换热芯体及换热器的制作方法

1.本发明涉及热交换技术领域，具体而言，涉及一种换热芯体及换热器。


背景技术：

2.叠片式换热器通常是由板片和翅片组成。在相邻两板片间放置翅片后形成为流体通道。多个板片根据实际需要以不同方式叠置起来，钎焊成为一个整体并形成芯体。将芯体和对应接管、法兰、安装板等零件装配在一起，就组成了叠片式换热器。
3.随着对换热效率的要求越来越高，现有的叠片式换热器在不增加外形体积的前提下越来越难以满足其要求。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种换热芯体及换热器，以在不增加外形体积的前提下提高换热效率。
5.为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
6.一种换热芯体，包括从上至下依次连接的多个芯片单元；
7.每个所述芯片单元包括从上至下依次连接的第一板片和第二板片；
8.所述第一板片和所述第二板片均设置有至少两个第一介质通孔和至少两个第二介质通孔；沿所述芯片单元的长度方向，所有所述第一介质通孔设置在所述芯片单元的第一端，所有所述第二介质通孔设置在所述芯片单元的第二端；
9.相邻的所述第一板片与所述第二板片之间设置有散热通道；每个所述芯片单元内部的散热通道通过所述第一介质通孔连通，并形成第一介质通道；相邻两个所述芯片单元之间的散热通道通过所述第二介质通孔连通，并形成第二介质通道；
10.所述第一板片和/或所述第二板片设置有止挡结构；沿所述芯片单元的宽度方向，作为入口的所述第一介质通孔与作为出口的所述第一介质通孔分别设置在所述止挡结构的两侧，作为入口的所述第二介质通孔与作为出口的所述第二介质通孔分别设置在所述止挡结构的两侧；
11.在所述第一介质通道内，所述止挡结构与所述芯片单元的第一端的端部连接，所述止挡结构与所述芯片单元的第二端的端部间隔设置；
12.在所述第二介质通道内，所述止挡结构与所述芯片单元的第二端的端部连接，所述止挡结构与所述芯片单元的第一端的端部间隔设置。
13.在上述任一技术方案中，可选地，所述第一板片设置有第一板止挡凹筋和第一板止挡凸筋；所述第一板止挡凹筋与所述第一板片的第一端的端部密封连接，所述第一板止挡凹筋与所述第一板片的第二端的端部间隔设置；所述第一板止挡凸筋与所述第一板片的第二端的端部密封连接，所述第一板止挡凸筋与所述第一板片的第一端的端部间隔设置；
14.所述第二板片设置有与所述第一板止挡凹筋相对应的第二板止挡凸筋和与所述第一板止挡凸筋相对应的第二板止挡凹筋；
15.所述第一板止挡凸筋与相邻的所述第二板止挡凹筋密封连接，所述第一板止挡凹筋与相邻的所述第二板止挡凸筋密封连接；
16.所述第一板止挡凸筋、所述第一板止挡凹筋、所述第二板止挡凸筋和所述第二板止挡凹筋形成所述止挡结构。
17.在上述任一技术方案中，可选地，所述第一板止挡凹筋和所述第一板止挡凸筋由所述第一板片冲压形成；
18.所述第二板止挡凸筋和所述第二板止挡凹筋由所述第二板片冲压形成。
19.在上述任一技术方案中，可选地，所述第一介质通道内设置有换热翅片或者换热凸点；
20.所述第二介质通道内设置有换热翅片或者换热凸点；
21.所述换热凸点为多个凸点按照一定规则分布在介质通道内。
22.在上述任一技术方案中，可选地，所述第二介质通道内的换热翅片或者换热凸点的厚度，不小于所述第一介质通道内的换热翅片或者换热凸点的厚度。
23.在上述任一技术方案中，可选地，所述第一板片包括设置有所述第二介质通孔的平台/凹台，还设置有所述第一介质通孔的凸台；
24.所述第二板片包括设置有所述第二介质通孔的凸台和设置有所述第一介质通孔的凹台；
25.所述第一板片的平台/凹台与所述第二板片的相对应的凸台密封连接，所述第一板片的凸台与所述第二板片的相对应的凹台密封连接，以使所述第一介质通道与所述第二介质通道从上至下依次间隔设置。
26.在上述任一技术方案中，可选地，所述第一板片和所述第二板片均包括基板和设置在所述基板四周的翻边，且所述翻边朝所述基板的下方延伸；多个所述芯片单元的所述第一板片和所述第二板片的翻边从上至下依次连接；所述翻边与相邻两个所述基板形成所述散热通道；
27.所述基板的第一端设置有所述第一介质通孔，所述基板的第二端设置有所述第二介质通孔。
28.在上述任一技术方案中，可选地，作为入口的所述第一介质通孔与作为入口的所述第二介质通孔，位于所述止挡结构的同一侧。
29.在上述任一技术方案中，可选地，所述第一板片和/或所述第二板片设置有装配定位结构。
30.一种换热器，包括换热芯体。
31.本发明的有益效果主要在于：
32.本发明提供的换热芯体及换热器，通过第一板片和/或第二板片设置的止挡结构，以使换热芯体内部形成u字形或者类似u字形的介质流动回路，加长了介质在换热芯体内部的流动流道，从而在基本不增加换热芯体的外形体积的前提下有效提高了换热效率。
33.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
35.图1为本发明实施例提供的换热芯体的爆炸图；
36.图2为本发明实施例提供的换热芯体的第一种结构示意图；
37.图3为图2所示的换热芯体的主视图；
38.图4为图3所示的换热芯体的左视图；
39.图5为图4所示的换热芯体的a
‑
a向剖视图；
40.图6为图3所示的换热芯体的俯视图；
41.图7为图6所示的换热芯体的b
‑
b向剖视图；
42.图8为图6所示的换热芯体的c
‑
c向剖视图；
43.图9
‑
1为图2所示的换热芯体的第二板片的第二介质的流向示意图；
44.图9
‑
2为图2所示的换热芯体的第一板片的第一介质的流向示意图；
45.图10
‑
1为本发明实施例提供的换热芯体的第二种结构示意图；
46.图10
‑
2为图10
‑
1所示的换热芯体的第二板片的第二介质的流向示意图；
47.图10
‑
3为图10
‑
1所示的换热芯体的第一板片的第一介质的流向示意图；
48.图11
‑
1为本发明实施例提供的换热芯体的第三种结构示意图；
49.图11
‑
2为图11
‑
1所示的换热芯体的第二板片的第二介质的流向示意图；
50.图11
‑
3为图11
‑
1所示的换热芯体的第一板片的第一介质的流向示意图；
51.图12为本发明实施例提供的换热翅片的结构示意图。
52.图标：100
‑
芯片单元；110
‑
第一板片；120
‑
第二板片；130
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第一介质通孔；140
‑
第二介质通孔；150
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第一介质通道；160
‑
第二介质通道；170
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止挡结构；171
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第一板止挡凹筋；172
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第一板止挡凸筋；173
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第二板止挡凸筋；174
‑
第二板止挡凹筋；200
‑
换热翅片；300
‑
换热凸点；400
‑
装配定位结构。
具体实施方式
53.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以采用各种不同的配置来布置和设计。
54.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
55.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
56.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、
“
水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
57.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
58.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
59.下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
60.实施例
61.本实施例提供一种换热芯体及换热器；请参照图1至图12，图1为本实施例提供的换热芯体的爆炸图；图2、图10
‑
1和图11
‑
1为本发明实施例提供的换热芯体的三种结构示意图；其中，图3为图2所示的换热芯体的主视图，图4为图3所示的换热芯体的左视图，图5为图4所示的换热芯体的a
‑
a向剖视图；图6为图3所示的换热芯体的俯视图，图7为图6所示的换热芯体的b
‑
b向剖视图，图8为图6所示的换热芯体的c
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c向剖视图；图12为本实施例提供的换热翅片的结构示意图。为了更加清楚的了解本实施例，图9
‑
1为图2所示的换热芯体的第二板片的第二介质的流向示意图，图9
‑
2为图2所示的换热芯体的第一板片的第一介质的流向示意图，
62.图10
‑
2为图10
‑
1所示的换热芯体的第二板片的第二介质的流向示意图，
63.图10
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3为图10
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1所示的换热芯体的第一板片的第一介质的流向示意图，
64.图11
‑
2为图11
‑
1所示的换热芯体的第二板片的第二介质的流向示意图，
65.图11
‑
3为图11
‑
1所示的换热芯体的第一板片的第一介质的流向示意图。
66.其中，图5、图7和图8仅显示两个换热翅片，另一个换热翅片未显示(分别是图5的顶部、图7的最左侧和图8的最后侧)。
67.参见图1至图12所示，本实施例提供的换热芯体，属于叠片式换热器，用于两种介质的热交换，可用于车辆、轮船等设备。该换热芯体，包括从上至下依次连接的多个芯片单元100。本实施例中所述的上与下是相对而言，并非物理所指的绝对上下。
68.每个芯片单元100包括从上至下依次连接的第一板片110和第二板片120；也就是说第一板片110和第二板片120依次交替连接，形成换热芯体。
69.第一板片110和第二板片120均设置有至少两个第一介质通孔130和至少两个第二介质通孔140。可选地，第一介质通孔130的数量为两个，其中一个作为入口，另一个作为出口。可选地，第二介质通孔140的数量为两个，其中一个作为入口，另一个作为出口。
70.沿芯片单元100的长度方向，芯片单元100包括相对应的第一端和第二端；所有第
一介质通孔130设置在芯片单元100的第一端，所有第二介质通孔140设置在芯片单元100的第二端；反之亦然。
71.相邻的第一板片110与第二板片120之间设置有散热通道；每个芯片单元100内部的散热通道通过第一介质通孔130连通，并形成第一介质通道150；相邻两个芯片单元100之间的散热通道通过第二介质通孔140连通，并形成第二介质通道160。
72.第一板片110和/或第二板片120设置有止挡结构170；也即，第一板片110设置有止挡结构170，或者第二板片120设置有止挡结构170，或者第一板片110和第二板片120设置有止挡结构170。
73.沿芯片单元100的宽度方向，作为入口的第一介质通孔130与作为出口的第一介质通孔130分别设置在止挡结构170的两侧，作为入口的第二介质通孔140与作为出口的第二介质通孔140分别设置在止挡结构170的两侧；也即通过作为入口的第一介质通孔130和作为出口的第一介质通孔130分别设置在止挡结构170的两侧，以使第一介质的流动回路呈u字形；通过作为入口的第二介质通孔140与作为出口的第二介质通孔140分别设置在止挡结构170的两侧，以使第二介质的流动回路呈u字形。
74.在第一介质通道150内，沿芯片单元100的长度方向，止挡结构170与芯片单元100的第一端的端部连接，以使作为入口的第一介质通孔130内的第一介质沿芯片单元100的宽度方向不能流动至作为出口的第一介质通孔130内；止挡结构170与芯片单元100的第二端的端部间隔设置，以使作为入口的第一介质通孔130内的第一介质沿芯片单元100的长度方向流动，流经芯片单元100的第二端的间隔，再在沿芯片单元100的长度反方向流动至作为出口的第一介质通孔130；
75.在第二介质通道160内，沿芯片单元100的长度方向，止挡结构170与芯片单元100的第二端的端部连接，以使作为入口的第二介质通孔140内的第二介质沿芯片单元100的宽度方向不能流动至作为出口的第二介质通孔140内；止挡结构170与芯片单元100的第一端的端部间隔设置，以使作为入口的第二介质通孔140内的第二介质沿芯片单元100的长度方向流动，流经芯片单元100的第一端的间隔，再在沿芯片单元100的长度反方向流动至作为出口的第二介质通孔140。
76.本实施例中所述换热芯体，通过第一板片110和/或第二板片120设置的止挡结构170，以使换热芯体内部形成u字形或者类似u字形的介质流动回路，加长了介质在换热芯体内部的流动流道，从而在基本不增加换热芯体的外形体积的前提下有效提高了换热效率。
77.本实施例所述的换热芯体，其结构紧凑，在基本不改变外形体积的前提下，通过止挡结构170以使换热芯体内部形成u字形或者类似u字形的介质流动回路，可有效减少换热芯体内部流动死区的面积，有效提高了换热芯体内部的换热面积，进而提高了换热效率。
78.本实施例的可选方案中，止挡结构170为止挡筋、止挡片或者止挡块，或者其他结构；第一板片110和第二板片120分别与止挡结构170固定连接。
79.可选地，参见图1至图8所示，第一板片110设置有第一板止挡凹筋171和第一板止挡凸筋172；第一板止挡凹筋171与第一板片110的第一端的端部密封连接，第一板止挡凹筋171与第一板片110的第二端的端部间隔设置；第一板止挡凸筋172与第一板片110的第二端的端部密封连接，第一板止挡凸筋172与第一板片110的第一端的端部间隔设置。
80.第二板片120设置有与第一板止挡凹筋171相对应的第二板止挡凸筋173和与第一
板止挡凸筋172相对应的第二板止挡凹筋174。也即第二板止挡凸筋173与第二板片120的第一端的端部密封连接，第二板止挡凸筋173与第二板片120的第二端的端部间隔设置；第二板止挡凹筋174与第二板片120的第二端的端部密封连接，第二板止挡凹筋174与第二板片120的第一端的端部间隔设置。
81.第一板止挡凸筋172与相邻的第二板止挡凹筋174密封连接，第一板止挡凹筋171与相邻的第二板止挡凸筋173密封连接；如图3所示。
82.第一板止挡凸筋172、第一板止挡凹筋171、第二板止挡凸筋173和第二板止挡凹筋174形成止挡结构170。通过第一板止挡凸筋172、第一板止挡凹筋171、第二板止挡凸筋173和第二板止挡凹筋174，以便于止挡结构170的生产加工。
83.本实施例的可选方案中，第一板止挡凹筋171和第一板止挡凸筋172由第一板片110冲压形成；以降低第一板片110的生产成本，进而降低换热芯体的生产成本。
84.本实施例的可选方案中，第二板止挡凸筋173和第二板止挡凹筋174由第二板片120冲压形成；以降低第二板片120的生产成本，进而降低换热芯体的生产成本。
85.本实施例的可选方案中，第一介质通道150内设置有换热翅片200或者换热凸点300。
86.可选地，第二介质通道160内设置有换热翅片200或者换热凸点300。换热凸点300为多个凸点按照一定规则分布在介质通道内。
87.如图1至图8，第一介质通道150和第二介质通道160内均设置有换热翅片200。图12为换热翅片200的结构示意图。
88.如图10
‑
1至10
‑
3，一个介质通道设置有换热翅片200，另一个介质通道设置有换热凸点300。
89.如图11
‑
1至11
‑
3，第一介质通道150和第二介质通道160内均设置有换热凸点300。
90.本领域技术人员还可以在第一介质通道150和第二介质通道160内设置其他导流结构。
91.本实施例中，可以根据实际情况调整第一介质通道150和第二介质通道160的厚度。参见图1至图8所示，本实施例的可选方案中，第二介质通道160内的换热翅片200或者换热凸点300的厚度，不小于第一介质通道150内的换热翅片200或者换热凸点300的厚度。
92.可选地，第二介质通道160内的换热翅片200或者换热凸点300的厚度，等于第一介质通道150内的换热翅片200或者换热凸点300的厚度。
93.可选地，第二介质通道160内的换热翅片200或者换热凸点300的厚度，大于第一介质通道150内的换热翅片200或者换热凸点300的厚度。
94.参见图1至图8所示，本实施例的可选方案中，第一板片110包括设置有第二介质通孔140的平台/凹台，还设置有第一介质通孔130的凸台(图中未标注)；
95.第二板片120包括设置有第二介质通孔140的凸台和设置有第一介质通孔130的凹台；
96.第一板片110的平台/凹台与第二板片120的相对应的凸台密封连接，第一板片110的凸台与第二板片120的相对应的凹台密封连接，以使第一介质通道150与第二介质通道160从上至下依次间隔设置。通过平台/凹台和凸台，以简化换热芯体的结构，以使换热芯体的结构更加紧凑。
97.可选地，凹台和凸台为冲压形成，以简化第一板片110或者第二板片120的生产加工工艺。
98.参见图1至图8所示，本实施例的可选方案中，第一板片110和第二板片120均包括基板(图中未标注)和设置在基板四周的翻边(图中未标注)，且翻边朝基板的下方延伸；多个芯片单元100的第一板片110和第二板片120的翻边从上至下依次连接；翻边与相邻两个基板形成散热通道。
99.基板的第一端设置有第一介质通孔130，基板的第二端设置有第二介质通孔140。通过第一板片110和第二板片120采用基板和翻边的结构，以便于换热芯体的生产加工，以使换热芯体的结构更加紧凑。
100.本实施例的可选方案中，第一介质与第二介质的流动方向可以相同，也可以相反。可选地，作为入口的第一介质通孔130与作为入口的第二介质通孔140，位于止挡结构170的同一侧，以使第一介质的流动方向与第二介质的流动方向相反，如图9
‑
1、图9
‑
2、图10
‑
2、图10
‑
3、图11
‑
2和图11
‑
3所示。
101.参见图1所示，本实施例的可选方案中，第一板片110和/或第二板片120设置有装配定位结构400；也即，第一板片110设置有装配定位结构400，或者第二板片120设置有装配定位结构400，或者第一板片110和第二板片120均设置有装配定位结构400。通过装配定位结构400，以便于换热芯体的装配。其中，装配定位结构400可以为定位柱、定位缺口或者其他定位结构。
102.本实施例还提供一种换热器包括上述换热芯体，例如换热器还包括与换热芯体对应的接管、法兰和安装板等结构。该换热器，通过换热芯体的第一板片110和/或第二板片120设置的止挡结构170，以使换热芯体内部形成u字形或者类似u字形的介质流动回路，加长了介质在换热芯体内部的流动流道，从而在基本不增加换热芯体的外形体积的前提下有效提高了换热效率。
103.本实施例提供的换热器，包括上述的换热芯体，上述所公开的换热芯体的技术特征也适用于该换热器，上述已公开的换热芯体的技术特征不再重复描述。本实施例中所述换热器具有上述换热芯体的优点，上述所公开的所述换热芯体的优点在此不再重复描述。
104.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。