[發(fā)明專利]一種間斷翅片結(jié)構(gòu)印刷電路板式換熱器芯體

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810085586.4
• 申請(qǐng)日: 2018-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN108180773A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張磊;李紅智;張一帆;楊玉;吳帥帥;高煒;姚明宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號(hào): F28D9/00
• 分類號(hào): F28D9/00;F28F3/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

本發(fā)明公開了一種間斷翅片結(jié)構(gòu)印刷電路板式換熱器芯體，包括自上到下依次分布的若干高溫介質(zhì)通道及若干低溫介質(zhì)通道，各低溫介質(zhì)通道內(nèi)及各高溫介質(zhì)通道內(nèi)均設(shè)置有若干行翅片，其中，同一行翅片中相鄰兩個(gè)翅片之間有間隙；各翅片為機(jī)翼型翅片或S型翅片，該換熱器芯體的傳熱面積密度小、各流道之間流動(dòng)分配均勻性好，并且流動(dòng)阻力損失小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于換熱裝置領(lǐng)域，涉及一種間斷翅片結(jié)構(gòu)印刷電路板式換熱器芯體。

背景技術(shù)

印刷電路板式換熱器(printed circuit heat exchanger,PCHE)是一種微通道板式換熱器，其傳熱芯體由緊密堆疊的多層金屬板片擴(kuò)散焊接而成。其蝕刻流體微通道的工序與制造印刷電路板的工序相近，故而得名。PCHE具有結(jié)構(gòu)緊湊、熱效率高、壓損可控、耐高溫高壓、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，在制冷空調(diào)、石油天然氣、核工業(yè)、化工工業(yè)、電力工業(yè)、艦船動(dòng)力裝備等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

目前常見的商用PCHE芯體均采用連續(xù)流道結(jié)構(gòu)(直通道、Z字形通道)，其特點(diǎn)是每個(gè)流股的流-固交界面連為一體、貫穿始終，眾多流股平行并聯(lián)。連續(xù)流道組成的平行流換熱器芯體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于加工，但其缺點(diǎn)在于：傳熱面積密度(單位體積換熱面積)??；各平行微通道之間流動(dòng)分配均勻性差；流動(dòng)阻力損失大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種間斷翅片結(jié)構(gòu)印刷電路板式換熱器芯體，該換熱器芯體的傳熱面積密度小、各流道之間流動(dòng)分配均勻性好，并且流動(dòng)阻力損失小。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的間斷翅片結(jié)構(gòu)印刷電路板式換熱器芯體包括自上到下依次分布的若干高溫介質(zhì)通道及若干低溫介質(zhì)通道，各低溫介質(zhì)通道內(nèi)及各高溫介質(zhì)通道內(nèi)均設(shè)置有若干行翅片，其中，同一行翅片中相鄰兩個(gè)翅片之間有間隙；

各翅片為機(jī)翼型翅片或S型翅片。

高溫介質(zhì)通道內(nèi)相鄰行翅片中的各翅片錯(cuò)列分布。

高溫介質(zhì)通道內(nèi)相鄰行翅片中的各翅片相對(duì)分布。

低溫介質(zhì)通道內(nèi)相鄰行翅片中的各翅片錯(cuò)列分布。

低溫介質(zhì)通道內(nèi)相鄰行翅片中的各翅片相對(duì)分布。

還包括若干自上到下依次分布的隔板，其中，相鄰隔板之間形成高溫介質(zhì)通道或低溫介質(zhì)通道。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明所述的間斷翅片結(jié)構(gòu)印刷電路板式換熱器芯體包括自上到下依次分布的若干高溫介質(zhì)通道及若干低溫介質(zhì)通道，其中，低溫介質(zhì)通道及高溫介質(zhì)通道內(nèi)均設(shè)置有間斷分布的若干翅片，相對(duì)于傳統(tǒng)連續(xù)流動(dòng)結(jié)構(gòu)，本發(fā)明中間斷分布的翅片的傳熱面積密度較大；與傳統(tǒng)連續(xù)流道結(jié)構(gòu)組成的平行換流器相比，本發(fā)明中間斷分布的翅片形成周期性橫向聯(lián)通的流道，流體的重復(fù)的流動(dòng)及分配，有效的流體提高流動(dòng)分配的均勻性，進(jìn)而提高換熱器的熱效率。另外，本發(fā)明中的翅片為機(jī)翼型翅片或S型翅片，能夠有效抑制流動(dòng)分離、消除回流及渦旋，提升流體流動(dòng)分配的均勻性，顯著降低流動(dòng)阻力損失，經(jīng)試驗(yàn)，本發(fā)明的流動(dòng)阻力損失僅為連續(xù)通道結(jié)構(gòu)的1/20～1/4。同時(shí)，工質(zhì)在流通過程中，通過間斷的翅片反復(fù)沖擊熱邊界層，以抑制熱邊界層的發(fā)展，減小熱邊界層的厚度，具有強(qiáng)化傳熱的作用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a為本發(fā)明中機(jī)翼型翅片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2b為本發(fā)明中S型翅片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3a為本發(fā)明中機(jī)翼型翅片排列的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3b為本發(fā)明中S型翅片排列的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4a為本發(fā)明中機(jī)翼型翅片順列布置示意圖；

圖4b為本發(fā)明中機(jī)翼型翅片錯(cuò)列布置示意圖；