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一种焊接密封换热器

2021-03-07 03:17:48

一种焊接密封换热器

  技术领域

  本实用新型涉及小家电技术领域,特别是一种焊接密封换热器。

  背景技术

  换热器的工作原理是利用不同温度的流体之间热传递,热量由温度较高的流体传递至温度较低的流体,使得流体温度达到设定温度,不仅大大节省能源,而且整个过程更加清洁和卫生。传统的换热器主要包括箱体和设于箱体内的盘管,上述两种不同温度的流体在盘管内外流动进行热交换,但盘管的弯曲幅度大且弯折数量多,加工不便;同时,弯折的盘管占用空间大,换热器的热交换率低,故传统的换热器不易应用于小型化和便携化程度更高的家用电器中。因此,推出一种小型化且热交换率高的换热器已经成为发展趋势。

  实用新型内容

  本实用新型所要达到的目的就是提供一种焊接密封换热器,不仅换热效率高,而且焊接密封的效果好,防止流通腔内的液体从导热板的边缘漏出。

  为了达到上述目的,本实用新型采用如下技术方案:一种焊接密封换热器,包括多个层层叠放的导热板,导热板设有贯穿导热板的流通孔,相邻导热板之间设有供液体流动的流通腔,相邻流通腔内的液体通过导热板进行热交换,所述导热板的外边缘设有环形焊接边,流通腔位于环形焊接边的内圈侧,相邻导热板通过环形焊接边焊接为一体并实现流通腔的密封。

  进一步的,所述导热板的边缘设有向导热板的正面或背面一侧翻折的环形翻边,环形焊接边由环形翻边形成,各个导热板的环形翻边依次层层套设,相邻导热板通过环形翻边的侧面焊接。

  进一步的,所述导热板的正面设有加快热交换速度的扰流凸筋,扰流凸筋位于导热板正面一侧的流通腔内。

  进一步的,所述导热板在扰流凸筋的背面设有扰流凹槽,位于同一流通腔内的扰流凸筋和扰流凹槽在导热板纵向截面上的投影交织成网状。

  进一步的,所述相邻两个导热板之间设有钎焊板,导热板的正面上的扰流凸筋通过钎焊板热熔焊接于相邻导热板的背面,相邻两个导热板的环形焊接边通过钎焊板热熔焊接。

  进一步的,所述流通孔设有多个且一部分为隔断孔、另一部分为连通孔,隔断孔与导热板正面一侧的流通腔隔断而与导热板背面一侧的流通腔连通,连通孔与导热板正面一侧的流通腔连通而与导热板背面一侧的流通腔隔断,隔断孔与相邻导热板的连通孔连通,连通孔与相邻导热板的隔断孔连通。

  进一步的,所述导热板的正面设有正面凹槽,连通孔穿过正面凹槽的槽底壁,所述导热板的背面在隔断孔处设有背面凹槽,隔断孔穿过背面凹槽的槽底壁,正面凹槽与相邻导热板的背面凹槽拼接形成与相邻两个导热板之间的流通腔连通的开口流道,连通孔通过开口流道与相邻导热板的隔断孔连通;

  和/或者,所述导热板的正面设有正面凸台,隔断孔穿过正面凸台的凸台面上,导热板的背面在连通孔处设有背面凸台,连通孔穿过背面凸台的凸台面上,正面凸台的凸台面与相邻导热板的背面凸台的凸台面焊接,将隔断孔和相邻导热板上的连通孔连通并与相邻两个导热板之间的流通腔隔断。

  进一步的,所述导热板为长方形板,连通孔设有两个且分别为进水连通孔和出水连通孔,隔断孔设有两个且分别为进水隔断孔和出水隔断孔,两个连通孔和两个隔断孔分别设于导热板的四个直角上,进水连通孔和出水连通孔靠近导热板的同一长边或同一对角线。

  进一步的,所述导热板的背面在连通孔的外侧设有环形的连通孔定位翻边,连通孔定位翻边伸入相邻导热板的隔断孔内;或者,所述导热板的正面在隔断孔的外侧设有环形的隔断孔定位翻边,隔断孔定位翻边伸入相邻导热板的连通孔内。

  进一步的,所述多个层层叠放的导热板中包括正面外露的上封导热板,上封导热板的流通孔设有多个,并且一部分为换热器的进水口、另一部分为换热器的出水口;和/或,所述多个层层叠放的导热板中包括背面外露的下封导热板,下封导热板上的流通孔封闭。

  采用上述技术方案后,本实用新型具有如下优点:

  1、一方面,导热板层层叠放减小了导热板的占用空间,利于换热器的小型化和便携化,而且增加了液体在换热器内的流动路径和时间,两种温度的液体之间热交换进行地更加充分,保证了换热器的热交换效果;同时,流通腔位于相邻导热板之间,单位体积的液体与导热板的接触面积大,换热效率高,导热板两侧的流通腔内具有不同温度的液体,从而位于同一流通腔内的液体可以同时与相邻两侧流通腔内的液体进行热交换,进一步提高了热交换率。另一方面,相邻导热板通过环形焊接边焊接为一体,避免相邻导热板之间另设复杂的连接结构,降低了换热器的加工难度,相邻导热板之间连接也更加紧密和可靠,保证相邻导热板的连接处可承受液体冲击;同时,焊剂热熔后填充于相邻导热板的环形焊接边之间的缝隙,从而无论环形焊接边之间的缝隙大小,焊剂溶液均可填充,不仅降低了相邻导热板在环形焊接边处的配合精度要求,利于导热板的加工成型,而且焊剂热熔后在毛细效应的作用下优先填充不可见的细小缝隙,保证了环形焊接边处的密封效果,防止流通腔内的液体从导热板的边缘漏出。

  2、导热板的边缘翻折形成环形翻边,提高了导热板边缘的强度;同时,环形焊接边由环形翻边形成,那么在保证导热板具有足够大的换热面积的条件下,减小了导热板的长度和宽度,利于换热器的小型化和便携化;另外,环形翻边依次层层套设可以限制导热板的移动,方便相邻导热板的环形焊接边焊接,也避免焊剂热熔流动引发相邻导热板发生相对移动。

  3、扰流凸筋阻碍流通腔内液体的流动,减缓水流的速度,延长单位体积的液体与导热板的接触时间,扰流凸筋也增加了导热板正面的表面积,增加了流通腔内的液体与导热板的正面的接触面积,加快液体与导热板正面的热传递;同时,扰流凸筋促进液体向导热板的宽度方向上分散,液体在流通腔内流动更加均匀,提高了两种温度的液体的热交换效率。

  4、扰流凹槽增加了流通腔内液体与相邻导热板背面的接触面积,加快了液体与相邻导热板背面的热传递;同时,流通腔内流动的液体同时受到扰流凸筋和扰流凹槽的扰动,其对水流的扰动效果更好,扰流凸筋和扰流凹槽在导热板的纵向截面上的投影交织成网状,从而经过扰流凸筋和扰流凹槽扰动的水流的方向不同,液体扰动更加均匀,其换热效果更好

  5、钎焊板热熔后产生的焊剂溶液多,焊接密封效更好,特别地,导热板的正面上的扰流凸筋与相邻导热板的背面之间的焊接位置多且复杂,两者通过钎焊板焊接,其不仅焊接方便,而且可以有效避免局部遗漏焊接,保证流通腔内液体都在扰流凸筋和扰流凹槽内穿梭,提高换热效率。

  附图说明

  下面结合附图对本实用新型作进一步说明:

  图1为本实施例一中焊接密封换热器的结构图;

  图2为本实施例一中焊接密封换热器的爆炸图;

  图3为图2中相邻三个导热板的放大图;

  图4为本实施例一中导热板的正面结构图;

  图5为本实施例一中导热板的背面结构图;

  图6为本实施例一中导热板与钎焊板爆炸图;

  图7为本实施例一中下封导热板的结构图;

  图8为本实施例二中导热板的正面结构图;

  图9为本实施例三中焊接密封换热器的爆炸图(一);

  图10为本实施例三中焊接密封换热器的爆炸图(二)。

  具体实施方式

  本实用新型中,导热板具有两个侧面,导热板的两个侧面中任意一个侧面均可以为导热板的正面,那么,导热板上另一个侧面为导热板的背面,但所有叠放的导热板的正面朝向相同,同样,所有叠放的导热板的背面朝向也相同。

  实施例一

  如图1至图4所示,本实施例提供一种焊接密封换热器,包括多个层层叠放的导热板3,导热板3设有贯穿导热板3的流通孔,相邻导热板3之间设有供液体流动的流通腔,相邻流通腔内的液体通过导热板3进行热交换,所述导热板3的外边缘设有环形焊接边30,流通腔位于环形焊接边30的内圈侧,相邻导热板3通过环形焊接边30焊接为一体并实现流通腔的密封。

  一方面,导热板3层层叠放减小了导热板3的占用空间,利于换热器的小型化和便携化,而且增加了液体在换热器内的流动路径和时间,两种温度的液体之间热交换进行地更加充分,保证了换热器的热交换效果;同时,流通腔位于相邻导热板3之间,单位体积的液体与导热板3的接触面积大,换热效率高,导热板3两侧的流通腔内具有不同温度的液体,从而位于同一流通腔内的液体可以同时与相邻两侧流通腔内的液体进行热交换,进一步提高了热交换率。另一方面,相邻导热板3通过环形焊接边30焊接为一体,避免相邻导热板3之间另设复杂的连接结构,降低了换热器的加工难度,相邻导热板3之间连接也更加紧密和可靠,保证相邻导热板3的连接处可承受液体冲击;同时,焊剂热熔后填充于相邻导热板3的环形焊接边30之间的缝隙,从而无论环形焊接边30之间的缝隙大小,焊剂溶液均可填充,不仅降低了相邻导热板3在环形焊接边30处的配合精度要求,利于导热板3的加工成型,而且焊剂热熔后在毛细效应的作用下优先填充不可见的细小缝隙,保证了环形焊接边30处的密封效果,防止流通腔内的液体从导热板3的边缘漏出。

  为减小导热板3的长度和宽度,保证换热器体积的小型化,所述导热板3的边缘设有向导热板3的背面一侧翻折的环形翻边35,环形焊接边30由环形翻边35形成,各个导热板3的环形翻边35依次层层套设,相邻导热板3通过环形翻边35的侧面焊接。导热板3的边缘翻折形成环形翻边35,提高了导热板3边缘的强度;同时,环形焊接边30由环形翻边35形成,那么在保证导热板3具有足够大的换热面积的条件下,减小了导热板3的长度和宽度,利于换热器的小型化和便携化;另外,环形翻边35依次层层套设可以限制导热板3的移动,方便相邻导热板3的环形焊接边30焊接,也避免焊剂热熔流动引发相邻导热板3发生相对移动。当然,环形翻边35也可以由导热板3的边缘向导热板3的正面一侧翻折形成。

  所述导热板3的正面设有加快热交换速度的扰流凸筋33,扰流凸筋33位于导热板3正面一侧的流通腔内。扰流凸筋33阻碍流通腔内液体的流动,减缓水流的速度,延长单位体积的液体与导热板3的接触时间,扰流凸筋33也增加了导热板3正面的表面积,增加了流通腔内的液体与导热板3的正面的接触面积,加快液体与导热板3正面的热传递;同时,扰流凸筋33促进液体向导热板3的宽度方向上分散,液体在流通腔内流动更加均匀,提高了两种温度的液体的热交换效率。

  结合图5,所述导热板3在扰流凸筋33的背面设有扰流凹槽34,位于同一流通腔内的扰流凸筋33和扰流凹槽34在导热板3纵向截面上的投影交织成网状。扰流凹槽34增加了流通腔内液体与相邻导热板3背面的接触面积,加快了液体与相邻导热板3背面的热传递;同时,流通腔内流动的液体同时受到扰流凸筋33和扰流凹槽34的扰动,其对水流的扰动效果更好,扰流凸筋33和扰流凹槽34在导热板3的纵向截面上的投影交织成网状,从而经过扰流凸筋33和扰流凹槽34扰动的水流的方向不同,液体扰动更加均匀,其换热效果更好。本实施例中,导热板3为导热性好的金属板,同一个导热板3上的扰流凸筋33和扰流凹槽34冲压一体成型。

  结合图6,所述相邻两个导热板3之间设有钎焊板4,导热板3的正面上的扰流凸筋33通过钎焊板4热熔焊接于相邻导热板3的背面,相邻两个导热板3的环形焊接边30通过钎焊板4热熔焊接。钎焊板4热熔后产生的焊剂溶液多,焊接密封效更好,特别地,导热板3的正面上的扰流凸筋33与相邻导热板3的背面之间的焊接位置多且复杂,两者通过钎焊板4焊接,其不仅焊接方便,而且可以有效避免局部遗漏焊接,保证流通腔内液体都在扰流凸筋33和扰流凹槽34内穿梭,提高换热效率。具体地,钎焊板4位于导热板3正面一侧并与该导热板3的结构形状相同,从而导热板3与钎焊板4层层交替套设,不仅限制钎焊板4移动,避免相邻导热板3的环形焊接边30焊接错位,而且焊剂热熔过程中相邻导热板3之间不易发生移动或错位。

  本实施例中,为实现两种温度的液体的流动,所述流通孔设有多个且一部分为隔断孔32、另一部分为连通孔31,隔断孔32与相邻导热板3的连通孔31连通,连通孔31与相邻导热板3的隔断孔32连通。从而液体可以穿过导热板3向下一层导热板3流动,保证两种温度的液体在不同导热板3两侧不断流动以进行热交换。

  同时,为实现相邻流通腔内液体为不同温度的液体,本实施例中,隔断孔32与导热板3正面一侧的流通腔隔断而与导热板3背面一侧的流通腔连通,连通孔31与导热板3正面一侧的流通腔连通而与导热板3背面一侧的流通腔隔断。连通孔31上游的液体一部分可以直接流向所述导热板3正面一侧的流通腔内进行热交换、另一部分通过连通孔31流向下一层导热板3的隔断孔32内;相反地,隔断孔32上游的液体通过阻挡,无法与导热板3正面一侧的流通腔连通,而是直接通过隔断孔32流向下一层导热板3的连通孔31和下一层导热板3正面一侧的流通腔内,从而两种温度的液体交替流通于相邻的流通腔内实现热交换。

  具体地,所述导热板3的正面可以设有正面凹槽3F,连通孔31穿过正面凹槽3F的槽底壁,所述导热板3的背面在隔断孔32处可以设有背面凹槽3e,隔断孔32穿过背面凹槽3e的槽底壁,正面凹槽3F与相邻导热板3的背面凹槽3e拼接形成与相邻两个导热板3之间的流通腔连通的开口流道,连通孔31通过开口流道与相邻导热板3的隔断孔32连通。换言之,导热板3上的连通孔31通过开口流道与该导热板3正面一侧的流通腔连通,对应地,导热板3的隔断孔32通过开口流道与该导热板3背面一侧的流通腔连通。可以理解地,正面凹槽3F与相邻导热板3的背面凹槽3e拼接形成的开口流道可以作为缓冲空间,方便从上一层导热板3上的隔断孔32流出的液体均匀地流向相邻两个导热板3之间的流通腔内,保证换热效率;同时,开口流道可以作为分流腔,保证上一层导热板3上的隔断孔32流出的液体中,一部分可以继续向本层导热板3的连通孔31流动、另一部分流入两个导热板3之间的流通腔内进行换热,在实现液体均匀换热的条件下,简化整个换热器的结构。

  同样地,所述导热板3的正面设有正面凸台3E,隔断孔32穿过正面凸台3E的凸台面上,导热板3的背面在连通孔31处设有背面凸台3f,连通孔31穿过背面凸台3f的凸台面上,正面凸台3E的凸台面与相邻导热板3的背面凸台3f的凸台面焊接,将隔断孔32和相邻导热板3上的连通孔31连通并与相邻两个导热板3之间的流通腔隔断。从而上一层导热板3的连通孔31流出的液体只能流入本层导热板3的隔断孔32内,即上一层导热板3的连通孔31流出的液体无法进入这两个导热板3之间的流通腔内,而是穿过本层导热板3上的隔断孔32流向下游相邻的流通腔或下一层导热板3的连通孔31,故将该液体与所述相邻两个导热板3之间的流通腔隔断分离,避免两种温度的液体混合。

  连通孔31设有两个且分别为进水连通孔311和出水连通孔312,隔断孔32设有两个且分别为进水隔断孔321和出水隔断孔322,可以理解地,进水连通孔311与相邻导热板3的进水隔断孔321连通,出水连通孔312与相邻导热板3的出水隔断孔322连通,进水隔断孔321与相邻导热板3的进水连通孔311连通,出水隔断孔322与相邻导热板3的出水连通孔312连通。从而上一层导热板3的进水隔断孔321流出的液体可以一部分通过本层导热板3正面一侧的流通腔进行换热后再从出水连通孔312流出、另一部分通过本层导热板3的进水连通孔311流向下一层导热板3的进水隔断孔321,保证流入换热器的液体均匀流向不同导热板3换热,也利于经过换热后的液体及时排出,避免继续流动而出现反向换热,提高了液体流动更新的速率,保证了换热器的换热效率。

  具体地,所述导热板3为长方形板,同一个导热板3上的两个连通孔31(进水连通孔311和出水连通孔312)和两个隔断孔32(进水隔断孔321和出水隔断孔322)分别设于导热板3的四个直角上,进水连通孔311和出水连通孔312靠近导热板3的同一长边,保证液体在流通腔内与导热板3的接触长度足够大,相邻流通腔内的液体进行热交换更加充分,同时,导热板3的形状结构对称,导热板3只需要旋转180°即可形成相邻导热板3,故整个换热器的导热板3具有通用性,加工成型以及安装更加方便。可以理解地,进水连通孔311和出水连通孔312也可以靠近导热板3的同一对角线,进水隔断孔321和出水隔断孔322靠近导热板3的另一对角线,液体在流通腔内流动长度更长,换热效果更好。

  本实施例中,为提高换热效率,进水隔断孔321和进水连通孔311靠近导热板3的同一对角线,从而相邻两个流通腔内液体的流向相反,换热效率更高,单个导热板3两侧受到的水流冲击相互抵消,稳定性高。当然,进水隔断孔321和进水连通孔311也可以同时靠近导热板3的同一短边。

  对应地,导热板3的正面也设置两个所述正面凹槽3F和两个所述正面凸台3E,两个正面凹槽3F设于靠近导热板3同一个长边的两个直角上,进水连通孔311和出水连通孔312分别设于两个所述正面凹槽3F的槽底壁上,两个正面凸台3E设于靠近导热板3另一长边的两个直角上,进水隔断孔321和出水隔断孔322分别设于两个所述正面凸台3E的凸台面上。

  本实施例中,同一个导热板3上的正面凹槽3F与背面凸台3f冲压一体成型,同一个导热板3上的正面凸台3E与背面凹槽3e也冲压一体成型,从而导热板3的背面也对应设置两个背面凹槽3e和两个背面凸台3f,其位置分别与正面凸台3E和正面凹槽3F对应,此处不再赘述。

  所述多个层层叠放的导热板3中包括正面外露的上封导热板3X,上封导热板3X的流通孔设有多个,并且一部分为换热器的进水口、另一部分为换热器的出水口。本实施例中,换热器上设有第一进水口A1、第一出水口B1、第二进水口A2和第二出水口B2,换热器的第一进水口A1由上封导热板3X的进水连通孔311形成,换热器的第一出水口B1由上封导热板3X的出水连通孔312形成,换热器的第二进水口A2由上封导热板3X的进水隔断孔321形成,换热器的第二出水口B2由上封导热板3X的出水隔断孔322形成。

  对应地,结合图7,所述多个层层叠放的导热板3中包括背面外露的下封导热板3Y,下封导热板3Y上的流通孔封闭,具体地,下封导热板3Y上的进水连通孔311、出水连通孔312、进水隔断孔321和出水隔断孔322均封闭。

  为保证液体在流通腔内沿导热板3的长度方向移动,第一进水口A1和第一出水口B1靠近上封导热板3X右边一侧的长边,而第二进水口A2和第二出水口B2靠近上封导热板3X左边一侧的长边。可以理解地,第一进水口A1和第一出水口B1也可以靠近上封导热板3X左边一侧的长边,而第二进水口A2和第二出水口B2靠近上封导热板3X右边一侧的长边。特别地,本实施例中,第一进水口A1和第二进水口A2设于上封导热板3X的同一对角线上,从而相邻两个流通腔内液体的流向相反,其换热效果更好,导热板3两侧受到的液体冲击力也可以相抵,整个换热器的稳定和可靠性更高。当然,第一进水口A1和第二进水口A2也可以同时靠近上封导热板3X的同一短边。

  实施例二

  如图8所示,为方便换热器的安装,所述导热板3的背面在连通孔31的外侧可以设有环形的连通孔定位翻边361,连通孔定位翻边361伸入相邻导热板的隔断孔32内。连通孔定位翻边361方便相邻两个导热板3之间的安装定位,保证连通孔31与相邻导热板3的隔断孔32对准。特别地,连通孔定位翻边361也隔断该导热板3上的连通孔31与导热板3背面一侧的流通腔,从而连通孔31流出的液体直接流入相邻导热板3的隔断孔32内,密封配合的效果更好。可以理解地,导热板3的正面在隔断孔32的外侧也可以设有环形的隔断孔定位翻边362,隔断孔定位翻边362伸入相邻导热板3的连通孔31内。本实施例中,导热板3的背面在进水连通孔311外侧设有所述连通孔定位翻边361,导热板3的正面在出水隔断孔322的外侧设有所述隔断孔定位翻边362。

  本实施例未描述的其他内容可以参考实施例一。

  实施例三

  如图9所示,为保证换热器整体在受到两种液体的冲击力能够平衡,可以将第一进水口A1和第二出水口B2设于上封导热板3X上,并且靠近上封导热板3X的同一短边,对应地,第一出水口B1和第二进水口A2设于下封导热板3Y上,并且靠近下封导热板3Y的同一短边。可以理解地,也可以第一进水口A1和第二进水口A2设于上封导热板3X,并且靠近上封导热板3X的同一短边,对应地,第一出水口B1和第二出水口B2靠近下封导热板3Y的同一短边。

  如图10所示, 为避免上封导热板3X上开口多且集中而影响自身强度,也可以将第一进水口A1和第一出水口B1设于上封导热板3X上且靠近上封导热板3X的同一长边上,而第二进水口A2和第二出水口B2设于下封导热板3Y上且靠近下封导热板3Y的同一长边上。此时,将第一进水口A1、第一出水口B1、第二进水口A2和第二出水口B2分散设置,避免换热器外的进水管路和出水管路相互盘绕和干涉。

  本实施例未描述的其他内容可以参考实施例一。

  除上述优选实施例外,本实用新型还有其他的实施方式,本领域技术人员可以根据本实用新型作出各种改变和变形,只要不脱离本实用新型的精神,均应属于本实用新型所附权利要求所定义的范围。

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