[发明专利]热交换器芯体、热交换器及换热方法

说明书

本发明公开了一种热交换器芯体、热交换器及换热方法，该热交换器包括制冷剂/空气热交换器芯体和空气/空气热交换器芯体，每个热交换芯体至少具有一个制冷剂通道和一个并排设置的板之间的第一空气通道、第二空气通道。制冷剂通道由带有腹板、隔板、第一凸缘、第二凸缘和凸台的挤压型材形成。制冷剂通道的端部由外板包围，并且交替的隔板部分被缩短构成第一间隔，从而形成用于制冷剂通过的单向蛇形路径。本发明用于压缩空气的换热，具备换热效率高、结构紧凑的特点。

技术领域

本发明涉及一种制冷剂/空气热交换器及其换热方法，属于热交换技术领域。

背景技术

热交换器芯体制成的热交换器可用于压缩空气系统中。在很多领域，例如食品工业、造纸工业和医疗领域，都需要干燥的压缩空气，而压缩空气主要由空气压缩机产生。众所周知，空气压缩机将空气吸入后，将空气压缩为高温高压的压缩空气，此时的压缩空气为湿空气，高温高压的压缩空气通过冷却器后，降为常温高压的压缩空气，此过程中会析出一部分水，所以还需要进一步干燥。

常见的处理方法是将空气继续通过一个包括空气/空气与制冷剂/空气热交换器的装置，使压缩空气在与制冷剂热交换的过程中，温度降低到3～10℃以下，析出冷凝水，再通过水分离器将冷凝水排除，最终得到常温干燥的压缩空气。

空气/空气热交换器通常以传统结构的板式热交换器的方式制造，而制冷剂/空气热交换器通常是以管/板式热交换器的结构制造，其具有板式的空气通道，两空气通道之间有管结构的制冷剂通道。两种不同的换热结构如何高效结合是面临的难题之一，另一方面，管/板式热交换器结构中存在的缺点是，各管路末端的弯曲偏转部分通常位于实际换热空间之外，不参与热交换，造成额外成本，同时管路的截面是全封闭的，制冷剂在与空气换热时的热阻较大。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种热交换器芯体及热交换器以及用于压缩空气的换热方法，使得制冷剂管路末端的弯曲偏转部分参与到换热过程中来，并且改变制冷剂流道的截面特性，提高换热效率，提高换热器的紧凑程度，降低使用成本。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

热交换器芯体，包括，

至少三块平行且间隔布置的板，三块相邻的板之间形成了长度和宽度相等的第一间隔区域和第二间隔区域；

所述第一间隔区域内设置有第一气态换热介质流道，第一气态换热介质流道包括位于第一间隔区域长度方向表面的第一入口和第一间隔区域宽度方向表面的第一出口；

所述第二间隔区域内设置有第二气态换热介质流道和液态换热介质流道，第二气态换热介质流道包括位于第二间隔区域长度方向不同表面的第二入口和第二出口，液态换热介质流道包括位于第二间隔区域长度方向同一表面但位置不重合的第三入口和第三出口；

所述液态换热介质流道为单向蛇形流道(单向的意思是指不回流，单一进口，单一出口)，单向蛇形流道包括平行于第二间隔区域宽度方向的多条直线流道，以及连通相邻两条直线流道的转弯流道，转弯流道位于第二间隔区域内部。

进一步，所述第一间隔区域内设置有封条，且封条沿着第一间隔区域的外轮廓走向布置，封条在第一入口和第一出口处断开，封条与形成第一间隔区域的两块相邻的板构成了单向流动的第一气态换热介质流道。

进一步，所述第二间隔区域内设置有封条，且封条包括，

沿着第二间隔区域的外轮廓走向布置的封条，封条在第二入口、第二出口和转弯流道处断开；

位于液态换热介质流道和第二气态换热介质流道之间并将二者分隔开的封条。

进一步，所述第二间隔区域内设置有型材，且型材包括，

腹板，所述腹板紧贴形成第二间隔区域的两块板中的一块，腹板沿着板宽度方向延伸，腹板的长度等于板的宽度；