CN1877238A - 具有换热介质均分器的板式换热器 - Google Patents
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Abstract
具有换热介质均分器的板式换热器包括有：传热板片，前、后挡板和接管嘴，其特征在于：传热板片上流通被均分换热介质的角孔小于流通一般换热介质的角孔，利用流通被均分换热介质的角孔周边凹凸有序的内、外斜面和具有不同层位高度的密封平面，利用在内、外斜面上不同位置和角度的小孔，通过焊接或钎焊以及密封垫片的密封，使被均分的换热介质只能流入内斜面上的小孔并流入环形流道，再从外斜面上的小孔流出，从而达到在板式换热器内均匀分布换热介质的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种板式换热器，这种板式换热器经常被用于制冷循环中的蒸发器。
背景技术
在这类制冷循环系统中用于蒸发器的板式换热器通常是用联接在一起的传热板片组成的。这些传热板片上有波纹并均开有便于介质流通的角孔，当这些传热板片联接在一起时这些角孔将在板式换热器内形成换热介质的汇通流道。这些传热板片被焊接或钎焊在一起，但也可使用密封垫片作为传热板片之间的密封装置。
制冷循环蒸发器中的换热介质之一“冷媒介质”在流入板式换热器的汇通流道后并不会自动均匀的分配到各传热板片之间的层面中，因为这些介质一般为液体和少量已被蒸发成汽体的混合流，这一混合流在重力的作用下常常在汇通流道内被分离成液体界面和已蒸发的气体界面，它们在汇通流道中通常不会保持均匀的流体形态，于是导致冷媒介质在板式换热器的各蒸发换热层面中具有不均匀的蒸发现象，有一些换热层面中的冷媒介质较少，这些传热板片在换热过程中没有被充分且有效的利用，而另一些换热层面中的冷媒介质过多，在这些层面中的冷媒介质将蒸发不够充分，从而影响并降低了板式换热器的整体换热效率。
为了解决在板式换热器各换热层面中冷媒介质分配不均匀的问题，在中国专利资料中可以查阅到有2份解决此问题的专利，他们是：专利号93121143.3和专利号96198973.4。专利号为93121143.3的不足之处在于该专利技术成本较高并且该冷媒分配装置及插入式的冷媒介质均分管不易固定和组装。专利号为96198973.4的不足之处在于这种介质均分的结构要求角孔的口径较大，不能在角孔口径较小的板式换热器中使用，另外它的不足之处还体现在：由于在角孔内以及在均分冷媒介质的小短管周边有较大面积的平面，角孔通道内的各平面之间并没有相互支撑，这样的冷媒介质均分器尤其不能适于应用在类似铝材这种强度较低的材料经过焊接或钎焊制作的板式换热器中。
发明内容
本发明的目的是避免上述2份专利的缺点，提供一种便于制造和成本低廉的板式换热器换热介质均分器，以及用类似铝材这种强度较低的材料经过焊接或钎焊制作的板式换热器上可以使用的换热介质均分器，这样的换热介质均分器尤其可以被应用在板式换热器做制冷蒸发器时对冷媒介质的均匀分配。
本发明是这样实现的；具有换热介质均分器的板式换热器包括有：传热板片，前、后挡板和接管嘴，其特征在于：传热板片上流通被均分换热介质的角孔小于流通一般换热介质的角孔，在流通被均分换热介质的角孔口径外边有内斜面和外斜面，在内、外斜面上均开有用于均分换热介质的小孔，在角孔和内、外斜面之间的连接处分布有内平面、中间平面和外平面各密封平面，多个传热板片上的内、外斜面和各密封平面组成环形流道。
换热介质流入由各角孔组成的汇通流道时，由于该换热介质被角孔的内平面、内斜面和中间平面在焊接或钎焊后阻碍并改变了换热介质的流向，使该换热介质只能流入该内斜面上用于均分换热介质的小孔内并流入由内、外斜面和各密封平面组成的环形流道内，再从外斜面上的小孔流出，从而实现了换热介质被均匀分配的目的。
本发明有以下优点和积极效果：
1、当被均分的换热介质由内斜面上的均分小孔流入环形流道时，换热介质在这些环形流道内经受的压力相等，当该换热介质从外斜面的均分小孔中流出时，使得各传热板片各层面的换热介质得到均匀的分配并使得板式换热器可以充分有效的被利用。
2、在制造传热板片时可以很方便的在冲制角孔的同时一并冲制在内、外斜面预设位置上用于均匀分配换热介质的小孔，在液压波纹板片的同时可以很方便的一并液压出角孔周边的内、外斜面和各密封平面，在实现换热介质均匀分配的同时无需添加任何额外的零件。
3、各传热板片不论组装的板片数量有多少，均可以在板式换热器内形成对换热介质的均匀分配。
4、由于本发明的换热介质均分器是依靠内、外斜面上的小孔以及各密封平面和环形流道实现的，所以它可以适用于在制冷循环中各种冷媒介质在板式换热器内被均匀分配及被均匀蒸发的要求，同时也可以适于任何换热介质和液体在板式换热器内被均匀分配及被均匀蒸发的要求。
5、为了使换热介质更加均匀的分配，可以在流通被均分介质的角孔外设置一圈以上的环形流道并设置多层内、外斜面和多层密封平面，这些内、外斜面和密封平面可以是圆形的和多边形的，在这些多层内、外斜面上均开有可以均匀分配换热介质的小孔，这些小孔的形状和相对位置可以按实际要求设定和变化。
附图说明
图一、板式换热器角孔部位三视图，其中主视图是一幅剖视图，A-A是俯视图，B-B是侧视图。
图二、不同用途的角孔口径以及在内、外斜面上起均分作用的小孔形状及位置示意图。
图三、在内、外斜面上的起均分作用的小孔按不同角度和形状分布示意图。
图四、在一个角孔外具有不同形状的多层内、外斜面及各密封平面示意图。
具体实施方法
具有换热介质均分器的板式换热器包括有：传热板片4，前挡板2、后挡板5和接管嘴1，其特征在于：传热板片4上流通被均分换热介质的角孔7小于流通一般换热介质的角孔14，在流通被均分换热介质的角孔7口径外边有内斜面9、9a和外斜面11、11a，在内、外斜面9、9a、11、11a上均开有用于均分换热介质的小孔6、6a、6b、6c、6d、6e和3、3a、3b、3c、3d、3e、3f，在角孔7和内、外斜面9、9a、11、11a之间的连接处分布有内平面8、中间平面10、10a和外平面12、12a各密封平面，多个传热板片4上的内、外斜面9、9a、11、11a和各密封平面8、10、10a、12、12a组成环形流道13。
换热介质流入由各角孔7组成的汇通流道时，由于该换热介质被角孔7的内平面8、内斜面9、9a和中间平面10、10a在焊接或钎焊后阻碍并改变了换热介质的流向，使该换热介质只能流入该内斜面9、9a上用于均分换热介质的小孔6、6a、6b、6c、6d、6e内并流入由内、外斜面9、9a、11、11a和各密封平面8、10、10a、12、12a组成的环形流道13内，再从外斜面11、11a上的小孔3、3a、3b、3c、3d、3e、3f流出，从而实现了换热介质被均匀分配的目的。
为了便于制造和应用，内斜面9、9a和外斜面11、11a以及各密封平面8、10、10a、12、12a的形状可以是圆形、椭圆形和多边形的。
为了满足焊接或钎焊密封以及用密封垫片密封的要求，内平面8与外平面12、12a在同一平面上，中间平面10、10a与内平面8和外平面12、12a不在同一平面上。
内斜面9、9a上用于均分换热介质的小孔6、6a、6b、6c、6d、6e与外斜面11、11a上用于均分换热介质的小孔3、3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g总不在同一位置和方向上，它们之间总是相互错开的，以便在环形流道13内使换热介质形成流向并使换热介质通过各环形流道13达到质量、压力和流量均等的目的，同时所有这些小孔6、6a、6b、6c、6d、6e和3、3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g的相对位置及形状均可以按实际要求设定和变化。
图三形象的说明了换热介质流入由各角孔7组成的汇通流道时，由于小孔6d与角孔中心线的夹角15造成了该换热介质必须填满由各角孔7组成的汇通流道水平中心线以上才能流入小孔6d并流入环形流道13内，由于小孔3f与角孔中心线之间亦有一个夹角15，所以迫使流入各环形流道13内的换热介质也必须有些积存后才能从小孔3f中流出，这样即使组成该板式换热器的传热板片较多，也可以使流出小孔3f的冷媒介质具有比较均匀的质量、压力和流量。
由于内、外斜面9、9a、11、11a和各密封平面8、10、10a、12、12a的结构凹凸有序有利于加强角孔7各处的强度，所以这种换热介质均分结构尤其可以适于应用在类似铝材这种强度较低的材料经过焊接或钎焊制作的板式换热器中。
由于内、外斜面9、9a、11、11a上的小孔6、6a、6b、6c、6d、6e和3、3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g以及各密封平面8、10、10a、12、12a和环形流道13的存在，所以它尤其可以满足制冷蒸发冷媒介质在板式换热器内被均匀分配的要求。
Claims (5)
1、具有换热介质均分器的板式换热器包括有：传热板片4，前挡板2、后挡板5和接管嘴1，其特征在于：传热板片4上流通被均分换热介质的角孔7小于流通一般换热介质的角孔14，在流通被均分换热介质的角孔7口径外边有内斜面9、9a和外斜面11、11a，在内、外斜面9、9a、11、11a上均开有用于均分换热介质的小孔6、6a、6b、6c、6d、6e和3、3a、3b、3c、3d、3e、3f，在角孔7和内、外斜面9、9a、11、11a之间的连接处分布有内平面8、中间平面10、10a和外平面12、12a各密封平面，多个传热板片4上的内、外斜面9、9a、11、11a和各密封平面8、10、10a、12、12a组成环形流道13。
2、根据权利要求1所述的板式换热器其特征还在于：内斜面9、9a和外斜面11、11a以及各密封平面8、10、10a、12、12a的形状可以是圆形、椭圆形和多边形的。
3、根据权利要求1所述的板式换热器其特征还在于：内平面8与外平面12、12a在同一平面上，中间平面10、10a与内平面8和外平面12、12a不在同一平面上。
4、根据权利要求1所述的板式换热器其特征还在于：内斜面9、9a上用于均分换热介质的小孔6、6a、6b、6c、6d、6e与外斜面11、11a上用于均分换热介质的小孔3、3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g总不在同一位置和方向上，它们之间总是相互错开的，它们的位置和形状均可以按实际要求设定和变化。
5、根据权利要求1所述的板式换热器其特征还在于：小孔6d和3f与角孔中心线的夹角15可以按实际要求设定和变化。
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