一种流体分布装置及换热器的制作方法

本实用新型涉及换热器领域，具体而言，涉及一种流体分布装置及换热器。

背景技术：

现有技术中，在换热器中常常会使用蛇形绕制管道作为换热介质的分布管道。现有的换热装置应用在空调机中形成了电动压缩式空调机、冷水机组空调机等。但是，一般空调机换热装置用绕制管道形成的特定结构，其存在结构强度低等缺点，且换热效率仍不够理想，特别是不易清污垢及锈物装置，对换热介质的要求较高，使得长期工作会生产换热效率下降等问题。

技术实现要素：

在本实用新型的第一方面，提供了一种流体分布装置，其具有方便使用和维护的优点，且使用寿命长。

在本实用新型的第二方面，提供了一种换热器。其基于前述的流体分布装置，可有效提高分布效率，并且其使用更便利，易清洗。

本实用新型是这样实现的：

一种流体分布装置，包括：

扁平状结构的管体，管体由塑形材料制作而成，管体包括相对的顶壁和底壁、以及相对的左侧壁和右侧壁，左侧壁和右侧壁分别连接至顶壁和底壁，并共同限定扁平状的容纳腔，容纳腔具有相对的前端开口和后端开口；

管体定义有由顶壁至底壁的第一方向、由左侧壁至右侧壁的第二方向、分别与第一方向和第二方向垂直的延伸方向；

多个分布片，分布片呈扁平的波浪形，分布片的扁平面在延伸方向呈延伸状设置，分布片包括多个交替排列并连接的波峰部、波谷部，波峰部与顶壁、底壁之间形成第一间隙，波谷部与顶壁、底壁之间形成第二间隙。

在较佳的一个示例中，左侧壁和右侧壁均为弧形结构，且左侧壁、右侧壁具有相互面对的凹面和相背离的凸面。

在较佳的一个示例中，管体在第一方向的厚度大于波峰部和波谷部之间的垂直距离。

在较佳的一个示例中，管体在第二方向的宽度大于分布片第二方向的延伸长度。

在较佳的一个示例中，分布片由塑形材料制作而成。

在较佳的一个示例中，多个分布片沿延伸方向排布，相邻两个分布片的波峰部与波谷部交错相对地布置。

在较佳的一个示例中，在左侧壁、右侧壁相向靠近的方向，第一间隙的宽度逐渐增加。

在较佳的一个示例中，在左侧壁、右侧壁相向靠近的方向，第二间隙的宽度逐渐增加。

在较佳的一个示例中，在第一方向，顶壁与底壁相互远离地呈凸起状。

一种换热器，包括如前述的流体分布装置。

上述方案的有益效果：

本实用新型提供的流体分布装置。其包括管体和设置于管体内的分布片。分布片与管体的内壁之间形成间隙，并且可以在收到外部作用力的情况下，受力地发生塑形变形，从而使得听过外部作用力，可以使管体和分布片之间接触更加紧密，可以确保管体的外表面的平整度和厚度尺寸。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了实用新型实施例提供的流体分布装置的第一视角的结构示意图；

图2示出了实用新型实施例提供的流体分布装置的第二视角的结构示意图；

图3示出了图1提供的流体分布装置中的管体的结构示意图；

图4示出了图1提供的流体分布装置中的分布片的结构示意图；

图5示出了通过辊压方式对图1提供的流体分布装置进行二次加工的第一视角的示意图；

图6示出了通过辊压方式对图1提供的流体分布装置进行二次加工的第二视角的示意图。

图标：100-流体分布装置；101-管体；103-分布片；401-第一方向；402-第二方向；403-延伸方向；201-顶壁；202-底壁；203-左侧壁；204-右侧壁；601-左凹面；602-左凸面；205-容纳腔；302-波峰部；301-波谷部。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，在不矛盾或冲突的情况下，本实用新型的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。在本实用新型中，常规的设备、装置、部件等，既可以商购，也可以根据本实用新型公开的内容自制。在本实用新型中，为了突出本实用新型的重点，对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略，或仅作简单描述。

参阅图1至图6。

本实施例提供了一种流体分布器。

如图1和图2所示，流体部分布器主要包括管体101和分布片103，分布片103设置在管体101的内部，管体101内的空腔被分布片103分割为多个体积更小的空间。当流体(液体如水、乙醇等等；气体如空气、氧气；熔融体等等)在管体101内以适当的速度流动时，与前述的分布片103暂时地接触，在各个更小的空间内形成局部的紊流区，其具有更好的热交换效能，从而起到更好的传热。

分布片103的设置使得流体在管体101内的分布更加合理，从而使得热分布更均匀。例如，在石油化工中，高黏度流体在换热器光管中加热，常出现管壁附近流体温度过高，而在管子中心部位流体加热不足，导致流体加热不均匀、不充分现象，从而影响设备的换热效率。本实用新型中的结构，使得流体传热被强化。

具体地管体101和分布片103的组合结构具有以下特性：

第一、分布片103使流体被暂时地局域在一个小空间内，冲击管体101内壁和分布片103，一定程度上调整流体流体，改变压力分布。

第二、分布片103的能够有效地增加管体101内传热面积，提高其传热效率。在管体101内设置分布片103则能够有效地增加管内传热面积，同时增加了流动地扰动，从而使得管内流体得以充分加热，因此，传热强化作用显著，同时其承压能力也能够有效地得到提高。

第三、减少了壳侧及管内结垢现象，减轻换热管的振动，因而使换热器的使用寿命大大增加。

本实用新型实施例中，管体101由塑形材料制作而成，以便其能够在外部适当的作用力下发生塑形变形，从而使得外形发生期望的改变，以获得适当的结构，进而获得性能改进的流体分布器。此外，管体101的材质应优先根据流体分布器的使用场景(如其被用于输送何种流体)、输送流体的条件而定。例如，当输送的流体具有腐蚀性时，可以理解的是，管体101应该采用耐腐蚀流体且具有塑形的材料制作而成。当输送的流体的需要在高压或高温条件下进行时，显然，管体101应当采用耐高温、高压且具有塑形的材料制作而成。

本实用新型中，管体101的材质可以根据需要进行选择，但是，其应该具有塑形，以便可以被进行二次加工(如辊压)。本领域技术人员应当知道，当管体101被选择为某一具体的塑形材料时，其是否可以被用于输送某种或某些特定的流体，以及采用某种特定的条件输送流体时，是可以根据管体101的材质进行选择。换言之，对于被选定的管体101，其可以输送的流体和可以接受的输送条件(如温度、压力)可以被实验或发明人已知的手段确定。

如图3所示，管体101呈扁平状结构。为了便于对管体101的结构进行清楚和详细的说明，管体101定义有第一方向401、第二方向402和延伸方向403，以下将结合第一方向401、第二方向402以及延伸方向403对其进行阐述。

请再次参阅图3，扁平状的管体101包括相对的顶壁201和底壁202、以及相对的左侧壁203和右侧壁204，并且左侧壁203和右侧壁204分别连接至顶壁201和底壁202。顶壁201和底壁202相对地设置，左侧壁203和右侧壁204相对地设置。

换言之，管体101大体上呈四棱柱结构，其中，顶壁201与左侧壁203连接处形成第一个棱，顶壁201与右侧壁204连接处形成第二个棱，底壁202与左侧壁203连接处形成第三个棱，底壁202与右侧壁204连接处形成第四个棱。

左侧壁203、右侧壁204、顶壁201以及底壁202并共同限定扁平状的容纳腔205，且容纳腔205具有相对的前端开口和后端开口。容纳腔205的前端开口和后端开口是在管体101在延伸方向403的两端。

前述的第一方向401、第二方向402和延伸方向403，分别通过如下方式被限定：

由顶壁201至底壁202的第一方向401。

由左侧壁203至右侧壁204的第二方向402。

分别与第一方向401和第二方向402垂直的延伸方向403。

需要说明的是，前述的第一方向401、第二方向402和延伸方向403均是指具有明确指向的，其可以是具有明确指向的线段，即其是有别于具有相反的两个方向的直线。

前述的管体101为扁平状，以及容纳腔205为扁平状均可以通过以下方式界定。即，管体101在第一方向401上的长度小于在延伸方向403的长度，管体101在第二方向402的长度小于在延伸方向403的长度。同样地，容纳腔205在第一方向401上的长度小于在延伸方向403的长度，容纳腔205在第二方向402的长度小于在延伸方向403的长度。

进一步地，在本实用新型较佳的一些示例中，如图2所示，左侧壁203和右侧壁204均为弧形结构，且左侧壁203、右侧壁204具有相互面对的凹面和相背离的凸面。即，左侧壁203具有左凸面602和左凹面601，并且由左凹面601至左凸面602延伸而成，整体呈现由左凹面601向左凸面602凸出结构。右侧壁204具有右凸面和右凹面，并且由右凹面至右凸面延伸而成，整体呈现由右凹面向右凸面凸出结构。

更进一步地，在第一方向401，顶壁201与底壁202相互远离地呈凸起状。即，底壁202在第一方向401凸出设置；顶壁201在于第一方向401相反的方向上凸出。

结合前述的左侧壁203、右侧壁204、顶壁201和底壁202的结构特点，管体101的外壁整体呈现向外扩张结构。

管体101设置有多个如图4所示的分布片103，分布片103的具体数量可以根据分布片103的结构、尺寸以及管体101的结构和尺寸而定，并不以本实施例为限，例如可以是两个、三个、四个、五个等等。例如，图1和图2所示，管体101内设置有两个交错布置的分布片103。当容纳腔205内具有多个分布片103时，其整体依次排列，并且沿延伸方向403分布。更佳地，多个分布片103沿延伸方向403排布，相邻两个分布片103的波峰部302与波谷部301交错相对地布置。

分布片103整体上呈波浪形，且为扁平状结构，如图2所示，分布片103在第二方向402的长度大于分布片103在第一方向401的长度，且大于分布片103在第一方向401的长度。进一步地，分布片103的边缘可以设置为锯齿形(图未示)以增加扰流。更进一步地，通过在分布片103设置开孔或缝(图未示)，以实现对高黏度流体的流动边界层及温度边界层的有效破坏，增强扰动，从而有效强化对流换热。

请再次参阅图4，波浪形的分布片103包括多个交替排列并连接的波峰部302、波谷部301，即分布片103具有一个循环结，循环结包括相互连接的波峰部302、波谷部301。

波峰部302与顶壁201、底壁202之间形成如图2所示的第一间隙D2。波谷部301与顶壁201、底壁202之间形成如图2所示的第二间隙D1。第一间隙和第二间隙的存在使得管体101可以被加工，同时可以作为管体101发生塑形变形时的结构调整空间。

优选地，在左侧壁203、右侧壁204相向靠近的方向，第一间隙的宽度逐渐增加。在左侧壁203、右侧壁204相向靠近的方向，第一间隙的宽度逐渐增加。

作为一种优选的方案，管体101在第一方向401的厚度(更具体而言是管体101的容纳腔205在第一方向401的厚度)大于波峰部302和波谷部301之间的垂直距离；管体101在第二方向402的宽度大于分布片103第二方向402的延伸长度。基于前述结构特点，对管体101进行二次加工时，例如管体101受到挤压时，管体101也形成对分布片103的挤压，从而使得分布片103发生形变，分布片103在容纳腔205内发生弯曲、伸、缩运动，从而使其与管体101接触更加的紧密，减小流体输运过程中分布片103的晃动等问题，也减小对流体输运的干扰。另一方面，由于管体101受到挤压，而其由塑形材料制作二层，因此，管体101也会发生形变，从而实现了对管体101的二次加工，使得其结构和尺寸更符合设计要求，精确度更高。其中，所述的二次加工，可以是采用一对滚轮对管体101进行校正，如图5和图6所示。

基于实际的需要，分布片103也可选择采用塑形材料制作而成，以便分布片103也可以在外力作用下发生塑形的形变。分布片103和管体101可以采用相同的材料或者不同的材料制作而成，且均应该按照输送的流体种类和输送的方式以及其具体尺寸来确定。

总之，本实用新型不仅增大了换热器的传热面积，使得换热器结构更加紧凑，从而提高换热效率，而且减低了流体的流动阻力，增强了换热器的承压能力；

总之，本实用新型在强化壳侧及管侧传热、换热性能的同时，又能有效降低流阻及结垢现象，可以使换热器管内传热效率得到有效提高且使换热管在传热结构及换热性能方面接近板翅式换热器，从而提高了换热器的紧凑性，减低流动阻力，减轻换热管的振动及管内结垢，并且延长换热器的使用寿命，是一种兼有传统管壳式换热器和板壳式换热器优点的新型高效换热器，具有传热效率高，承压能力大，制造简单、维修和清洗方便等优点。

通过将管体101的尺寸再适当放宽，使得局部区域的管体101内壁与分布片103的间隙较大。将管体101厚度方向尺寸制造得比理论尺寸大一些左右，以便于分布片103的装配，将组装好的组件用校正轮校正一次。

一方面，将平面度难以保证的分布片103被管体101内壁压迫产生塑性形变而被校正平整。另一方面，管体101也因为滚轮的校正而发生塑性变形，使得管体101和分布片103贴合得更加紧密。通过实际生产，发现该技术能够有效增加管体101钎焊后的焊接合格率，从原来的50％升到了95％以上，基本上解决了管体101和分布片103本身由于制造误差而导致的钎焊焊接不良率高的问题。

在本实用新型中，还提供一种基于前述的流体分布装置100的换热器(图未示)。换热器还包括流体输入接头和流体输出接头。流体输入接头、流体输出接头分别连接至管体101的两端，以分别对应地封闭前端开口和后端开口。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。