一种用于两种以上流体热交换的换热器芯部的制作方法

本实用新型属于换热设计技术领域，具体涉及一种用于两种以上流体热交换的换热器芯部。

背景技术：

目前，微通道换热器已广泛的应用到船舶、汽车、空调等行业，微通道换热器由于其体积小、重量轻、已经成为了当今换热器研究开放的重要新方向，而目前，使用简单的换热器芯部结构不能实现多种流体换热。

技术实现要素：

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本实用新型提出了一种用于两种以上流体热交换的换热器芯部，所采取的技术方案如下：

所述用于两种以上流体热交换的换热器芯部包括n个换热板片组，并由n个换热板片组交替叠放而成，其中，n为不小于2的正整数；每个所述换热板片组承载一种热交换流体，所述n个换热板片组承载n种热交换流体；所述换热板片包括冷板和热板；所述冷板包括冷板基体、流体通孔和通过化学蚀刻在冷板基体上加工出的换热流道；所述冷板上的换热流道的端口位于冷板基体的侧边上，作为换热流体的进口或出口；所述流体通孔作为与冷板上的换热流道的端口属性对应的换热流体的出口或进口；所述热板包括热板基体、流体通口和通过化学蚀刻在热板基体上加工出的换热流道；所述热板上的换热流道的端口位于热板基体的侧边上，分别为换热流体的进口和出口；每个换热板片组包括一个以上的冷板或热板；不同所述换热板片的换热流体进、出口在垂直于换热板片方向的投影上彼此错开、不互相重叠，没有任何相互重叠的部分；所述流体通孔和流体通口在垂直于换热板片方向的投影上安全重叠。

优选地，所述交替叠放表示在换热器芯部中与任一换热板片组相邻的换热板片组为除它自身外的任意换热板片组。

优选地，相邻的两个换热板片组中包含的换热板片上设有的换热流道垂直于换热板片方向的投影上有相互重叠的部分用于热交换。

优选地，所述换热流道全部位于所述冷板基体和热板基体的一面；所述冷板基体和热板基体的另一面为平面，换热器芯部中全部的冷板基体和热板基体设有换热流道的一面都朝向同一个方向。

优选地，所述换热流道全部位于冷板基体和热板基体的一面；所述冷板基体和热板基体的另一面为平面；所述每个换热板片组中全部的冷板基体和热板基体的换热流道一面都朝向同一个方向；相邻的两组换热板片组的边界端换热板片的冷板基体或热板基体设有换热流道的一面朝向不同的，在此边界端换热板片之间叠放一个隔板，所述隔板为未蚀刻换热流道的基体。

优选地，所述换热流道全部位于换热板片的两面，每个换热板片两侧设有隔板，所述隔板为未蚀刻换热流道的基体。

优选地，所述换热流道位于冷板基体和热板基体的一面或两面，相邻的冷板基体与冷板基体之间、冷板基体与热板基体之间、热板基体与热板基体之间的换热流道一面不相邻或相邻，在换热流道一面相邻的冷板基体与冷板基体之间、冷板基体与热板基体之间、热板基体与热板基体之间设有隔板，所述隔板为未蚀刻换热流道的基体。

优选地，交替叠放后裸露在外的两个换热板片组外设置有盖板，任一盖板与与其相邻的换热板片组之间有隔板或无隔板。

优选地，所述冷板基体和热板基体均可由不锈钢、钛合金、铜合金等金属材料制成，也可由陶瓷、PVC等非金属材料制成；所述冷板基体和热板基体的厚度为1.5-4.0mm，表面粗糙度为1.6-3.2μm，平面度小于10μm。

优选地，所述冷板基体和热板基体上的换热流道的截面深度分别为冷板基体和热板基体的60-75％，水力学直径为1.0-3.0mm。

优选地，所述冷板基体上的换热流道为弧边十字型，所述流体通孔设置于弧边十字型换热流道的中心位置；弧边十字型换热流道底部设有多个S型曲线沟壑。

优选地，所述热板基体上的换热流道为曲型流道，所述流体通口设置于曲型流道的中心位置；所述曲型流道完全绕过流体通口，不与流体通口相通。

所述换热器芯部中所有换热板片(冷板和热板，有隔板的，包括隔板)的基体形状、大小一致，在换热板片投影方向上的投影相互重叠。

上述换热器芯部中所有换热板片(冷板和热板，有隔板的，包括隔板)的基体为多边形或圆形、不规则图形中的任意一种，堆叠而成的换热器芯部可以随环境形状定制，适应特定的空间需求。

上述换热器芯部中的盖板可以是不锈钢、钛合金、铜合金等金属材料，也可以是陶瓷、PVC等非金属材料，厚度大于换热板片。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的一种用于两种以上流体热交换的换热器芯部通过对换热板片进行冷板和热板的设计，实现了多种流体同时换热；同时，通过对冷板和热板的换热流道结构的设计有效的增加了换热器的换热效率。

附图说明

图1为本实用新型所述一面设有换热流道的冷板的主视结构示意图。

图2为本实用新型所述一面设有换热流道的冷板的后视结构示意图。

图3为本实用新型所述两面设有换热流道的冷板的主视结构示意图。

图4为本实用新型所述两面设有换热流道的冷板的后视结构示意图。

图5为本实用新型所述一面设有换热流道的热板的主视结构示意图。

图6为本实用新型所述一面设有换热流道的热板的后视结构示意图。

图7为本实用新型所述两面设有换热流道的热板的主视结构示意图。

图8为本实用新型所述两面设有换热流道的热板的后视结构示意图。

图9为本实用新型所述换热器芯部的一种搭配结构的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明，但本实用新型不受实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”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，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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“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；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。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。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。

以下实施方式中所用材料、仪器和方法，未经特殊说明，均为本领域常规材料、仪器和方法，均可通过商业渠道获得。

实施例1

一种用于两种以上流体热交换的换热器芯部，包括两个换热板片组，并由两个换热板片组交替叠放而成；每个换热板片组承载一种热交换流体，即所换热器芯部内包括两种热交换流体；换热板片包括冷板和热板；其中，冷板包括冷板基体、流体通孔和通过化学蚀刻在冷板基体上加工出的换热流道；冷板基体上的换热流道为弧边十字型，如图1所示，流体通孔设置于弧边十字型换热流道的中心位置；弧边十字型换热流道底部设有多个S型曲线沟壑。冷板上的弧边十字型换热流道的四个端口位于冷板基体的侧边上，作为换热流体的进口；流体通孔作为与冷板上的换热流道的端口属性对应的换热流体的出口；热板包括热板基体、流体通口和通过化学蚀刻在热板基体上加工出的换热流道；热板基体上的换热流道为曲型流道，流体通口设置于曲型流道的中心位置，曲型流道完全绕过流体通口，不与流体通口相通。热板上的曲型流道的两个端口位于热板基体的侧边上，分别为换热流体的进口和出口。交替叠放后裸露在外的两个换热板片组外设置有盖板，任一盖板与其相邻的换热板片组之间有隔板，隔板为未蚀刻换热流道的基体。

每个换热板片组内包括多个换热板片，多个换热板片中包括一个以上的冷板或热板；冷板和热板的交叠顺序可自由搭配；不同换热板片(所有冷板和热板)的换热流体进、出口在垂直于换热板片方向的投影上彼此错开、不互相重叠，没有任何相互重叠的部分；流体通孔和流体通口在垂直于换热板片方向的投影上安全重叠。相邻的两个换热板片组中包含的换热板片上设有的换热流道垂直于换热板片方向的投影上有相互重叠的部分用于热交换。

本实施例中，换热流道全部位于所述冷板基体和热板基体的一面，冷板基体和热板基体的另一面为平面，如图1、图2和图5、图6所示；换热器芯部中全部的冷板基体和热板基体设有换热流道的一面都朝向同一个方向，并且换热器芯部中所有换热板片(冷板、热板和隔板)的基体均为圆形。

冷板基体和热板基体均可由不锈钢、钛合金、铜合金等金属材料制成，也可由陶瓷、PVC等非金属材料制成；所述冷板基体和热板基体的厚度为1.5-4.0mm，表面粗糙度为1.6-3.2μm，平面度小于10μm。冷板基体和热板基体上的换热流道的截面深度分别为冷板基体和热板基体的60-75％，水力学直径为1.0-3.0mm。

同时，换热器芯部中所有换热板片(冷板和热板)的基体(冷板基体和热板基体)以及隔板的形状、大小一致，在换热板片投影方向上的投影相互重叠。换热器芯部中的盖板可以是不锈钢、钛合金、铜合金等金属材料，也可以是陶瓷、PVC等非金属材料，厚度大于换热板片。

实施例2

实施例2与实施例1的不同之处在于，一种用于两种以上流体热交换的换热器芯部，包括5个换热板片组，并由5个换热板片组交替叠放而成，其中，换热板片组的交替叠放表示在换热器芯部中与任一换热板片组相邻的换热板片组为除它自身外的任意换热板片组。每个换热板片组承载一种热交换流体，即所换热器芯部内包括5种热交换流体。冷板上的弧边十字型换热流道的四个端口位于冷板基体的侧边上，作为换热流体的进口；流体通孔作为与冷板上的换热流道的端口属性对应的换热流体的出口；交替叠放后裸露在外的两个换热板片组外设置有盖板，任一盖板与其相邻的换热板片组之间无隔板。

换热流道全部位于冷板基体和热板基体的一面；冷板基体和热板基体的另一面为平面；每个换热板片组中全部的冷板基体和热板基体的换热流道一面都朝向同一个方向；不同的换热板片组内的全部换热流道一面朝向可以不同。当相邻的两组换热板片组的边界端换热板片的冷板基体或热板基体设有换热流道的一面朝向不同的，在此边界端换热板片之间叠放一个隔板，其中，隔板为未蚀刻换热流道的基体。其他的部件及连接方式与实施例1相同。

实施例3

实施例3与实施例1和实施例2的不同之处在于，一种用于两种以上流体热交换的换热器芯部，包括10个换热板片组，并由10个换热板片组交替叠放而成，其中，换热板片组的交替叠放表示在换热器芯部中与任一换热板片组相邻的换热板片组为除它自身外的任意换热板片组。每个换热板片组承载一种热交换流体，即所换热器芯部内包括10种热交换流体。交替叠放后裸露在外的两个换热板片组外设置有盖板，任一盖板与其相邻的换热板片组之间有隔板或无隔板。冷板基体和热板基体的换热流道全部位于换热板片的两面(如图3、图4和图7、图8所示)，每个换热板片两侧设有隔板。其他的部件及连接方式与实施例1和实施例2相同。

实施例4

实施例4与上述实施例的不同之处在于，一种用于两种以上流体热交换的换热器芯部，包括20个换热板片组，并由20个换热板片组交替叠放而成，其中，换热板片组的交替叠放表示在换热器芯部中与任一换热板片组相邻的换热板片组为除它自身外的任意换热板片组。每个换热板片组承载一种热交换流体，即所换热器芯部内包括20种热交换流体。换热流道位于冷板基体和热板基体的一面或两面，相邻的冷板基体与冷板基体之间、冷板基体与热板基体之间、热板基体与热板基体之间的换热流道一面不相邻或相邻，在换热流道一面相邻的冷板基体与冷板基体之间、冷板基体与热板基体之间、热板基体与热板基体之间设有隔板。他的部件及连接方式与上述实施例相同。

虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。