下面結合附圖,對本發明進行詳細說明:
[0036]圖1為本發明一種優選方案中板片的結構示意圖。從圖1中可知,該板片呈長方形,主要由基體7和通過化學蝕刻在基體7上加工出的換熱流道8組成,其中,換熱流道8由分流流道I,匯流流道2和曲折流道3組成。分流流道I的矢量方向與板片的短邊向平行。分流流道I的一端為介質的進口,與介質容器或容器管道連接,便于引導并分流介質向曲折流道3流動,分流流道I的另一端與曲折流道3連通。曲折流道3連通分流流道I和匯流流道2,匯流流道2不與曲折流道3連通的一端設有介質出口,便于接觸流出流道。整個板片共有17族換熱流道8。其中,每族換熱流道8由3條分流流道1,3條匯流流道2和6條曲折流道3組成。每2條曲折流道連接在I條分流流道I和I條匯流流道2上。相鄰的兩族換熱流道8之間設有孤島結構6,可作為擴散焊和釬焊的焊點,加強板片的連接強度。
[0037]本實施例所制備的板片采用鈦合金制成,厚度為4.0mm,表面粗糙度為1.6 μπι,平面度小于10 μ m0分流流道I和匯流流道2為直流流道,不同族的分流流道I和匯流流道2相互平行。曲折流道3是由若干條等邊結構組成,相鄰兩邊的夾角為120°,單個等邊結構的跨度為20mm,等邊結構所形成的夾角為尖角。
[0038]圖2為圖1中一個分流流道與曲折流道連接部位結構的局部放大圖。從圖2中可知,曲折流道3相鄰的等邊結構夾角為尖角。同時,曲折流道3的單個等邊結構的跨度與所在族的換熱流道8中所有分流流道I和匯流流道2的族間距相同。此外,在曲折流道3與分流流道I的連接設有延伸流道5,不同的延伸流道5的長度不同,但各個延伸流道5彼此平行。同時,延伸流道5的矢量方向與曲折流道3末端的方向相同。
[0039]圖3是圖2所示結構的一種替換形式。從圖3中可以看出,曲折流道3中相鄰的等邊結構連接處為圓角結構,其中,圓角的半徑小于單個等邊結構跨度的30%。在相鄰的曲折流道3中,圓角拐角處的間距為1.2mm,平行流道的間距為1.0mm,中間部位漸變過渡。由于曲折流道3的拐角處是侵蝕最嚴重的部位,增加拐角處的間距可以強化這一易損部位,提供板片的侵蝕余量,延長板片的使用壽命。圖4為板片的分流流道出口部位的截面結構示意圖。從圖4可以看出,基體7的一面蝕刻有流道,另一面為平面。其中,換熱流道8的截面深度為基體7的75%,水力學直徑為3.0_。
[0040]圖5為本發明所提供的一種板片疊壓過程中的結構示意圖。板片在使用過程中可以通過擴散焊或釬焊的方式將各個板片連接成一體。從圖5中可以看到,該板片上只有一族換熱流道8,一共5層板片,這5層板片疊壓成一體。每一層的板片上換熱流道8的走向一致。在板片的連接過程中,可以采用每層板片直接相連的方式,如一層板片的平面連接到另一層板片帶有流道的一面,從而在兩層板片之間封閉的流道。其中,分流流道I的開口端為介質進口 9,介質可從此進口進入到換熱板片中。匯流流道2的開口端為介質的出口 10,介質由該口流出板片。
[0041]板片上換熱流道8的數量可以根據實際需要進行確定。需要換熱面積較大時,換熱流道8的蝕刻數量多,當需要換熱面積小時,蝕刻的換熱流道的數量則按實際需要調低。
[0042]雖然本發明已以較佳的實施例公開如上,但其并非用以限定本發明,任何熟悉此技術的人,在不脫離本發明的精神和范圍內,都可以做各種改動和修飾,因此本發明的保護范圍應該以權利要求書所界定的為準。
【主權項】
1.一種用于換熱器的板片,其特征在于,主要由基體(7)和通過化學蝕刻在基體(7)上加工出的換熱流道(8 )組成,其中,換熱流道(8 )由分流流道(I),匯流流道(2 )和曲折流道(3)組成,分流流道(I)的一端為介質的進口,另一端與曲折流道(3)連通,曲折流道(3)連通分流流道(I)和匯流流道(2 ),匯流流道(2 )不與曲折流道(3 )連通的一端設有介質出口,一條以上連通的分流流道(I),匯流流道(2 )和曲折流道(3 )形成一族換熱流道(8 );在曲折流道(3 )與分流流道(I)和匯流流道(2 )連接處設有延伸流道(5 ),延伸流道(5 )與曲折流道(3 )末端的矢量方向相同,與分流流道(I)或匯流流道(2 )的夾角為鈍角。2.權利要求1所述板片,其特征在于,所述換熱流道(8)全部位于基體(7)的一面;基體(7)的另一面為平面。3.權利要求1所述板片,其特征在于,所述一族換熱流道(8),可以由一條分流流道(I)和匯流流道(2)與多條曲折流道(3)組成。4.權利要求1所述板片,其特征在于,所述換熱流道(8),數量為兩族以上,并且相鄰的兩族換熱流道(8)的延伸流道(5)之間設有孤島結構(6)。5.權利要求1所述板片,其特征在于,所述分流流道(I),匯流流道(2)和曲折流道(3 )的截面為半圓形、圓弧形或橢圓形,且分流流道(1),匯流流道(2)和曲折流道(3)的截面面積相同。6.權利要求1所述板片,其特征在于,所述分流流道(I)和匯流流道(2)為直流流道,不同族的分流流道(I)和匯流流道(2)相互平行;所述曲折流道(3)是由若干條等邊結構組成,相鄰兩邊的夾角為110-130°,單個等邊結構的跨度為9-27mm,等邊結構所形成的夾角可以是尖角也可以是圓角,圓角的半徑不大于單個等邊結構跨度的30%。7.權利要求6所述板片,其特征在于,所述曲折流道(3)的單個等邊結構的跨度與所在族的分流流道(I)或匯流流道(2)的族間距相同;所述曲折流道(3)等邊結構為圓角時,在相鄰曲折流道(3)之間,圓角拐角處的間距為1.0-1.2mm,平行處的間距為1.0mm。8.權利要求1所述板片,其特征在于,所述延伸流道(5),不同的延伸流道(5 )長度不同但相互平行。9.權利要求1所述板片,其特征在于,所述基體(7)是金屬材料或非金屬材料,厚度為1.5-4.0mm,表面粗糙度為1.6-3.2 μ m,平面度小于10 μ m。10.權利要求9所述板片,其特征在于,基體(7)上的換熱流道(8)的截面深度為基體(7)的60-75%,水力學直徑為1.0-3.0mm0
【專利摘要】本發明公開了一種用于換熱器的板片,屬于換熱裝置技術領域。本發明所提供的板片主要由基體和通過化學蝕刻在基體上加工出的換熱流道組成。其中,換熱流道分為分流流道,匯流流道和曲折流道。分流流道通過曲折流道與匯流流道連通,分流流道的自由端為介質進口,匯流流道的自由端為介質出口。本發明的板片采用一對匯流流道和分流流道對應多條曲折流道的方式,增強了換熱器在進出口的換熱效能,解決了換熱器因流道水力半徑增大而引起的換熱效能下降的問題。
【IPC分類】F28F3/02
【公開號】CN105180705
【申請號】
【發明人】韓芳明, 劉俊秀, 肖波, 阮青文, 呂新哲
【申請人】航天海鷹(哈爾濱)鈦業有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年7月17日