用于板式换热器的换热片组以及板式换热器的制作方法

1.本发明涉及板式换热器领域。更具体地说，本发明涉及一种用于板式换热器的换热片组以及板式换热器。


背景技术：

2.板式换热器是制冷领域中最常用的换热器，比如空调制冷中，换热器内部交错隔离的流道内制冷剂蒸发吸收热量来冷却介质b。在此过程中，若蒸发温度过低或者介质b流量局部过低，换热器内部极易发生结晶现象。一旦换热器结晶撑破换热片，制冷剂与介质b就会发生窜漏。为了降低换热器内部结晶的可能性，技术人员也实施了很多措施。如提高制冷剂的蒸发温度。在介质b侧进出口处安设感温探头，当探测介质b温接近冰点时，则降低制冷剂的流量，或者加大介质b侧流量。在机组停机时，尽可能的排空介质b侧，以免环境温度过低，使介质b侧结晶。
3.但上述措施并不能完全杜绝板式换热器内部结晶现象。而当换热器内部刚发生窜漏时，普通板式换热器是无法从外部观察到任何迹象的。当介质b窜入制冷系统后，会对制冷系统内的设备造成不可逆转的损坏，损失极大。
4.通过多年的统计分析，换热器80％内部结晶撑破点在换热器下端的圆角流道处。制冷系统运行时此处的介质b侧流速慢，介质b温容易降至冰点结晶。系统停机后，此处的积液无法完全排尽，环境温度过低时，也容易发生结晶。


技术实现要素：

5.为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种用于板式换热器的换热片组，所述板式换热器的四周具有供介质a进入/流出的圆角孔，所述换热片组由两块换热片叠加而成，二者靠近所述圆角孔的一侧分别凹陷、凸起形成密封且彼此连接的第一流道和第二流道，均用于供介质b流通，且第一流道靠近板式换热器内侧的第一面弹性可形变，随着介质b结晶体积膨胀而发生相应形变，第一流道靠近板式换热器外侧的第二面为刚性，且第一流道和第二流道的连接为刚性连接，且其连接点为受力触点，随着介质b结晶体积膨胀，该受力触点处优先破损。
6.根据本发明一优选实施方案，所述的用于板式换热器的换热片组，所述第一流道的所述第一面为倾斜台阶状，所述第一流道的所述第二面为直线斜面。
7.根据本发明一优选实施方案，所述的用于板式换热器的换热片组，所述换热片组靠近所述第二流道的一端呈倾斜向下设置，形成翻边。
8.根据本发明所述的一优选实施方案，所述的用于板式换热器的换热片组，所述翻边表面设置溢流口。
9.根据本发明一优选实施方案，所述的用于板式换热器的换热片组，相邻两块所述换热片，分别相对设置若干上触点、若干下触点，上触点和下触点相对连接形成受力触点，且所有受力触点形成与所述圆角孔同心的圆弧。
10.根据本发明一优选实施方案，所述的用于板式换热器的换热片组，所述换热片表面具有波纹，所述第一流道的高度为换热片的波纹深度的2倍，所述第二流道的高度为换热片的1
‑
5/3倍。
11.根据本发明一优选实施方案，所述的用于板式换热器的换热片组，相应的上触点和下触点的斜面处在同一平面上，且二者形成的受力触点的宽度小于所述第一流道/第二流道的1/3。
12.本发明的一优选实施方案还提供一种板式换热器，包括换热器主体，其包括依次堆叠的上端板、至少两个换热片组以及下端板，相邻两个换热片组的相应第一流道之间无缝连接，相应第二流道之间相隔一定距离，形成第一溢流通道，相邻两个换热片组的相应翻边之间相隔一定距离，形成第二溢流通道，其一端以与外界连通，且所述第一溢流通道另一端与所述第二溢流通道连通，相邻两个换热片组之间相隔一定距离，形成第三流道，以供介质a流动；
13.其中至少两个换热片组是根据权利要求1
‑
7任一项所述的换热片组。
14.根据本发明一优选实施方案，所述板式换热器，当多个换热片组叠加时，所有的换热片组上的换热片的溢流口对穿贯通。
15.根据本发明一优选实施方案，所述板式换热器，所述换热器主体外部还设置有集液箱，其位于所述第二溢流通道与外界连通的一端下方，以收集经由所述第二溢流通道溢流出来的介质b，所述集液箱内还设置有液位感应器，其实时监测所述集液箱内的液位。
16.本发明至少包括以下有益效果：本发明中，当板式换热器角孔圆角处介质b侧介质a流道发生结晶时，可优先的生外漏，介质b通过预留的溢流口流通至板换外部，并能轻易的被发现或探测装饰探测到。当介质b通过外漏点被发现时，系统可紧急停机，以免板换内部进一步结晶发生内漏，造成更大的损失。
17.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
18.图1为本发明一实施方案中换热片组的截面示意图。
19.图2为本发明一实施方案中两组换热片组的截面示意图。
20.图3为本发明另一实施方案中两组换热片组的截面示意图。
21.图4为本发明中具备上述换热片组的板式换热器的截面示意图。
22.图5为本发明中具备上述换热片组的板式换热器的正面示意图。
23.图6为本发明中具备上述换热片组的板式换热器的侧面示意图。
24.图7为本发明中具备上述换热片组的板式换热器中靠近圆角孔的局部示意图。
具体实施方式
25.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
26.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定
的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
27.本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
28.如图1
‑
7所示，本发明的一种用于板式换热器的换热片组，所述板式换热器的四周具有供介质a进入/流出的圆角孔1，所述换热片组1p由两块换热片2叠加而成，二者靠近所述圆角孔1的一侧分别凹陷、凸起形成密封且彼此连接的第一流道3和第二流道4，均用于供介质b流通，且第一流道3靠近板式换热器内侧的第一面31弹性可形变，随着介质b结晶体积膨胀而发生相应形变，第一流道3靠近板式换热器外侧的第二面32为刚性，且第一流道3和第二流道4的连接处5为刚性连接，且其连接点为受力触点，随着介质b结晶体积膨胀，该受力触点处优先破损。也可将该连接处5命名为结冰破损点，两块换热片采用钎焊而成。
29.考虑到换热器80％内部结晶撑破点在板式换热器下端的圆孔角处，利用这一特性，本发明上述实施方案中，将介质b设置为在一定温度下可结晶，且结晶之后体积增大的液体，比如水在0
°
下可结冰，且结冰之后，体积将增大，这样将会导致将其包裹住的第一流道3和第二流道4所在的外表面(也就是换热片相应于所述第一流道3、所述第二流道4的壁体)被撑开，而所述第一流道3、所述第二流道4的连接处设置为刚性，可为焊接，可将焊接强度控制在一定范围内，当受力超过一定程度，则焊接处会发生断裂，其在两端的水的结冰体积变大的应力作用下，将优先破损，这样就可以优先将破损处找出来。
30.且为了避免第一流道3靠近板式换热器内侧的第一面31破损，将所述第一流道3的第一面31设置为弹性可形变，当水结冰膨胀之后，其可以随着水的膨胀而发生相应形变，以适应其形变，避免第一面发生破损。
31.为了进一步提高水结冰之后膨胀造成的连接处破损，可将第一流道3靠近板式换热器外侧的第二面32设置为刚性，当水结冰膨胀之后，其无法发现形变，只能将应力继续传递给第一流道3、所述第二流道4的刚性的连接处，从而加速连接处的断裂。
32.其中所述介质a为冷却液，其中冷却液的种类可以为多种类型，不被限制，其可以政法吸收热量来冷却介质b，比如水。
33.第一流道3的深度为换热片的波纹深度的2倍以上，第二流道4的深度为换热片的波纹深度的1
‑
5/3倍，第一流道3由上方的换热片凸起与下方的换热片凹陷组成，故第一流道3的深度为换热片的波纹深度的2倍。第二流道4的深度不能小于波纹深度的1倍，否则流道过小，容易堵塞。第二流道4的深度也不得大于波纹深度的5/3倍，否则相隔的第一溢流通道11流道过小，钎焊是易被钎料堵塞。
34.以下进行进一步说明，将所述第一流道3的第一面31设置为弹性可形变，可分为结构上弹性可形变，具体可以是该第一面31为非直线斜面，比如存在一定弯折或者坡度，，更优选的是，所述第一流道3的所述第一面31为倾斜台阶状、s型，当其受到拉力或压力时，具有一定的伸缩性；也可以是材料上弹性可形变，比如第一面31由弹性可形变材料制成。
35.所述第二流道4的连接处设置为刚性，可分为结构上弹性可形变，所述第一流道3
的所述第二面32为直线斜面，也可以是材料上刚性不可形变，比如将其设置为不可发生形变的钢板。
36.第一流道3和第二流道4焊接形成连接处5，下面提供一种所述连接处5的具体的结构，相邻两块所述换热片2，分别相对设置若干上触点、若干下触点，每个上触点对应一个下触点，这样当两块换热片2叠加焊接时，上触点和下触点相对连接形成受力触点(即连接处5)。
37.需要进一步说明的是，相应的所述上触点与所述下触点共同形成波纹深度与换热片2整体的波纹深度相同或相近，与换热片2整体的波纹深度相同或相近的波纹深度的上下触点才可接触，并在钎焊时形成一个焊点。
38.受力触点的强度设置为，仅需满足换热片在设计压力下自身不被拉裂即可。
39.根据本发明一优选实施方案，所述的用于板式换热器的换热片组，相应的上触点和下触点的斜面处在同一平面上，且二者形成的受力触点的宽度小于所述第一流道/第二流道的1/3，过大的受力触点会减小第一流道3和第二流道4的流通截面积。同时过大的受力触点强度太高，导致结冰是不易拉裂。
40.本发明的一优选实施方案还提供一种板式换热器，包括换热器主体2p，其包括依次堆叠的上端板9、至少两个换热片组1p以及下端板10，相邻两个换热片组1p的相应第一流道之间无缝连接，相应第二流道4之间相隔一定距离，形成第一溢流通道11，相邻两个换热片组1p的相应翻边之间相隔一定距离，形成第二溢流通道12，其一端以与外界连通，且所述第一溢流通道11另一端与所述第二溢流通道12连通，相邻两个换热片组1p之间相隔一定距离，形成第三流道13，以供介质a流动；
41.其中至少两个换热片组是根据权利要求1
‑
7任一项所述的换热片组1p。
42.所述换热片组靠近所述第二流道4的一端呈倾斜向下设置，形成翻边6。所述翻边6表面设置溢流口7，所述溢流口7的孔径大于1mm，小于换热片的波纹深度，过小的溢流口在钎焊时容易被焊料堵塞，过大的溢流口会减小板片翻边密封面的密封宽度。
43.根据本发明一优选实施方案，所述板式换热器，当多个换热片组1p叠加时，所有的换热片组1p上的换热片2的溢流口对穿贯通。贯通的溢流口一侧连接至结冰破损点，也就是连接点，另一侧连接至外界，当结冰破损点被撑裂开时，位于第一通道的水将通过该溢流口7流通至外界，这样可以方便于对经结冰破损点流出来的水进行导向收集，方便后期收集，方便后续监测。
44.根据本发明一优选实施方案，所述板式换热器，所述换热器主体2p外部还设置有集液箱14，其位于所述第二溢流通道12与外界连通的一端下方，以收集经由所述第二溢流通道12溢流出来的介质b，所述集液箱14内还设置有液位感应器15，其实时监测所述集液箱14内的液位。所述液位传感器实时监控集液箱14内的液位，当超出一定范围，及时报警或者停机处理，具体为，所述液位传感器15还连接于控制器，控制器控制连接警报系统，当液位超过预设值，所述控制器控制警报系统启动，也可以是所述控制器控制整个设置停机，也可以是警报系统启动报警之后，工作人员进行停机操作。
45.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限
于特定的细节和这里示出与描述的图例。