[发明专利]一种具有交错凹凸结构的换热器

说明书

本发明的目的在于提供一种具有交错凹凸结构的换热器，包括外层换热片和内层换热片，外层换热片和内层换热片的纵向剖面均为由至少两个U型结构首尾相连构成的连续U型结构，两个U型结构相连处也为U型角，内层换热片的内侧和外侧各设置一个外层换热片，内层换热片与外侧的外层换热片之间形成第一流体通道，内层换热片与内侧的外层换热片之间形成第二流体通道，外层换热片上的内侧设置凸起结构，内层换热片的两侧均设置凸起结构，且其一侧凸起结构在另一侧为凹陷结构。本发明的凹凸型结构破坏了流体边界层，减少热阻，增强湍动度，提高了换热强度。且凹凸结构具有一定的斜度，该结构进行倒圆角处理，因此具有流动阻力小的优点。

技术领域

本发明涉及的是一种换热器，具体地说是板翅式换热器。

背景技术

换热器是一种在两种或两种以上不同流体温度之间进行热量交换的一种设备。换热器使热量由温度高的流体传递给温度的流体，使温度达到预期设计效果。换热器的换热性能决定着流体能否达到目标温度，从而解决工程应用问题。换热器的性能对于提高能源系统、电子设备热管理、以及汽车和航空发动机的性能具有重要的作用。换热器的加入可以作为间冷器、回热器用于燃气轮机种以提高发动机性能。换热器也可以作为制冷设备用于室内环境冷却、加热。

在换热器应用中，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薄片层叠加而成，常用的铝，不锈钢，铜等材质。为增强换热能力，通常在金属薄片上加工波纹结构，同时也会增大流体的流动阻力。

换热器的按结构分类有：浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板换热器、板式换热器等。按原理分类有：间壁式换热器，蓄热式换热器。间壁式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动，通过壁面的导热和流体在壁表面对流，两种流体之间进行换热。蓄热式换热器通过固体物质构成的蓄热体，把热量从高温流体传递给低温流体，热介质先通过加热固体物质达到一定温度后，冷介质再通过固体物质被加热，使之达到热量传递的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供提高对流换热强度的一种具有交错凹凸结构的换热器。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种具有交错凹凸结构的换热器，其特征是：包括外层换热片和内层换热片，外层换热片和内层换热片的纵向剖面均为由至少两个U型结构首尾相连构成的连续U型结构，两个U型结构相连处也为U型角，内层换热片的内侧和外侧各设置一个外层换热片，内层换热片与外侧的外层换热片之间形成第一流体通道，内层换热片与内侧的外层换热片之间形成第二流体通道，外层换热片上的内侧设置凸起结构，内层换热片的两侧均设置凸起结构，且其一侧凸起结构在另一侧为凹陷结构。

本发明还可以包括：

1、外层换热片上的凸起结构每两个一组构成凸起单元，每个凸起单元的两个凸起结构呈八字型，外层换热片的凸起单元至少为两列，列与列之间的凸起单元在横向上互相错开。

2、内层换热片上的凸起结构每两个组成一个凸起单元，每个凸起单元的两个凸起结构呈八字型，每个凸起单元的两个凸起结构的凸起面分别位于内层换热片的两侧，内层换热片的凸起单元至少为两列，列与列之间的凸起单元在横向上互相错开。

3、所述凸起结构为类胶囊型，并具有斜度，即与外层换热片法向方向成30度夹角，凸起结构的轮廓倒圆角处理。

4、第一流体通道内流体的流动方向与第二流体通道内流体的流动方向一致或相反。

本发明的优势在于：

1、由于凹凸型结构破坏了流体边界层，减少热阻，增强湍动度，提高了换热强度。

2、由于该结构呈胶囊型的凹凸结构，且具有一定的斜度，该结构进行倒圆角处理，因此具有流动阻力小的优点。

3、由于该结构仅有一种胶囊型凹凸结构，结构简单，加工方便。