一种换热器

摘要

本发明公开了一种换热器，涉及换热装置技术领域。该换热器包括相互对接设置的至少两个内部填充有蓄热材料的换热板组件，其中一侧端部的换热板组件外盖有端盖，相邻两换热板组件之间、端盖和与其相邻的换热板组件之间均形成有封闭的换热流道；换热器内包括至少两条高度不同的贯通所有换热流道的贯穿通道；端盖和/或另一侧端部的换热板组件上开设有冷媒入口和冷媒出口，冷媒入口高于所述冷媒出口设置。本发明提供的换热器在换热板组件的内部填充蓄热材料，在换热板组件之间以及换热板组件与端盖之间形成换热流道，冷媒进入换热流道通过换热板组件的壁面与换热板组件内部的蓄热材料形成热交换，在实现密封要求的同时，保证了换热器的换热效率。

权利要求

1.一种换热器，其特征在于：包括相互对接设置的至少两个内部填充有蓄热材料的换热板组件(11、12)，其中一侧端部的换热板组件(11)外盖有端盖(6)；其中在相邻两换热板组件(11、12)之间、以及所述端盖(6)和与其相邻的换热板组件(11)之间均形成有封闭的换热流道(8)；

所述换热器内还包括至少两条高度不同的贯通所有所述换热流道(8)的贯穿通道(9)；

在所述端盖(6)和/或位于与端盖(6)一侧相对的另一侧端部的换热板组件(11)上开设有冷媒入口和冷媒出口，所述冷媒入口和冷媒出口分别与不同高度的贯穿通道(9)相连通，且所述冷媒入口高于所述冷媒出口设置；

所述换热板组件(11、12)上穿设有第一通管(2)和第二通管(3)，所述第一通管(2)高于所述第二通管(3)设置，所述至少两个换热板组件的所述第一通管(2)和第二通管(3)位置分别相对应进而构成所述贯穿通道(9)；

相对接的两个换热板组件(11、12)的对接面之间、所述端盖(6)和与其相邻的换热板组件(11)的对接面之间均形成四周密封且与所述第一通管(2)和所述第二通管(3)相连通的腔体(7)，在所述腔体(7)内且在所述第一通管(2)与所述第二通管(3)之间设置有挡流板(51)，所述第一通管(2)的外周设置有用于分散冷媒的第一分流组件(52)，所述第二通管(3)的外周设置有用于分散冷媒的第二分流组件(53)；

所述挡流板(51)、所述第一分流组件(52)和所述第二分流组件(53)相互配合，从而在所述腔体(7)内形成所述换热流道(8)；所述第一分流组件(52)和所述第二分流组件(53)均包括若干个分流板(54)，所述若干个分流板(54)对称布置于所述第一通管(2)或所述第二通管(3)的两侧，且相邻分流板(54)之间构成所述换热流道(8)；所述第一通管(2)和所述第二通管(3)中心的连线与所述挡流板(51)相垂直。

2.根据权利要求1所述的一种换热器，其特征在于：所述换热板组件(11、12)包括换热板本体(4)和盖板(5)，所述换热板本体(4)上开有用于容置蓄热材料的容置槽(41)，所述盖板(5)盖于所述容置槽(41)上，所述挡流板(51)、所述第一分流组件(52)和所述第二分流组件(53)均设置在所述盖板(5)的外侧；

所述端盖(6)盖于盖板(5)置于外侧的所述换热板组件(11)上。

3.根据权利要求2所述的一种换热器，其特征在于：所述换热板组件(11、12)的挡流板(51)、第一分流组件(52)和第二分流组件(53)均和与其相邻的换热板组件(11、12)的换热板本体(4)底面或所述端盖(6)相抵接。

4.根据权利要求2所述的一种换热器，其特征在于：所述第一通管(2)和所述第二通管(3)与所述换热板本体(4)为一体设置。

5.根据权利要求1所述的一种换热器，其特征在于：

所述换热板组件(11、12)上穿设有第一通管(2)和第二通管(3)，所述第一通管(2)高于所述第二通管(3)设置，所述至少两个换热板组件的所述第一通管(2)和第二通管(3)位置分别相对应进而构成所述贯穿通道(9)；

相对接的两个换热板组件(11、12)的对接面相互贴合且在其中一个对接面上设置有至少一条连通所述第一通管(2)和所述第二通管(3)的凹槽(55)，所述凹槽(55)与另一个对接面之间形成所述换热流道(8)。

6.根据权利要求1所述的一种换热器，其特征在于：所述端盖(6)内填充有蓄热材料。

说明书

一种换热器

技术领域

[0001] 本发明涉及换热装置技术领域，尤其涉及一种换热器。

背景技术

[0002] 换热器为用于实现两种物质之间热量的转移，而不需要两种物质成分混合的功能器件，常用于流体与流体之间的换热。换热器具有多种样式，如翅片铜管换热器、板式换热器、套管式换热器、壳管式换热器。不同的换热器存在不同的使用场合和用途。

[0003] 目前的换热器要达到最大的换热效果，要求双侧流体呈流动(对流)状态的换热形式。目前换热器的结构和样式，如果针对一侧是固体材料或呈静止状态的流体，则无法达到很好的换热效果。

发明内容

[0004] 本发明的一个目的是提出一种针对固体换热材料或静止流体换热材料能够实现换热、换热效率高的换热器。

[0005] 本发明的再一个目的是提出一种结构简单、换热面积大的换热器。

[0006] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：

[0007] 一种换热器，包括相互对接设置的至少两个内部填充有蓄热材料的换热板组件，其中一侧端部的换热板组件外盖有端盖；其中在相邻两换热板组件之间、以及所述端盖和与其相邻的换热板组件之间均形成有封闭的换热流道；

[0008] 所述换热器内还包括至少两条高度不同的贯通所有所述换热流道的贯穿通道；

[0009] 在所述端盖和/或位于与端盖一侧两对的另一侧端部的换热板组件上开设有冷媒入口和冷媒出口，所述冷媒入口和冷媒出口分别与不同高度的贯穿通道相连通，且所述冷媒入口高于所述冷媒出口设置。

[0010] 优选的，所述换热板组件上穿设有第一通管和第二通管，所述第一通管高于所述第二通管设置，所述至少两个换热板组件的所述第一通管和第二通管位置分别相对应进而构成所述贯穿通道；

[0011] 相对接的两个换热板组件的对接面之间、所述端盖和与其相邻的换热板组件的对接面之间均形成四周密封且与所述第一通管和所述第二通管相连通的腔体，在所述腔体内且在所述第一通管与所述第二通管之间设置有挡流板，所述第一通管的外周设置有用于分散冷媒的第一分流组件，所述第二通管的外周设置有用于分散冷媒的第二分流组件；

[0012] 所述挡流板、所述第一分流组件和所述第二分流组件相互配合，从而在所述腔体内形成所述换热流道。

[0013] 优选的，所述第一分流组件和第二分流组件均包括若干个分流板，所述若干个分流板对称布置于所述第一通管或第二通管的两侧，且相邻分流板之间构成换热流道。

[0014] 优选的，所述第一通管和所述第二通管中心的连线与所述挡流板相垂直。

[0015] 优选的，所述换热板组件包括换热板本体和盖板，所述换热板本体上开有用于容置蓄热材料的容置槽，所述盖板盖于所述容置槽上，所述挡流板、所述第一分流组件和所述第二分流组件均设置在所述盖板的外侧；

[0016] 所述端盖盖于盖板置于外侧的换热板组件上。

[0017] 优选的，所述换热板组件的挡流板、第一分流组件和第二分流组件均和与其相邻的换热板组件的换热板本体底面或端盖相抵接。

[0018] 优选的，所述第一通管和所述第二通管与所述换热板本体为一体设置。

[0019] 优选的，所述换热板组件上穿设有第一通管和第二通管，所述第一通管高于所述第二通管设置，所述至少两个换热板组件的所述第一通管和第二通管位置分别相对应进而构成所述贯穿通道；

[0020] 相对接的两个换热板组件的对接面相互贴合且在其中一个对接面上设置有至少一条连通所述第一通管和所述第二通管的凹槽，所述凹槽与所述另一个对接面之间形成所述换热流道。

[0021] 优选的，所述端盖内填充有蓄热材料。

[0022] 本发明的有益效果为：

[0023] 本发明提供的换热器在换热板组件的内部填充蓄热材料，在换热板组件之间以及换热板组件与端盖之间形成换热流道，冷媒进入换热流道通过换热板组件的壁面与换热板组件内部的蓄热材料形成热交换，在实现密封要求(即蓄热材料不会与冷媒混合)的同时，保证了换热器的换热效率。

附图说明

[0024] 图1是本发明实施例一提供的换热器的爆炸图；

[0025] 图2是本发明实施例一提供的换热器的主视图；

[0026] 图3是图2中B-B向结构剖视图；

[0027] 图4是本发明实施例一提供的换热板组件的结构示意图；

[0028] 图5是本发明实施例一提供的换热器冷媒在换热流道内的流动方向示意图；

[0029] 图6是本发明实施例一提供的换热器内的冷媒流向图；

[0030] 图7是本发明实施例一提供的另一种结构的换热器结构剖视图；

[0031] 图8是本发明实施例一提供的再一种结构的换热器爆炸图；

[0032] 图9是本发明实施例二提供的换热器内的冷媒流向图；

[0033] 图10是本发明实施例三提供的换热器的剖视图；

[0034] 图11是本发明实施例三提供的换热板组件的结构示意图。

[0035] 图中，11、第一换热板组件；12、第二换热板组件；2、第一通管；3、第二通管；4、换热板本体；41、容置槽；42、阶梯槽；43、环状凸台；5、盖板；51、挡流板；52、第一分流组件；53、第二分流组件；54、分流板；541、倾斜端部；55、凹槽；6、端盖；7、腔体；8、换热流道；9、贯穿通道。

具体实施方式

[0036] 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

[0037] 实施例一：

[0038] 本实施例提供了一种换热器，如图1至图6所示，该换热器包括相互对接设置的两个内部填充有蓄热材料的换热板组件，分别为第一换热板组件11和第二换热板组件12。两个换热板组件上均穿设有第一通管2和第二通管3，第一通管2高于第二通管3设置。两个换热板组件上的两个第一通管2相对设置，两个第二通管3对应设置。

[0039] 其中，蓄热材料为相变蓄热材料，作为优选的，相变蓄热材料为石墨石蜡材料。石墨石蜡是一种复合材料，石墨通过真空吸附的方式把石蜡吸附在石墨呈网状空隙的石墨中制作成复合的石墨石蜡材料。由于石蜡在两种状态(固体状态、熔融状态)之间转换时会伴随着热量的吸收和放出。由于石墨石蜡在吸热和放热过程中存在固－液相的转变，在转化过程中可以吸收或放出大量的热量，具有很高的换热效率。这也就是石蜡可作为蓄热材料的原因。用来实现热量在时间和空间上的转移。

[0040] 第一换热板组件11和第二换热板组件12的结构相同，均包括换热板本体4和盖板5，换热板本体4上开有用于容置蓄热材料的容置槽41，盖板5盖于容置槽41上，用于将内部的蓄热材料密封。第一换热板组件11的外侧盖有端盖6。容置槽41的槽口的外周上设置有阶梯槽42。盖板5设置于阶梯槽42的下部凹槽内并与下部凹槽密封设置。如此，能够达到密封要求，即蓄热材料不会与冷媒混合。换热板本体4的底面向外凸出设置有环状凸台43。在容置槽41的槽底向槽口方向凸出设置第一通管2和第二通管3。

[0041] 第一换热板组件11的环状凸台43设置于第二换热板组件12的阶梯槽42的上部凹槽内并与上部凹槽密封设置。端盖6上与第一换热板组件11的上部凹槽相对应的位置也设置有环状凸台，端盖6的环状凸台设置于第一换热板组件11的阶梯槽42的上部凹槽内并与上部凹槽密封设置。通过上述配合结构使得在端盖6与第一换热板组件11的对接面之间、第一换热板组件11与第二换热板组件12的对接面之间均形成有四周密封且与第一通管2和第二通管3均连通的腔体7。

[0042] 盖板5的中部向外凸出设置有挡流板51，挡流板51位于第一通管2和第二通管3之间，用于防止第一通管2流出的冷媒直接流入第二通管3。为了保证冷媒流动的均匀性，挡流板51与第一通管2和第二通管3中心的连线相垂直。进一步的，可将挡流板51设置在第一通管2和第二通管3中心连线的中垂线上。

[0043] 盖板5上还向外凸出设置有用于分散冷媒的第一分流组件52和第二分流组件53。第一分流组件52设置在第一通管2的外周，第二分流组件53设置在第二通管3的外周。第一分流组件52和第二分流组件53均包括十条分流板54，十条分流板54对称布置在第一通管2或第二通管3的两侧，相邻分流板54之间构成换热流道8。位于第一通管2同一侧的分流板54，其一端的端部从内到外的设置高度依次升高，其另一端除了位于最外侧的分流板54外，其他分流板54均具有向内弯折的倾斜端部541，倾斜端部541为分流板54上远离挡流板51的端部，使得相邻分流板51之间形成的流道能够对冷媒形成导流作用。位于第一通管2两侧的相对称的两分流板54的倾斜端部541之间形成冷媒的入口，该冷媒入口由内向外逐渐增大。第二分流组件53的分流板54与第一分流组件52的分流板54相对于挡流板51对称设置。

[0044] 为了防止冷媒在不同流道之间相互交错流动，第二换热板组件12的挡流板51和分流板54与第一换热板组件11的换热板本体4底面抵接，第一换热板组件11的挡流板51和分流板54与端盖6抵接。从而在挡流板51、第一分流组件52和第二分流组件53的相互配合下，在换热板组件之间以及换热板组件与端盖6之间形成的腔体7内形成封闭的换热流道8。其冷媒的流动方向如图5所示。如此，能够使得冷媒最大限度的在整个盖板5平面上与换热板组件内的蓄热材料形成换热，增大了换热面积，提高了换热效率。

[0045] 第一换热板组件11上的第一通管2和第二换热板组件12上的第一通管2共同形成一条贯通换热流道8的贯穿通道9，第一换热板组件11上的第二通管3和第二换热板组件12上的第二通管3共同形成另一条贯通换热流道8的贯穿通道9。

[0046] 将第二换热板组件12上的第一通管2设置为冷媒入口，第二换热板组件12上的第二通管3设置为冷媒出口，该换热器的工作过程为，冷媒由第二换热板组件12的第一通管2进入换热器内，经第二换热板组件12的第一通管2流出后，冷媒被分流成两部分，一部分冷媒在第一换热板组件11与第二换热板组件12之间形成的换热流道8内流动，通过第二换热板组件12的盖板5以及第一换热板组件11的底壁与蓄热材料进行换热，换热后经第二换热板组件12的第二通管3流出，另一部分经第一换热板组件11的第一通管2进入第一换热板组件11与端盖6之间形成的换热流道8内流动，通过第一换热板组件11的盖板5与蓄热材料进行换热，换热后经第一换热板组件11的第二通管3以及第二换热板组件12的第二通管3流出。

[0047] 为了进一步提高换热效率，如图7所示，可在端盖6内也填充蓄热材料，这样使得换热器内每一条换热流道内的冷媒的两侧均可与蓄热材料换热。

[0048] 其中，分流板的具体数量不限，能够对冷媒形成均匀分散即可；挡流板、第一分流组件和第二分流组件不局限于设置在盖板上，能够形成换热流道的其他设置位置均可；设置在换热板组件上通管不局限于两个，也可设置多个，从而形成多条贯通换热流道的贯穿通道，进一步提高换热器的换热效率；换热板组件也不局限于设置两个，可根据具体的换热需求设置换热板组件的数量，如图8所示，其设置了六个换热板组件。

[0049] 实施例二：

[0050] 本实施例提供了一种换热器，其结构与实施例一基本相同，如图9所示，包括相互对接设置的两个内部填充有蓄热材料的换热板组件，分别为第一换热板组件11和第二换热板组件12。第一换热板组件11上穿设有第一通管2和第二通管3。

[0051] 不同之处在于，第二换热板组件12上仅设置第一通管2，其与第一换热板组件11上的第一通管2对应设置。第二换热板组件12上的第一通管2设置为冷媒入口，而冷媒出口则设置在端盖6上，其具体设置在与第一换热板组件11的第二通管3相对应的位置处。该换热器的工作过程为，冷媒由第二换热板组件12的第一通管2进入换热器内，经第二换热板组件12的第一通管2流出后，冷媒被分流成两部分，一部分冷媒在第一换热板组件11与第二换热板组件12之间形成的换热流道8内流动进行换热，换热后经第一换热板组件11的第二通管3由端盖6上的冷媒出口流出，另一部分经第一换热板组件11的第一通管2进入第一换热板组件11与端盖6之间形成的换热流道8内流动进行换热，换热后经第一换热板组件11的第二通管3由端盖6上的冷媒出口流出。

[0052] 本实施例中的换热器将冷媒入口和冷媒出口分别设置在两侧，亦能实现如实施例一的换热效果。

[0053] 实施例三：

[0054] 本实施例提供了一种换热器，如图10和图11所示，其结构与实施例一基本相同，包括相互对接设置的两个内部填充有蓄热材料的换热板组件，分别为第一换热板组件11和第二换热板组件12。两个换热板组件上均穿设有第一通管2和第二通管3，第一通管2高于第二通管3设置。两个换热板组件上的两个第一通管2相对设置，两个第二通管3对应设置。第一换热板组件11和第二换热板组件12的结构相同，均包括换热板本体4和盖板5，换热板本体4上开有用于容置蓄热材料的容置槽41，盖板5盖于容置槽41上，用于将内部的蓄热材料密封。第一换热板组件11的外侧盖有端盖6。

[0055] 不同之处在于，本实施例中第一换热板组件11的换热板本体4的底面与第二换热板组件12的盖板5相贴合，端盖6与第一换热板组件11的盖板5相贴合，在盖板5上设置有多条连通第一通管2和第二通管3的凹槽55，凹槽55布满整个盖板5上。如此，在第一换热板组件11的凹槽55与端盖6之间、第二换热板组件12的凹槽55与第一换热板组件11的底面之间均形成换热流道8。

[0056] 其具体的换热过程与实施例一类似，在此不再赘述。

[0057] 以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。