一种一体式内置分配结构板式换热器及其加工工艺

技术领域

本发明涉及换热器相关领域，具体为一种一体式内置分配结构板式换热器及其加工工艺。

背景技术

常见一体式板式换热器是板束一体式的结构，没有独立的封头，将侧板、热侧板片、冷侧板片以不同方式叠置起来，扩散焊成一整体便组成板束，板束是板式换热器的核心，配以必要接管、支撑等就组成了板式换热器。

常见一体式板式换热器的接管焊接在侧板上，内部为柱状结构，柱状结构的截面完全一致，流体进入集合器腔体后，靠近入口处流体动压较大，静压较低，流体继续向前流动，当遇到远端的侧板时，流体流动受阻，部分动压转化为静压，集合器腔体内的静压靠近接管入口处的较低，远端侧板附近的静压较高，造成靠近入口附近的通道流速低，靠近远端侧板附近的通道流速高，并且流速从入口到远端呈连续递增的趋势，流速的这种递增趋势，造成板束各层之间流量分配不均匀，流量从入口到远端呈连续递增的趋势，造成板束各层换热不均匀。

为了解决上述问题，减少流体在板束内各层流量分配不均的现象，设置以下结构，各板片四周的腔体和集合器腔体的边缘在面向通道入口方向上的宽度各不相同，且按照从入口到远端的板片的边缘宽度逐渐增加，扩散焊后，在集合器腔体内形成面向通道入口的导流斜面。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一体式内置分配结构板式换热器及其加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种一体式内置分配结构板式换热器，包括上边板和下边板，所述上边板和所述下边板均为一体成型，且所述上边板与所述下边板大小形状完全相同，所述上边板与所述下边板之间安装设有热侧板片和冷侧板片，所述热侧板片与所述冷侧板片之间交叉放置，且为多组，所述热侧板片左右两侧设有第一冷腔，所述热侧板片前后两侧设有第一热腔，所述冷侧板片左右两侧设有第二冷腔，所述冷侧板片前后两侧设有第二热腔，上端的所述第一冷腔和所述第二冷腔左右两侧的弧度依次大于其下端的所述第一冷腔和所述第二冷腔，上端的所述第一热腔和所述第二热腔前后两侧的弧度依次大于其下端的所述第一热腔和所述第二热腔，从而使其上端的直径大于其下端的直径，进而使其呈圆锥形状，从而形成导流斜面，从而使流体流量的分配更均匀。

作为优选，所述第一冷侧腔贯穿所述热侧板片上下两端，从而使所述热侧板片左右两端上下通透，后侧的所述第一热腔位于所述热侧板片的左端，前侧的所述第一热腔位于所述热侧板片的右端，所述第一热腔贯穿所述热侧板片上下两端，从而使所述热侧板片前后两侧上下通透，且所述第一热侧腔的直径小于所述第一热侧腔的直径。

作为优选，所述热侧板片上设有热侧通道，所述热侧通道弯折排布在所述热侧板片上，所述热侧通道由多条凹槽组成，且所述凹槽的两端分别与前后两侧的第一热腔连通，从而使后侧所述第一热腔进入的物质能够通过凹槽进入到前侧所述第一热腔内。

作为优选，所述热侧板片上固定设有四个相同的第一安装槽，所述热侧板片下端固定设有四个相同的凸起。

作为优选，所述第二冷腔贯穿所述冷侧板片上下两端，从而使所述冷侧板片左右两端上下通透，后侧的所述第二热腔位于所述冷侧板片的左端，前侧的所述第二热腔位于所述冷侧板片的右端，所述第二热腔贯穿所述热侧板片上下两端，且所述第二热腔与所述第一热腔大小形状完全相同。

作为优选，所述冷侧板片上设有冷侧通道，所述冷侧通道横向排布在所述冷侧板片上，所述冷侧层由多条凹槽组成，且所述凹槽的两端分别与左右两侧的第二冷腔连通，所述冷侧板片上固定设有四个相同的第二安装槽，所述冷侧板片下端固定设有四个相同的凸起，且所述冷侧板片下端的凸起能够与所述热侧板片上的第一安装槽进行卡合，从而使所述热侧板片与所述冷侧板片能够叠放整齐。

作为优选，所述上边板前后两侧设有第一通孔，所述第一通孔贯穿所述上边板上下两端，且所述第一通孔分别与所述第一热腔之间连通，所述第一通孔左侧设有第二通孔，所述第一通孔右侧设有第三通孔，且所述第二通孔的直径小于所述第三通孔的直径，所述第二通孔与所述第三通孔均与所述第一冷腔之间连通。

作为优选，所述下边板为实心结构，从而能够对所述热侧板片或者所述冷侧板片进行遮挡。

一种一体式内置分配结构板式换热器的加工工艺，包括以下步骤：

步骤一：通过机加工的方式对上边板、热侧板片、冷侧板片、下边板的轮廓进行加工；

步骤二：在上边板上进行打孔处理；

步骤三：对每个热侧板片和冷侧板片上的腔体进行机加工，使腔体的弧度依次减小；

步骤四：对热侧板片和冷侧板片进行依次的叠加，使热侧板片和冷侧板片错落放置，且弧度大的在上端，使其形成导流斜面；

步骤五：对叠加后的整体进行钎焊或扩散焊接。

综上所述，本发明有益效果是：

1、本发明使各板片形成的腔体弧度各不相同，且按照从入口到远端的腔体弧度减小，扩散焊后，在腔体内形成面向通道入口的导流斜面，产品运行过程中，板束各板片之间流体流量的分配更均匀，各通道内流速更接近，换热更充分、更均匀，提高换热效率，减少流体在板束内各板片之间流量分配不均的现象，降低压损，提高产品抗热冲击能力。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种一体式内置分配结构板式换热器整体三维结构示意图；

图2为本发明图1中上端热侧板片剖视图结构示意图；

图3为本发明图1中下端热侧板片剖视图结构示意图；

图4为本发明图1中上端冷侧板片剖视图结构示意图；

图5为本发明图1中下端冷侧板片剖视图结构示意图；

图6为本发明图1中上边板剖视图结构示意图。

附图中标记分述如下：1、上边板；2、热侧板片；3、冷侧板片；4、下边板；11、第一通孔；12、第二通孔；13、第三通孔；21、第一冷腔；22、第一热腔；23、热侧通道；24、第一安装槽；31、第二冷腔；32、第二热腔；33、冷侧通道；34、第二安装槽。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面结合图1-6对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1视图方向的前后左右上下的方向一致，图1为本发明装置的正视图，图1所示方向与本发明装置正视方向的前后左右上下方向一致。

请参阅图1-6，本发明提供的一种实施例：一种一体式内置分配结构板式换热器，包括上边板1和下边板4，所述上边板1和所述下边板4均为一体成型，且所述上边板1与所述下边板4大小形状完全相同，所述上边板1与所述下边板4之间安装设有热侧板片2和冷侧板片3，所述热侧板片2与所述冷侧板片3之间交叉放置，且为多组，所述热侧板片2左右两侧设有第一冷腔21，所述热侧板片2前后两侧设有第一热腔22，所述冷侧板片3左右两侧设有第二冷腔31，所述冷侧板片3前后两侧设有第二热腔32，上端的所述第一冷腔21和所述第二冷腔31左右两侧的弧度依次大于其下端的所述第一冷腔21和所述第二冷腔31，上端的所述第一热腔22和所述第二热腔32前后两侧的弧度依次大于其下端的所述第一热腔22和所述第二热腔32，从而使其上端的直径大于其下端的直径，进而使其呈圆锥形状，从而形成导流斜面，从而使流体流量的分配更均匀。

另外，在一个实施例中，所述第一冷腔21贯穿所述热侧板片2上下两端，从而使所述热侧板片2左右两端上下通透，后侧的所述第一热腔22位于所述热侧板片2的左端，前侧的所述第一热腔22位于所述热侧板片2的右端，所述第一热腔22贯穿所述热侧板片2上下两端，从而使所述热侧板片2前后两侧上下通透，且所述第一热腔22的直径小于所述第一冷腔21的直径。

另外，在一个实施例中，所述热侧板片2上设有热侧通道23，所述热侧通道23弯折排布在所述热侧板片2上，所述热侧通道23由多条凹槽组成，且所述凹槽的两端分别与前后两侧的第一热腔22连通，从而使后侧所述第一热腔22进入的物质能够通过凹槽进入到前侧所述第一热腔22内。

另外，在一个实施例中，所述热侧板片2上固定设有四个相同的第一安装槽24，所述热侧板片2下端固定设有四个相同的凸起。

另外，在一个实施例中，所述第二冷腔31贯穿所述热侧板片3上下两端，从而使所述冷侧板片3左右两端上下通透，后侧的所述第二热腔32位于所述热侧板片3的左端，前侧的所述第二热腔32位于所述冷侧板片3的右端，所述第二热腔32贯穿所述冷侧板片3上下两端，且所述第二热腔32与所述第一热腔22大小形状完全相同。

另外，在一个实施例中，所述冷侧板片3上设有冷侧通道33，所述冷侧通道33横向排布在所述冷侧板片3上，所述冷侧通道33由多条凹槽组成，且所述凹槽的两端分别与左右两侧的第二冷腔31连通，所述冷侧板片3上固定设有四个相同的第二安装槽34，所述冷侧板片3下端固定设有四个相同的凸起，且所述冷侧板片3下端的凸起能够与所述热侧板片2上的第一安装槽24进行卡合，从而使所述热侧板片2与所述热侧板片3能够叠放整齐。

另外，在一个实施例中，所述上边板1前后两侧设有第一通孔11，所述第一通孔11贯穿所述上边板1上下两端，且所述第一通孔11分别与所述第一热腔22之间连通，所述第一通孔11左侧设有第二通孔12，所述第一通孔11右侧设有第三通孔13，且所述第二通孔12的的直径小于所述第三通孔13的直径，所述第二通孔12与所述第三通孔13均与所述第一冷腔21之间连通。

另外，在一个实施例中，所述下边板4为实心结构，从而能够对所述热侧板片2或者所述冷侧板片3进行遮挡。

一种一体式内置分配结构板式换热器的加工工艺，包括以下步骤：

步骤一：通过机加工的方式对上边板1、热侧板片2、热侧板片3、下边板4的轮廓进行加工；

步骤二：在上边板1上进行打孔处理；

步骤三：对每个热侧板片2和冷侧板片3上的腔体进行机加工，使腔体的弧度依次减小；

步骤四：对热侧板片2和冷侧板片3进行依次的叠加，使热侧板片2和冷侧板片3错落放置，且弧度大的在上端，使其形成导流斜面；

步骤五：对叠加后的整体进行钎焊或扩散焊接。

以上所述，仅为发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在发明的保护范围之内。因此，发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。