的角孔分配器一般有伸进角孔区的外置分配器或在角孔区附近的板片结构上实施限制孔。然而现有的分配孔不论采用连接角孔区域和通道间连接的突变通道，还是采用渐变通道，由于换热器结构的限制，分配器在改善通道间流体分配均匀性的同时，由于换热器结构紧凑的原因，分配器在通道内部换热区一侧的空间相对于角孔空间会比较小，因而难以有效实现流体动能向压力势能的转化，流动局部阻力较大，也不利于通道内流体分配的均匀性，具有改进的空间。


技术实现要素：

8.本实用新型是为了克服上述现有技术中缺陷，提供一种成对板单元，其能够使得流体通过第一连通通道流动后压力得以升高接近至定熵滞止压力，从而有效提高流体在第一介质空间内流动的资用压力，有效提高分配的均匀性，减少流动阻力；同时提供了一种具有上述成对板单元的板式换热器，其具备上述成对板单元的所有优点，能够确保换热器更高效和平稳地运行。
9.为实现上述目的，本实用新型提供一种成对板单元，包括第一换热板、以及密封对合连接于第一换热板上的第二换热板，所述第一换热板和第二换热板均为具有脊部和槽部的波纹板，所述成对板单元内部通过相对的脊部和槽部支撑配合形成有第一介质空间且所述成对板单元上还设置有与第一介质空间相连通的第一进口通道和第一出口通道、以及第二进口通道和第二出口通道；
10.所述第一换热板和第二换热板上分别设置有相对布置以配合形成第一进口通道的第一通孔和第一过孔，所述第一换热板和第二换热板分别对应第一通孔处和第一过孔处设置有相向布置并密封配合相连的第一凸台和第一沉台；
11.所述第一换热板上设置有向下压制形成的并独立将第一凸台包围或者与板体边沿配合将第一凸台包围的第一包围槽，所述第一包围槽的深度与第一换热板上的槽部深度相同；
12.所述第二换热板上设置有向上压制形成的第一包围槽相对布置的第一包围脊，所述第一包围脊的高度与第二换热板上的脊部高度相同；
13.相对布置的所述第一包围槽和第一包围脊配合形成储液腔室，所述成对板单元对应储液腔室与第一进口通道之间构造设置有至少一条第一连通通道，所述第一连通通道在流动方向上为流通截面积逐渐增大的渐扩通道。
14.进一步设置为：所述第一换热板上设置有至少一条向下压制形成的且连通第一通孔与第一包围槽的第一连通槽，所述第一连通槽的压制深度小于等于第一包围槽的压制深度；
15.和/或所述第二换热板上设置有至少一条向上压制形成的且连通第一过孔与第一包围脊的第一连通脊，所述第一连通脊的压制高度小于等于第一包围脊的压制高度。
16.进一步设置为：所述储液腔室的容积与第一通孔面积和第一换热板板厚的乘积相等。
17.进一步设置为：所述第一介质空间包括第一分配区、第一汇流区、以及位于第一分配区与第一汇流区之间的第一换热区，所述第一分配区内布置有若干第一分配通道，所述第一换热区内布置有若干第一换热通道，至少一条第一分配通道和至少一条第一换热通道均与储液腔室相连通。
18.进一步设置为：所述成对板单元为矩形体结构，所述第一进口通道、第一出口通道、第二进口通道和第二出口通道分别设置在成对板单元的四个拐角处。
19.本实用新型还提供了一种板式换热器，其包括若干成对板单元，若干所述成对板单元之间依次堆叠且在相邻的所述成对板单元之间支撑配合形成有第二介质空间，其中所述第二进口通道和第二出口通道均与第二介质空间相连通。
20.进一步设置为：在第二介质空间内，所述第二换热板上的第一包围脊与相对的第一换热板上的第一包围槽密封配合相连以形成阻隔第一进口通道与第二介质空间相连的包络结构。
21.进一步设置为：当板式换热器作为蒸发器使用时，所述第一介质空间供制冷剂流动，所述第二介质空间供水流动。
22.与现有技术相比，本实用新型的成对板单元结构简单，易于装配，制造成本低，能够使得流体通过第一连通通道流动后压力得以升高接近至定熵滞止压力，从而有效提高流体在第一介质空间内流动的资用压力，有效提高分配的均匀性，减少流动阻力；具有上述成对板单元的板式换热器具有上述所有成对板单元的优点，从而能够确保换热器更高效和平稳地运行。
附图说明
23.图1是本实用新型一种成对板单元的立体结构示意图；
24.图2是成对板单元的竖向剖面结构示意图；
25.图3是第一换热板的立体结构示意图；
26.图4是第二换热板的立体结构示意图；
27.图5是本实用新型板式换热器的分离结构示意图。
28.结合附图在其上标记以下附图标记：
29.100、成对板单元；101、第一介质空间；102、第一进口通道；103、第一出口通道；104、第二进口通道；105、第二出口通道；106、储液腔室；107、第一连通通道；1、第一换热板；11、第一凸台；111、第一通孔；12、第二凸台；121、第二通孔；13、第三凸台；131、第三通孔；14、第四沉台；141、第四通孔；15、第一包围槽；16、第一连通槽；17、第一分配槽；18、第一换热槽；2、第二换热板；21、第一沉台；211、第一过孔；22、第二沉台；221、第二过孔；23、第三沉台；231、第三过孔；24、第四凸台；241、第四过孔；25、第一包围脊；26、第一连通脊；200、板式换热器；201、第二介质空间。
具体实施方式
30.下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
31.本实用新型一种成对板单元100如图1和图2所示，包括第一换热板1、以及通过焊接的方式密封对合连接于第一换热板1上方的第二换热板2，该第一换热板1和第二换热板2均为具有槽部和脊部的波纹板；成对板单元100内部通过第一换热板1上的脊部和第二换热板2上的槽部支撑配合形成有第一介质空间101，成对板单元100上还设置有与第一介质空间101相连的第一进口通道102和第一出口通道103、以及第二进口通道104和第二出口通道105。
32.具体的，如图1和图2所示，成对板单元100为矩形体结构，第一进口通道102、第一出口通道103、第二进口通道104和第二出口通道105分别对应设置在成对板单元100的四个拐角处，优选第一进口通道102和第一出口通道103对应布置在长边两侧的相对边上；进一步具体的，第一换热板1为一体冲压成型的矩形板，第一换热板1对应其四个拐角处分别设置有第一通孔111、第二通孔121、第三通孔131和第四通孔141，其中第一换热板1对应第一通孔111处、第二通孔121处和第三通孔131处分别设置有向上隆起的第一凸台11、第二凸台12和第三凸台13且对应第四通孔141处设置有向下凹陷的第四沉台14；对应的，第二换热板2也为一体冲压成型的矩形板，第二换热板2上的四个拐角处分别设置有与第一换热板1上的第一通孔111、第二通孔121、第三通孔131和第四通孔141相对的第一过孔211、第二过孔221、第三过孔231和第四过孔241，其中第二换热板2对应第一过孔211、第二过孔221和第三过孔231处分别设置有向下凹陷形成的第一沉台21、第二沉台22和第三沉台23且对应第四过孔241处设置有向上隆起的第四凸台24；如此第二换热板2堆叠于第一换热板1上时，相对布置的第一凸台11和第一沉台21之间、第二凸台12与第二沉台22之间、以及第三凸台13和第三沉台23之间密封焊接相连以使得第一通孔111和第一过孔211配合形成的第一进水通道、第二通孔121和第二过孔221配合形成的第二出（进）水通道、以及第三通孔131和第三过
孔231配合形成的第二进（出）水通道与第一介质空间101相阻隔、不连通；相对布置的第四沉台14与第四凸台24之间背离布置以使得第四通孔141和第四过孔241配合形成的第一出水通道与第一介质空间101相连通。
33.在本实施例中，如图3和图4所示，第一换热板1对应第一凸台11的外沿设置有向下压制形成的且与板体边沿配合以将第一凸台11包围的第一包围槽15，该第一包围槽15为弧状结构，该第一包围槽15的压制深度与第一换热板1上的槽部的压制深度相同，第一换热板1对应第一通孔111与第一包围槽15之间还设置有一条向下压制形成的以连通第一通孔111与第一包围槽15的第一连通槽16，该第一连通槽16的压制深度与第一包围槽15的压制深度相同；第二换热板2对应第一包围槽15设置有向上压制形成的且与板体边沿配合以将第一沉台21包围的第一包围脊25，该第一包围脊25的压制高度与第二换热板2上的脊部压制高度相同，同时第二换热板2上还设置有与第一连通槽16对应布置且向上压制形成以连通第一过孔211与第一包围脊25的第一连通脊26，该第一连通脊26的压制高度与第一包围脊25的压制高度相同；如此第一包围槽15与第一包围脊25配合形成位于第一介质空间101内的储液腔室106，第一连通槽16与第一连通脊26配合形成连通第一进口通道102与储液腔室106的第一连通通道107，如此实现第一进口通道102与第一介质空间101的连通；同时，该第一连通通道107在流动方向上被构造设置为流动截面积逐渐增大的渐扩通道，在本实施例中具体表现为第一换热板1上的第一连通槽16的宽度自第一通孔111向第一包围脊25逐渐增大，第二换热板2上的第一连通脊26的宽度同样自第一过孔211向第一包围脊25逐渐增大。
34.在本实施例中，优选的，储液腔室106的容积与第一通孔111面积和第一换热板1板厚的乘积相等，以使得第一连通通道107连通的进、出口两端的空间形成均压空间；第一连通通道107为渐扩通道且通道的两端为均压空间，如此能够使得流体通过第一连通通道107流动后压力得以升高接近至定熵滞止压力，从而有效提高流体在第一介质空间101内流动的资用压力，减少流动阻力，有效提高分配的均匀性，从而确保换热器更高效和平稳地运行。
35.在本实施例中，如图4所示，成对板单元100的第一介质空间101包括位于第一进口通道102一端的第一分配区、位于第一出口通道103一端的第一汇流区、以及位于第一分配区和第一汇流区之间的第一换热区，该第一分配区内设置有若干第一分配通道，该第一换热区内设置有若干第一换热通道，该第一汇流区内设置有若干第一汇流通道，其中至少一条第一分配通道和至少一条换热通道均与储液腔室106相连通，如此使得储液腔室106直接连通第一分配区和第一换热区；具体的，第一换热板1上对应第一分配区内设置有若干第一分配槽17且对应第一换热区内设置有若干第一换热槽18，第一换热板1上的第一包围槽15与至少一条第一分配槽17、以及至少一条第一换热槽18相连通。
36.在其它一些具体实施方案中，上述的第一包围槽15也可以被构造设置为独立将第一凸台11包围的环状结构，第一包围脊25同样为环状结构；上述的第一连通槽16的压制深度也可以被构造设置为小于第一包围槽15的压制深度，第一连通脊26的压制高度也同样可以小于第一包围脊25的压制高度；同时根据需要，上述的第一进口通道102与储液腔室106之间可以也构造设置有两条或者两条以上渐扩结构的第一连通通道107；第一连通通道107也可以由第一换热板1上的第一连通槽16与第二换热板2的板面配合而成或者由第二换热
板2上的第一连通脊26与第一换热板1的板面配合而成。
37.本实用新型还提供了一种板式换热器200，如图5所示，该板式换热器200包括若干上述的成对板单元100，若干成对板单元100之间依次堆叠且在相邻的成对板单元100之间支撑配合形成有密封的第二介质通道，其中第二进口通道104和第二出口通道105均与第二介质通道相连通以构成第二介质空间201的进、出口；优选的，在第二介质空间201内，第二换热板上的第一包围脊与相对的第一换热板1上的第一包围槽密封配合相连以形成阻隔第一进口通道102与第二介质空间201相连的包络结构，同时当板式换热器200作为蒸发器使用时，第一介质空间101供制冷剂流动，第二介质空间201供水流动，如此通过包络结构阻止了制冷剂在进入储液腔室106之前与水进行换热，从而保证制冷剂在扩压流动过程的绝热特征。
38.与现有技术相比，本实用新型的成对板单元结构简单，易于装配，制造成本低，能够使得流体通过第一连通通道流动后压力得以升高接近至定熵滞止压力，从而有效提高流体在第一介质空间内流动的资用压力，有效提高分配的均匀性，减少流动阻力；具有上述成对板单元的板式换热器具有上述所有成对板单元的优点，从而能够确保换热器更高效和平稳地运行。
39.以上公开的仅为本实用新型的实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种成对板单元，其特征在于，包括第一换热板、以及密封对合连接于第一换热板上的第二换热板，所述第一换热板和第二换热板均为具有脊部和槽部的波纹板，所述成对板单元内部通过相对的脊部和槽部支撑配合形成有第一介质空间且所述成对板单元上还设置有与第一介质空间相连通的第一进口通道和第一出口通道、以及第二进口通道和第二出口通道；所述第一换热板和第二换热板上分别设置有相对布置以配合形成第一进口通道的第一通孔和第一过孔，所述第一换热板和第二换热板分别对应第一通孔处和第一过孔处设置有相向布置并密封配合相连的第一凸台和第一沉台；所述第一换热板上设置有向下压制形成的并独立将第一凸台包围或者与板体边沿配合将第一凸台包围的第一包围槽，所述第一包围槽的深度与第一换热板上的槽部深度相同；所述第二换热板上设置有向上压制形成的第一包围槽相对布置的第一包围脊，所述第一包围脊的高度与第二换热板上的脊部高度相同；相对布置的所述第一包围槽和第一包围脊配合形成储液腔室，所述成对板单元对应储液腔室与第一进口通道之间构造设置有至少一条第一连通通道，所述第一连通通道在流动方向上为流通截面积逐渐增大的渐扩通道。2.根据权利要求1所述的一种成对板单元，其特征在于，所述第一换热板上设置有至少一条向下压制形成的且连通第一通孔与第一包围槽的第一连通槽，所述第一连通槽的压制深度小于等于第一包围槽的压制深度；和/或所述第二换热板上设置有至少一条向上压制形成的且连通第一过孔与第一包围脊的第一连通脊，所述第一连通脊的压制高度小于等于第一包围脊的压制高度。3.根据权利要求1所述的一种成对板单元，其特征在于，所述储液腔室的容积与第一通孔面积和第一换热板板厚的乘积相等。4.根据权利要求1所述的一种成对板单元，其特征在于，所述第一介质空间包括第一分配区、第一汇流区、以及位于第一分配区与第一汇流区之间的第一换热区，所述第一分配区内布置有若干第一分配通道，所述第一换热区内布置有若干第一换热通道，至少一条第一分配通道和至少一条第一换热通道均与储液腔室相连通。5.根据权利要求1所述的一种成对板单元，其特征在于，所述成对板单元为矩形体结构，所述第一进口通道、第一出口通道、第二进口通道和第二出口通道分别设置在成对板单元的四个拐角处。6.一种板式换热器，其特征在于，其包括若干上述权利要求1-5任一项所述的成对板单元，若干所述成对板单元之间依次堆叠且在相邻的所述成对板单元之间支撑配合形成有第二介质空间，其中所述第二进口通道和第二出口通道均与第二介质空间相连通。7.根据权利要求6所述的一种板式换热器，其特征在于，在第二介质空间内，所述第二换热板上的第一包围脊与相对的第一换热板上的第一包围槽密封配合相连以形成阻隔第一进口通道与第二介质空间相连的包络结构。8.根据权利要求6所述的一种板式换热器，其特征在于，当板式换热器作为蒸发器使用时，所述第一介质空间供制冷剂流动，所述第二介质空间供水流动。

技术总结
本实用新型公开了一种成对板单元及具有该单元的板式换热器，成对板单元包括第一换热板和第二换热板，成对板单元具有第一介质空间且、第一进口通道、第一出口通道、第二进口通道和第二出口通道；第一换热板和第二换热板上分别设置有第一通孔和第一过孔，第一换热板和第二换热板分别对应第一通孔处和第一过孔处设置有相向布置并密封配合相连的第一凸台和第一沉台；第一换热板上设置有将第一凸台包围的第一包围槽；第二换热板上对应设置有第一包围脊；第一包围槽和第一包围脊配合形成储液腔室，成对板单元对应储液腔室与第一进口通道之间构造设置有至少一条连通通道，连通通道在流动方向上为流通截面积逐渐增大的渐扩通道。动方向上为流通截面积逐渐增大的渐扩通道。动方向上为流通截面积逐渐增大的渐扩通道。


技术研发人员：颜爱斌 戴丁军 卓宏强 孙旭光 陈挺辉 章威腾
受保护的技术使用者：宁波市哈雷换热设备有限公司
技术研发日：2023.04.07
技术公布日：2023/8/17