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1、(10)申请公布号 CN 103471434 A(43)申请公布日 2013.12.25CN103471434A*CN103471434A*(21)申请号 201310439500.0(22)申请日 2013.09.25F28D 9/00(2006.01)F28F 3/10(2006.01)(71)申请人缪志先地址 100027 北京市朝阳区新源里西三楼二单元15号(72)发明人缪志先(54) 发明名称相同板片材料厚度不同板间距流道高度的盒形层叠换热器(57) 摘要一种具有相同板片材料厚度不同板间距流道高度的盒形层叠换热器，第一种类型的换热板片边缘为翻起的敞口单斜面，该单斜面具有一定的高度h1。
2、，设定其板间距流道高度为h，计算出该单斜面与换热板片底板延长线之间的夹角a，第二种类型换热板片具有更高的边缘部分，其边缘由翻起的敞口三段斜面组成，与换热板片底板相连高度为H1的第一个边缘斜面段和翻边最上面高度为H3的第三个边缘斜面段的斜面角度一致，并均与换热板片的底板延长线之间形成夹角a，而位于第一个边缘斜面段和第三个边缘斜面段之间，高度为H2的第二个边缘斜面段的斜面与换热板片底板延长线之间形成夹角b，夹角b小于90，大于夹角a。(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书6页 附图3页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书6页 附图3页(10)申请公布。
3、号 CN 103471434 ACN 103471434 A1/2页21.一种具有相同板片材料厚度不同板间距流道高度的盒形层叠换热器，包括换热芯体，它由多个具有边缘盒形且相互层叠在一起的换热板片组成，换热板片的材料厚度相同，这些换热板片分为第一种类型和第二种类型，所有换热板片在其边缘均带有翻起并被密封联接在一起的边缘部位，第一种类型和第二种类型换热板片的形式和边缘部位高度不同，当它们按要求层叠之后将形成不同的板间距流道高度，其特征在于，第一种类型的换热板片边缘为翻起的敞口单斜面，该单斜面具有一定的高度h1，设定换热板片的板材厚度及第一种类型换热板片的板间距流道高度h，由此计算出该单斜面与换热板。
4、片底板延长线之间的夹角a，第二种类型换热板片具有更高的边缘部分，第二种类型换热板片边缘由翻起的敞口三段斜面组成，这三段斜面的高度分别为H1、H2、H3，与换热板片底板相连高度为H1的第一个边缘斜面段和翻边最上面高度为H3的第三个边缘斜面段的斜面角度一致，并均与换热板片的底板延长线之间形成夹角a，而位于第一个边缘斜面段和第三个边缘斜面段之间，高度为H2的第二个边缘斜面段的斜面与换热板片底板延长线之间形成夹角b，夹角b小于90，大于夹角a。2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，在第一种类型换热板片不变的前提下，第二种类型换热板片边缘由翻起的敞口三段组成，这三段的高度分别为K1、K2、K3，与。
5、换热板片底板相连高度为K1的第一个边缘段和翻边最上面高度为K3的第三个边缘段均为斜面，其斜面角度一致并均与换热板片的底板延长线之间形成夹角a，位于第一个边缘斜面段和第三个边缘斜面段之间高度为K2的第二个边缘段为圆弧Rt曲面过渡。3.根据权利要求1、2所述的换热器，其特征在于，在同一台换热器中，用第一种类型换热板片重复与相同的第二种类型换热板片交替层叠，各换热板片边缘处均带有翻起的边缘部位并被密封联接在一起，这样将会构成相互层叠的换热板片之间具有两种不同板间距流道高度交替存在。4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，在同一台换热器中，用同一种规格形式的第一种类型换热板片与不同规格形式的第二种。
6、类型换热板片按要求及任意排序相互层叠，各换热板片边缘处均带有翻起的边缘部位并被密封联接在一起，这样将会构成具有两个以上，多个不同板间距流道高度组合的换热芯体，这里所说的不同规格形式的第二种类型换热板片是指，在同一台换热器内，在众多不同的第二种类型换热板片中，与换热板片底板相连的第一个边缘段和翻边最上面的第三个边缘段均为斜面，其斜面角度一致并均与换热板片的底板延长线之间形成夹角a，位于第一个边缘斜面段和第三个边缘斜面段之间的第二个边缘段可选择不同高度的斜面，该斜面与换热板片底板延长线之间的夹角bn亦可任意选择设定，该夹角bn小于90，大于夹角a。5.根据权利要求1、2所述的换热器，其特征在于，在。
7、同一台换热器中，用同一种规格形式的第一种类型换热板片按要求与不同规格形式的第二种类型换热板片按要求及任意排序相互层叠，各换热板片边缘处均带有翻起的边缘部位并被密封联接在一起，这样将会构成具有两个以上，多个不同板间距流道高度的换热芯体，这里所说的各种规格形式的第二种类型换热板片是指；在同一台换热器内，在众多不同的第二种类型换热板片中，与换热板片底板相连的第一个边缘段和翻边最上面的第三个边缘段均为斜面，其斜面角度一致并均与换热板片的底板延长线之间形成夹角a，位于第一个边缘斜面段和第三个边缘斜面段之间的第二个边缘段可选择不同设定高度及不同设定参数的圆弧Rt曲面。权 利 要 求 书CN 1034714。
8、34 A2/2页36.根据权利要求1、2所述的换热器，其特征在于，在同一台换热器中，取消第一种类型的换热板片，全部用不同规格形式的多个第二种类型换热板片按要求及任意排序相互层叠，各换热板片边缘处均带有翻起的边缘部位并被密封联接在一起，这样将会构成具有两个以上，多个不同板间距流道高度的换热芯体。7.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，在各换热板片之间的流道内有换热装置，这些换热装置与换热板片之间紧密联接在一起，其换热装置为波纹形式、翅片形式、排列有序的凹凸泡形式、紊流板形式、栓钉形式、卷边形式这六种方式中的一种进行，以及将上述六种不同类型的换热装置相互组合。8.根据权利要求1所述的换热器，其。
9、特征在于，在各换热板片周边用密封联接的边缘斜面之间，各板片层面之间，以及用紧密联接的各层面与换热装置之间，其相互联接的形式是指采用钎焊、焊接、粘接、密封胶条这四种方式中的一种进行，以及将上述四种不同类型的联接形式相互组合。权 利 要 求 书CN 103471434 A1/6页4相同板片材料厚度不同板间距流道高度的盒形层叠换热器技术领域0001 本发明涉及一种换热器，尤其涉及一种具有相同板片材料厚度不同板间距流道高度的盒形层叠换热器。背景技术0002 具有相同板片材料厚度不同板间距流道的换热器现有技术已在专利申请号为03811046.6中所公开，在该专利独立权利要求中，明确说明了该种换热器的换热。
10、芯体是由两种具有不同流道高度，带有盒形槽状结构的板片相互叠装在一起构成的，同时在该专利独立权利要求中还明确的表示了具有相对更高流道高度的第二种类型板片的边缘是由三段组成的，其中高度为H1的第一个边缘段和高度为H3的第三个边缘段各自拥有一个坡口斜面角度a，而高度为H2的第二个边缘段则垂直于板底。0003 该项现有技术存在以下问题。0004 由于该项现有技术中第二种类型板片上的第一个边缘段和第三个边缘段均为坡口斜面，而在其中的第二个边缘段则为垂直筒形，这样将造成在液压制造第二种类型板片时，在同一个液压模具中的第一边缘段与第三边缘段均为锥台斜面拉深，而中间的第二边缘段却为垂直的桶形拉深，这样两种不同。
11、的制造工艺将会同时出现，或者将会使用多套拉深模才能完成该零件的拉深制造。0005 众所周知，在金属的各种拉深工艺中，在同样金属材料和同样材料厚度以及在同样拉深深度的条件下，垂直的桶形拉深工艺比锥台斜面拉深工艺所用的模具精度及成本较高，工序过程比较复杂以及对所拉伸的材料塑性等机械性能要求较高，而在锥台斜面拉深时，被拉深的金属可以具有相对较低的机械性能和相对较差一些的延展性就可以满足锥台斜面拉深的要求。从以上制造技术和制造成本的分析中可以看出，已被公开专利号为03811046.6的现有技术其不足之处在于，这种现有技术的结构形式增加了制造难度和制造成本，并对所拉伸板片材料的机械性能也提出了更高的适用。
12、要求。0006 另外，在各换热板片组装后及钎焊中，每片第二种类型板片的第二个边缘段都不会与上下各换热板片的各第一及第三边缘斜面相接触，并不会与这些边缘斜面钎焊在一起，在整个换热芯体中，在每片第二种类型板片的边缘中，都会存在一段只有单个板片材料厚度的外层边缘保护，在这样的结构中，为了满足换热器整体的抗爆破压力和抗疲劳能力，该第二边缘段的高度应该越短越好，但是为了满足具有较高流道的要求，作为该专利技术所描述的第二边缘段为垂直的桶形拉深，是无法改变及优化第二边缘段的高度的。发明内容0007 如果将上述第二种类型板片中位于第一个边缘斜面段和第三个边缘斜面段之间的第二个边缘段由垂直于板底的直筒形改为略微。
13、敞口的坡口形，或改为具有圆弧过渡性质的曲面形，那么就可以克服现有技术中缺陷，不仅可以使制造工艺简单，制造成本低廉，并且还可以使某些机械性能相对较差的材料用于制造该种换热板片。说 明 书CN 103471434 A2/6页50008 本发明的目的是采用以下方案实现的，一种具有相同板片材料厚度不同板间距流道高度的盒形层叠换热器，包括换热芯体，它由多个具有边缘盒形且相互层叠在一起的换热板片组成，换热板片的材料厚度相同，这些换热板片分为第一种类型和第二种类型，所有换热板片在其边缘均带有翻起并被密封联接在一起的边缘部位，第一种类型和第二种类型换热板片的形式和边缘部位高度不同，当它们按要求层叠之后将形成不。
14、同的板间距流道高度，其特征在于，第一种类型的换热板片边缘为翻起的敞口单斜面，该单斜面具有一定的高度h1，设定换热板片的板材厚度及第一种类型换热板片的板间距流道高度h，由此计算出该单斜面与换热板片底板延长线之间的夹角a，第二种类型换热板片具有更高的边缘部分，第二种类型换热板片边缘由翻起的敞口三段斜面组成，这三段斜面的高度分别为H1、H2、H3，与换热板片底板相连高度为H1的第一个边缘斜面段和翻边最上面高度为H3的第三个边缘斜面段的斜面角度一致，并均与换热板片的底板延长线之间形成夹角a，而位于第一个边缘斜面段和第三个边缘斜面段之间，高度为H2的第二个边缘斜面段的斜面与换热板片底板延长线之间形成夹角。
15、b，夹角b小于90，大于夹角a，由此可形成板间距为H的流道高度。0009 作为本发明的一个改进，在第一种类型换热板片不变的前提下，第二种类型换热板片边缘由翻起的敞口三段组成，这三段的高度分别为K1、K2、K3，与换热板片底板相连高度为K1的第一个边缘段和翻边最上面高度为K3的第三个边缘段均为斜面，其斜面角度一致并均与换热板片的底板延长线之间形成夹角a，位于第一个边缘斜面段和第三个边缘斜面段之间高度为K2的第二个边缘段为圆弧Rt曲面过渡，由此可形成板间距为H的流道高度。0010 在同一台换热器中，用第一种类型换热板片重复与相同的第二种类型换热板片交替层叠，各换热板片边缘处均带有翻起的边缘部位并被。
16、密封联接在一起，这样将会构成相互层叠的换热板片之间具有两种不同板间距流道高度h、H交替存在。0011 作为本发明的一个改进，在同一台换热器中，用同一种规格形式的第一种类型换热板片与不同规格形式的第二种类型换热板片按要求及任意排序相互层叠，各换热板片边缘处均带有翻起的边缘部位并被密封联接在一起，这样将会构成具有两个以上，多个不同板间距流道高度组合的换热芯体，这里所说的不同规格形式的第二种类型换热板片是指，在同一台换热器内，在众多不同的第二种类型换热板片中，与换热板片底板相连的第一个边缘段和翻边最上面的第三个边缘段均为斜面，其斜面角度一致并均与换热板片的底板延长线之间形成夹角a，位于第一个边缘斜面。
17、段和第三个边缘斜面段之间的第二个边缘段可选择不同高度的斜面，该斜面与换热板片底板延长线之间的夹角bn亦可任意选择设定，该夹角bn小于90，大于夹角a，变换这些夹角bn的度数和该斜面的高度，将会改变其板间距流道的高度。0012 作为本发明的一个改进，在同一台换热器中，用同一种规格形式的第一种类型换热板片按要求与不同规格形式的第二种类型换热板片按要求及任意排序相互层叠，各换热板片边缘处均带有翻起的边缘部位并被密封联接在一起，这样将会构成具有两个以上，多个不同板间距流道高度的换热芯体，这里所说的各种规格形式的第二种类型换热板片是指；在同一台换热器内，在众多不同的第二种类型换热板片中，与换热板片底板相。
18、连的第一个边缘段和翻边最上面的第三个边缘段均为斜面，其斜面角度一致并均与换热板片的底板说 明 书CN 103471434 A3/6页6延长线之间形成夹角a，位于第一个边缘斜面段和第三个边缘斜面段之间的第二个边缘段可选择不同设定高度及不同设定参数的圆弧Rt曲面，变换这些不同的设定高度和不同的设定圆弧Rt曲面参数，将会改变其板间距流道的高度。0013 作为本发明的一个改进，在同一台换热器中，取消第一种类型的换热板片，全部用不同规格形式的多个第二种类型换热板片按要求及任意排序相互层叠，各换热板片边缘处均带有翻起的边缘部位并被密封联接在一起，这样将会构成具有两个以上，多个不同板间距流道高度的换热芯体。。
19、0014 在上述换热器中，在各种换热板片之间的流道内有换热装置，这些换热装置包括有导流形式，这些换热装置与换热板片之间紧密联接在一起。其换热装置为波纹形式、翅片形式、排列有序的凹凸泡形式、紊流板形式、栓钉形式、卷边形式这六种方式中的一种进行，以及将上述六种不同类型的换热装置相互组合。0015 在上述换热器中，在各换热板片周边用密封联接的边缘斜面之间，各板片层面之间，以及用紧密联接的各层面与换热装置之间，其相互联接的形式是指采用钎焊、焊接、粘接、密封胶条这四种方式中的一种进行，以及将上述四种不同类型的联接形式相互组合。0016 在换热器及换热芯体内，各种换热介质在该其内的流动方式可以是对角流，或。
20、是单侧同边流。0017 本发明具有以下优点和积极效果0018 1、由于第二种类型换热板片的三个边缘段均为斜面，在对第二种类型换热板片的制造拉深过程中，其拉深行为始终为锥台斜面拉深工艺，这样将会减少加工工序并减少模具成本，从而降低了制造成本，同时，这种具有相同板材厚度及不同板间距流道的换热器还可以采用像铝材这样强度较低，延伸率较差的金属材料制造，由此将会极大的降低制造成本。0019 2当第二种类型换热板片的第二个边缘段为圆弧Rt曲面时，该第二边缘段的高度较低，与第二个边缘段为直面或斜面相比，具有这样边缘结构的第二种类型换热板片可以承受较大的抗破坏压力并具有较强的抗疲劳能力。0020 3、由于各第。
21、二种类型换热板片的第二边缘斜面段可以选用不同的高度和不同的斜面角度以及各种不同的圆弧Rt曲面过渡参数，在同一台换热芯体内可以实现具有两种或两种以上的不同板间距流道高度，这种结构的换热器可以满足多种介质同时相互换热，可以满足各种不同的气态、液态或气液混合形态的换热介质在一台换热芯体内同时相互换热，以及可以满足具有各种不同工作压力要求，各种不同流体阻力降要求，并具有不同换热效率要求的各种换热介质在同一台换热器内相互换热。附图说明0021 以下将结合附图对本发明作进一步说明。0022 图1 第一种类型换热板片剖面示意图0023 图2 将图1表示的第一种类型换热板片层叠在一起形成具有相同板间距流道高度。
22、为h的换热芯体剖面示意图0024 图3 第二个边缘段斜面夹角为b的第二种类型换热板片剖面示意图0025 图4 将图3表示的第二种类型换热板片层叠在一起形成具有相同板间距流道高说 明 书CN 103471434 A4/6页7度为H的换热芯体剖面示意图0026 图5 第二个边缘段斜面夹角为bn的第二种类型换热板片剖面示意图0027 图6 将图5表示的第二种类型换热板片层叠在一起形成具有相同板间距流道高度为Hn的换热芯体剖面示意图0028 图7 第二个边缘段为圆弧Rt曲面的第二种类型换热板片剖面示意图0029 图8 将图7表示的第二种类型换热板片层叠在一起形成具有相同板间距流道高度为Hn的换热芯体剖。
23、面示意图0030 图9 将图1、3所表示的第一种类型和第二种类型换热板片1、3交替层叠在一起形成具有两种不同板间距流道高度为h、H的换热芯体剖面示意图0031 图10 将图1、3、5、7所表示的第一种类型和第二种类型换热板片1、3、5、7层叠在一起构成多种不同板间距流道高度为h、H、Hn相互层叠的换热芯体剖面示意图具体实施方式0032 下面结合实施例及图示做进一步说明。0033 如图1所示，第一种类型换热板片1的边缘部位为敞口单斜面9，该斜面9的高度为h1，0034 第一种类型的换热板片1边缘为翻起的敞口单斜面9，该单斜面9与换热板片1底板相连，该单斜面9的高度为h1，设定第一种类型换热板片1。
24、的板间距流道高度为h，也是同台换热芯体中所有类型换热板片其板间距流道高度最小的，通过已知的换热板片1的板材厚度，可以计算得出该单斜面9与换热板片1底板延长线之间的夹角a，其中夹角a的数值可通过反三角函数计算公式Arc sinh1/(h1+H1)Arc sin B(度 )，以及90-a而确定，在第一种类型换热板片1上有换热装置2，换热装置2的高度为h，与换热板片1的板间距流道高度相同，选择不同的流道高度h将会影响夹角a的数值大小。0035 如图2所示，将第一种类型换热板片1层叠组装在一起，各换热板片1边缘处均带有翻起的边缘部位并被密封联接在一起，将形成具有相同板间距流道高度为h的换热芯体，在换热。
25、板片1的各板间距流道之间有换热装置2，它们的高度与板间距流道高度h相同，这些换热装置2与换热板片1的底板面和顶板面紧密联接在一起。0036 如图3所示，第二种类换热板片3的边缘部位由敞口斜面11、12、13三段组成，这三段斜面的高度分别为H1、H2、H3，斜面高度为H1的第一个边缘斜面11以及斜面高度为H3的第三个边缘斜面13与换热板片底板延长线之间的夹角为a，斜面高度为H2的第二个边缘斜面12与换热板片底板延长线之间的夹角为b，斜面角度b总小于90，在第二种类型换热板片3上有换热装置4，其高度为H，与换热板片3的板间距流道高度相同。0037 如图4所示，将第二种类型换热板片3层叠组装在一起，。
26、各换热板片3边缘处均带有翻起的边缘部位并被密封联接在一起，将形成具有相同板间距流道高度为H的换热芯体，在换热板片3的各板间距流道之间有换热装置4，它们的高度与板间距流道高度H相同，这些换热装置4与换热板片3的底板面和顶板面紧密联接在一起。0038 如图5所示，第二种类换热板片5的边缘部位由敞口斜面11n、12n、13n三段组成，这三段斜面的高度分别为N1、N2、N3。斜面高度为N1的第一个边缘斜面11n以及斜面高度为N3的第三个边缘斜面13n与换热板片底板延长线之间的夹角为a，斜面高度为N2的第二说 明 书CN 103471434 A5/6页8个边缘斜面12n与换热板片底板延长线之间的夹角为b。
27、n，斜面角度bn小于90，在第二种类型换热板片5上有换热装置6，其高度为Hn，与换热板片5的板间距流道高度相同。0039 如图6所示，将第二种类型换热板片5层叠组装在一起，各换热板片5边缘处均带有翻起的边缘部位并被密封联接在一起，将形成具有相同板间距流道高度为Hn的换热芯体，在换热板片5的各板间距流道之间有换热装置6，它们的高度与板间距流道高度Hn相同，这些换热装置6与换热板片5的底板面和顶板面紧密联接在一起。0040 如图7所示，第二种类换热板片7的边缘部位由11t、12t、13t三段组成，这三段的高度分别为T1、T2、T3。斜面高度为T1的第一个边缘斜面11t以及斜面高度为T3的第三个边缘。
28、斜面13t与换热板片底板延长线之间的夹角均为a，在第一个边缘斜面段11t与第三个边缘斜面段13t之间的第二个边缘段12t的高度为T2，该第二个边缘段为圆弧Rt曲面过渡，第二种类型换热板片7上有换热装置6，其高度为Hn，与换热板片7的板间距流道高度相同。0041 如图8所示，将第二种类型换热板片7层叠组装在一起，各换热板片7边缘处均带有翻起的边缘部位并被密封联接在一起，将形成具有相同板间距流道高度为Hn的换热芯体，在换热板片7的各板间距流道之间有换热装置6，它们的高度与板间距流道高度Hn相同，这些换热装置8与换热板片7的底板面和顶板面紧密联接在一起。0042 从图3和图5中可以发现，图3中换热板。
29、片3的第二边缘段为斜面，高度为H2，而图5中换热板片5的第二边缘段亦为斜面，高度为N2，通过比较可知N2的高度不等于H2，并且斜面夹角bn数值也不等于b，所以换热装置6的高度Hn也不等于换热装置4的高度H，这说明，当选择设定某个第二种类型换热板片的板间距流道高度及换热装置高度时，可以通过变换其第二边缘斜面段的高度和斜面夹角予以实现。0043 从图5和图7中可以发现，图5中换热板片5的第二边缘段为斜面，高度为N2，而图7中换热板片7的第二边缘段为圆弧Rt曲面，高度为T2，通过比较可知N2的高度大于T2，但是这两个换热板片的换热装置高度却是一样的，均为Hn，这说明当换热板片中的换热装置高度一样时，。
30、与换热板片5的第二边缘斜面段高度相比，换热板片7中的圆弧Rt曲面可以形成更为短小的第二边缘段高度，而该第二边缘段的高度越小，整个换热芯体的抗压力能力及抗疲劳能力就越大。但是，液压制造第二种类换热板片7所需要的模具和工艺过程，不同于液压制造其他第二种类换热板片的模具和工艺过程。0044 如图9所示，将多个换热板片1、3交替层叠在一起，各换热板片1、3边缘处均带有翻起的边缘部位并被密封联接在一起，将会形成一个具有两种不同板间距流道高度为h、H的换热芯体，在换热板片1、3的各板间距流道之间有换热装置2、4，它们各自的高度和相对应的不同板间距流道高度相同，这些换热装置2、4与换热板片1、3的底板面和顶。
31、板面紧密联接在一起。0045 如图10所示，将第一种类型换热板片1与多种第二种类型换热板片3、5、7层叠组装在一起，各换热板片1、3、5、7边缘处均带有翻起的边缘部位并被密封联接在一起，将形成具有多种不同板间距流道高度为h、H和Hn的换热芯体，在换热板片1、3、5、7的各板间距流道之间有换热装置2、4、6、8，它们各自的高度和相对应的不同板间距流道高度相同，这些换热装置2、4、6、8与换热板片1、3、5、7的底板面和顶板面紧密联接在一起。0046 从图10所示中还可知，虽然各第二种类型换热板片的第二边缘段形式和参数尺说 明 书CN 103471434 A6/6页9寸各不相同，且它们各自的换热装。
32、置高度也不相同，但是这些换热板片1、3、5、7具有相同的板片材料厚度，具有相同的斜面角a，具有相同截面宽度的换热装置，所以它们之间可以随意层叠组装，不同规格的第二种类型换热板片在边缘处均能保证其密封联接，各换热装置均可以与其临近的底板面和顶板面紧密联接在一起。0047 从图2、4、6、8中还可以发现，这些具有不同板间距流道高度的换热板片，以及其上具有不同高度的换热装置，还可以独自地层叠在一起，各自形成多种规格具有相同板间距流道高度的换热芯体，这样的结果表示，在制造不同板间距流道高度换热芯体的同时，也是制造多种规格具有相同板间距流道高度的换热芯体过程。说 明 书CN 103471434 A1/3页10图1图2图3图4说 明 书 附 图CN 103471434 A10。