[发明专利]一种间断翅片结构印刷电路板式换热器芯体

说明书

本发明公开了一种间断翅片结构印刷电路板式换热器芯体，包括自上到下依次分布的若干高温介质通道及若干低温介质通道，各低温介质通道内及各高温介质通道内均设置有若干行翅片，其中，同一行翅片中相邻两个翅片之间有间隙；各翅片为机翼型翅片或S型翅片，该换热器芯体的传热面积密度小、各流道之间流动分配均匀性好，并且流动阻力损失小。

技术领域

本发明属于换热装置领域，涉及一种间断翅片结构印刷电路板式换热器芯体。

背景技术

印刷电路板式换热器(printed circuit heat exchanger,PCHE)是一种微通道板式换热器，其传热芯体由紧密堆叠的多层金属板片扩散焊接而成。其蚀刻流体微通道的工序与制造印刷电路板的工序相近，故而得名。PCHE具有结构紧凑、热效率高、压损可控、耐高温高压、安全可靠等优点，在制冷空调、石油天然气、核工业、化工工业、电力工业、舰船动力装备等领域应用广泛。

目前常见的商用PCHE芯体均采用连续流道结构(直通道、Z字形通道)，其特点是每个流股的流-固交界面连为一体、贯穿始终，众多流股平行并联。连续流道组成的平行流换热器芯体结构简单、易于加工，但其缺点在于：传热面积密度(单位体积换热面积)小；各平行微通道之间流动分配均匀性差；流动阻力损失大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种间断翅片结构印刷电路板式换热器芯体，该换热器芯体的传热面积密度小、各流道之间流动分配均匀性好，并且流动阻力损失小。

为达到上述目的，本发明所述的间断翅片结构印刷电路板式换热器芯体包括自上到下依次分布的若干高温介质通道及若干低温介质通道，各低温介质通道内及各高温介质通道内均设置有若干行翅片，其中，同一行翅片中相邻两个翅片之间有间隙；

各翅片为机翼型翅片或S型翅片。

高温介质通道内相邻行翅片中的各翅片错列分布。

高温介质通道内相邻行翅片中的各翅片相对分布。

低温介质通道内相邻行翅片中的各翅片错列分布。

低温介质通道内相邻行翅片中的各翅片相对分布。

还包括若干自上到下依次分布的隔板，其中，相邻隔板之间形成高温介质通道或低温介质通道。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的间断翅片结构印刷电路板式换热器芯体包括自上到下依次分布的若干高温介质通道及若干低温介质通道，其中，低温介质通道及高温介质通道内均设置有间断分布的若干翅片，相对于传统连续流动结构，本发明中间断分布的翅片的传热面积密度较大；与传统连续流道结构组成的平行换流器相比，本发明中间断分布的翅片形成周期性横向联通的流道，流体的重复的流动及分配，有效的流体提高流动分配的均匀性，进而提高换热器的热效率。另外，本发明中的翅片为机翼型翅片或S型翅片，能够有效抑制流动分离、消除回流及涡旋，提升流体流动分配的均匀性，显著降低流动阻力损失，经试验，本发明的流动阻力损失仅为连续通道结构的1/20～1/4。同时，工质在流通过程中，通过间断的翅片反复冲击热边界层，以抑制热边界层的发展，减小热边界层的厚度，具有强化传热的作用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2a为本发明中机翼型翅片的结构示意图；

图2b为本发明中S型翅片的结构示意图；

图3a为本发明中机翼型翅片排列的结构示意图；

图3b为本发明中S型翅片排列的结构示意图；

图4a为本发明中机翼型翅片顺列布置示意图；

图4b为本发明中机翼型翅片错列布置示意图；