一種換熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及換熱設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種換熱裝置。換熱裝置包括至少兩組相互串聯(lián)設(shè)置的換熱板組件，以及蓋設(shè)在位于換熱裝置一端的換熱板組件上的端蓋；所述換熱板組件內(nèi)部具有封閉的空腔結(jié)構(gòu)，該空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)填充有蓄熱材料；相鄰所述換熱板組件之間，以及換熱板組件與端蓋之間具有封閉的換熱空間；所述換熱板組件上設(shè)置有連通相鄰換熱空間或者供制冷劑流入或流出換熱裝置的冷媒通管。本申請通過換熱空間，以及連通相鄰換熱空間之間的冷媒通管共同形成一個制冷劑流通的回路，當制冷劑在上述回路中流通過程中，制冷劑可以與位于空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)的蓄熱材料進行熱量交換，由此，實現(xiàn)了固液之間的熱量交換，并且實現(xiàn)上述功能所采用的結(jié)構(gòu)簡單、制造方便。
【專利說明】一種換熱裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及換熱設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種換熱裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]通常換熱器是用于實現(xiàn)熱量在兩種物質(zhì)之間轉(zhuǎn)移，而不需要兩物質(zhì)成分混合的裝置。較常用的換熱器具有可實現(xiàn)流體與流體之間換熱的功能。如翅片銅管換熱器、板式換熱器、套管式換熱器、殼管式換熱器。不同的換熱器存在不同的使用場合和用途。
[0003]目前各式換熱器要達到最大的換熱效果，要求雙側(cè)流體呈流動(對流)狀態(tài)的換熱形式。目前的換熱器結(jié)構(gòu)和樣式主要是針對流體之間的熱量交換，如果針對一側(cè)是固體材料或呈靜止狀態(tài)的流體，無法達到很好的換熱效果。如申請?zhí)?01110338385.9的中國專利公開了一種板式換熱器，包括層疊設(shè)置的板片，板片間形成板間流道，還包括與所述板間流道連通的流體分配器，所述流體分配器具有至少兩個并列設(shè)置的管道，各所述板間流道均與單獨的所述管道連通；且相鄰的所述板間流道分別與所述流體分配器的不同管道連通。上述專利申請公開的換熱器僅具有液體與液體之間的換熱的功能，無法實現(xiàn)液體與固體或呈靜止狀態(tài)的流體之間換熱功能。
[0004]針對上述問題，我們需要一種能夠?qū)崿F(xiàn)液體或固體之間進行熱量交換的換熱裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提出一種換熱裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)固液之間的熱量交換，并且實現(xiàn)此功能所采用的結(jié)構(gòu)簡單、制造方便。
[0006]為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種換熱裝置，其包括至少兩組相互串聯(lián)設(shè)置的換熱板組件，以及蓋設(shè)在位于換熱裝置一端的換熱板組件上的端蓋；
[0008]所述換熱板組件內(nèi)部具有封閉的空腔結(jié)構(gòu)，該空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)填充有蓄熱材料；
[0009]相鄰所述換熱板組件之間，以及換熱板組件與端蓋之間具有封閉的換熱空間；
[0010]所述換熱板組件上設(shè)置有連通相鄰換熱空間或者供制冷劑流入或流出換熱裝置的冷媒通管。
[0011]作為上述換熱裝置的一種優(yōu)選方案，所述換熱板組件包括換熱板本體和蓋板，所述換熱板本體具有凹槽結(jié)構(gòu)，所述蓋板蓋設(shè)在凹槽結(jié)構(gòu)上并對凹槽結(jié)構(gòu)進行密封以形成盛放蓄熱材料的空腔結(jié)構(gòu)。
[0012]作為上述換熱裝置的一種優(yōu)選方案，所述冷媒通管穿設(shè)在換熱板本體上，所述蓋板上設(shè)置有與所述冷媒通管配合的通孔，至少冷媒通管的部分位于通孔內(nèi)并與所述通孔密封連接。
[0013]作為上述換熱裝置的一種優(yōu)選方案，所述端蓋設(shè)置在換熱板組件的蓋板位于外側(cè)的一端，所述端蓋和蓋板之間具有換熱空間。
[0014]作為上述換熱裝置的一種優(yōu)選方案，沿所述凹槽結(jié)構(gòu)的上部周向設(shè)置有階梯槽，所述換熱板組件的底部設(shè)置有與階梯槽的上層凹槽配合的環(huán)狀凸臺，所述環(huán)狀凸臺卡合在上層凹槽內(nèi)并與上層凹槽密封連接，所述蓋板蓋設(shè)在階梯槽的下層凹槽內(nèi)并與下層凹槽密封連接。
[0015]作為上述換熱裝置的一種優(yōu)選方案，所述換熱板組件上穿設(shè)有進液冷媒通管和回液冷媒通管，兩者分別設(shè)置在換熱板組件的兩端，且相鄰的換熱板組件之間的進液冷媒通管或回液冷媒通管呈一一對應(yīng)設(shè)置。
[0016]作為上述換熱裝置的一種優(yōu)選方案，所述換熱空間內(nèi)設(shè)置有若干個用于減緩制冷劑在換熱空間內(nèi)流通速度的擋流板。
[0017]作為上述換熱裝置的一種優(yōu)選方案，所述端蓋通過焊接的方式設(shè)置在換熱裝置上。
[0018]作為上述換熱裝置的一種優(yōu)選方案，所述蓄熱材料為相變蓄熱材料。
[0019]本發(fā)明的有益效果為:本申請?zhí)峁┝艘环N換熱裝置，本申請通過換熱板組件之間、換熱板組件與端蓋之間的換熱空間，以及設(shè)置在換熱板組件上的冷媒通管共同形成一個液體流通的回路，當需換熱液體在換熱板組件之間或換熱板組件與端蓋之間流通過程中，需換熱液體可以與位于空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)的蓄熱材料進行熱量交換，由此，實現(xiàn)了固液之間的熱量交換，并且實現(xiàn)此功能所采用的結(jié)構(gòu)簡單、制造方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明【具體實施方式】提供的換熱裝置的換熱原理示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明【具體實施方式】提供的換熱裝置的主視圖；
[0022]圖3是圖2 “A-A向”的剖視圖；
[0023]圖4是圖3 “I處”的局部放大圖；
[0024]圖5是本發(fā)明【具體實施方式】提供的換熱板組件的主視圖；
[0025]圖6是圖5 “B-B向”的剖視圖；
[0026]圖7是本發(fā)明【具體實施方式】提供的換熱板本體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖8是本發(fā)明【具體實施方式】提供的具有擋流板的換熱板組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖9是本發(fā)明【具體實施方式】提供的具有多個換熱板組件的換熱裝置的裝配示意圖；
[0029]圖10是本發(fā)明【具體實施方式】提供的具有多個換熱板組件的換熱裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]其中:
[0031]1:換熱板組件；2:端蓋；3:換熱空間；4:第一換熱板組件；5:第二換熱板組件；
[0032]11:空腔結(jié)構(gòu)；12:冷媒通管；13:換熱板本體；14:蓋板；15:環(huán)狀凸臺；
[0033]31:擋流板；
[0034]121:進液冷媒通管；122:回液冷媒通管；
[0035]131:上層凹槽；132:下層凹槽。

【具體實施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0037]如圖1至圖10所示，本實施方式提供了一種換熱裝置，其適用于固體、靜止狀態(tài)液體和液體之間的熱量，并且實現(xiàn)上述功能所采用的結(jié)構(gòu)簡單、制造方便。
[0038]具體的，上述換熱裝置包括至少兩組相互串聯(lián)設(shè)置的換熱板組件1，以及蓋設(shè)在位于換熱裝置一端的換熱板組件I上的端蓋2。換熱板組件I內(nèi)部具有封閉的空腔結(jié)構(gòu)11，該空腔結(jié)構(gòu)11內(nèi)填充有蓄熱材料(未示出)，該蓄熱材料的常態(tài)為固體材料或非流動液體。
[0039]相鄰換熱板組件I之間，以及換熱板組件I與端蓋2之間具有換熱空間3，換熱板組件I上設(shè)置有連通相鄰換熱空間3或者供制冷劑(本申請以制冷劑為例進行說明，當然也可以是其它需要換熱的液體)流入或流出換熱裝置的冷媒通管12。
[0040]參照圖1，本申請通過換熱板組件I之間、端蓋2與換熱板組件I之間的換熱空間3，以及設(shè)置在換熱板組件I上的冷媒通管12共同形成一個制冷劑流通的回路，當制冷劑在換熱板組件I之間或換熱板組件I與端蓋2之間流通過程中，制冷劑可以與位于空腔結(jié)構(gòu)11內(nèi)的蓄熱材料進行熱量交換，由此，實現(xiàn)了制冷劑的冷卻。
[0041]具體的如圖3至圖7所示，換熱板組件I包括換熱板本體13和蓋板14，換熱板本體13具有凹槽結(jié)構(gòu)，蓋板14蓋設(shè)在凹槽結(jié)構(gòu)上并對凹槽結(jié)構(gòu)進行密封以形成盛放蓄熱材料的空腔結(jié)構(gòu)11。此種形式的換熱板組件I可以方便的進行蓄熱材料的填充、封裝，同時可以保證在換熱過程中避免蓄熱材料與制冷劑混合。
[0042]冷媒通管12穿設(shè)在換熱板本體13上，蓋板14上設(shè)置有與冷媒通管12配合的通孔，至少冷媒通管12的部分位于通孔內(nèi)并與通孔密封連接。該冷媒通管12具有連通位于換熱板本體13兩側(cè)的換熱空間或是供制冷劑流入或流出換熱裝置的功能。具體的，冷媒通管12的長度，以及與蓋板14的配合方式，需要保證防止制冷劑進入空腔結(jié)構(gòu)11內(nèi)，同時需確保制冷劑能夠順利進入制冷劑流通空間3，以及下一個換熱板組件I的冷媒通管12內(nèi)。
[0043]上述端蓋的具體設(shè)置形式為:端蓋2設(shè)置在換熱組件I的蓋板14位于外側(cè)的一端，端蓋2和蓋板14之間具有換熱空間3。
[0044]相鄰換熱板組件I之間，以及蓋板14與換熱板組件I之間具體的連接關(guān)系為:如圖7所示，沿換熱板本體13凹槽結(jié)構(gòu)的上部周向設(shè)置有階梯槽，該階梯槽包括上層凹槽131和下層凹槽132，換熱板組件I的底部設(shè)置有與階梯槽的上層凹槽132配合的環(huán)狀凸臺15，環(huán)狀凸臺15卡合在上層凹槽131內(nèi)并與上層凹槽131密封連接，蓋板14蓋設(shè)在階梯槽的下層凹槽132內(nèi)并與下層凹槽132密封連接。本申請通過蓋板14與下層凹槽132之間的密封連接可以在換熱板組件I上形成密封的用于填充蓄熱材料的空腔結(jié)構(gòu)11。環(huán)狀凸臺15與上層凹槽131的密封連接，可以使兩換熱板組件I之間形成密封的換熱空間3。需要說明的是:上述密封連接可以是焊接或者采用密封膠密封。
[0045]上述端蓋2與換熱板組件I具體的配合方式為:端蓋2蓋設(shè)在上層凹槽131上，并與上層凹槽131密封連接。具體的，端蓋2蓋設(shè)在上層凹槽131上后，然后進行焊接密封。
[0046]上層凹槽131和下層凹槽132的設(shè)置需要滿足，當換熱板組件I或端蓋2設(shè)置在上層凹槽131上時，需要確保換熱板組件I或端蓋2之間與蓋板14之間能夠形成換熱空間3。
[0047]如圖3所示，在此實施方式中，冷媒通管12的具體的設(shè)置方式為:換熱板組件I上設(shè)置有進液冷媒通管121和回液冷媒通管122，兩者分別設(shè)置在換熱板組件I的兩端，且相鄰的換熱板組件I之間的進液冷媒通管121或回液冷媒通管122呈一一對應(yīng)設(shè)置。
[0048]為了提高制冷劑與蓄熱材料之間的換熱效率，換熱空間3內(nèi)設(shè)置有若干個用于減緩制冷劑在換熱空間內(nèi)流通速度的擋流板31。
[0049]具體的如圖8所示，位于換熱板組件I的空腔結(jié)構(gòu)11內(nèi)設(shè)置有若干個交替排布的擋流板31，該擋流板31的長度大于空腔結(jié)構(gòu)11兩內(nèi)壁之間間距的一半，若干個交替排布的擋流板31均相互平行設(shè)置，且相鄰設(shè)置的兩擋流板31，其中一個的端部固定在空腔結(jié)構(gòu)11的一個側(cè)壁，另一個的端部設(shè)置在相對的側(cè)壁上。
[0050]蓄熱材料為相變蓄熱材料，作為優(yōu)選的，相變蓄熱材料為石墨石蠟材料。石墨石蠟是一種復(fù)合材料，石墨通過真空吸附的方式把石蠟吸附在石墨呈網(wǎng)狀空隙的石墨中制作成復(fù)合的石墨石蠟材料。由于石蠟在兩種狀態(tài)(固體狀態(tài)、熔融狀態(tài))之間轉(zhuǎn)換時會伴隨著熱量的吸收和放出。由于石墨石蠟在吸熱和放熱過程中存在固一液相的轉(zhuǎn)變，在轉(zhuǎn)化過程中可以吸收或放出大量的熱量，具有很高的換熱效率。這也就是石蠟可作為蓄熱材料的原因。用來實現(xiàn)熱量在時間和空間上的轉(zhuǎn)移。
[0051]本申請中是以制冷劑(液體)和石蠟(常態(tài)為固體)為例進行說明的，需要說明的是，在具體使用過程中并不局限于上述兩種材料，只要能夠滿足參與換熱的材料一種是液體，另一種是固體或非流動液體，即能采用本申請?zhí)峁┑膿Q熱裝置。
[0052]為了對換熱裝置的具體結(jié)構(gòu)和工作過程進行進一步的說明，本實施方式中還以換熱裝置包括兩組換熱板組件I為例進行詳細的說明。
[0053]如圖1至圖3所示，換熱裝置包括第一換熱板組件4和第二換熱板組件5和端蓋2，第一換熱板組件4和第二換熱板組件5的兩端均分別設(shè)置有進液冷媒通管121和回液冷媒通管122，在裝配過程中，首先將蓄熱材料放置在第一換熱板組件4和第二換熱板組件5的凹槽結(jié)構(gòu)內(nèi)，然后將蓋板14蓋設(shè)在下層凹槽132上并進行密封，完成蓄熱材料的封裝。將第二換熱板組件5的環(huán)狀凸臺15卡合在第一換熱板組件4的上層凹槽131上并進行密封，完成第一換熱板組件4和第二換熱板組件5之間的組裝。在將第二換熱板組件5裝配到第一換熱板組件4的過程中，需要兩者的進液冷媒通管121 —一對應(yīng)，回液冷媒通管122 —一對應(yīng)。最后將端蓋2扣設(shè)在第二換熱板組件5的端部并進行密封，完成整個換熱裝置的組裝。
[0054]在上述換熱裝置使用過程中，具有一定溫度的制冷劑通過第一換熱板組件4上的進液冷媒通管121進入換熱裝置，其中一部分進入第一換熱板組件4和第二換熱板組件5之間的換熱空間3內(nèi)流動擴散，在向回液冷媒通管122流動過程中同時與第一換熱板組件4和第二換熱板組件5中的蓄熱材料進行熱量交換，將熱量傳遞給蓄熱材料。另一部分制冷劑通過第二換熱板組件5上的進液冷媒通管121流入端蓋2和第二換熱板組件5之間的換熱空間3，在向第二換熱板組件5的回液冷媒通管122流動過程中，制冷劑與第二換熱板組件5的蓄熱材料進行換熱，并將熱量傳遞給蓄熱材料。降溫后的制冷劑最終由第一換熱板組件4的回液冷媒通管122排出換熱裝置，完成制冷劑的降溫。
[0055]以上是以具有兩個換熱板組件I的換熱裝置為例進行說明的，為了提高換熱裝置的換熱效率，參照圖9、圖10，還可以將多個換熱板組件I串聯(lián)起來，多個換熱板組件I的設(shè)置形式，以及工作過程和上述兩個換熱板組件I的設(shè)置方式和工作原理相同，兩者的區(qū)別僅是數(shù)量上的疊加。
[0056]以上結(jié)合具體實施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護范圍的限制?；诖颂幍慕忉?，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它【具體實施方式】，這些方式都將落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種換熱裝置，其特征在于，包括至少兩組相互串聯(lián)設(shè)置的換熱板組件(1)，以及蓋設(shè)在位于換熱裝置一端的換熱板組件(I)上的端蓋(2); 所述換熱板組件(I)內(nèi)部具有封閉的空腔結(jié)構(gòu)(11)，該空腔結(jié)構(gòu)(11)內(nèi)填充有蓄熱材料； 相鄰所述換熱板組件(I)之間，以及換熱板組件(I)與端蓋(2)之間具有封閉的換熱空間⑶； 所述換熱板組件(I)上設(shè)置有連通相鄰換熱空間(3)或者供制冷劑流入或流出換熱裝置的冷媒通管(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱裝置，其特征在于，所述換熱板組件(I)包括換熱板本體(13)和蓋板(14)，所述換熱板本體(13)具有凹槽結(jié)構(gòu)，所述蓋板(14)蓋設(shè)在凹槽結(jié)構(gòu)上并對凹槽結(jié)構(gòu)進行密封以形成盛放蓄熱材料的空腔結(jié)構(gòu)(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換熱裝置，其特征在于，所述冷媒通管(12)穿設(shè)在換熱板本體(13)上，所述蓋板(14)上設(shè)置有與所述冷媒通管(12)配合的通孔，至少冷媒通管(12)的部分位于通孔內(nèi)并與所述通孔密封連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換熱裝置，其特征在于，所述端蓋(2)設(shè)置在換熱板組件(I)的蓋板(14)位于外側(cè)的一端，所述端蓋(2)和蓋板(14)之間具有換熱空間(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換熱裝置，其特征在于，沿所述凹槽結(jié)構(gòu)的上部周向設(shè)置有階梯槽，所述換熱板組件(I)的底部設(shè)置有與階梯槽的上層凹槽(131)配合的環(huán)狀凸臺(15)，所述環(huán)狀凸臺(15)卡合在上層凹槽(131)內(nèi)并與上層凹槽(131)密封連接，所述蓋板(14)蓋設(shè)在階梯槽的下層凹槽(132)內(nèi)并與下層凹槽(132)密封連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱裝置，其特征在于，所述換熱板組件(I)上穿設(shè)有進液冷媒通管(121)和回液冷媒通管(122)，兩者分別設(shè)置在換熱板組件(I)的兩端，且相鄰的換熱板組件(I)之間的進液冷媒通管(121)或回液冷媒通管(122)呈一一對應(yīng)設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱裝置，其特征在于，所述換熱空間(3)內(nèi)設(shè)置有若干個用于減緩制冷劑在換熱空間(3)內(nèi)流通速度的擋流板(31)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱裝置，其特征在于，所述端蓋(2)通過焊接的方式設(shè)置在換熱裝置上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱裝置，其特征在于，所述蓄熱材料為相變蓄熱材料。
【文檔編號】F28F9/24GK104266524SQ201410490490
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】周中華, 李鵬, 陳華英 申請人:珠海格力電器股份有限公司