换热板片、换热芯体及换热器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115876026A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211305994.9(22)申请日2022.10.24(71)申请人中国科学院上海应用物理研究所地址201800上海市嘉定区嘉罗公路2019号(72)发明人陈玉爽(74)专利代理机构上海弼兴律师事务所31283专利代理师何涛张云燕(51)Int.Cl.F28F3/04(2006.01)F28F3/08(2006.01)F28D9/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称换热板片、换热芯体及换热器(57)摘要本发明公开了一种换热板片、换热芯体及换热器。其中换热板片，所述换热板片的第一表面设有沿第一方向延伸的第一凹槽，所述第一凹槽的内壁面上设有丁胞结构；和/或，所述换热板片的与所述第一表面相背离的第二表面设有沿第二方向延伸的第二凹槽，所述第二凹槽的内壁面上设有丁胞结构。本发明提供的换热板片通过设置丁胞结构不但增加了传热面积，提高换热性能，并且增加了流体通道面积，减小了通道堵塞风险。CN115876026ACN115876026A权利要求书1/1页1.一种换热板片，其特征在于，所述换热板片的第一表面设有沿第一方向延伸的第一凹槽，所述第一凹槽的内壁面上设有丁胞结构；和/或，所述换热板片的与所述第一表面相背离的第二表面设有沿第二方向延伸的第二凹槽，所述第二凹槽的内壁面上设有丁胞结构。2.如权利要求1所述的换热板片，其特征在于，所述第一凹槽为等截面通道，所述第二凹槽为非等截面通道；或，所述第一凹槽为非等截面通道，所述第二凹槽为等截面通道。3.如权利要求1所述的换热板片，其特征在于，所述第一凹槽上的丁胞结构大小相等，至少部分所述第二凹槽上的丁胞结构沿气体流动方向逐渐减小；或，所述第二凹槽上的丁胞结构大小相等，至少部分所述第一凹槽上的丁胞结构沿气体流动方向逐渐减小。4.如权利要求1所述的换热板片，其特征在于，所述第一凹槽和/或所述第二凹槽上的丁胞结构的形状为内凸圆形、外凹圆形、内凸椭圆形、外凹椭圆形中的一种或多种；和/或，所述第一凹槽和/或所述第二凹槽的截面形状为三角形、梯形、矩形、半圆形、半椭圆形中的任一种。5.如权利要求1所述的换热板片，其特征在于，所述第一凹槽与所述第二凹槽交错设置。6.如权利要求1所述的换热板片，其特征在于，所述换热板片设有多个所述第一凹槽和多个所述第二凹槽；两个所述第一凹槽之间设置有多个所述第二凹槽；或，两个所述第二凹槽之间设置有多个所述第一凹槽。7.如权利要求1所述的换热板片，其特征在于，所述第一凹槽有多个，多个所述第一凹槽平行且等距排列；和/或，所述第二凹槽有多个，多个所述第二凹槽平行且等距排列。8.一种换热芯体，其特征在于，所述换热芯体包括多个如权利要求1‑7任一项所述的换热板片，多个所述换热板片层叠设置。9.如权利要求8所述的换热芯体，其特征在于，相邻的所述换热板片的所述第一凹槽对应设置且形成第一通道，相邻的所述换热板片的所述第二凹槽对应设置且形成第二通道。10.一种换热器，其特征在于，包括如权利要求8‑9任一项所述的换热芯体。2CN115876026A说明书1/6页换热板片、换热芯体及换热器技术领域[0001]本发明涉及换热技术领域，具体涉及一种换热板片、换热芯体及换热器。背景技术[0002]PCHE(微通道换热器)以其耐高温、耐高压、结构强度高和高效紧凑等优点在以超临界流体或氦气流体为传热介质的布雷顿动力循环中得到了广泛应用。为满足布雷顿循环能量密度大、高紧凑度的技术要求，超临界流体或氦气流体在PCHE微通道内的流速要求很高(Re>10000)。尽管较高流速会给PCHE带来较高的换热性能，但是换热器的总传热性能仍不及液‑液换热器的传热性能，这主要是因为气体侧的对流传热系数对换热器的总传热系数起主导作用。对于目前技术发展成熟、已投入应用的直通道和Z形通道PCHE芯体结构，直通道的传热系数较低，Z型通道结构尽管传热性能较高，但是压力损失较大，使得以节能为目标的强化传热综合性能降低。此外，超临界流体或氦气的物性变化受温度影响较敏感，特别是在临界点附近，密度急剧变小，导致流速会突然增加，阻力损失会增大，可能会引起回流，不但使得高温流体不能被有效冷却，换热效率大大降低，而且，气体中携带的杂质颗粒也因流动受阻而堵塞微小流道。发明内容[0003]本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中换热器换热性能不高、流体阻力大的缺陷，而提供一种换热板片、换热芯体及换热器。[0004]本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：[0005]一种换热板片，所述换热板片的第一表面设有沿第一方向延伸的第一凹槽，所述第一凹槽的内壁面上设有丁胞结构；[0006]和/或，所