[發(fā)明專利]一種基于3D打印的無支撐蜂窩式換熱單元及換熱器

在審

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• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112595145A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 張士亨;邵乙迪;王強;何剛文;熊孝經(jīng);畢云杰
• 申請（專利權(quán)）人: 季華實驗室
• 主分類號: F28D7/00
• 分類號: F28D7/00;F28F1/38;F28F9/013
• 代理公司: 佛山市海融科創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 44377
• 代理人: 陳志超;黃家豪

1.一種基于3D打印的無支撐蜂窩式換熱單元，用于換熱器以對溫度不同的第一流體和第二流體進行熱交換，其特征在于，包括外邊框（100）和設置在所述外邊框（100）內(nèi)的用于流通所述第一流體的管道結(jié)構(gòu)；

所述管道結(jié)構(gòu)設置有連通外部的第一流體進出口（260）；

所述管道結(jié)構(gòu)包括若干個子管道（210），任一所述子管道（210）的端部同時和與所述子管道（210）端部相鄰的另外兩個所述子管道（210）的端部連通，以形成在豎直平面上排列分布的蜂窩狀結(jié)構(gòu)；

所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)的孔格形成流通第二流體的第一通孔（220）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D打印的無支撐蜂窩式換熱單元，其特征在于，所述管道結(jié)構(gòu)中，位于上端和/或下端的豎直向的所述子管道（210）的任一端部與所述外邊框（100）連接，并且其側(cè)壁開口形成所述第一流體進出口（260）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D打印的無支撐蜂窩式換熱單元，其特征在于，所述管道結(jié)構(gòu)中，位于兩側(cè)的所述子管道（210）為半管結(jié)構(gòu)，所述半管結(jié)構(gòu)的截面與所述外邊框（100）連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D打印的無支撐蜂窩式換熱單元，其特征在于，所述管道結(jié)構(gòu)的上部、中部和下部均設有支撐板（230），所述支撐板（230）呈鋸齒狀結(jié)構(gòu)，所述鋸齒狀結(jié)構(gòu)與所述管道結(jié)構(gòu)的子管道（210）在水平方向上的延伸形狀相同，所述鋸齒狀結(jié)構(gòu)與相應的所述子管道（210）連接，并且兩端與所述外邊框（100）連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于3D打印的無支撐蜂窩式換熱單元，其特征在于，所述支撐板（230）的鋸齒狀結(jié)構(gòu)的任一側(cè)峰部（231）設有加強筋（240），所述加強筋（240）與相應的豎直向的所述子管道（210）連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于3D打印的無支撐蜂窩式換熱單元，其特征在于，所述加強筋（240）為三角形結(jié)構(gòu)，所述三角形結(jié)構(gòu)的任意兩條邊分別與所述支撐板（230）和所述子管道（210）連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于3D打印的無支撐蜂窩式換熱單元，其特征在于，上述設于所述管道結(jié)構(gòu)的上部和/或下部的所述支撐板（230）設有支撐件（250）， 所述支撐件（250）和所述加強筋（240）分別設于所述支撐板（230）的鋸齒狀結(jié)構(gòu)的兩側(cè)峰部（231），并且所述支撐件（250）位于所述支撐板（230）靠近所述外邊框（100）的一側(cè)，以與所述外邊框（100）連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于3D打印的無支撐蜂窩式換熱單元，其特征在于，所述支撐件（250）包括基部（251）和加強部（252），所述基部（251）為矩形體結(jié)構(gòu)，所述加強部（252）為倒梯形體結(jié)構(gòu)，所述基部（251）與所述支撐板（230）連接，所述加強部（252）的上底面與所述外邊框（100）連接，所述加強部（252）的下底面與所述基部（251）連接，所述上底面的面積大于所述下底面的面積。

9.一種換熱器，用于對溫度不同的第一流體和第二流體進行熱交換，其特征在于，包括殼體（300）和芯體，所述芯體包括第一芯體，所述第一芯體包括若干個如權(quán)利要求1~8任一所述的換熱單元；

所述殼體（300）設有第一入口（310）、第一出口（320）、第二入口（330）、第二出口（340）和換熱腔（500），所述第二流體依次流過所述第二入口（330）、所述換熱腔（500）、以及所述第二出口（340）；

所述若干個換熱單元在所述換熱腔（500）內(nèi)排列設置，并且排列設置方向與所述第二流體在所述換熱腔（500）內(nèi)的流動方向平行，若干個所述第一流體進出口（260）與所述第一入口（310）或第一出口（320）連接，所述第一流體依次流過所述第一入口（310）、若干個所述換熱單元和所述第一出口（320）。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的換熱器，其特征在于，所述殼體（300）為矩形體結(jié)構(gòu)。