1.本发明涉及工程热物理及节能技术领域，特别是涉及一种高紧原换热器。
背景技术：
2.换热器是被广泛应用于国民经济各领域并与人类生活息息相关的节能降耗的关键设备，目前在用的换热器的性能和质量以及造价都不同程度存在这样或那样问题，如微通道板式换热器进出口设置可靠性差并处于错流换热使整体热负荷不平衡且造价高，翅片板(管)式换热器适应气液之间换热但耗材和造价高、翅片侧流阻大使耗能也高并且不易形成蒸发器和冷凝器的变截面流道以及余热回收、尤其不适宜高温工况，内燃机尾气净化装置无法进行温度调节而使冷启动时不工作、再生时高温烧熔和热应力发生裂损、低温催化还原效果不佳，民用空调只是热量的户内外搬运的温度调节而未利用热量且无新鲜空气调节、尤其是人员较多场所在冬季用风机直排换气而未回收热量，余热制冷也存在装置庞大、或制冷性能和性价比低等不能实用且没有真正意义的热泵，解决这些问题以提高能源利用率并早日实现碳达峰目标需要一种更先进的传热性能和性价比均高的新换热结构技术。
技术实现要素：
3.本发明所要解决的技术问题是：提供一种传热系数和可靠性高、单位结构换热面积和机械强度大、换热器整体流阻小、适应不同工质传热并能够实现机械化连续生产，且用材少、制造成本低、市场竞争力强的更加高效、紧凑、低价的一次原表面的高紧原换热器。
4.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种以折叠体流道为主要结构构成的第一换热通路对第二换热通路之间进行换热的高紧原换热器，包括折叠体、封条、封板、第一进口汇集箱和第一出口汇集箱；折叠体是一种换热结构，是在金属的薄板上，按相同长度设置若干个面积相同、间隔相等的换热面单元并在其上冲压各种形状后再反复折叠且保证折叠后的各个换热面单元连接摞叠在一起、形成由薄板隔开和换热面单元传导热量的并由薄板的一侧壁面构成的第一流道和薄板的另一侧壁面构成的第二流道，换热流道的换热面单元相互平行则形成两侧的流道横截面均为狭长矩形的方体形换热结构、换热面单元相互不平行则形成两侧的流道的横截面至少有一侧为狭长扇环形的扇环体或筒体形换热结构，扇环体和筒体形换热结构的两侧换热流道的宽度至少有一侧是不等宽的；第一流道的两个换热面单元之间的距离为第一流道的宽度、其折弯处为第一流道的齿峰，第二流道的两个换热面单元之间的距离为第二流道的宽度、其折弯处为第二流道的齿峰，相邻的第一流道的齿峰与第二流道的齿峰的垂直距离为流道的高度，薄板的宽度为流道的长度；若干个狭长状的第一流道和第二流道相互间隔地连接摞叠在一起成为紧凑型的折叠体的换热结构。
5.所述换热面单元，是构成折叠体的换热流道的换热壁面，一个换热面单元的一面位于一侧流道中、则其另一面一定位于另一侧流道中，换热面单元特征之一是隔离传质(传热工质)同时又起到传热的作用，其特征二是各个换热面单元是通过冲压各种形状后再折
叠并连接摞在一起、由此形成的流道内部无泄漏问题，特征三是薄板的一侧形成的各个换热面单元的壁面形状通过冲压折叠后均在一侧流道内、而另一侧的各个换热面单元的壁面形状在另一侧流道内，由此可将薄板的两面冲压成上下起伏高度不同的换热面单元的壁面并在折叠连接摞在一起后、起伏高的一侧流道的宽度宽于起伏矮的另一侧流道，即形成两侧流道不同宽度的换热结构；所以，换热面单元的壁面可以是表面平直的、也可以将壁面冲压成各种波纹的(连续波纹壁面、间断波纹壁面等)或各种凸台形的等等，换热面单元还可以是弯曲的抛物形，弯曲的抛物形的换热面单元在冲压折叠连接摞在一起后形成第一流道和第二流道均是等宽流道的筒形换热结构。总之，换热面单元是在金属的薄板上按相同长度设置的若干个面积相同、间隔相等的相互连接的换热面，换热面单元的壁面可以是表面平直的、也可以是各种上下起伏高度相等或不等形状的波纹表面、还可以是弯曲的抛物形的，一侧形成的各个换热面单元的壁面形状通过冲压折叠连接摞在一起后均在一侧流道内、而另一侧的各个换热面单元的壁面形状在另一侧流道内，换热面单元的连续斜波纹在折叠后形成交叉波纹。
6.所述折叠体的流道，是薄板经过冲压折叠就形成了由薄板隔开和换热面单元传导热量的若干个狭长的一侧为第一流道和另一侧为第二流道且它们相互间隔地连接摞叠在一起成为紧凑型的折叠体的二侧流道，二侧流道的宽度可以相等也可以不相等且由换热面单元的各种壁面形成多种流道结构(平直流道、各种扰流波纹流道、交叉波纹和凸台等承压流道以及抛物形的各种流道等)，弯曲的抛物形的换热面单元2在折叠后可形成第一流道3和第二流道4均是等宽流道的筒形换热结构。
7.所述封条，是一种高强度耐温胶或金属窄带，用于封堵折叠体的流道的端部，用金属带封堵流道的端部时，是将其焊接在薄板的两边并于薄板一起反复折叠实现对各个流道的端部进行封堵，即2倍封条厚度＝流道宽度，封条的厚度刚好使得折叠连接摞在一起后与被封堵流道的宽度相等，由封条封堵的流道是等宽流道且流道口开在端侧面；用封条封堵的折叠体的流道有三种方式，第一种是两端全部封堵，第二种是折叠体一侧流道的两端封堵，第三种是交替封堵，具体封堵方式要由折叠体的流道的进出口设置情况决定，并结合封板来实现。
8.所述封板及流道进出口，封板是用于封堵折叠体的任一侧的流道的金属板材，即将封板与任一侧流道的齿峰接触焊接，使被封堵侧流道成为一个个独立封闭的狭长流道，且流道的进出口设置在流道的端部并将另一侧流道的两端封堵(以保证端部进出口的独立性)；若将一侧流道的端部直接封堵，则该侧流道的进出口设置在流道的端侧面于该侧封板两端：交替封堵流道的端部时，封板封堵后形成流道的进出口一端在侧面、另一端在端部，即任一侧的流道的进出口有三种设置方式。
9.所述封条和封板，是分别封堵折叠体的任一侧流道和相应端部形成三种流道的进出口并在其上设置进出口汇集箱，折叠体的任一侧流道被封板封堵则形成两端流道进出口并用封条封堵另一侧流道的两端，任一侧流道的端部被封条封堵则形成端侧面的流道进出口于封板的两端，流道的两端被封条交替封堵则形成一端在侧面于封板与封条之间另一端在端部的流道进出口即形成交替进出口；此外，封板的形状应与折叠体流道的整体形状相适应，其可以是平面的、也可以是扇环形或圆形板、还可以是凹形和l形的等等，由此形成方体形的高紧原换热器、扇环形体的高紧原换热器或圆筒形的高紧原换热器等多种形状体，
扇环形体和圆筒形的折叠体流道的换热平面位于轴截面上，所以，折叠体至少有一侧流道的横截面是不等宽微扇环形，扇环形的流道的端部也是不等宽的且不宜采用封条封堵。
10.所述折叠体流道的第一进出口汇集箱，汇集箱是安装在折叠体流道进出口上并用于汇集和分配传热工质的箱体，汇集箱与流道进出口的结合处要相似应，因折叠体的第一流道进出口有三种设置方式，所以，第一进口汇集箱和第一出口汇集箱可以分别设在折叠体的任一侧流道的两端并封堵另一流道的两端，也可分别设在端侧面于封板的两边并封堵端部，还可以一端设在侧面而另一端设在端部等三种设置方式。
11.综合以上所述，薄板按每个换热面单元进行冲压并反复折叠且保证折叠后的各个换热面单元连接摞叠在一起形成由薄板隔开和换热面单元传导热量的若干狭长的第一流道和第二流道构成的折叠体，若干个连接摞叠在一起的第一流道和第二流道形成折叠体的换热主结构，再用封板和封条分别对折叠体的第一流道和相应端部进行封堵就形成该侧流道进出口并在其上再设置第一进口汇集箱和第一出口汇集箱，由此依次形成了第一进口汇集箱、折叠体的第一流道、第一出口汇集箱的折叠体的第一换热通路，并对第二换热通路(流道未封闭) 之间进行换热的高紧原换热器；设在流道的端部或端侧面的进出口汇集箱内可设置隔板使折叠体的第一流道形成来回往返的等截面流道或变截面流道，渐扩式变截面流道为蒸发式的高紧原换热器、渐缩式变截面流道为冷凝式的高紧原换热器。
12.本发明的技术效果是，本发明提供一种性能优越、成本低且用途广的高效、紧凑的一次原表面的高紧原换热器，可用于液体冷却散热，如内燃机的冷却散热和机油的冷却散热以及燃料电池电堆的冷却散热、新能源动力轮边电机及电控的散热等，其体积和质量比应用的管翅是散热器减少一半且性能提高近 50％；同样可用于气体的冷却散热，如内燃机的废气再循环冷却和增压空气的冷却散热等；高紧原换热器(含带电热源)可用于冬季室内采暖及内燃机的冷机预热启动，可以利用排气余热源给高寒地区内燃机的底壳机油加热升温以及水箱或油箱等其它一些容器内的液体加热升温等；将高紧原换热器植入陶瓷蜂窝载体中并按流道方向设置尾气进出口来封装就形成带冷却或加热的内燃机氧化净化器或微颗粒捕集器，解决冷机启动前加热以提高氧化净化器温度并缩短催化剂的起燃温度时间、降低有害物排放，再生时冷却净化器和捕集器防止高温烧熔和热应力坏裂，此外，还可以在汇集箱内设置若干隔板以形成来回折返的等截面流道和不等截面流道，不等截面流道的渐扩式流道用于空调等蒸发式换热器、渐缩式流道用于空调等冷凝式换热器，这些变截面流道的换热器尤其适用于公路和铁路以及高速移动环境的冷凝散热器。再者，如果将折叠体的一端的第一流道与第二流道的直接接触传热，此时的高紧原换热器为折叠体预传热式混合换热器，如蒸汽加热水等混合传热无噪声；以折叠体换热结构为基础可形成高紧原换热器和双折叠体(开放)式换热器以及方体形和扇体或筒体形等多种结构，它们不但解决了现有换热器应用中存在的一些问题，还形成了一些高效设备，如真正的空调热水器和真正的热泵装置等，可应用在能源领域的各行各业，其必将助力人类提高能源利用效率、早日实现碳达峰和碳中和。
附图说明
13.图1是本发明的折叠体的立体结构示意图；
14.图2是本发明的高紧原换热器的立体结构示意图；
15.图3是本发明的高紧原换热器的侧视示意图；
16.图4是本发明的封闭型高紧原换热器的侧视示意图；
17.图5是本发明的双折叠体构成的高紧原换热器的侧视示意图；
18.图6是本发明的折叠体换热结构形成的燃气蒸锅的轴截面示意图；
19.图7是本发明的折叠体换热结构形成的尾气微粒捕集器的轴截面示意图；
20.图8是本发明的折叠体换热结构形成的尾气微粒捕集器的横截面示意图；
21.图9是本发明的高紧原换热器形成的氧化催化器(doc)与颗粒过滤器(dpf)的尾气净化装置的轴截面示意图；
22.图10是本发明的高紧原换热器形成的氧化催化器(doc)和颗粒过滤器 (dpf)并与选择性催化还原装置(scr)耦合的尾气净化装置的轴截面示意图；
23.图11是本发明的高紧原换热器形成的空气源热泵热水器(空调热水器) 的系统结构示意图；
24.图12是本发明的高紧原换热器形成的二元工资热泵装置的轴截面示意图。
具体实施方式
25.实施例一：
26.实施例一提供的是高紧原换热器，是以折叠体6为主构成的多种进出口形式的高紧原换热器，如图1～3所示，高紧原换热器由折叠体6、封条5、封板7、第一进口汇集箱8和第一出口汇集箱9组成。
27.a：折叠体6是一种换热结构，是在金属的薄板1上，按相同长度设置若干个面积相同、间隔相等的换热面单元2并在其上冲压各种形状后再反复折叠且保证折叠后的各个换热面单元2连接摞叠在一起、形成由薄板1隔开和换热面单元2传导热量的并由薄板1的一侧壁面构成的第一流道3和薄板1的另一侧壁面构成的第二流道4，流道的换热面单元2相互平行则形成两侧的流道横截面为狭长矩形的方体形换热结构、换热面单元2相互不平行则形成两侧的流道的横截面至少一侧为狭长扇环形的扇环体或筒体形换热结构，扇环体和筒体形换热结构的两侧流道的宽度至少一侧是不等宽的；第一流道3的两个换热面单元2之间的距离为第一流道3的宽度、其折弯处为第一流道3的齿峰，第二流道4的两个换热面单元2之间的距离为第二流道4的宽度、其折弯处为第二流道4的齿峰，相邻的第一流道3的齿峰与第二流道4的齿峰的垂直距离为流道的高度，薄板1的宽度为流道的长度；若干个狭长状的第一流道3和第二流道4 相互间隔地连接摞叠在一起成为紧凑型的折叠体6的换热结构。
28.b：所述换热面单元2，是构成折叠体6的换热流道的换热壁面，一个换热面单元2的一面位于一侧流道中、则其另一面一定位于另一侧流道中，换热面单元2的特征之一是隔离传质(传热工质)同时又起到传热的作用，其特征二是各个换热面单元2是通过冲压折叠并连接摞在一起、由此形成的流道内部无泄漏问题，特征三是薄板1的一侧形成的各个换热面单元2的壁面形状通过冲压折叠后均在一侧流道内、而另一侧的各个换热面单元2的壁面形状在另一侧流道内，由此可将薄板1的两面冲压成上下起伏高度不同的换热面单元2的壁面并在折叠连接摞在一起后、起伏高的一侧流道宽于起伏矮的另一侧流道，即形成两侧流道不同宽度的换热结构；所以，换热面单元2的壁面可以是表面平直的、也可以将壁面冲压成各种波纹的(连续波纹壁面、间断波纹壁面等) 或各种凸台形的等等，换热面单元2还可以
是弯曲的抛物形状，弯曲的抛物形的换热面单元2在冲压折叠后形成第一流道3和第二流道4均是等宽流道的筒形换热结构。
29.换热面单元2是在金属的薄板1上按相同长度设置的若干个面积相同、间隔相等的相互连接的换热面，换热面单元2的壁面可以是表面平直的、也可以是各种上下起伏高度相等或不等形状的波纹表面、还可以是弯曲的抛物形的，一侧形成的各个换热面单元2的壁面形状通过冲压折叠连接摞叠后均在一侧流道内、而另一侧的各个换热面单元2的壁面形状在另一侧流道内，换热面单元2 的连续斜波纹在折叠后形成交叉波纹。
30.c：所述折叠体6的流道，是薄板1经过冲压折叠就形成了由薄板1隔开和换热面单元2传导热量的若干个狭长的一侧为第一流道3和另一侧为第二流道4且它们相互间隔地连接摞叠在一起成为紧凑型的折叠体6的二侧流道，二侧流道的宽度可以相等也可以不相等且由换热面单元2的各种壁面形成多种流道结构(平直流道、各种扰流波纹流道、交叉波纹和凸台等承压流道以及抛物形的各种流道等)，弯曲的抛物形的换热面单元2在折叠后可形成第一流道3 和第二流道4均是等宽流道的筒形换热结构。
31.d：所述封条5，是一种高强耐温胶或金属窄带，用于封堵折叠体6的流道的端部，用金属带封堵流道的端部时，是将其焊接在薄板1的两边并于薄板1 一起反复折叠实现对各个流道的端部进行封堵，即2倍封条厚度＝流道宽度，封条的厚度刚好使得折叠后与被封堵流道的宽度相等，由封条封堵的流道是等宽流道且流道口开在端侧面。
32.用封条5封堵的折叠体的流道有三种方式，第一种是折叠体6的第一流道3和第二流道4的两端全部封堵，即在薄板1的两边的上下分别焊接上四条封条5，四条封条5和薄板1同时折叠后把两端的四个口全部封闭；第二种是折叠体6的一侧流道的两端封堵，即将第一流道3的两端或第二流道4的两端全部封堵；第三种是交替封堵，即将第一流道3的一端和第二流道4的另一端封堵。具体封堵方式要由折叠体6的流道的进出口设置情况决定，并结合封板7 来实现。
33.e：封板7及流道进出口：封板7是用于封堵折叠体6的任一侧的流道的金属板材，即将封板7与任一侧流道的齿峰接触焊接，使被封堵侧流道成为一个个独立封闭的狭长流道，且流道的进出口设置在流道的端部并将另一侧流道的两端封堵(以保证端部进出口的独立性)；若将流道的端部直接封堵，则流道的进出口设置在流道的端侧面于该侧封板两端；交替封堵流道的端部时，封板7封堵后形成流道的进出口一端在侧面另一端在端部即形成交替进出口。
34.上面所述，封条5和封板7，是分别封堵折叠体6的任一侧流道和相应端部形成三种流道的进出口并在其上设置第一进出口汇集箱，折叠体6的任一侧流道被封板7封堵则形成两端流道进出口并用封条5封堵另一侧流道的两端，任一侧流道的两端部被封条5封堵则形成端侧面的流道进出口于封板7的两端，流道的两端被封条5交替封堵则形成一端在侧面于封板7与封条5之间另一端在端部的交替流道进出口；
35.此外，封板7的形状应与折叠体6的流道的整体形状相适应，其可以是平面的、也可以是扇环形或圆形板、还可以是凹形和l形的等等，由此形成方体形高紧原换热器、扇环形体高紧原换热器或圆筒形高紧原换热器等多种形状体，扇环形体和圆筒形的折叠体6的流道的换热平面位于轴截面上，所以，折叠体6至少有一侧流道的横截面是不等宽微扇环形，扇环形的流道的端部也是不等宽的且不宜采用封条封堵，另一侧的矩形流道可以采用封条
封堵。
36.f：折叠体流道的第一进出口汇集箱：
37.汇集箱是安装在折叠体6的流道进出口上并用于汇集和分配传热工质的箱体，汇集箱与流道进出口的结合处要相似应，因折叠体6的第一流道进出口有三种设置方式，所以，第一进口汇集箱8和第一出口汇集箱9可以分别设在折叠体6的第一流道3的两端并封堵第二流道的两端，也可分别设在第一流道3 的两端侧面于封板7的两边并封堵端部，还可以一端设在第一流道3的端部另一端设在其端侧面等三种设置方式。
38.综合以上所述，薄板1按每个换热面单元2进行冲压并反复折叠且保证折叠后的各个换热面单元2连接摞叠在一起形成由薄板1隔开和换热面单元2 传导热量的若干狭长的第一流道3和第二流道4构成的折叠体6，若干个连接摞叠在一起的第一流道3和第二流道4形成折叠体6的换热主结构，再用封板7 和封条5分别对折叠体6的第一流道和相应端部进行封堵就形成该侧流道三种形式的进出口并在其上再设置第一进口汇集箱8和第一出口汇集箱9，由此依次形成了第一进口汇集箱8、折叠体6的第一流道3、第一出口汇集箱9的折叠体 6的第一换热通路，并对第二换热通路(流道未封闭)之间进行换热的高紧原换热器；汇集箱内可设置隔板使折叠体6的第一流道3形成来回往返的等截面流道或变截面流道，渐扩式变截面流道为蒸发式的高紧原换热器、渐缩式变截面流道为冷凝式的高紧原换热器。
39.折叠体换热结构的换热性能的特点：一是换热壁面的厚度很薄使得传热速率高并通过交叉波纹或凸台接触等强化通道的机械强度；二是通道的水力直径很小，不但使得单位换热面积大、还达到结构十分紧凑、而且传热强度大；三是冷热流道可以是等宽、也可以是不等宽，且流道的换热壁面可冲压成各种形状以适应不同工质的传热；四是流道的进出口是自身设置出来并可设在端部或端的侧面，不用另设很复杂的进出口导流装置使换热器整体流阻小可靠性高；五是传热表面是一次表面，能以百分之百效率传热，不像二次表面有一个小于1 的肋化效率问题，不但节省材料还实现换热器的轻量化；六是冷热流向是顺流或逆流换热，优于叉流或错流换热带来的装置整体换热不平衡问题。
40.折叠体换热结构的制造特点：一是在制造过程没有金属切割工艺，不会产生废料和边角料；二是整个冲压、折叠、焊接过程都能够实现机械化连续生产，从而满足大量市场需求；三是制造成本低、用途广泛、市场竞争力强，还可以衍生和集成其它功能的设备。
41.高紧原换热器可用于液体冷却散热，如内燃机的冷却散热和机油的冷却散热以及燃料电池电堆的冷却散热、冷却水加热空调热风、新能源动力轮边电机及电控的散热等；也可用于气体的冷却散热，如内燃机的废气再循环冷却和增压空气的冷却散热等；高紧原换热器及电热源的高紧原换热器用于冬季室内采暖及内燃机的冷机预热启动等，可以利用排气余热源给高寒地区内燃机的底壳机油加热升温以及水箱或油箱等其它一些容器内的液体加热升温，还可以将 pct陶瓷体植入各流道并在联箱中并联连接形成变功率恒温侵入式pct液体加热器；将高紧原换热器植入陶瓷蜂窝载体中并按流道方向设置尾气进出口来封装就形成带冷却或加热的内燃机氧化净化器或微颗粒捕集器，冷机启动前通过高紧原换热器加热提高氧化净化器温度以缩短催化剂的起燃温度时间、解决冷启动时期的排放高问题，再生时通过高紧原换热器冷却净化器和捕集器、防止高温烧熔和热应力坏裂，还可以将二组高紧原换热器的齿峰焊接再植入陶瓷蜂窝载体等固体中、或将二组高紧原换热器的通道相互插入再植入陶瓷蜂窝载体等多种加热和冷却结构。此外，还可以在汇集箱内设置若
干隔板以形成来回折返的等截面流道和不等截面流道，不等截面流道的渐扩式流道用于空调等蒸发式换热器、渐缩式流道用于空调等冷凝式换热器，这些变截面流道的换热器尤其适用于公路和铁路以及高速移动环境的冷凝散热器等。再者，如果将折叠体的一端的第一流道与第二流道的直接接触传热，此时的高紧原换热器为折叠体预传热式混合换热器，如蒸汽加热水等；其还可应用在化工、制药等其它领域。
42.实施例二：实施例二提供的是封闭型高紧原换热器，是以折叠体6构成的两侧流道均封闭的高紧原换热器，如图4所示，在实施例一的基础上，用封板7和封条5分别对折叠体6的第二流道4和相应端部进行封堵就形成该侧流道进出口并在其上再设置第二进口汇集箱10和第二出口汇集箱11，由此依次形成了第二进口汇集箱10、折叠体6的第二流道4、第二出口汇集箱11的折叠体 6的第二换热通路，并对第一换热通路进行换热的封闭型高紧原换热器。
43.间壁式的高紧原换热器的两侧流道口不宜同时设在端部，否则将使该端需要很复杂的进出导流结构，混合式高紧原换热器有一端同时设置两个流道口以便于混合；将pct陶瓷体植入一侧各流道并在其联箱中并联连接，则另一侧流道形成pct“过水热”等变功率恒温加热器；当第一流道进出口汇集箱设在侧面而第二流道内有壁流式微粒捕集结构且其进出口汇集箱设在端部时，同时在第二流道的进口汇集箱上设置喷油补气设施，该高紧原换热器成为再生冷却式内燃机微粒捕集器(dpf)：此外，还可以在一侧流道的汇集箱内设置若干隔板以形成来回折返的等截面流道和不等截面流道，不等截面流道的渐扩式流道用于空调等蒸发式的高紧原换热器、渐缩式流道用于空调等冷凝式的高紧原换热器，渐缩式冷凝器尤其适用于船舶等利用水或海水来冷却；渐扩式流道的蒸发式换热器，还可以在移动设备上使另一侧流道迎风进入湿空气并降温冷凝制水。
44.封闭型高紧原换热器的两侧换热流道均是封闭的，所以封闭型高紧原换热器在实际使用中的流道的循环工质必须有循环动力来驱动，如果封闭型高紧原换热器用于移动环境并可以借助迎风面进行散热冷却时，也可以将封闭型高紧原换热器的散热侧的封板及其两端汇集箱改制成百叶窗，以形成百叶窗打开时的自然迎风散热或百叶窗关闭时的强制循环换热方式。封闭型高紧原换热器的技术特征和制造特点如同高紧原换热器一样，其形状可形成扇环形的封闭型高紧原换热器或圆筒形的封闭型高紧原换热器等多种形状体，一侧的进出口和进出口汇集箱可设在端部也可设在端的侧面；圆筒形的封闭型高紧原换热器的两个换热流道可以形成抛物线式的等宽流道(消除内外半径不等造成的扇环形) 且换热壁面采用交叉波纹或凸台等形状结构以强化换热并提高机械强度。
45.实施例三：
46.实施例三提供的是双折叠体构成的高紧原换热器，如图5所示，在实施例一的基础上，进一步，用封板7和封条5对称分别封堵折叠体6的第一流道3 和第二流道4的端部，使折叠体6的第一流道3的进出口和折叠体6的第二流道4的进出口分别汇合为第一进口汇集箱8和第一出口汇集箱9于两端，由此依次形成了第一进口汇集箱8、折叠体6的第二流道4与折叠体6的第一流道3 并联、第一出口汇集箱9的换热通路，并分别与折叠体6的开放的第一流道3 和折叠体6的开放的第二流道4的进行换热的换热通路。
47.实施例三的双折叠体构成的高紧原换热器的应用与实施例一样，不同之处是本实施例是两面换热，其形状可形成扇环形的高紧原换热器或圆筒形的高紧原换热器等多种形
状体。
48.实施例四：
49.实施例四是提供一种由折叠体换热结构形成的燃气蒸锅，其由折叠体6、封条5、封板7、第一进口汇集箱8和第一出口汇集箱9组成，如图1和图6所示，所述折叠体6为圆筒形的竖直结构，并用圆形的封板7对外侧的第一流道3 封堵、并用封条5封堵折叠体6的第一流道3的上端和第二流道4的下端(交替封堵)，使环形的第一出口汇集箱9设置在圆形的封板7的上边缘与封条5 之间，环形的第一进口汇集箱8是一夹套釜并设置在筒形折叠体6的下端，夹套釜的上部的环形夹套与筒形折叠体6的下端部相适应并固接密封使夹套釜的内套釜为锅底12，夹套釜的外套釜13的中心处为总进口并设有燃气灶15，由此依次形成第一进口汇集箱8、折叠体6的第一流道3、第一出口汇集箱9的换热通路，并与筒形的折叠体6的第二流道4之间形成换热结构。
50.实施例四的燃气蒸锅的工作过程是，设置在总进口处的燃气灶燃烧燃料，高温烟气通过对流和辐射加热锅底内的水之后，再进入折叠体的第一流道中对折叠体第二流道继续换热并对蒸锅内的水加热，放完热的燃气经第一流道的出口汇集箱最后从总出口流出，完成将燃料燃烧放出的热量换热到蒸锅内的水中。夹套釜式进口汇集箱起到炉膛燃烧燃料并将热量通过锅底来加热蒸锅内的水，其与目前燃气蒸锅加热不同之处是，在原筒形蒸锅的中下部增加了圆形的折叠体换热技术结构，让烟气的热量进一步传热至水中，使燃气蒸锅排烟温度更低、燃烧热量利用效率更高。
51.实施例五：
52.实施例五提供的是由折叠体换热结构形成的柴油机尾气微粒捕集器 (dpf)，由折叠体6、封条5、封板7、第一进口汇集箱8和第一出口汇集箱9 以及第二进口汇集箱10和第二出口汇集箱11组成，如图1和图7～8所示，所述折叠体6为圆筒状且封板7置于其外侧并有第一进口汇集箱8和第一出口汇集箱9在两端，所述穿孔管19内设有穿孔的宽窄间隔的肋片17并置于筒形的折叠体6的筒内与第一流道3的齿峰焊接，带穿孔肋片17的穿孔管19内和折叠体6的第二流道4内均设置有碳化硅等陶瓷载体材料，在第二流道4的两端分别设有第二流道4的第二进口汇集箱10和第二出口汇集箱11，由此依次形成第二流道4的第二进口汇集箱10、第二流道4、第二流道4的第二出口汇集箱 11的筒形的折叠体6的排气颗粒过滤通路；折叠体6的第一流道3(外侧)的换热壁面为交叉波纹或凸台式的等宽流道，折叠体6的第二流道4(内侧)的横截面为外宽内窄的扇环形流道。
53.实施例五提供的是由折叠体换热结构植入陶瓷载体中构成的柴油机喷油助燃再生冷却式尾气微粒捕集器(dpf)，其微粒净化效率在90％～95％以上是国际公认的微粒排放控制的最佳方式，独立的dpf装置是国四排放于2022年底执行的非道路37-75千瓦柴油机必需装配的设备。dpf装置再生温度控制是世界级难题(是将该装置长期运行捕集的碳微粒达到设定值时必须通过燃烧除掉，因为柴油机正常尾气温度低于500℃以下而达不到碳微粒的起烧温度600℃以上，采用简单实用的喷油补气燃烧碳微粒时，燃烧温度很难控制在1000℃以下而超过1200℃、甚至高达2000℃左右)，其将造成陶瓷载体烧熔及热应力破裂。本实施例提供的dpf装置在再生时将空气(储气筒的)通入折叠体的第一流道中(通过汇集箱8、9)将装置冷却并达到安全温度范围；穿孔肋片17 和穿孔管19的作用有二，一是将中心轴部的热量通过第一流道3的齿峰传导至折叠体6的第一流道上并被冷却空气带出，二是陶
瓷载体材料通过空隙连接增加整体机械强度。
54.实施例五提供的尾气微粒捕集器(dpf)的壁流式微粒捕集结构具有阻性消声性能，进口汇集箱和出口汇集箱具有抗性消声性能。
55.实施例六：
56.实施例六是提供一种由高紧原换热器形成的氧化催化器(doc)与颗粒过滤器(dpf)紧密耦合并具有消声性能的柴油机尾气净化器，如图9所示，在实施例二的基础上，所述由一个高紧原换热器形成的dpf48和另一个高紧原换热器形成的doc49均为圆筒形且其第一流道3的第一进口汇集箱8和第一出口汇集箱9各设在两圆筒的外侧两端部、其第二流道4的第二进出口汇集箱各设在端部，dpf48的第二流道4内设有壁流式微粒过滤捕集结构、doc49的第二流道4内设有氧化催化蜂窝结构，圆形的封板7内分别设置隔板18并用穿孔管19 连通使dpf48和doc49的相邻端部的第二进出口汇集箱连通且形成环形空间20，两个隔板18之间形成的中心空间21并通过穿孔管19与环形空间20连通，用环形空间20轴向串联的doc49和dpf48的两端分别设有净化器的第二进口汇集箱10和第二出口汇集箱11，由此依次形成净化器的第二进口汇集箱10、doc49 的第二流道4、环形空间20并连通中心空间21、dpf48的第二流道4、净化器的第二出口汇集箱11的尾气消声净化通路。
57.所述dpf和doc的第一流道(外侧)的换热壁面为交叉波纹或凸台式等宽流道，dpf的第二流道(内侧)为外宽内窄的扇环形微流道且设置有碳化硅等载体材料并形成壁流式微粒过滤捕集结构，doc的第二流道(内侧)为外宽内窄的扇环形微流道且设置涂有催化剂的陶瓷载体形成氧化催化功能；净化器的第二进口汇集箱和第二出口汇集箱以及环形空间和中心空间均具有抗性消声性能并在此基础上还可以扩展消声性能，dpf的第二流道和doc的第二流道均具有阻性消声性。
58.氧化催化器(doc)是以陶瓷等材料制作为载体并负载稀土、贵金属或金属氧化物等活性组份的柴油机排气净化装置，通过氧化反应主要消除排气中的可溶性有机组分(sof)的碳氢化合物和一氧化碳等未燃燃料并放出热量，由于净化工作温度决定净化效果，所以将高紧原换热器植入doc中来调节其工作温度并运行在最佳温度范围，特别是在冷启动时通过高紧原换热器来加热载体并缩短催化起燃时间，植入高紧原换热器的氧化催化器(doc)紧耦合在植入高紧原换热器的dpf的前端来提高排气温度使dpf装置在正常工况下燃烧微颗粒，再生时可利用安装在第二进口汇集箱上的喷油补气(图中未标)燃烧提温、消除碳颗粒及碳氢化合物等、并用植入的高紧原换热器来防止高温事故，本发明可用在国四排放的75-130千瓦的非道路柴油机及符合要求的内燃机。
59.实施例七：
60.实施例七是提供一种高紧原换热器形成的氧化催化器(doc)和颗粒过滤器(dpf)并与选择性催化还原装置(scr)耦合并具有消声性能的柴油机尾气净化装置，如图10所示，在实施例二的基础上，所述由一个高紧原换热器形成的dpf48和另一个高紧原换热器形成的doc49均为圆筒形且其第一流道3的第一进口汇集箱8和第一出口汇集箱9各设在两圆筒的两端的外侧、其第二流道4的第二进出口汇集箱各设在端部，dpf48的第二流道4内设有壁流式微粒过滤捕集结构、doc49的第二流道4内设有氧化催化蜂窝结构，doc49的圆形封板 7的两端轴向延长且一端连通dpf48的圆形封板7形成混合器22并使doc49和 dpf48的相邻端部的第二进出口汇集箱形成环形空间20，用环形空间20轴向串联的doc49和dpf48的两端分
别设有净化装置的第二进口汇集箱10和第二出口汇集箱11，净化装置的第二出口汇集箱11的总出口与混合器22的入口连通，且靠近混合器22的入口端处的第二出口汇集箱11上设有尿素喷嘴23，圆形的封板7的另一端穿过净化装置的第二进口汇集箱10并依次与选择性催化还原装置(scr)的还原床进口室24、还原床25和还原床出口室26连通，由此依次形成了第二进口汇集箱10、doc49的第二流道4、环形空间20、dpf48的第二流道 4、第二出口汇集箱11、混合器22、还原床进口室24、还原床25、还原床出口室26的柴油机尾气消声净化通路。
61.实施例七是尾气由第二进口汇集箱进入、经doc和dpf紧密耦合和其中心混合管的反向穿过第二进口汇集箱并串接scr、构成了三位一体的尾气净化通路，植入doc和dpf中的两个高紧原换热器的第一流道(外侧)的换热壁面为交叉波纹或凸台式等宽流道，其第二流道(内侧)均为外宽内窄的扇环形流道且分别设置涂有催化剂的陶瓷载体等形成的doc和设置有碳化硅等载体材料形成的壁流式dpf；在第二出口汇集箱上设置的尿素喷嘴可形成逆流喷射、二者相对速度大且初步混合吸热效果好，在混合器里还可设置混合片使雾化尿素等还原剂与尾气的氮氧化物进一步混合接触更好并同时被doc和第二进口汇集箱加热以便尿素充分进行水解和热解成氨再在还原床上催化净化氮氧化物，装置再生时高温可将尿素结晶沉积物分解消除；净化装置的第二进口汇集箱、环形空间、净化装置的第二出口汇集箱和还原床进口室、还原床的出口室以及混合器均具有抗性消声性能，两个高紧原换热器的第二流道(捕集器和氧化床)以及还原床均具有阻性消声性能。
62.选择性催化还原法(scr)的效率较高，是治理nox最好的并可广泛应用的技术，其原理是使用催化剂并在一定温度下，用氨作催化反应的还原剂，并使氮氧化物转化成无害的氮气和水；本装置结构紧凑布局合理，尤其是选择性催化还原装置相邻于第二进口汇集箱且其进口管穿过第二进口汇集箱，确保了混合器和催化床的工作温度使尿素在混合器中进行充分水解和热解并与尾气混合均匀，防止出现低温结晶和结石，装置可用在国四排放的130-560千瓦的非道路柴油机及符合要求的内燃机。
63.实施例八：
64.实施例八提供的是高紧原换热器形成的空气源热泵热水器(空调热水器)，如图11所示，在实施例二的基础上，所述高紧原换热器为圆筒形且其两端分别设有第一流道3的第一进口汇集箱8和第一出口汇集箱9，高紧原换热器的第二进口汇集箱10和高紧原换热器的第二出口汇集箱11设在圆筒形的高紧原换热器的两端内侧，进一步，在第一进口汇集箱8和第一出口汇集箱9的两端的外侧的总进出口处分别设置滤清百叶窗27和百叶窗28，在高紧原换热器的第二进口汇集箱10和高紧原换热器的第二出口汇集箱11的外侧的内缘口处分别设有隔板18，两个隔板18将圆筒形的高紧原换热器的筒内空间封闭为独立的圆形中心腔29，靠近第一出口汇集箱9侧的圆形中心腔29内设置有压缩机31、靠近第一进口汇集箱8侧的隔板18上安装有轴流风机30并使其叶轮和电机分别位于第一进口汇集箱8和圆形中心腔29中，圆形中心腔29内的风机电机与压缩机31之间设置有节流阀34，此外，高紧原换热器之外还设有内装冷凝式高紧原换热器33的水箱32，冷凝式高紧原换热器33的第一进口汇集箱8与压缩机31的出口通过管路连通、压缩机31的进口与高紧原换热器的第二出口汇集箱11的总出口连通、高紧原换热器的第二进口汇集箱10的总进口与节流阀34 的出口连通、节流阀34的进口通过管路与冷凝式高紧原换热器33的第一出口汇集箱9连通，由此依次形成了压缩机31、冷凝式高紧原换热器33、节流阀34、高紧原换热器的第二流道4及其第二进口汇
集箱10和第二出口汇集箱11、压缩机31的有机下质闭式循环通路，并与依次形成的滤清百叶窗27、第一进口汇集箱8以及轴流风机30的叶轮、高紧原换热器的第一流道3、第一出口汇集箱9、百叶窗28的空气过滤和放热冷却通道进行换热。
65.实施例八提供的空气源热泵热水器(空调热水器)中，筒形的高紧原换热器的第一流道(外侧)是空气放热降温通道，该通道运行时受通风压力和第二流道的工质膨胀挤压，其同时作用的压力差不大、基本不产生压力形变，第一流道的主要技术要求是换热系数高，所以要求换热壁面为交叉波纹或凸台式等宽度相同的流道；筒形的高紧原换热器的第二流道(内侧)为外宽内窄的微扇环形流道，运行时流道内冲注低温有机工质并循环工作在吸热蒸发状态，所以该侧换热好于空气流道；冷凝式高紧原换热器是处于高压有机工质的循环放热冷凝过程，不但要求通道承压好而且是渐缩式流道，所以，空气源热泵热水器的高紧原换热器(做为冷凝器)的进出口汇集箱和高紧原换热器(做蒸发器) 的进出口汇集箱内均设有隔板，使冷凝器内成为渐缩式通道、使蒸发器内成为渐扩式通道；压缩机和送风电机和节流阀设置在圆形中心腔中，不但使装置结构紧凑还使它们产生的噪声被隔离、热量被封板吸收并被有机工质带出；此外，在固定或移动较慢的环境下，第一流道(外侧)的空气放热降温可以形成冷凝效果实现空气制水，且空气湿度越大、温度越低制水量越多，移动环境块时还可以取消风机并靠移动自然进风，如高铁和飞机等。
66.运行工作过程为，轴流风机吸入经过滤的热空气并压送至筒形高紧原换热器的第一流道中放热排出，同时压缩机将来自高紧原换热器的第二流道中吸热蒸发的低温低压的气态有机工质，压缩成高温高压的气态有机工质并送至冷凝式高紧原换热器中，放出热量(加热水箱里的水)后变为低温高压的液态有机工质、再经节流阀降压后为低温低压的液态有机工质，该有机工质从新再被送至第二流道中吸热蒸发，以此循环将空气中的热量通过压缩机循环驱动由有机工质搬送至水箱，夏季实现利用空气中的热源来制取热水，同时降低温度的空气具有冷凉的效果用来调节室内温度；春秋及冬季可将风机反转并将室内的热空气外排换气并将热量留在水箱里，此外，冬季可以通过四通阀的切换将水箱里的热量取回加热入室空气实现采暖。本装置的特点是空气在流道时间长、其温度变动大(可用于空气除湿或制水以及换气)且可采用承压高的抛物形流道，有机工质在变截面流道换热效果好流动阻力低、装置噪声低且集成紧凑，特别适用于秋冬及寒冷地区的人员集中的场馆的室内换气，如健身馆、浴池、候车室、机场和地铁等被换空气是很好的热源，装置可将室内待换空气热量回收利用并排出。
67.实施例九：
68.实施例九提供的是高紧原换热器形成的二元工质热泵装置，如图12所示，在实施例一的基础上，所述高紧原换热器35为竖直圆筒形，且第一流道3 的环形的第一进口汇集箱8的总进口和环形的第一出口汇集箱9的总出口分别与三通阀连通形成总进口三通阀和总出口三通阀(图中未标注)，由此形成竖直圆筒形的高紧原换热器35的第一流道3为热泵装置的加热或冷却换热流道 (即驱动工质流道)；进一步，所述筒形的高紧原换热器35的上下两端相适应的分别固接密封有上缸套36和下缸套37，所述圆形的封板7置于筒形的高紧原换热器35的筒内以封闭第二流道4并封堵其下端形成第二流道4的上口在上端、下口在侧环面，下面的封条5的内缘处设有圆形的隔板18，隔板18的中心设有密封滑动的活塞杆38且其下端于下缸套37内固接有下活塞39，下活塞39与隔板18之间形成的空间为封闭独立的储
能腔40且其内设有套装在活塞杆38上的储能弹簧41；活塞杆38的上端于上缸套36内固接有上活塞42，活塞杆38上于上活塞42与隔板18之间设置有裙口向下的喇叭形的橡胶折叠裙43，上活塞 42与隔板18之间形成的空间为动力腔并通过第二流道4的上下进出口连通；上缸套36的筒内空间并于上活塞42的上部形成上抽压腔44并与进口单向阀45 和上下缸连通单向阀46连通，下缸套37的筒内空间并于下活塞39的下部形成下抽压腔47且连通出口单向阀50并通过上下缸连通管51连接上下缸连通单向阀46，由此依次形成了进口单向阀45、上抽压腔44、上下缸连通单向阀46和上下缸连通管51、下抽压腔47、出口单向阀50的循环工质(制冷剂)被加压流动通路。
69.本发明的二元工质热泵装置，是由筒形的高紧原换热结构构成的加热和冷却过程的变化，使非共沸的工质对(二元有机工质)形成了蒸发和吸收过程的变化(相当于吸收式制冷的发生器与吸收器合二为一的装置)，进而形成上活塞和下活塞的上下移动，由此将分别带来动力腔的体积与上抽压腔的体积之间和储能腔体积与下抽压腔的体积之间的变化，再借助于各个单向阀，从而形成余热热泵装置的循环工质被加压流动通路，实现热能提升循环工质的压力动能，即热能与动能的转换。
70.本发明装置在正常工作前，储能腔内的储能弹簧使上下活塞位于下部位置，动力腔和第二流道4内冲注环境友好的非共沸的工质对即动力工质(如氨水等)并处于冷态，二元工质热泵加压驱动循环工质的流动工作过程分为加热过程和冷却过程，加热工作过程是：总进口三通阀和总出口三通阀切入驱动工质为热工质(如热空气)循环，并通过二元工质热泵装置的第一流道对第二流道的非共沸的工质对加热并使其(氨)逐渐蒸发膨胀做功，即上下活塞开始从下端移至上端，此过程形成上抽压腔的空间体积逐渐减小而产生挤压效果进而将来自进口单向阀的制冷剂从上下缸连通单向阀挤压至上下缸连通管、同时下抽压腔的空间体积逐渐增大产生抽吸上下缸连通管内的制冷剂，此外，下活塞向上移动的过程也使储能腔的弹簧被压缩而产生储能效果，当下活塞上移至终点时储能弹簧储存的能量最大，所以，加热过程产生了“上抽压腔压出制冷剂和下抽压腔抽吸制冷剂使制冷剂从上抽压腔移至下抽压腔内并有弹簧储能”的工作过程；冷却工作过程是：总进口三通阀和总出口三通阀切入驱动工质为冷工质(如冷空气)循环并通过第一流道对第二流道的非共沸的工质对冷却并使其(氨气)逐渐被吸收到工质对液体中而体积缩小、压力逐渐降低，当压力小于储能弹簧压力时，上下活塞开始从上端移至下端，此过程形成上抽压腔的空间体积逐渐增大而产生抽吸来自进口单向阀的制冷剂、同时下抽压腔的空间体积逐渐减小产生从出口单向阀挤压出制冷剂，与此同时，储能弹簧的能量的释放使得下活塞带动上活塞移动至下端时储能弹簧的能量全部释放，所以，冷却过程形成了“储能释放并产生上抽压腔抽吸制冷剂和下抽压腔压出制冷剂的效果”，从而完成制冷剂被压缩排除；上活塞直径可以大于下活塞直径使上抽压腔的抽压体积大于下抽压腔的抽压体积，这样可使制冷剂被抽压至下抽压腔内时的压力是升高的；本结构在加热时氨气在第二流道内吸热向上移动蒸发并带动氨水形成环形循环，冷却时即活塞杆下移使折叠裙张开以推动氨水继续形成环形循环(在活塞杆上移时折叠裙处于折叠状态以减小阻力)，圆形封板的上沿高度必须适应动力工质溶液体积变化的向心环形循环，故此，非共沸的工质对的环形循环使蒸发或吸收效率得到提高；加热和冷却的循环过程就形成了制冷剂被加压输送过程，也即形成热能与动能的转换过程(所述未考虑活塞的重量和摩擦的影响)。
71.高紧原换热器的第一流道(外侧)是加热或冷却动力工质的驱动流道，所以要求第一流道(外侧)的换热壁面为交叉波纹或凸台式等宽流道以满足换热系数高和承受第二流道的膨胀压力：高紧原换热器的第二流道(内侧)为被加热或冷却的工质蒸发或吸收并产生动力的流道(吸热蒸发成气态膨胀对外做功)，该侧流道为外宽内窄的微扇环形流道，若高紧原换热器的内外流道的宽度均是等宽的流道，则必须采用“抛物形流道”来解决内外直径不等产生的微扇环形(离散效应)，同时便于端部采用封条折叠封堵且两侧流道采用凸台或交叉波纹等承压高的换热结构。
72.二元工质热泵装置的第一流道的驱动工质应为同一种工质(如都是空气或都是水或导热油)，只是它们的温度不同，热工质由第一流道的上端进入并延流道向下流动加热第二流道，冷工质由第一流道的下端进入并延流道向上流动冷却第二流道，第一流道的上下三通阀应沿迟切换以节能减排并提高热能的利用率；储能腔内还可以充注绝热指数很低的气体做为储能气体；由二个及以上本发明的热泵装置提供热能制冷等系统中的有机工质连续循环动力，以解决其它(吸收、吸附、喷射等)热制冷方式存在的实用受限的问题，二元工质热泵在无电力供应且有余热的条件下并需要制冷或其它气体和液体的输送或循环中应用，如船舶内燃机、内燃机客车及冷链物流等。