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发布时间:2023-11-12 来源:火狐平台首页

一种板式换热器的换热板片及板式器pdf

  本实用新型涉及一种板式换热器的换热板片,换热板片具有相背设置的正面和反面,换热板片包括换热区,换热区内设有基板部和多个凸起部,基板部对应于换热板片的正面和反面均呈平面设置,凸起部对应于换热板片的正面自基板部凸起,凸起部对应于换热板片的反面自基板部凹陷;基板部上还形成有多个第一连接部,第一连接部用于将相邻换热板片的反面相连,凸起部和第一连接部交替设置;换热区靠近第一介质的进口侧以第一连接部或凸起部之一开始,换热区靠近第二介质的进口侧以第一连接部或凸起部的另外一个收尾。本实用新型的换热板片能解决因高

  (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 CN 215638999 U (45)授权公告日 2022.01.25 (21)申请号 3.X (22)申请日 2021.08.12 (73)专利权人 珠海格力电器股份有限公司 地址 519070 广东省珠海市香洲区前山金 鸡西路 (72)发明人 何林罗建飞李华松赵树男 郭庆 (74)专利代理机构 北京麦宝利知识产权代理事 务所(特殊普通合伙) 11733 代理人 张雅莉 (51)Int.Cl. F28F 3/02 (2006.01) F28D 9/00 (2006.01) 权利要求书1页 说明书11页 附图9页 (54)实用新型名称 一种板式换热器的换热板片及板式换热器 (57)摘要 本实用新型涉及一种板式换热器的换热板 片,换热板片具有相背设置的正面和反面,换热 板片包括换热区,换热区内设有基板部和多个凸 起部,基板部对应于换热板片的正面和反面均呈 平面设置,凸起部对应于换热板片的正面自基板 部凸起,凸起部对应于换热板片的反面自基板部 凹陷;基板部上还形成有多个第一连接部,第一 连接部用于将相邻换热板片的反面相连,凸起部 和第一连接部交替设置;换热区靠近第一介质的 进口侧以第一连接部或凸起部之一开始,换热区 靠近第二介质的进口侧以第一连接部或凸起部 的另外一个收尾。本实用新型的换热板片能解决 U 因高压流体或相变换热介质侧压力突变引起的 9 板片裂开的问题。 9 9 8 3 6 5 1 2 N C CN 215638999 U 权利要求书 1/1页 1.一种板式换热器的换热板片,其特征是,所述换热板片具有相背设置的正面和反 面,所述换热板片包括换热区,所述换热区内设有基板部和多个凸起部,所述基板部对应于 所述换热板片的正面和反面均呈平面设置,所述凸起部对应于所述换热板片的正面自所述 基板部凸起,所述凸起部对应于所述换热板片的反面自所述基板部凹陷;所述基板部上还 形成有多个第一连接部,所述第一连接部用于将相邻换热板片的反面相连,所述凸起部和 所述第一连接部交替设置; 所述换热板片的四个顶角处分别设置一角孔,左右同侧的所述角孔为相同介质的进口 和出口,所述换热区靠近第一介质的进口侧以所述第一连接部或所述凸起部之一开始,所 述换热区靠近第二介质的进口侧以所述第一连接部或所述凸起部的另外一个收尾。 2.依据权利要求1所述的一种板式换热器的换热板片,其特征是, 每个所述凸起部的周向设置四个第一连接部,所述四个第一连接部分别与所述凸起部 相连; 每个所述第一连接部的周向设置四个凸起部,所述四个凸起部分别与所述第一连接部 相连,且所述四个凸起部两两相连。 3.依据权利要求2所述的一种板式换热器的换热板片,其特征是,所述凸起部自所述 基板部朝远离所述换热板片正面的方向呈渐缩式凸起形成,所述凸起部上形成有第二连接 部,所述第二连接部用于将相邻换热板片的正面相连,所述第二连接部为所述凸起部凸起 的最大高度处形成的端面。 4.依据权利要求3所述的一种板式换热器的换热板片,其特征是,所述第二连接部中 相邻两边形成的夹角具有一定弧度的弧形过渡。 5.依据权利要求4所述的一种板式换热器的换热板片,其特征是,所述凸起部的侧部 形成四条过渡斜面,所述四条过渡斜面将所述第二连接部与位于所述凸起部周侧的所述四 个第一连接部相连; 位于所述第一连接部周侧的所述四个凸起部通过各自的过渡斜面将各自的第二连接 部与所述第一连接部相连。 6.依据权利要求5所述的一种板式换热器的换热板片,其特征是,所述过渡斜面与所 述基板部之间的夹角小于或等于45°时,所述过渡斜面呈直线所述的一种板式换热器的换热板片,其特征是,所述过渡斜面与所 述基板部之间的夹角大于45°时,所述过渡斜面呈向靠近所述基板部方向凹陷的曲面。 8.依据权利要求5所述的一种板式换热器的换热板片,其特征是,所述过渡斜面位于 所述基板部的底边向所述凸起部内部凹陷,且向内凹陷的面积为所述第二连接部面积的1/ 4。 9.依据权利要求1‑8任意一项所述的一种板式换热器的换热板片,其特征是,介质流 体在所述换热板片的流动方向上,相邻凸起部自所述基板部凸起的高度不同。 10.根据权利要求9所述的一种板式换热器的换热板片,其特征是,设定相邻凸起部 自所述基板部凸起的高度分别为h1、h2,满足1/2h2<h1<h2。 11.一种板式换热器,其特征是,其包括多个权利要求1‑10任意一项所述的换热板 片。 2 2 CN 215638999 U 说明书 1/11页 一种板式换热器的换热板片及板式换热器 技术领域 [0001] 本实用新型属于板式换热器领域,尤其涉及一种板式换热器的换热板片及板式换 热器。 背景技术 [0002] 板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换 热器,具有传热效率高、质量轻、占用空间小、结构紧密相连、易维修维护等优点,在换热领域应 用广泛。 [0003] 目前钎焊式板式换热器开裂泄漏的情况主要是由于高压与相变介质的使用逐渐 增多,与此同时,钎焊工艺并没有大的提升,造成板式换热器使用不久就会出现开裂并引起 报废。 [0004] 有鉴于此特提出本实用新型。 实用新型内容 [0005] 本实用新型要解决的技术问题就在于克服现存技术的不足,提供一种能解决因高压 流体或相变换热介质侧压力突变引起的板片裂开的问题的板式换热器的换热板片及板式 换热器。 [0006] 为解决上述技术问题,本实用新型的第一目的提出了一种板式换热器的换热板 片,所述换热板片具有相背设置的正面和反面,所述换热板片包括换热区,所述换热区内设 有基板部和多个凸起部,所述基板部对应于所述换热板片的正面和反面均呈平面设置,所 述凸起部对应于所述换热板片的正面自所述基板部凸起,所述凸起部对应于所述换热板片 的反面自所述基板部凹陷;所述基板部上还形成有多个第一连接部,所述第一连接部用于 将相邻换热板片的反面相连,所述凸起部和所述第一连接部交替设置; [0007] 所述换热板片的四个顶角处分别设置一角孔,左右同侧的所述角孔为相同介质的 进口和出口,所述换热区靠近第一介质的进口侧以所述第一连接部或所述凸起部之一开 始,所述换热区靠近第二介质的进口侧以所述第一连接部或所述凸起部的另外一个收尾。 [0008] 进一步可选地,每个所述凸起部的周向设置四个第一连接部,所述四个第一连接 部分别与所述凸起部相连; [0009] 每个所述第一连接部的周向设置四个凸起部,所述四个凸起部分别与所述第一连 接部相连,且所述四个凸起部两两相连。 [0010] 进一步可选地,所述凸起部自所述基板部朝远离所述换热板片正面的方向呈渐缩 式凸起形成,所述凸起部上形成有第二连接部,所述第二连接部用于将相邻换热板片的正 面相连,所述第二连接部为所述凸起部凸起的最大高度处形成的端面。 [0011] 进一步可选地,所述第二连接部中相邻两边形成的夹角具有一定弧度的弧形过 渡。 [0012] 进一步可选地,所述凸起部的侧部形成四条过渡斜面,所述四条过渡斜面将所述 3 3 CN 215638999 U 说明书 2/11页 第二连接部与位于所述凸起部周侧的所述四个第一连接部相连; [0013] 位于所述第一连接部周侧的所述四个凸起部通过各自的过渡斜面将各自的第二 连接部与所述第一连接部相连。 [0014] 进一步可选地,所述过渡斜面与所述基板部之间的夹角小于或等于45°时,所述过 渡斜面呈直线] 进一步可选地,所述过渡斜面与所述基板部之间的夹角大于45°时,所述过渡斜面 呈向靠近所述基板部方向凹陷的曲面。 [0016] 进一步可选地,所述过渡斜面位于所述基板部的底边向所述凸起部内部凹陷,且 向内凹陷的面积为所述第二连接部面积的1/4。 [0017] 进一步可选地,介质流体在所述换热板片的流动方向上,相邻凸起部自所述基板 部凸起的高度不同。 [0018] 进一步可选地,设定相邻凸起部自所述基板部凸起的高度分别为h1、h2,满足1/ 2h2<h1<h2。 [0019] 本实用新型的第二目的提出了一种板式换热器,其包括上述任意一项所述的换热 板片。 [0020] 采用上述技术方案后,本实用新型与现存技术相比具有以下有益效果: [0021] 相变介质或高压流体通过进口管流入板间通道中与相邻两通道进行对流换热,随 后发生气液两相之间的转换,由于气液两相分子密度不同,相变过程中压力产生突变,压力 突变后的板间流道最终引起板片间连接处裂开并产生流动介质泄漏,采用本实用新型的的 换热板片,焊料融缝效果更加好,焊接紧固性增强,另外,高压或相变流体在这种焊接位置不 在同一水平下的结构流动过程中对板片的冲击应力并不集中在板片的固定位置,在提高板 换整体换热能力的同时增强了板间耐高压能力。 [0022] 下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。 附图说明 [0023] 附图作为本实用新型的一部分,用来提供对本实用新型的进一步的理解,本实用 新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,但不构成对本实用新型的不当限定。 显然,下面描述中的附图仅仅是一些实施例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造 性劳动的前提下,还能够准确的通过这些附图获得其他附图。在附图中: [0024] 图1:为本发明实施例1多个换热板片的换热区层叠状态图; [0025] 图2:为本发明实施例1的换热板片换热区中的第二凸起部结构图; [0026] 图3:为本发明实施例1的换热板片换热区中的多个凸起部的布局图; [0027] 图4:为本发明实施例1的换热板片相邻第二凸起部的高度差示意图; [0028] 图5:为本发明实施例1的多个换热板片层叠时的连接示意图; [0029] 图6:为本发明实施例2换热板片结构示意图; [0030] 图7:为本发明实施例2的一种导流区结构图; [0031] 图8:为本发明实施例2的一种倒流结构的介质流向示意图; [0032] 图9:为本发明实施例2的另一种导流区一侧结构图; [0033] 图10:为本发明实施例2的另一种导流区另一侧结构图; 4 4 CN 215638999 U 说明书 3/11页 [0034] 图11:为本发明实施例3换热板片结构示意图; [0035] 图12:为本发明实施例3的导流区的结构图; [0036] 图13:为本发明实施例3的导流区第一种实施方式的结构图; [0037] 图14:为本发明实施例3的导流区第二种实施方式的结构图; [0038] 图15:为本发明实施例3的导流区第三种实施方式的结构图; [0039] 图16:为本发明实施例3的导流区第四种实施方式的结构图; [0040] 图17:为本发明实施例3的导流区第五种实施方式的结构图; [0041] 图18:为本发明实施例4的板式换热器结构图。 [0042] 其中:10‑前端板;20‑后端板;30‑换热板片;40‑板间流道;11‑第一介质进口;12‑ 第一介质出口;13‑第二介质出口;14‑第二介质进口;15‑导流区;  151‑第一基板部;152‑第 一凸起部;153‑凹陷部;154‑第一斜边;155‑第二斜边;1521‑第一凸部;1522‑第二凸部; 1531‑第一凹部;1532‑第二凹部;1523‑ 上端面;1533‑下端面;16‑换热区;161‑第二基板 部;162‑第二凸起部;1614‑ 第一连接部;1621‑第二凸起部上端面;1622‑第二连接部; 1624‑第一连接部位置点;1623‑过渡斜面;401‑第一板间流道;402‑第二板间流道。 [0043] 需要说明的是,这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思 范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。 具体实施方式 [0044] 在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“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,仅是为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一定要有特定的方位、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。 [0045] 在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安 装”、“相连”、“连接”、“接触”、“连通”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,也能够最终靠中 间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以详细情况理解上述术语在本实用 新型中的具体含义。 [0046] 实施例1 [0047] 为提升换热区16的换热效果,本实施例提出了一种板式换热器的换热板片, [0048] 如图1‑图5所示,换热板片的四个顶角处分别开设一角孔,位于换热板片左右同一 侧的角孔为相同介质的进口和出口,进口和出口之间设有换热区16,进口和换热区16之间、 出口和换热区16之间分别设有导流区15,由进口流入的介质经进口侧的导流区15进入换热 区16,换热区16内设有第二基板部161 和多个第二凸起部162,第二基板部161对应于换热 板片的正面和反面均呈平面设置。第二凸起部162对应于换热板片的正面自第二基板部161 凸起,第二凸起部162对应于换热板片的反面自第二基板部161凹陷;第二基板部161上还形 成有多个第一连接部1614,第一连接部1614用于将相邻换热板片的反面相连。第二凸起部 162和第一连接部1614交替设置;换热板片的四个顶角处分别设置一角孔,左右同侧的角孔 为相同介质的进口和出口,换热区16靠近第一介质的进口侧以第一连接部1614或第二凸起 部162之一开始,换热区16靠近第二介质的进口侧以第一连接部1614或第二凸起部162的另 5 5 CN 215638999 U 说明书 4/11页 外一个收尾。 [0049] 第二凸起部162可直接由第二基板部161的正面侧和反面侧凸起,也可焊接在第二 基板部161的正面侧和反面侧。 [0050] 由于换热板片是通过图1方式层叠在一起,层叠在一起的换热板片通过高温钎焊 作用固定在一起;具体的,第一板片与第二板片之间形成第一板间流道 401,第二板片与第 三板片之间形成第二板间流道402,第一介质在第一板间流动流通,第二介质在第二板间流 道402流通,由于第一板间流道401在左侧的进口是封闭的,因此第二介质仅在第二板间流 道402流通,以此来实现两种介质总是交替在板间流道流动换热。 [0051] 进一步可选地,如图2和图3所示,每个第二凸起部162的周向设置四个第一连接部 1614,四个第一连接部1614分别与第二凸起部162相连;每个第一连接部1614的周向设置四 个第二凸起部162,四个第二凸起部162分别与第一连接部1614相连,且四个第二凸起部162 两两相连。 [0052] 进一步可选地,第二凸起部162自第二基板部161朝远离换热板片正面的方向呈渐 缩式凸起形成,第二凸起部162上形成有第二连接部1622,所述第二连接部1622用于将相邻 换热板片的正面相连,第二连接部1622为第二凸起部  162凸起的最大高度处形成的端面。 [0053] 一种可实施的方式为,如图2和图3所示,第二连接部1622呈棱形端面,且棱形端面 两两相连的边形成的夹角具有弧形过渡,形成圆润尖角,圆润尖角的目的可以使高温下的 熔融焊料均匀的分布四周,进而达到最优的钎焊效果;需要说明的是,第二连接部1622的形 状、大小不限于此,可根据工艺、生产条件与生产规格要求具体调整,可选的,第二连接部1622的 形状为圆形或矩形,当第二连接部1622为矩形时,矩形两两相连形成的采用弧形过渡,形成 圆润尖角;第二连接部1622的大小在同一换热板片中可不相同; [0054] 进一步可选地,如图2和图3所示,第二凸起部162的侧部形成四条过渡斜面1623, 四条过渡斜面1623将第二连接部1622与位于第二凸起部162周侧的四个第一连接部1614相 连;位于第一连接部1614周侧的四个第二凸起部162 通过各自的过渡斜面1623将各自的第 二连接部1622与第一连接部1614相连。 [0055] 进一步可选地,过渡斜面1623与第二基板部161之间的夹角小于或等于 45°时,过 渡斜面1623呈直线 呈向靠近第二基板部161方向凹陷的曲面。 [0056] 过渡斜面1623可根据焊接位置点第一连接部1614与第二连接部1622的距离具体 调整,当过渡斜面1623与水平之间夹角A小于45°时,过渡斜面1623 为直线结构,否则为有 一定曲率的曲线结构,曲率大小由冲压工艺具体调整。 [0057] 进一步可选地,如图2所示,过渡斜面1623位于第二基板部161的底边向第二凸起 部162内部凹陷,且向内凹陷的面积为第二连接部1622面积的1/4。 [0058] 具体的,每个第一连接部1614的位置点大小为第一连接部1614总面积的  1/4;第 一连接部1614通过分别在该第一连接部1614周侧的四个第二凸起部162  中的第一连接部 位置点1624组合而成。进一步的,每个第一连接部1614的位置点大小为第二连接部1622总 面积的1/4;换言之,四个第一连接部1614的位置点可拼接成一个完整的第二连接部1622的 形状。 [0059] 进一步可选地,介质在换热板片的流动方向上,相邻第二凸起部162自第二基板部 6 6 CN 215638999 U 说明书 5/11页 161凸起的高度不同。设定相邻第二凸起部162自第二基板部161凸起的高度分别为h1、h2, 满足1/2h2<h1<h2。 [0060] 如图4所示,单个第二凸起部162的纵切图整体呈等腰梯形结构。沿介质流动方向 的两个第二凸起部162的高度分别为h1与h2,具体的,它们之间的关系满足1/2h2<h1<h2, 高低交替的第二凸起部162组成的换热板片结构能使介质流经时产生不同的湍流形式,进 而增强介质在其内部的扰动能力,起到增强换热的效果,但h1与h2的高度差值不宜过大,较 大的差值会引起在板片冲压过程中产生较大的应力集中点,极度影响板片成型效果。 [0061] 如图5所示,第一换热板片与第二换热板片之间通过第一连接部1614采用高温钎 焊作用连接在一起,第二换热板片和第三换热板片之间通过第二连接部  1622采用高温钎 焊作用连接在一起,从图中能够准确的看出,第一连接部1614与第一板间流道401内其它第一连接 部1614同处于一个水平位置。与此同时,由于相邻第二凸起部162的凸起高度不同,形成在 第二凸起部162端面的第二连接部  1622的高度也不同,从而造成相邻第二凸起部162上的 第二焊接部并不在同一水平线,换言之,第二板间流道402沿流体流动方向的焊接位置点呈 现高低不平的结构,介质在这种结构下流动过程中对换热板片的冲击应力并不集中在板片 的固定位置,这也使该流道可接受压力更高的流动介质。 [0062] 本实施例的换热板片可适用于不同流道数的板式换热器,结构相对比较简单通用性强,根 据本实施例可解决板式换热器高压流体或相变换热介质侧压力突变引起的板片裂开的问 题。 [0063] 实施例2 [0064] 在实施例1基础上,实施例2针对导流区15进行改进。为提升介质在换热板片内的 分布均匀程度和提高换热效率,在导流区15内分布多个第一凸起部152 和多个凹陷部153, 多个第一凸起部152和多个凹陷部153之间间隙设置。 [0065] 如图6‑图10所示,在换热板片的四个顶角处开设的四个角孔分别为第一介质的进 口、第一介质出口12、第二介质进口14和第二介质出口13。第一介质进口11和第一介质出口 12位于换热板片的左侧和右侧中的一侧,第二介质进口14和第二介质出口13位于换热板片 的左侧和右侧中的另一侧。换热区16位于进口和出口之间,换热区16用于第一介质和第二 介质进行换热,第一介质经第一介质进口11进入换热板片的正面和反面中的一面,流经换 热区16后从第一介质出口12流出换热板片;第二介质经第二介质进口14进入换热板片的正 面和反面的另一面,流经换热区16后从第二介质出口13流出换热板片。第一介质和第二介 质的温度不同,利用第一介质和第二介质之间的温差实现换热。为了使由进口流入的介质 在换热区16内均匀分布,在进口和换热区16之间,以及出口和换热区16之间分别设有导流 区15,为提升介质在导流区15内均匀分布程度以及高换热效率,在导流区15内设多多个 第一凸起部152和多个凹陷部153,且第一凸起部152和凹陷部153之间间隙设置。通过在导 流区15内设置多个第一凸起部152增大了介质在导流区15内的流动面积,增多了介质流动 路径,使介质均匀分布在整个换热板片,同时通过设置凹陷部153减缓了介质流动速度,提 升了换热效率。 [0066] 进一步可选地,换热板片包括相背设置的正面和反面;导流区15包括第一基板部 151,第一基板部151对应于正面和反面均呈平面设置,第一基板部151 和第二基板部161相 连呈平面设置,自第一基板部151的正面侧和反面侧分别形成第一凸起部152和凹陷部153, 7 7 CN 215638999 U 说明书 6/11页 且位于第一基板部151正面侧的凹陷部153  的凹陷深度与位于第一基板部151反面侧的凹 陷部153的凹陷深度之和小于第一基板部151的厚度。 [0067] 第一凸起部152可直接由第一基板部151的正面侧和反面侧凸起,也可焊接在第一 基板部151的正面侧和反面侧。一种可实施的方式为,位于换热板片正面的第一凸起部152 自第一基板部151正面侧凸起,与该第一凸起部152对应的第一基板部151反面侧为第一凸 起部152、凹陷部153或第一基板部151平面中的至少一个,位于换热板片正面的凹陷部153 自第一基板部151正面侧凹陷,凹陷深度小于第一基板部151的厚度,且与该凹陷部153对应 的第一基板部151反面侧为第一凸起部152、凹陷部153或第一基板部151平面中的至少一 个,当与该凹陷部153对应的第一基板部151反面侧为凹陷部153时,分别位于第一基板部 151正面侧和反面侧的凹陷部153的凹陷深度之和小于第一基板部151的厚度。第一凸起部 152和凹陷部153在第一基板部151的反面侧的形成方式与第一基板部151正面侧相同,在此 不再赘述。这样形成在第一基板部  151正面侧和反面侧的第一凸起部152和凹陷部153互不 影响,可根据自身的需求对第一凸起部152和凹陷部153在导流区15中的排布进行布置。 [0068] 本实施例导流区15中第一凸起部152和凹陷部153的布置方式中,方案1 为:如图7 和图8所示,导流区15为三角形导流区15,位于换热板片上下同一侧的角孔分别与三角形导 流区15的两斜边相对;多个第一凸起部152沿与三角形导流区15的第一斜边154长度方向间 隔分布形成凸肋,凸肋有多条,多条凸肋沿三角形导流区15的第二斜边155的长度方向间隔 分布,相邻凸肋之间形成介质流路,进入导流区15的介质在介质流路中流通,相同介质的进 口和出口分别与三角形导流区15的第二斜边155相对设置,多个凹陷部153分布在介质流路 中并靠近进口和出口设置。第一凸起部152起到引流的作用使介质在整个导流区15均匀分 布,靠近进口侧和出口侧的较短流动路径处因凹陷部153的存在使介质的流动速度减缓,同 时在远离进口侧和出口侧的较大流动路径处因未设置凹陷部153,其流速速度相对较快,从 而使得介质能在整个导流区15内均匀分布的同时增大换热效率。 [0069] 如图8所示,在靠近进口侧设置沿着介质流通方向设置第一凸起部152和垂直介质 流通方向设置凹陷部153,远离进口的位置只设置沿着介质流通方向设置突起的小方块,起 引流的作用。本实施案例中的第一凸起部152和凹陷部153  的结构可相同也可不同,同时, 位于第一基板部151正面侧第一凸起部152和凹陷部153与位于第一基板部151反面侧的第 一凸起部152和凹陷部153的结构和尺寸也可相同也可不同,本领域技术人员可根据自身的需求进 行选择,可选地,第一凸起部152和凹陷部153的呈凸形、平行四边形、梯形、菱形、椭圆型和 月牙型等其他任意形状。为了获得更好的介质均布效果和换热效果,凹陷部  153凹陷的深 度可选的为1.5mm‑4mm之间,本实施案例的值为2mm。相邻两个第一凸起部152之间的距离可 选的为2mm‑4mm之间,本实施案例的值为4mm,第一凸起部152底边的边长与第二斜边155长 的比值可选为9.5‑15.6之间,本实施案例的值为9.8。 [0070] 进一步可选地,如图7‑图8所示,第一凸起部152包括第一凸部1521和第二凸部 1522,第一凸部1521包括靠近第一斜边154的第一端面和远离第一斜边  154的第二端面,第 一端面和第二端面与第一斜边154平行,第二凸部1522由第二端面向远离第一斜边154方向 延伸形成,第一凸部1521沿第一斜边154方向的宽度大于第二凸部1522沿第一斜边154方向 的宽度。本实施例中第一凸部  1521和第二凸部1522形成的结构类似“凸”字型,且第二凸部 1522的设置可增大介质的流动,提升换热效率。第一凸起部152凸形的长宽比在1.2‑3.5之 8 8 CN 215638999 U 说明书 7/11页 间,本实施案例的值为3。第一凸部1521和第二凸部1522的设置形式还可以增大相邻换热板 片之间的焊接面积,提升整个板式换热器的可靠性。 [0071] 进一步可选地,如图7‑图8所示,凹陷部153包括第一凹部1531和第二凹部1532,第 一凹部1531包括靠近第二斜边155的第一内壁面和远离第二斜边  155的第二内壁面,第一 内壁面和第二内壁面平行于第二斜边155,第二凹部1532  由第一内壁面向靠近第二斜边 155方向延伸形成,第一凹部1531沿第二斜边155 方向的宽度大于第二凹部1532沿第二斜 边155方向的宽度。本实施例中第一凹部1531和第二凹部1532形成的结构类似“凸”字型,且 第二凹部1532的设置可具有引流的作用,引导介质顺利进入凹陷部153内。 [0072] 进一步可选地,换热板片的正面流经第一介质流,换热板片的反面流经第二介质, 且第一介质的温度不高于第二介质的温度;如图9和图10所示,位于第一基板部151正面侧的 第一凸起部152的尺寸大于位于第一基板部151反面侧的第一凸起部152的尺寸,和/或,位 于第一基板部151正面侧的凹陷部153部的尺寸小于位于第一基板部151反面侧的凹陷部 153的尺寸。 [0073] 本实施例通过将第一基板部151正面侧第一凸起部152的尺寸设置为大于第一基 板部151反面侧的第一凸起部152的尺寸,从而使得第一介质在第一基板部151正面侧的流 动面积大于第二介质在第一基板部151反面侧的流动面积,在第一介质的低于高于第二介 质的温度情况下,使得在第一基板部151反面侧流动的第二介质能够被在第一基板部151正 面侧流动的第一介质完全冷却,达到较好的换热效果。同样,通过将基本正面侧凹陷部153 的尺寸设置为小于第一基板部151发面侧的凹陷部153的尺寸,从而使得第一介质在第一基 板部151 正面侧的流动速度大于第二介质在第一基板部151反面侧的流动速度,在第一介 质的低于高于第二介质的温度情况下,使得在第一基板部151反面侧缓慢流动的第二介质 能够被在第一基板部151正面侧快速流动的第一介质完全冷却,达到较好的换热效果。可选 的,位于第一基板部151正面侧的第一凸起部152  的流动面积比位于第一基板部151反面侧 的第一凸起部152的流动面积高2.66%时换热效率更好。 [0074] 本实施例导流区15中第一凸起部152和凹陷部153的布置方式中,方案2 为:换热 板片的正面流经第一介质流,换热板片的反面流经第二介质,且第一介质的温度不高于第二 介质的温度;位于第一基板部151正面侧的第一凸起部152  的尺寸大于位于第一基板部151 反面侧的第一凸起部152的尺寸,和/或,位于第一基板部151正面侧的凹陷部153部的尺寸 小于位于第一基板部151反面侧的凹陷部153的尺寸,每个第一凸起部152的周侧分布多个 凹陷部153。介质在进入这些区域的时候因分布在第一凸起部152周侧的凹陷部153速度骤 降,并产生某些特定的程度的涡流,同时第一凸起部152还起到分流的作用使介质均匀分布。本实 施例通过将第一基板部151正面侧第一凸起部152的尺寸设置为大于第一基板部151反面侧 的第一凸起部152的尺寸,从而使得第一介质在第一基板部  151正面侧的流动面积大于第 二介质在第一基板部151反面侧的流动面积,在第一介质的低于高于第二介质的温度情况 下,使得在第一基板部151反面侧流动的第二介质能够被在第一基板部151正面侧流动的第 一介质完全冷却,达到较好的换热效果。同样,通过将基本正面侧凹陷部153的尺寸设置为 小于第一基板部151发面侧的凹陷部153的尺寸,从而使得第一介质在第一基板部151正面 侧的流动速度大于第二介质在第一基板部151反面侧的流动速度,在第一介质的低于高于 第二介质的温度情况下,使得在第一基板部151反面侧缓慢流动的第二介质能够被在第一 9 9 CN 215638999 U 说明书 8/11页 基板部151正面侧快速流动的第一介质完全冷却,达到较好的换热效果。可选的,位于第一 基板部151正面侧的第一凸起部152的流动面积比位于第一基板部151反面侧的第一凸起部 152的流动面积高2.66%时换热效率更好。 [0075] 进一步可选地,如图9和图10所示,第一凸起部152的最大凸起高度处形成上端面 1523,上端面1523的尺寸小于第一凸起部152任意凸起高度处横截面的尺寸,上端面1523作 为相邻换热板片的焊点,第一凸起部152如此结构在保证相邻换热板片焊接可靠性的同时 增大了介质的流动面积,提高换热效率。可选的,第一凸起部152为圆台状,其中位于正面侧 的第一凸起部152的底部的直径是上端面1523的直径的1.5‑3倍,本实施例为2倍。位于反面 侧的第一凸起部152的底部的直径是上端面1523的直径的1.2‑2.8倍,本实施例为2倍。 [0076] 进一步可选地,如图9和图10所示,在凹陷部153的最大凹陷深度处形成下端面 1533,下端面1533的尺寸小于凹陷部153任意凹陷深度处的尺寸。介质流入凹陷部153后在 下端面1533形成一定缓冲,同时更利于在第一凸起部152 周边形成涡流效果。 [0077] 实施例3 [0078] 在实施例1基础上,实施例3针对导流区15进行又一改进。 [0079] 如图11‑图17所示,在进口和换热区16之间,以及出口和换热区16之间分别设有导 流区15,为提升介质在导流区15内均匀分布程度,以及解决介质流动阻力和偏流问题,本 实施例在导流区15内设置多个第一凸起部152,多个第一凸起部152在导流区15内以相同摆 放角度摆放。 [0080] 一种可实施的方式为,如图12所示,导流区15为三角形导流区15,位于换热板片上 下同一侧的角孔分别与三角形导流区15的两斜边相对;三角形导流区15两侧边长S1=S2= L,该相邻两个第一凸起部152之间的距离在0.1L‑0.25L 之间,第一凸起部152的摆放角度a 的范围为0‑90°,本实施例中,摆放角度定义为三角形导流区15的底边与第一凸起部152中 线之间的夹角。板式换热器导流区15经过上述改进后,流体流经第一凸起部152时能够直接进行 再次分流,能够形成交叉流,使流道内流体分布更加均匀,改善了流动特性,流体流动阻力 大大减小,同时第一凸起部152周围也会形成某些特定的程度的涡流,使换热板片整体换热更加均 匀,在换热性能基本不变的同时,降低了压降。 [0081] 进一步可选地,如图12所示,第一凸起部152的最大凸起高度处形成上端面1523, 上端面1523的尺寸小于第一凸起部152任意凸起高度处横截面的尺寸。上端面1523作为相 邻换热板片在导流区15的焊点,较多的焊点保证了相邻换热板片之间连接的稳定性,可以 有效提高产品强度。第一凸起部152如此结构在保证相邻换热板片焊接可靠性的同时增大 了介质的流动面积,提高换热效率。为降低成本,第一凸起部152可以为空心;为提升板片的 强度和延长板片的使用寿命,第一凸起也可以选择为实心。 [0082] 本实施例中采用的是菱形凸起结构,在实际使用中可以为正方形、六边形、平行四 边形、梯形和椭圆型等其他形状。该凸起结构的在上端面1523形成的焊接面对应为菱形、正 方形、圆台型和六边形等,该凸起结构的焊接面的面积远大于人字形板片的焊接点面积,进 而其可靠性和强度更高。一种可实施的方式为,第一凸起部152为菱形,在第一凸起部152的 端面形成棱形端面,且棱形端面两两相连的两边之间的夹角之间通过一定弧度的弧形过 渡,从而使得棱形端面形成圆润尖角,可以使高温下的熔融焊料均匀的分布四周。菱形菱形 凸起结构的底部也呈棱形,底部棱形两两相连的两边之间的夹角之间也通过一定弧度的弧 10 10 CN 215638999 U 说明书 9/11页 形过渡,且棱形端面的棱形的边长与底部棱形的棱形边长的比值为1.2‑2  之间,最优为 1.3。对比从评价准则ψ因子来看,本实施例设有第一凸起部152  的板换的综合性能要比原 人字形板换平均高6.49%。因此,优化后的菱形凸点结构的换热性能更好。 [0083] 进一步可选地,换热板片包括相背设置的正面和反面,导流区15包括第一基板部 151,第一基板部151对应于换热板片的正面和反面均呈平面设置,第一基板部151与第二基 板部161相连呈平面设置。第一凸起部152可直接由第一基板部151的正面侧和反面侧凸起, 也可焊接在第一基板部151的正面侧和反面侧。 [0084] 一种可实施的方式为,第一凸起部152对应于正面自第一基板部151凸起,对应于 反面自第一基板部151凹陷,多个换热板片层叠时,换热板片的正面和正面相对,换热板片 的反面和反面相对。位于相邻换热板片正面的第一凸起部  152相连,多个第一凸起部152之 间形成第一介质的板间流道,位于相邻换热板片第一凸起部152在第一基板部151反面形成 的凹陷相对,多个凹陷间隔设置,相连凹陷之间的第一基板部151相连,多个凹陷之间形成 第二介质的板间流道。 [0085] 另一种可实施的方式为,自第一基板部151的同一位置处分别在其正面侧和反面 侧对应形成第一凸起部152。在一些实施方式中,位于第一基板部151正面侧的第一凸起部 152与位于第一基板部151反面侧的第一凸起部152凸起的高度不同,通过这种正反两侧非 对称设计进行混合搭配,可以调整介质在流道中的湍流强度,来满足不同的换热性能要求。 在另一些实施例中,位于第一基板部151正面侧的第一凸起部152与位于第一基板部151反 面侧的第一凸起部  152凸起相同高度时的横截面积不同。如第一基板部151正面侧为大凸 起结构,第一基板部151反面侧为小凸起结构。这样的话,在换热板片正反两侧的换热区16 中介质流道的大小就不一样。大凸起结构那一侧的介质的换热面积相对小凸起结构那一侧 的换热面积要小一些,如果大凸起结构那一侧流动的为第二介质,小凸起结构那一侧流动 的为第一介质,第一介质的温度低于第二介质的温度,则在换热过程中,第二介质的热量能 完全被第一介质带走,第二介质能够得到充分换热,进而使换热板片的整体换热效果得到 提升。还有一些实施例中,位于第一基板部151正面侧的第一凸起部152与位于第一基板部 151反面侧的第一凸起部152呈镜像对称设置,可以使用同个模具进行生产,有利于降低板 片的制造成本。 [0086] 在以上方案的基础上,第一凸起部152的最大凸起高度处形成上端面1523,上端面 1523的尺寸小于第一凸起部152任意凸起高度处横截面的尺寸。上端面  1523作为相邻换热 板片在换热区16的焊点,较多的焊点保证了相邻换热板片之间连接的稳定性,可以轻松又有效提 高产品强度。第一凸起部152如此结构在保证相邻换热板片焊接可靠性的同时增大了介质 的流动面积,提高换热效率。为减少相关成本,第一凸起部152可以为空心;为提升板片的强度和 延长板片的常规使用的寿命,第一凸起部152也可以再一次进行选择为实心。 [0087] 进一步可选地,导流区15包括多个导流单元,每个导流单元由多个第一凸起部152 按照设定轨迹排列形成。通过一系列分析国内外人字形板式换热器研究现状,由努赛尔数(Nu)及 压降(ΔP)共同决定的人字形板式换热器换热性能参数为理想评价因子参数。故采用下式 评价因子计算方式,作为评价人字形板式换热器换热性能的参数: 以下为导流单元的具体实施方案: 11 11 CN 215638999 U 说明书 10/11页 [0088] 第一种实施方案为,导流单元为多个第一凸起部152以A字型轨迹排列,多个A字型 轨迹在导流区15内的摆放角度相同。 [0089] 如图13所示,图中实线勾勒出A字型轨迹,能够准确的看出字母A为横向排布的。此为A型 布局中的最优方案,其中字母A的摆放角度可以为0‑90°。整个A字型轨迹的面积占导流区15 总面积的1/9‑1/5。由第一凸起部152A1/A2/A3/A4/A5/A6/A7/A8构建成A字型轨迹式,上下 相邻的两个A字型轨迹共用第一凸起部152A1、A2,由A1/A2/a3/a4/a5/a6/a7组成A字型轨 迹。第一凸起部152以类似网格状的A字型轨迹,流体在板片上流动时,有利于使流体的形成 “蜿蜒曲折”流动路径,从而强化板片的换热效果。仿真结果计算的ψ因子的增长百分比为 8.78%,相对于原斜线] 第二种实施方案为,导流单元为多个第一凸起部152以凸字型轨迹排列,多个凸字 型轨迹在导流区15内以任意摆放角度摆放。 [0091] 如图14所示,图中线勾勒出凸字型轨迹,能够准确的看出凸字型轨迹可以为横纵混合排 布的。图中方案为凸字型轨迹中的最优方案,其中凸字型轨迹的摆放角度可以任意角度。整 个凸字型轨迹的面积占导流区15总面积的1/8‑1/3。这种布局考虑到从进口到户口流道的 长度,由于要兼顾板片的整体设计,因此导流区15部分的流道长度不相同,靠近进口流道长 度短,远离进口流道长。如果进入每个流道的流体流量相同,导致某一时刻导流区15出口流 量不一致。因此,凸字型轨迹在布局时最好能够降低长流道上的凸点数量,增加短流道上的凸点 数量,保证长流道在导流区15出口2的流量与短流道在导流区15出口流量基本相同,从而提 高导流区15的导流效果。仿真结果计算的ψ因子的增长百分比为8.96%。相对于原斜线] 第三种实施方案为,导流区15为三角形导流区15,位于换热板片上下同一侧的角 孔分别与三角形导流区15的两斜边相对;导流单元为多个第一凸起部  152以梯形轨迹排 列,梯形轨迹的底边与三角形导流区15的底边相对设置,梯形轨迹的两条腰分别与三角形 导流区15的两斜边相对设置;多个梯形轨迹在三角形导流区15内相互嵌套,且所有梯形轨 迹共用一个底边。 [0093] 如图15所示,图中线勾勒出梯形轨迹,可以看出梯形轨迹可以为横向排布的。图中 方案为梯形轨迹中的最优方案,采用“套娃”形式的大梯形中包含小梯形,所有梯形轨迹公 用一个底边。边X2上第一凸起部152基本上处于边X1  的相邻两个第一凸起部152的中线  的相邻两个第一凸起部152的中线上,这样流体在流 经X1上的第一凸起部152  时会形成一次分流,流经X2时能够形成二次分流,流经X3时形成 三次分流,从而流体分配的更加均匀。仿真结果计算的ψ因子的增长百分比为7.97%。相对 于原斜线] 第四种实施方案为,导流单元为多个第一凸起部152以X字型轨迹排列,多个X字型 轨迹在导流区15内的摆放角度相同。 [0095] 如图16所示,图中线勾勒出X字型轨迹,可以看出X字型轨迹可以为横向排布的。图 中方案为X字型轨迹中的最优方案,实际使用中X字型轨迹的摆放角度可以为0‑90°,单个X 字型轨迹的面积占比为整个导流区15面积的  1/11‑1/6。由第一凸起部152B1/B2/B3/B4/B5 组成X字型轨迹,在换热板片上构建相对开放的流体通道结构,从而有利于将流体的热量及 时传递,这样在相邻板片之间的流道中能够建立起对流换热的热量提取和传输机制,进而 12 12 CN 215638999 U 说明书 11/11页 增强板片的整体换热性能。仿真结果计算的ψ因子的增长百分比为9.13%。相对于原斜线] 第五种实施方案为,导流单元为多个第一凸起部152以方形轨迹排列,其至少部分 方形轨迹在导流区15内相互嵌套。 [0097] 如图17所示,图中线勾勒出方形轨迹,可以看出方形轨迹可以为横向排布的。图中 方案为正方型中的最优方案,实际使用中方形轨迹的摆放角度可以为 0‑90°。图中是由第 一凸起部152F1、第一凸起部152F2、第一凸起部152F3和第一凸起部152F4四个突点组成的 方形轨迹,本实施例是有若干个方形轨迹组成。流体流经F1时分成四股分别流向F2、F3和 F4,导流区15中间部分(第一凸起部152Z1、第一凸起部152Z2、第一凸起部152Z3和第一凸起 部152Z4四个突点围成的区域)甚至可能形成混流和交叉流,来提升流体分配的均匀性。 在突点的四周也会形成涡流,增高流体的湍流强度,提升板换的换热能力。仿真结果计算的 ψ因子的增长百分比为6.70%。相对于原斜线] 本实施例还提出了一种板式换热器,其包括实施例1‑3任意一项的换热板片。板式 换热器包括多个换热板片,多个换热板片相互叠加,相互叠加的换热板片中至少包括一组 两两叠加的第一换热板片、第二换热板片和第三换热板片,第一换热板片的正面与第二换 热板片的正面相对,第二换热板片的反面与第二换热板片相对,第一介质由第一介质进口 11流入第一换热板片和第二换热板片之间的间隙,并由第一介质出口12流出,第二介质由 第二介质进口14流入第二换热板片和第三换热板片之间的间隙,并由第二介质出口13流 出,第一介质和第二介质的温度不同利用第一介质和第二介质的温差实现换热。如图18所 示的板式换热器,该板式换热器的主要组成部分为多层叠加在一起的换热板片,包括前端 板10、后端板20及位于前端板和后端板之间的多个换热片30,前后端板起到增强密封效果 与使四个进出口管钎焊强度增大的目的,相邻的两个换热片30之间形成换热流道40;换热 器前端板上设置两种换热流体的进出口11、  12、13、14;相对应的在每张板片上同样开设进 液孔和出液孔,使之前后贯通形成进\出液通道,多个换热板片30层叠在一起,层叠在一起 的板片通过高温钎焊作用固定在一起。 [0100] 以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的 限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉 本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述提示的技术内容作 出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容, 依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属 于本实用新型方案的范围内。 13 13 CN 215638999 U 说明书附图 1/9页 图1 14 14 CN 215638999 U 说明书附图 2/9页 图2 图3 15 15 CN 215638999 U 说明书附图 3/9页 图4 图5 16 16 CN 215638999 U 说明书附图 4/9页 图6 图7 17 17 CN 215638999 U 说明书附图 5/9页 图8 图9 图10 18 18 CN 215638999 U 说明书附图 6/9页 图11 图12 19 19 CN 215638999 U 说明书附图 7/9页 图13 图14 图15 20 20 CN 215638999 U 说明书附图 8/9页 图16 图17 21 21 CN 215638999 U 说明书附图 9/9页 图18 22 22

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