一种用于换热器的高性能换热片及其换热器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107314699A(43)申请公布日2017.11.03(21)申请号201710471683.2(22)申请日2017.06.20(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人饶宇饶琨罗稼昊(74)专利代理机构上海旭诚知识产权代理有限公司31220代理人郑立(51)Int.Cl.F28F3/04(2006.01)F28F3/08(2006.01)F28D9/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种用于换热器的高性能换热片及其换热器(57)摘要本发明公开了一种用于换热器的换热片，该换热片的表面沿长度方向分成入口段、换热芯段和出口段，在换热芯段，换热片的一侧表面具有多个平行的凹槽道，换热片的另一侧表面具有多个平行的凸肋；凹槽道在流动方向上分成一段或多段，每段凹槽道包括多个短凹槽道，每段凹槽道的首端部和尾端部都具有平顺过渡段；凸肋在流动方向上分成一段或多段，每段凸肋的首端部和尾端部都具有平顺过渡段。本发明还公开了一种换热器，多个换热片层叠拼接，凹槽道与相邻换热片之间形成多个逆流换热通道，凸肋在相邻换热片之间提供支撑；多个逆流换热通道组成蜂窝状。本发明的换热器能够实现均匀的流量分配，具有优异的换热性能。CN107314699ACN107314699A权利要求书1/1页1.一种用于换热器的换热片，其特征在于，所述换热片的表面沿长度方向分成入口段、换热芯段和出口段，在所述换热芯段，所述换热片的一侧表面具有多个平行的凹槽道，所述换热片的另一侧表面具有多个平行的凸肋；所述凹槽道在流动方向上分成一段或多段，每段凹槽道包括多个短凹槽道；所述凸肋在流动方向上分成一段或多段。2.根据权利要求1所述的换热片，其特征在于，每段凹槽道的首端部和尾端部都具有平顺过渡段，以及每段凸肋的首端部和尾端部都具有平顺过渡段，所述平滑过渡段为圆锥面、斜面或倒圆形成的渐扩或渐缩的平顺过渡。3.根据权利要求1所述的换热片，其特征在于，相邻两段凹槽道中的多个短凹槽道为顺列排列或错列排列。4.根据权利要求1所述的换热片，其特征在于，所述凹槽道的深度小于或等于相邻两换热片之间的间距，或有些凹槽道深度小于相邻换热片之间的间距。5.根据权利要求4所述的换热片，其特征在于，有些凹槽道的深度等于相邻换热片之间的间距，有些凹槽道深度小于相邻换热片之间的间距。6.根据权利要求1所述的换热片，其特征在于，所述凹槽道为长条形，所述凹槽道的横截面呈U形或正弦形，或者呈正六边形的一部分。7.一种换热器，包括多个根据权利要求1～6中任意一项所述的换热片，其特征在于，多个所述换热片层叠拼接，换热片之间具有一定间距，相邻换热片表面设置的凹槽道位置横向偏移半个凹槽道间距，使得换热片上的凹槽道的底部与一侧相邻的换热片的表面相接触，而与另一侧相邻的换热片的顶面相对，从而所述凹槽道与相邻换热片之间形成多个逆流换热通道；所述多个逆流换热通道组成蜂窝状。8.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于，多个换热片交替层叠拼接，使得上换热片的凹槽道底部与下换热片的顶部表面相接触并支撑换热通道，而上换热片的顶部表面与下换热片的凹槽道底部相对并且距离为两个凹槽道深度。9.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于，每个所述换热片的上、下两侧形成多个分隔的相邻的逆流换热通道，冷、热流体在分隔的多个相邻逆流换热通道内交替逆向流动进行换热；每个逆流换热通道内流体都与周围的多个逆流换热通道内另一种流体进行逆流换热。10.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于，所述逆流换热通道在流动方向上分成多段，每段逆流换热通道的首端部和尾端部都具有平顺过渡。2CN107314699A说明书1/5页一种用于换热器的高性能换热片及其换热器技术领域[0001]本发明涉及一种换热器，尤其涉及一种带有蜂窝状换热通道的高性能换热器。背景技术[0002]换热器性能对于提高能源系统、电子设备热管理、以及汽车和航空航天发动机性能具有重要的作用，对于热能回收和利用也具有重要和广泛的应用。例如，换热器作为间冷器和回热器用在燃气轮机/航空发动机中，以提高发动机性能；换热器用于风力发电机机舱热管理，以把机舱内温度控制在合理范围；换热器用于电信机柜热管理，以把机柜内的环境和电子器件温度降低。[0003]在这些换热应用中，大多采用空气-空气板式换热器，或者液体-空气板式换热器。这些换热器通常由多个金属换热薄片层叠拼接而成，常用的金属如铝、铜或不锈钢等。在换热器中，相邻金属换热片之间形成间距为数个毫米的换热通道。为增强换热性能，这些金属换热片表面上通常加工有波纹结构以强化换热，但这也使得换热通道流阻显著增大，换热器性能提升幅度也很有限，