[发明专利]一种热交换单元及其应用

说明书

本发明涉及一种热交换单元及其应用，所述热交换单元为由隔板折叠成闭环，折叠形状为等腰三角形；所述闭环的内侧和外侧形成热交换区。本发明提供的热交换单元结构简单，制作方便；且折叠状的结构具有非常大的换热面积，可大大提升换热效率。所述热交换单元使用耐高温、耐腐蚀板材折叠制作，相比传统热交换单元翅片，可以折叠出更多翅数，增加换热面积。

技术领域

本发明涉及一种热交换单元及其应用。

背景技术

热交换设备在日常生活、工业加工中均有广泛的应用，热交换单元是热交换设备的主要部件。在设计边界条件下，加大热交换单元的换热面积、提高换热效率一直是热交换单元设计的目标。现有的热交换单元为增加换热面积，通常采用增加翅片、凹坑或螺纹的结构，增加的面积非常有限。因此一种换热面积大、换热效率高的换热单元是市场急需的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热交换单元，所述热交换单元为由隔板折叠成闭环，折叠形状为等腰三角形；所述闭环的内侧和外侧形成热交换区。

本发明提供的热交换单元从视觉上，为类圆柱状结构(隔板折叠而成圆柱状的闭环)，是个完整的闭环。其结构简单，制作方便；且折叠状的结构具有非常大的换热面积，可大大提升换热效率。所述热交换单元使用耐高温、耐腐蚀板材折叠制作，相比传统热交换单元翅片，可以折叠出更多翅数，增加换热面积。

其中，所述隔板为耐高温、耐腐蚀的板材；

优选的，所述板材的材质选自不锈钢板、铝板或铁板中的一种或多种。

所述热交换单元中间由隔板隔开，分为内侧和外侧，内外两侧的介质通过隔板来进行热交换。所述内侧和外侧的热交换区呈等腰三角形，传统热交换单元翅片是通过壁面及壁面间接导热的翅片进行热交换的，与传统热交换单元翅片相比，本发明通过热交换区内外侧等腰三角形侧边壁面直接进行热交换，加大了热交换面积，提高了换热效率。

为了提高换热效率，本发明在选择上述板材类型的基础上，优选所述隔板的厚度为0.15～2mm。在该厚度范围内，隔板的导热性能优异、且结构牢固稳定，不易变形。尤其是当选用不锈钢材料的隔板时，优化厚度为0.15～0.5mm时，可最大程度的保障换热效率和结构的稳定；尤其是0.2～0.4mm。

所述热交换单元可以根据需要改变折弯数和折弯高度可以调整换热面积和换热效率。

其中，所述等腰三角形的折弯高为15～100mm；优选为15～25mm。

其中，所述等腰三角形的顶角为1.5～30度；优选为1.6～7度。其中，所述顶角包括内侧等腰三角形的顶角和外侧等腰三角形的顶角；其中所述内侧等腰三角形的顶角优选为4～7度，外侧等腰三角形的顶角优选为1.6～4度。

其中，所述等腰三角形的边长为15～150mm；优选为15～30mm。

在优化上述等腰三角形的基础上，所述热交换单元在折弯数和折弯高不变的情况下，还可通过外侧折弯弧长和内侧折弯弧长设置不同参数，可以调整外侧通道和内侧通道的流通面积。

其中，所述闭环的折弯弧长为2～50mm；优选为2～5mm。

本发明的又一目的在于，上述热交换单元尤其适用于汽车采暖、燃烧器采暖、民用固定采暖、军车排气尾管降红外设备上。

当所述热交换单元适用在汽车采暖中，等腰三角形的折弯高为15～80mm，顶角为1.5～10度，边长为15～100mm。

所述隔板的厚度为0.15～2mm，所述闭环的折弯弧长为2～50mm。

优选的，当所述热交换单元适用在汽车采暖中，等腰三角形的折弯高为15～25mm，顶角为1.6～7度，边长为15～30mm。