[發明專利]一種燃油和燃氣加熱器用緊湊型原表面換熱器

有效

• 申請號: 201110216998.5
• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN102287906A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 姜勇;宋衛群
• 申請（專利權）人: 北京北機機電工業有限責任公司
• 主分類號: F24H1/12
• 分類號: F24H1/12;F24H9/00
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 張濤

技術領域

本發明屬于用于燃油和燃氣加熱器的原表面高效換熱技術領域，特別涉及一種燃油和燃氣加熱器用緊湊型原表面換熱器。

背景技術

發動機低溫輔助啟動設備(以下簡稱加熱器)是低溫條件下發動機快速冷啟動、車體內部供暖、擋風玻璃除霜及蓄電池保溫的重要輔助裝置，在國內外均有良好的應用前景。加熱器主要由換熱器、燃燒器和控制器組成，其中換熱器性能的好壞決定了發動機的低溫啟動的適應性及可靠性，換熱效果好的換熱器能夠大大縮短低溫啟動時間。現有技術中，比如公開號為CN101520232A、發明名稱為雙水腔燃油加熱器用熱交換器的中國專利申請，其公開了一種雙水腔燃油加熱器用熱交換器，在燃燒室外依次套有兩層水腔體，以實現燃燒室內火焰熱量與水腔體內的液體之間的熱交換，但這種熱交換形式屬于二次表面翅片式換熱模式，相對于原表面(一次表面換熱模式)換熱器，該雙水腔燃油加熱器用熱交換器仍存在熱傳遞過程中翅片與換熱基體結合面處熱阻過大的問題，將影響加熱器的換熱效率。因此，開發一種熱交換效率高、結構緊湊的換熱器成為傳熱技術研究的新熱點。

發明內容

針對現有技術中的換熱器的換熱效率低的問題，本發明提供一種換熱效率高的緊湊型原表面換熱器，由于該換熱器的換熱表面均為一次原表面，因此減少了傳熱熱阻，提高了換熱效率，解決低溫環境下車輛發動機預熱啟動時間過長的問題，提高車輛的環境適應性，實現車輛低溫環境下快速可靠啟動。

技術方案：

一種燃油和燃氣加熱器用緊湊型原表面換熱器，包括有換熱殼體和換熱芯體，所述換熱殼體包括有筒狀外殼體、筒狀前內殼體、筒狀后內殼體、前固定件和后固定件，其中前內殼體和后內殼體均位于所述外殼體的內部，所述前內殼體的前端和外殼體的前端均固定在前固定件上，所述后內殼體的后端和外殼體的后端均固定在后固定件上，與前內殼體對應的所述外殼體的前部的上側開設有液體出口，與后內殼體對應的所述外殼體的后部的下側開設有液體進口；所述換熱芯體包括有框架和固定在框架上的若干個沿左右方向排列的換熱單元，所述每個換熱單元所在的平面均垂直于左右方向，所述每個換熱單元內部包括有若干個沿上下方向貫通的液體流道，所述相鄰的換熱單元之間形成有沿前后貫通的氣體流道；所述框架的前端固定在所述前內殼體的后端，所述框架的后端固定在所述后內殼體的前端。

所述固定是指焊接方式，或所述前固定件為前法蘭盤，所述后固定件為后法蘭盤，所述前內殼體的前端和外殼體的前端分別固定在前法蘭盤的內側面和外側面上，所述后內殼體的后端和外殼體的后端分別固定在后法蘭盤的內側面和外側面上。

所述換熱單元由一對互為鏡像的換熱片焊接而成，所述換熱片包括波紋區域和位于波紋區域四周的平面區域，所述平面區域包括上、下、左、右平面區域，所述波紋區域包括被沖壓成型的若干個相同的長形凹槽，每個所述長形凹槽的長度方向沿上下方向且所述長形凹槽沿前后方向組成波紋，所述上、下平面區域位于所述波紋的波谷所在平面，所述前、后平面區域位于所述波紋的波峰所在的平面，互為鏡像放置的兩片換熱片的前、后平面區域彼此焊接分別形成前連接區域和后連接區域，且互為鏡像放置的兩片換熱片之間形成了若干個沿上下方向貫通的液體流道，其中所述波谷是指相鄰的長形凹槽之間的區域，所述波峰是指長形凹槽的槽底所在的平面。

所述相鄰的換熱單元之間的相鄰換熱片的上、下平面區域分別相焊接。

所述框架包括位于前端的前口字形框架和位于后端的后口字形框架，所述前口字形框架和后口字形框架所在的平面均垂直于前后方向，所述前口字形框架的上、下棱和后口字形框架的上、下棱上分別固定有用于固定所述換熱單元的前連接區域和后連接區域的固定連接片，所述固定連接片位于前口字形框架和后口字形框架之間。

所述固定連接片為板片結構，通過其前端固定在前口字形框架的上、下棱上的板片的后部上開設有與換熱單元數量相同的前凹部，通過其后端固定在后口字形框架的上、下棱上的板片的前部上開設有與換熱單元數量相同的與前凹部相對應的后凹部，所述前凹部的底部到對應的后凹部的底部之間的距離等于換熱單元的前后長度，所述換熱單元的前連接區域插入前凹部后焊接到前凹部上且所述換熱單元的后連接區域插入后凹部后焊接到后凹部上，同一固定連接片上的相鄰的前凹部的深度不同，相應地，同一固定連接片上的相鄰的后凹部的深度也不同；所述固定連接片的朝向換熱單元的一端還延伸出密封部，所述密封部為依換熱單元外形而形成的用于填充相鄰的換熱單元之間空隙的板片結構。