[发明专利]一种带有导流转接段的换热芯体、换热器及加工方法

说明书

本发明公开了一种带有导流转接段的换热芯体、换热器及加工方法，换热芯体包括堆叠的多个换热单元，每个换热单元包括第一换热板片、第二换热板片和隔板；第一换热板片的周围设有封边，封边内设有翅片；第一换热板片周边设有位置相对的第一集液管和位置相对的第二集液管；第二换热板片与第一换热板片的结构相同，位置水平旋转，使得第一换热板片、第二换热板片的流道错流布置，对应的集液管对齐；隔板设于第一换热板片和第二换热板片具有翅片的一侧；本发明进出口的集液管和换热板片一体化加工，管路通过盖板外部连接换热芯体，避免了焊接高温对芯体板片精密结构的影响，同时使得流体在芯体入口处的流动分配更均匀。

技术领域

本发明属于热交换技术领域，涉及一种带有导流转接段的换热芯体、换热器及加工方法。

背景技术

换热器在当今众多工业生产领域均扮演着不可或缺的角色，换热器通过其结构特性使得热流体与冷流体之间产生热量交换，达到能量回收利用的目的。通常的板式或板翅式换热器由隔板、换热流道、边框封条等结构组成，通过层叠堆积组装再焊接的方法实现生产加工。对于微小通道的层叠式换热器，在较小的板片空间内为不同工质开设进出口，芯体外焊接集液装置，在经过集液装置收集后，流入或排出换热器芯体。由于换热器整体尺寸较小，在此基础上将换热器芯体与进出口集液装置进行钎焊或氩弧焊连接。氩弧焊高温致使材料融化，芯体与集液装置粘连连接。由于流道水利直径较小，焊接粘连有可能导致进出口流道堵塞；而钎焊则可能存留有微小焊瘤，长期受流体冲刷后会脱落，影响换热器内部清洁度。同时集液装置无法将工质均匀分配至各层流道，导致流体在芯体内流动不均，换热效率低下。

如图1所示，传统结构的微小通道换热器通常将换热流道设计在芯体板片中，四周加上边框或封边，板片上预留有进出口开口区域，在完成芯体制造后将其与封头或集液管进行装配焊接，焊接方式可采用氩弧焊或钎焊。常规板片进出口区域在设计时通常是开放的，连接的是工艺边，在扩散焊完成后会将工艺边线切割掉，然后再通过氩弧焊将芯体与转接段或集液管路进行焊接，芯体与管路焊接时需考虑板片进出口区域的肋条及边框受高温产生变形的风险，通常会在进出口处留有焊接余量。

绝大多数针对换热器流动分配的导流优化都是针对集液管、集液腔或者封头结构内部进行添加或优化的，但都是针对较大尺寸的换热器结构，它们的集液管较大，且形状接近于半圆筒，内部导流结构也都是通过焊接或数控机加的方式制造，微小通道的紧凑型换热器并不适用这种方法，通常都是芯体和集液管分开单独加工制造，然后氩弧焊连接装配，工序较多且成本较高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种带有导流转接段的换热芯体，进出口的集液管和换热板片一体化加工，管路通过盖板外部连接换热芯体，避免了焊接高温对芯体板片精密结构的影响，同时使得流体在芯体入口处的流动分配更均匀，解决了现有技术中存在的问题。

本发明的第二目的是，提供一种换热器。

本发明的第三目的是，提供一种带有导流转接段的换热芯体的加工方法。

本发明所采用的技术方案是，一方面，提供一种带有导流转接段的换热芯体，包括堆叠的多个换热单元，每个换热单元包括

第一换热板片，第一换热板片的周围设有封边，封边内设有翅片；第一换热板片周边设有位置相对的第一集液管和位置相对的第二集液管，第一集液管与第二集液管的轮廓相同；以及

第二换热板片，第二换热板片与第一换热板片的结构相同，位置水平旋转，使得第一换热板片、第二换热板片的流道错流布置，对应的集液管对齐；以及

隔板，隔板设于第一换热板片和第二换热板片具有翅片的一侧；

其中，翅片延伸至对应换热板片的第一集液管内，且翅片在对应换热板片上形成的各条流道均能与第一集液管实现联通，第一集液管内的翅片之间为贯通结构，第二集液管为贯通结构。

进一步的，所述隔板根据换热单元的层数将第一集液管的入口区域均分，堆叠后呈阶梯状排列。