CN111238270B - 包围式换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及板翅式换热器领域,具体是一种包围式换热器,包括芯体;芯体的表面将芯体分隔为内部通道和外部通道,内部通道用于流通第一介质,外部通道用于流通第二介质,芯体设置在竖直方向上,内部通道包括多段变向通道,第一介质分别通过任一段变向通道在竖直方向和水平方向之间形成变向流动状态,外部通道在水平方向贯通芯体。通过改变第二介质穿透芯体的流动方向,使得第二介质相对于芯体的表面呈包围式的接触到芯体的表面;本发明提供的包围式换热器能够形成均衡第二介质的流动压力的技术效果,从而使得第二介质相对于本发明提供的包围式换热器的流动压力更加均匀。
Description
技术领域
本发明涉及板翅式换热器领域,具体是一种包围式换热器。
背景技术
板翅式换热器,其通常制作为平板状,并采用隔板、封条和翅片钎焊制成。第一介质在板翅式换热器内进行流动;第二介质首先接触的板翅式换热器其中一面为近端端面,第二介质排出板翅式换热器的其中另一面为远端端面,第二介质呈穿透状态的穿过板翅式换热器,使得第一介质和第二介质通过板翅式换热器形成热交换状态。
现有技术中的板翅式换热器,由于近端端面的面积比较大,使得第二介质穿过近端端面时,第二介质在近端端面上呈中心至四周的扩散状态,第二介质相对于近端端面的任一点的压力不均匀,从而造成了现有技术中的板翅式换热器的散热效率不均匀的技术问题。
发明内容
为解决现有技术中的板翅式换热器,由于近端端面的面积比较大,使得第二介质穿过近端端面时,第二介质在近端端面上呈中心至四周的扩散状态,第二介质相对于近端端面的任一点的压力不均匀,从而造成了现有技术中的板翅式换热器的散热效率不均匀的技术问题,本发明提供一种包围式换热器。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
根据本发明的一个方面,提供一种包围式换热器,包括芯体;所述芯体的表面将所述芯体分隔为内部通道和外部通道,所述内部通道用于流通第一介质,所述外部通道用于流通第二介质,其中,所述第一介质和所述第二介质通过所述芯体形成热交换状态;所述芯体设置在竖直方向上,所述内部通道包括多段变向通道,所述第一介质分别通过任一段所述变向通道在竖直方向和水平方向之间形成变向流动状态,所述外部通道在水平方向贯通所述芯体,其中,所述外部通道在所述芯体的上部或下部穿出所述芯体。
进一步的,还包括壳体;所述壳体覆盖在所述芯体的外部,其中,所述芯体在水平方向上被所述壳体覆盖,所述芯体的上部或下部被所述壳体覆盖;所述外部通道贯通所述壳体,其中,所述外部通道沿着所述壳体的下部至上部方向、或者沿着所述壳体的上部至下部方向贯通所述壳体。
进一步的,所述芯体呈圆柱状;所述外部通道在所述芯体的径向贯通所述芯体,其中,所述外部通道在所述芯体的轴向穿出所述芯体的上部或下部。
进一步的,所述芯体包括多个隔板和多个封条;任一个所述隔板分别呈圆形;任一个所述封条分别设置有第一环状部、第二环状部、第一连接部和第二连接部,其中,所述第一环状部的直径小于所述第二环状部的直径,所述第一环状部和所述第二环状部设置为同心状态,所述第一连接部和所述第二连接部分别用于连接所述第一环状部和所述第二环状部;多个所述隔板相互平行,多个所述隔板的中心分别设置在同一条轴心线上,其中,所述轴心线平行于竖直方向;相邻两个所述隔板和一个所述封条设置为一层组合体,多层所述组合体沿着竖直方向设置为间隔状,其中,一个所述封条设置在两个所述隔板之间,一层所述组合体的径向表面呈密封状态。
进一步的,任一个所述隔板上分别设置有两个通孔;任一个所述组合体的两个所述隔板分别为上部隔板和下部隔板,所述上部隔板的两个所述通孔分别为上部注入孔和上部排出孔,所述下部隔板的两个所述通孔分别为下部注入孔和下部排出孔,所述上部注入孔和所述下部注入孔分别位于所述第一连接部的两侧,所述上部排出孔和所述下部排出孔分别位于所述第二连接部的两侧;所述组合体的内腔通过所述第一连接部和所述第二连接部呈分隔状态的设置为两个腔室,两个所述腔室分别为注入腔和排出腔,所述上部注入孔和所述下部注入孔分别与所述注入腔呈相通状态,所述上部排出孔和所述下部排出孔分别与所述排出腔呈相通状态,所述注入腔和所述排出腔呈相互隔离状态。
进一步的,所述封条上设置有多个鳍片,其中,任一个所述鳍片分别设置在所述第一环状部和/或所述第二环状部上,且任一个所述鳍片分别设置在所述组合体的表面外。
进一步的,所述芯体还包括多个翅片部件;相邻的两层组合体之间设置有一个所述翅片部件;任一个所述翅片部件分别设置有多个流道,任一个所述流道分别在水平方向贯通所述芯体,任一个所述流道分别为所述外部通道的一部分。
进一步的,所述翅片部件包括多个翅片、第一导热板、第二导热板、第一导管和第二导管;所述第一导热板的中心处设置有第一敞口,所述第二导热板的中心处设置有第二敞口;所述第一导热板设置在水平方向上,所述第二导热板设置在所述第一导热板的上方或下方,所述第一导热板和所述第二导热板之间留有间距,所述第一敞口和所述第二敞口在竖直方向上呈贯通状态;所述第一导管和所述第二导管分别设置在所述第一导热板和所述第二导热板之间,所述第一导管和所述第二导管分别贯通所述第一导热板和所述第二导热板;多个所述翅片呈辐射状的分别设置在所述第一导热板和所述第二导热板之间,相邻的两个所述翅片的两端分别留有间距。
进一步的,任一个所述翅片容纳在相邻的两个所述组合体之间;其中,任一个所述翅片沿着所述组合体的径向突出于所述组合体;或者,任一个所述翅片沿着所述组合体的径向设置在所述组合体的水平轮廓内。
进一步的,多层所述组合体中的其中一个所述组合体为第一组合体,所述第一组合体的其中一个隔板为定位隔板,所述定位隔板与所述壳体呈面状贴合,其中,所述壳体上设置有贯通所述壳体的两个导孔,两个所述导孔分别与所述定位隔板的两个所述通孔在竖直方向上相通;多层所述组合体中的其中另一个所述组合体为第二组合体,所述第二组合体的其中一个隔板为封闭隔板,其中,所述封闭隔板至所述定位隔板的间距,大于对于其余任一个所述隔板至所述定位隔板的间距,且所述封闭隔板为盲板。
上述技术方案具有如下优点或者有益效果:
本发明提供的包围式换热器,通过改变第二介质穿透芯体的流动方向,使得第二介质相对于芯体的表面呈包围式的接触到芯体的表面;相对于现有技术中,第二介质在现有技术的换热器的近端端面上呈中心至四周的扩散状态的接触方式,本发明提供的包围式换热器能够形成均衡第二介质的流动压力的技术效果,从而使得第二介质相对于本发明提供的包围式换热器的流动压力更加均匀,解决了现有技术中的板翅式换热器,由于近端端面的面积比较大,使得第二介质穿过近端端面时,第二介质在近端端面上呈中心至四周的扩散状态,第二介质相对于近端端面的任一点的压力不均匀,从而造成了现有技术中的板翅式换热器的散热效率不均匀的技术问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的芯体的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的芯体的另一个结构示意图;
图3为本发明实施例提供的芯体的再一个结构示意图;
图4为本发明实施例提供的隔板和封条的整体结构示意图;
图5为本发明实施例提供的隔板和封条的另一个整体结构示意图;
图6为图4的隔板和封条的分体结构示意图;
图7为图5的隔板和封条的分体结构示意图;
图8为本发明实施例提供的翅片部件的分体结构示意图;
图9为本发明实施例提供的翅片部件的另一个分体结构示意图;
图10为本发明实施例提供的壳体的结构示意图;
图11为本发明实施例提供的包围式换热器的剖视图。
具体实施方式
为解决现有技术中的板翅式换热器,由于近端端面的面积比较大,使得第二介质穿过近端端面时,第二介质在近端端面上呈中心至四周的扩散状态,第二介质相对于近端端面的任一点的压力不均匀,从而造成了现有技术中的板翅式换热器的散热效率不均匀的技术问题,本发明提供一种包围式换热器。
参见图1至图3,或者参见图11,一种包围式换热器,包括芯体1;
芯体1的表面将芯体1分隔为内部通道和外部通道,内部通道用于流通第一介质,外部通道用于流通第二介质,其中,第一介质和第二介质通过芯体1形成热交换状态;
芯体1设置在竖直方向上,内部通道包括多段变向通道,第一介质分别通过任一段变向通道在竖直方向和水平方向之间形成变向流动状态,外部通道在水平方向贯通芯体1,其中,外部通道在芯体1的上部或下部穿出芯体1。
在实际使用本实施例的包围式换热器时,第一介质在内部通道中进行多次变向流动;也就是说,第一介质如果按照竖直方向注入到芯体1内部时,第一介质受到内部通道的限制,从沿着竖直方向流动,转变为沿着水平方向流动,使得第一介质相对于芯体1呈水平方向的扩散状态;接着,第一介质还能够从沿着水平方向流动,转变为沿着竖直方向流动,使得介质能够相对于芯体1呈竖直方向的扩散状态;然后,第一介质沿着芯体1的其中一端流动至芯体1的其中另一端的过程中,第一介质多次在竖直方向和水平方向发生变向流动,以及,在第一介质从芯体1的内部流出至芯体1的外部的过程中,第一介质仍然多次在竖直方向和水平方向发生变向流动,直至第一介质排出芯体1。第一介质在芯体1内的多次变向流动,不仅使得第一介质相对于芯体1呈扩散状态,而且使得第一介质相对于芯体1的流动路径变长,从而第一介质相对于芯体1具有比较大的接触面积。
第二介质由芯体1的表面外部向芯体1的中心注入,再由芯体1的中心排出至芯体1的的表面外部;也就是说,如果前述的第一介质由竖直方向注入芯体1,那么第二介质应当沿着水平方向穿透芯体1而到达芯体1的中心,再由芯体1的中心沿着竖直方向排出至芯体1的表面外部。第二介质穿透芯体1的表面、并沿着竖直方向的其中一个方向流出至芯体1的表面外部,完成第二介质的流动过程。在第二介质的流动过程中,第二介质形成了一次由水平方向至竖直方向的变向流动过程;第二介质相对于芯体1的表面形成包围状的流动,使得第二介质相对于芯体1的表面人一处的流动压力相同或近似相同,从而使得第二介质在穿透芯体1的表面时,任一处的第二介质相对于芯体1的压力相同,使得第二介质相对于芯体1的表面形成均匀的热交换状态。
应当理解的是,本实施例提供的包围式换热器,还可以讲第二介质首先沿着竖直方向注入到芯体1的中心,再由芯体1的中心呈扩散状的穿透芯体1而排出至芯体1的表面外部。第二介质的这种流动方式中,起流动方向与前述的第二介质的流动方向呈相反状态;也就是说,本实施例的包围式换热器,既可以形成呈包围状的覆盖芯体1的表面,也可以形成呈扩散状的覆盖芯体1中心处的表面,从而使得第二介质在具有两种流动方向时,分别可以形成相对于芯体1表面的压力均匀的效果,进而分别在两种流动方向时实现第二介质相对于换热器的散热均匀的效果。
因此,本发明提供的包围式换热器,通过改变第二介质穿透芯体的流动方向,使得第二介质相对于芯体的表面呈包围式的接触到芯体的表面;相对于现有技术中,第二介质在现有技术的换热器的近端端面上呈中心至四周的扩散状态的接触方式,本发明提供的包围式换热器能够形成均衡第二介质的流动压力的技术效果,从而使得第二介质相对于本发明提供的包围式换热器的流动压力更加均匀,解决了现有技术中的板翅式换热器,由于近端端面的面积比较大,使得第二介质穿过近端端面时,第二介质在近端端面上呈中心至四周的扩散状态,第二介质相对于近端端面的任一点的压力不均匀,从而造成了现有技术中的板翅式换热器的散热效率不均匀的技术问题。
此外,本发明提供的包围式换热器,通过改变第一介质在芯体内的流动方向,更加有利于第一介质在芯体内进行扩散,使得第一介质、芯体和第二介质形成的热交换面积更大,从而提高了第一介质通过芯体与第二介质形成的热交换结构的换热效率。
在本实施例中,如何将第二介质限定为包围式的接触到芯体1的表面,优选的采用如下方案实现。
参见图10或图11,包围式换热器还包括壳体2;
壳体2覆盖在芯体1的外部,其中,芯体1在水平方向上被壳体2覆盖,芯体1的上部或下部被壳体2覆盖;
外部通道贯通壳体2,其中,外部通道沿着壳体2的下部至上部方向、或者沿着壳体2的上部至下部方向贯通壳体2。
其中,壳体2套设在芯体1的外部;芯体1沿着竖直方向设置,芯体1的上部为上表面,芯体1的下部为下表面,芯体1的侧部为侧面,壳体2的内表面应当与芯体1的侧面留有间距,便于第二介质呈包围状的接触到芯体1的侧面;壳体2应当与芯体1的上表面接触,但壳体2应当与芯体1的下表面不接触,或者,壳体2应当与芯体1的下表面接触,但壳体2应当与芯体1的上表面不接触,这两种设置方式,分别使得第二介质能够沿着芯体1的上部至下部方向、或下部至上部方向的注入到壳体2内,第二介质由芯体1的上部或下部向芯体1的侧部流动,受到壳体2的内表面的限制,第二介质沿着壳体2的内表面与芯体1的侧面之间的间距流动,从而形成第二介质呈包围状的接触到芯体1的侧面;当第二介质穿透芯体1到达芯体1的中部之后,第二介质由芯体1的中部沿着下部至上部方向或上部至下部方向的排出芯体1和壳体2,其中,壳体2上应当设置由开口,便于形成‘外部通道沿着壳体2的下部至上部方向、或者沿着壳体2的上部至下部方向贯通壳体2’的效果。
在实际使用设置有壳体2和芯体1的包围式换热器时,壳体2上的‘外部通道贯通壳体2的一端’为尾端,壳体2上的‘第二介质注入到壳体2内’的一端为首端,使得第二介质在注入壳体2至排出壳体2的过程中,形成多次的变向流动;也就是说,第二介质在注入到壳体2内时,第二介质受到芯体1的阻挡,第二介质由首端向芯体1的侧面呈扩散式的流动,第二介质在壳体2的内表面和芯体1的侧面之间的间距内流动,并接触到芯体1的侧面,受到壳体2的内表面的限制,第二介质仅能够由芯体1的侧面至芯体1的中心方向呈包围式的接触,在第二介质穿透芯体1并到达芯体1的中部之后,第二介质从壳体2的尾端排出壳体2。
应当理解的是,为了形成‘第二介质在注入到壳体2内时,第二介质受到芯体1的阻挡’的效果,应当在芯体1的位于壳体2的首端处设置由阻挡结构,在后述的内容中有具体的说明,这里不进行说明。
应当理解的是,本实施例中的壳体2和芯体1,可以制作为多种形状,包括但不限于矩形环状柱体、圆形环状柱体或椭圆形环状柱体等。
在本实施例中,为了便于说明包围式换热器的具体结构,下面采用圆形环状柱体为例进行更加详细的说明。
参见图1至图3,或者参见图11,芯体1呈圆柱状;
外部通道在芯体1的径向贯通芯体1,其中,外部通道在芯体1的轴向穿出芯体1的上部或下部。
应当理解的是,如果芯体1设置为圆柱状,那么壳体2可以设置为多种形状,只要壳体2能够包围芯体1、且壳体2的内表面与芯体1的侧面留有间距即可;为了便于所属技术领域的技术人员的理解,优选的采用圆筒状的壳体2进行说明。
芯体1和壳体2分别设置在竖直方向时,芯体1应当设置在壳体2的内部;壳体2的上部或下部应当设置由圆环装结构,当芯体1的上部或者芯体1的下部连接在圆环状结构上时,元环状结构的中心通孔120与贯通芯体1的上部或下部的外部通道相通,从而便于第二介质通过外部通道和中心通孔120排出至芯体1和壳体2的外部。
壳体2的内表面和芯体1的侧面形成圆环筒状的空腔结构,便于第二介质与芯体1的侧面形成包围式接触。
壳体2的底部应当设置为开口状、或者设置为具有接口的覆盖结构,从而便于第二介质注入到前述的‘空腔结构’内。
将芯体1设置为圆柱状,对应的将壳体2设计圆筒状,二者的结构简单、易于制造。
在本实施例中,如何更加具体的制造圆柱状的芯体1,优选的采用如下方案实现。
参见图4至图7,芯体1包括多个隔板101和多个封条102;
任一个隔板101分别呈圆形;
任一个封条102分别设置有第一环状部111、第二环状部112、第一连接部113和第二连接部114,其中,第一环状部111的直径小于第二环状部112的直径,第一环状部111和第二环状部112设置为同心状态,第一连接部113和第二连接部114分别用于连接第一环状部111和第二环状部112;
多个隔板101相互平行,多个隔板101的中心分别设置在同一条轴心线上,其中,轴心线平行于竖直方向;
相邻两个隔板101和一个封条102设置为一层组合体,多层组合体沿着竖直方向设置为间隔状,其中,一个封条102设置在两个隔板101之间,一层组合体的径向表面呈密封状态。
其中,封条102的第一环状部111、第二环状部112、第一连接部113和第二连接部114将封条102本身连接为一个整体,可以便于封条102本身的制造。其中一种优选的封条102制造方法为:采用模具和挤铝的方式,将铝或铝合金材料挤压为具有套筒结构的中间部件,其中,套筒结构的外筒和内筒之间的间距与前述的第一环状部111和第二环状部112之间的间距相同,外筒和内筒之间分别具有第一中间板和第二中间板,二者分别用于固定外筒和内筒,第一中间板和第二中间板的宽度分别与第一连接部113的长度和第二连接部114的长度相同;当中间部件制造完成之后,采用切割的方法对中间部件按照预设尺寸进行切割,即可获得具有第一环状部111、第二环状部112、第一连接部113和第二连接部114的封条102本身。
为了便于第一介质在芯体1内的流通,可以优选的将封条102的厚度增大;也就是说,第一环状部111、第二环状部112、第一连接部113和第二连接部114的竖直方向的高度分别增大且保持相同,从而能够增大连接于封条102的连个隔板101之间的间距。
隔板101设置为圆环状,一方面,能够与封条102组成圆柱状的外形,使得第一环状部111件、第二环状部112件的轮廓分别与隔板101的外圆周轮廓和内圆周轮廓相匹配,另一方面,圆环状的隔板101还能够便于隔板101本身的制造;其中一种优选的制造圆环状的隔板101的方法是:采用模具和挤铝的方式制造出具有中心通孔120的圆柱体的中间铝锭,将中间铝锭按照预设尺寸进行切割,获得圆环状的隔板101即可。
在本实施例中,如何将第一介质注入到两个隔板101和封条102所封闭的内腔中,优选的采用如下方案实现。
参见图4至图7,任一个隔板101上分别设置有两个通孔120;
任一个组合体的两个隔板101分别为上部隔板101和下部隔板101,上部隔板101的两个通孔120分别为上部注入孔和上部排出孔,下部隔板101的两个通孔120分别为下部注入孔和下部排出孔,上部注入孔和下部注入孔分别位于第一连接部113的两侧,上部排出孔和下部排出孔分别位于第二连接部114的两侧;
组合体的内腔通过第一连接部113和第二连接部114呈分隔状态的设置为两个腔室,两个腔室分别为注入腔和排出腔,上部注入孔和下部注入孔分别与注入腔呈相通状态,上部排出孔和下部排出孔分别与排出腔呈相通状态,注入腔和排出腔呈相互隔离状态。
其中,两个隔板101和封条102之间的内腔被第一连接部113和第二连接部114分隔为注入腔和排出腔;在实际的将第一介质注入到注入腔内时,第一介质穿过上部注入孔而注入至注入腔内,第一介质受到注入腔的限制,由垂直于隔板101方向转变为平行于隔板101方向而在注入腔内流动,当第一介质流动至下部排出孔时,第一介质排出注入腔;在实际的将第一介质注入到排出腔时,第一介质穿过下部注入孔而注入至排出腔内,第一介质受到排出腔的限制,由垂直于隔板101方向转变为平行于隔板101方向而在排出腔内流动,当第一介质流动至上部排出口时,第一介质排放出排出腔。
芯体1具有多个隔板101和封条102,也就是说,芯体1内具有多个注入腔和多个排出腔;由于芯体1呈圆柱状,使得多个注入腔沿着芯体1的上部至下部依次相通,同理,多个排出腔沿着芯体1的下部至上部依次相通;从外部观察者的视角来看,相邻的两个注入腔或相邻的两个排出腔呈相互平行且相互错位的状态,这是因为,在相邻的两个注入腔和排出腔所在的隔板101和封条102结构中,第一个注入腔和排出腔所在的上部隔板101的两个通孔120和下部隔板101的两个通孔120分别设置在第一连接部113和第二连接部114的两侧,同理,第二个注入腔和排出腔所在的上部隔板101的两个通孔120和下部隔板101的两个通孔120分别设置在第一连接部113和第二连接部114的两侧,当相邻的两个注入腔连接时和相邻的两个排出腔连接时,第一个注入腔和排出腔所在的隔板101和封条102的组合结构的下部排出孔,与第二个注入腔和排出腔所在的隔板101和封条102的组合结构的上部注入孔相对于的连通于一体,从而使得第二个注入腔和排出腔所在的隔板101和封条102的组合结构的下部排出孔,相对于第一个注入腔和排出腔所在的隔板101和封条102的组合结构的下部排出孔发生了便宜;所以,多个注入腔和多个排出腔分别呈上下连通状态之后,多个注入腔和多个排出腔分别在外部观察者的角度来看,形成螺旋状的旋转结构。这种设置方式,在每一个隔板101和封条102的内腔分隔为两个互不相通的注入腔和排出腔,在多个隔板101和封条102的内腔的连通结构中,多个注入腔和多个排出腔分别呈螺旋状的交叉在一起,从而使得第一介质在芯体1内流动时,可以从多个角度分别与呈包围状的第二介质通过芯体1形成螺旋状的交叉接触,可以实现更加均匀的热交换效率。
应当理解的是,在多个注入腔和多个排出腔分别连通之后,如果第一介质从芯体1的首端注入到注入腔内,那么,为了避免第一介质从芯体1的尾端的下部注入孔或下部排出孔排出,应当将位于尾端的隔板101上的下部注入孔和下部排出孔进行封闭,使得第一介质注入到芯体1的尾端时,能够由位于尾端的注入腔流动至位于尾端的排出腔,再由位于尾端的排出腔向位于首端的排出腔流动,使得第一介质从位于首端的上部排出孔排出。同理,如果第一介质从芯体1的尾端注入到注入腔内,那么,为了避免第一介质从芯体1的首端的上部注入孔或上部排出孔排出,应当将位于首端的隔板101上的上部注入孔和上部排出孔进行封闭,使得第一介质注入到芯体1的首端时,能够由位于首端的注入腔流动至位于首端的排出腔,再由位于首端的排出腔向位于尾端的排出腔流动,使得第一介质从位于尾端的下部排出孔排出。
为了实现将芯体1的其中一端的隔板101进行封闭,在本实施例中,优选的采用如下两种方案:
方案A,增设罩状部件(图中未出示),通过罩状部件覆盖芯体1的其中一端,使得位于芯体1的尾端的注入腔和排出腔通过下部排出孔、罩状部件的内腔、和下部注入孔实现相通,而罩状部件对于芯体1尾端的隔板101进行密封的状态。反之,位于芯体1的首端的隔板101如何进行封闭,同样可以通过罩状部件实现,这里不在赘述。
方案B,多层组合体中的其中一个组合体为第一组合体,第一组合体的其中一个隔板101为定位隔板101,定位隔板101与壳体2呈面状贴合,其中,壳体2上设置有贯通壳体2的两个导孔,两个导孔分别与定位隔板101的两个通孔120在竖直方向上相通;
多层组合体中的其中另一个组合体为第二组合体,第二组合体的其中一个隔板101为封闭隔板101,其中,封闭隔板101至定位隔板101的间距,大于对于其余任一个隔板101至定位隔板101的间距,且封闭隔板101为盲板(图中未出示)。
通过改造位于芯体1的首端或尾端的隔板101和封条102实现封闭隔板101的效果,其中,将位于芯体1的首端的隔板101直接设置为盲板(图中未出示),实现封闭该隔板101的效果,以及,将位于芯体1的首端的封条102中,第一连接部113和第二连接部114中的一个设置为缺口状,实现位于首端的注入腔和排出腔的导通。反之,位于芯体1的尾端的隔板101中,其隔板101和封条102采用同样方式进行处理,这里不在赘述。
采用上述两种方案,除了能够实现将芯体1的其中一端的隔板101进行封闭之外,还能够实现前述的‘第二介质在注入到壳体2内时,第二介质受到芯体1的阻挡’的效果。
在本实施例中,为了增大第一介质和第二介质通过芯体1而形成的换热面积,优选的采用如下方案实现。
参见图5或图7,封条102上设置有多个鳍片121,其中,任一个鳍片121分别设置在第一环状部111和/或第二环状部112上,且任一个鳍片121分别设置在组合体的表面外。
由于本实施例中已经提到,将封条102的厚度增加,从而使得本实施例中的芯体1上的隔板101的间距增大,那么,在封条102上设置由鳍片121,使得封条102的表面积(裸露于芯体1表面的表面积)增大,从而提高了第一介质和第二介质通过芯体1而形成的换热面积,最终提高了第一介质和第二介质通过芯体1而形成的换热效率。
以及,参见图8或图9,芯体1还包括多个翅片131部件122;
相邻的两层组合体之间设置有一个翅片131部件122;
任一个翅片131部件122分别设置有多个流道,任一个流道分别在水平方向贯通芯体1,任一个流道分别为外部通道的一部分。
在芯体1中设置有翅片131结构,从而增大芯体1的每一层(两个隔板101和一个封条102组成一层)的表面积,最终能够提高第一介质和第二介质通过芯体1而形成的热交换结构的换热效率,这是本领域的公知常识,这里不在赘述。
在本实施例中,前述的翅片131部件122优选的采用如下方案实现。
参见图8或图9,翅片131部件122包括多个翅片131、第一导热板132、第二导热板133、第一导管134和第二导管135;
第一导热板132的中心处设置有第一敞口136,第二导热板133的中心处设置有第二敞口137;
第一导热板132设置在水平方向上,第二导热板133设置在第一导热板132的上方或下方,第一导热板132和第二导热板133之间留有间距,第一敞口136和第二敞口137在竖直方向上呈贯通状态;
第一导管134和第二导管135分别设置在第一导热板132和第二导热板133之间,第一导管134和第二导管135分别贯通第一导热板132和第二导热板133;
多个翅片131呈辐射状的分别设置在第一导热板132和第二导热板133之间,相邻的两个翅片131的两端分别留有间距。
其中,第一导热板132和第二导热板133分别用于连接芯体1中的其中一个翅片131,由于芯体1的每一层分别具有两个翅片131,当一个翅片131部件122设置在芯体1的相邻的两层之间时,第一导热板132与其中一层的其中一个隔板101连接,第二导热板133与其中另一层的其中一个隔板101连接。
第一导管134和第二导管135分别贯通第一导热板132和第二导热板133,并且,当一个翅片131部件122设置在芯体1的相邻的两层之间时,第一导管134的两端分别与其中一层的下部排出口和其中另一层的上部注入口连通,第二导管135的两端分别与其中一层的下部注入口和其中另一层的上部排出口连通。
在第一导热板132上设置第一敞口136,以及在第二导热板133上设置第二敞口137,其目的时保证第二介质能够由芯体1的中部排出至芯体1的外部,避免第一导热板132和第二导热板133阻断第二介质排出芯体1的过程。
多个翅片131呈辐射状的分别设置在第一导板和第二导板之间,相邻的两个翅片131之间形成用于第二介质穿透芯体1的其中一个通道,从而实现第二介质由芯体1的侧面注入至芯体1的中部的效果。
在本实施例中,还可以将翅片131略微突出的设置在芯体1的表面外部,具体为:
参见图1至图3,或者,参见图11,任一个翅片131容纳在相邻的两个组合体之间;
其中,任一个翅片131沿着组合体的径向突出于组合体;
或者,任一个翅片131沿着组合体的径向设置在组合体的水平轮廓内。
将翅片131略微突出的设置在芯体1的表面外部,能够增大任一个翅片131的面积;在第二介质沿着壳体2的内表面与芯体1的侧面之间的间距进行流动时,第二介质便能够接触到任一个翅片131,从而提高了第二介质相对于翅片131本身的热交换效率;以及,在第二介质由芯体1的中部排出至芯体1的外部过程中,第二介质同样能够接触到任一个翅片131,从而提高了第二介质相对于翅片131本身的热交换效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种包围式换热器,其特征在于,包括芯体;
所述芯体的表面将所述芯体分隔为内部通道和外部通道,所述内部通道用于流通第一介质,所述外部通道用于流通第二介质,其中,所述第一介质和所述第二介质通过所述芯体形成热交换状态;
所述芯体设置在竖直方向上,所述内部通道包括多段变向通道,所述第一介质分别通过任一段所述变向通道在竖直方向和水平方向之间形成变向流动状态,所述外部通道在水平方向贯通所述芯体,其中,所述外部通道在所述芯体的上部或下部穿出所述芯体;
所述芯体包括多个隔板和多个封条;
任一个所述隔板分别呈圆形;
任一个所述封条分别设置有第一环状部、第二环状部、第一连接部和第二连接部,其中,所述第一环状部的直径小于所述第二环状部的直径,所述第一环状部和所述第二环状部设置为同心状态,所述第一连接部和所述第二连接部分别用于连接所述第一环状部和所述第二环状部;
多个所述隔板相互平行,多个所述隔板的中心分别设置在同一条轴心线上,其中,所述轴心线平行于竖直方向;
相邻两个所述隔板和一个所述封条设置为一层组合体,多层所述组合体沿着竖直方向设置为间隔状,其中,一个所述封条设置在两个所述隔板之间,一层所述组合体的径向表面呈密封状态;
任一个所述隔板上分别设置有两个通孔;
任一个所述组合体的两个所述隔板分别为上部隔板和下部隔板,所述上部隔板的两个所述通孔分别为上部注入孔和上部排出孔,所述下部隔板的两个所述通孔分别为下部注入孔和下部排出孔,所述上部注入孔和所述下部注入孔分别位于所述第一连接部的两侧,所述上部排出孔和所述下部排出孔分别位于所述第二连接部的两侧;
所述组合体的内腔通过所述第一连接部和所述第二连接部呈分隔状态的设置为两个腔室,两个所述腔室分别为注入腔和排出腔,所述上部注入孔和所述下部注入孔分别与所述注入腔呈相通状态,所述上部排出孔和所述下部排出孔分别与所述排出腔呈相通状态,所述注入腔和所述排出腔呈相互隔离状态;
所述封条上设置有多个鳍片。
2.根据权利要求1所述的包围式换热器,其特征在于,还包括壳体;
所述壳体覆盖在所述芯体的外部,其中,所述芯体在水平方向上被所述壳体覆盖,所述芯体的上部或下部被所述壳体覆盖;
所述外部通道贯通所述壳体,其中,所述外部通道沿着所述壳体的下部至上部方向、或者沿着所述壳体的上部至下部方向贯通所述壳体。
3.根据权利要求2所述的包围式换热器,其特征在于,所述芯体呈圆柱状;
所述外部通道在所述芯体的径向贯通所述芯体,其中,所述外部通道在所述芯体的轴向穿出所述芯体的上部或下部。
4.根据权利要求1所述的包围式换热器,其特征在于,任一个所述鳍片分别设置在所述第一环状部和/或所述第二环状部上,且任一个所述鳍片分别设置在所述组合体的表面外。
5.根据权利要求1所述的包围式换热器,其特征在于,所述芯体还包括多个翅片部件;
相邻的两层组合体之间设置有一个所述翅片部件;
任一个所述翅片部件分别设置有多个流道,任一个所述流道分别在水平方向贯通所述芯体,任一个所述流道分别为所述外部通道的一部分。
6.根据权利要求5所述的包围式换热器,其特征在于,所述翅片部件包括多个翅片、第一导热板、第二导热板、第一导管和第二导管;
所述第一导热板的中心处设置有第一敞口,所述第二导热板的中心处设置有第二敞口;
所述第一导热板设置在水平方向上,所述第二导热板设置在所述第一导热板的上方或下方,所述第一导热板和所述第二导热板之间留有间距,所述第一敞口和所述第二敞口在竖直方向上呈贯通状态;
所述第一导管和所述第二导管分别设置在所述第一导热板和所述第二导热板之间,所述第一导管和所述第二导管分别贯通所述第一导热板和所述第二导热板;
多个所述翅片呈辐射状的分别设置在所述第一导热板和所述第二导热板之间,相邻的两个所述翅片的两端分别留有间距。
7.根据权利要求6所述的包围式换热器,其特征在于,任一个所述翅片容纳在相邻的两个所述组合体之间;
其中,任一个所述翅片沿着所述组合体的径向突出于所述组合体;
或者,任一个所述翅片沿着所述组合体的径向设置在所述组合体的水平轮廓内。
8.根据权利要求2所述的包围式换热器,其特征在于,多层所述组合体中的其中一个所述组合体为第一组合体,所述第一组合体的其中一个隔板为定位隔板,所述定位隔板与所述壳体呈面状贴合,其中,所述壳体上设置有贯通所述壳体的两个导孔,两个所述导孔分别与所述定位隔板的两个所述通孔在竖直方向上相通;
多层所述组合体中的其中另一个所述组合体为第二组合体,所述第二组合体的其中一个隔板为封闭隔板,其中,所述封闭隔板至所述定位隔板的间距,大于对于其余任一个所述隔板至所述定位隔板的间距,且所述封闭隔板为盲板。
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