[发明专利]一种复合导流结构印刷电路板换热器

说明书

本发明公开了一种复合导流结构印刷电路板换热器，包括壳体、多个金属板片、两个进口管道、以及两个出口管道，所述金属板片相互层叠、且相邻金属板片之间通过扩散焊接的方式组成印刷电路板换热器的换热组件，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体通过扩散焊接的方式固定在换热组件的上方，所述下壳体通过扩散焊接的方式固定在换热组件的下方，两个所述进口管道固定在上壳体的上表面上，两个所述出口管道固定在上壳体的上表面上、所述一个进口管道与所述一个出口管道布置于同一侧；本发明采用通道导流和不连续几何凸台导流结合的方式，可以将进口流入的换热工质较为均匀地导流入各个换热微通道内。

技术领域

本发明涉及流动传热技术领域，具体为一种复合导流结构印刷电路板换热器。

背景技术

印刷电路板换热器(printed circuit heat exchanger,PCHE)是一种新型的高效紧凑式换热器，与传统的管壳式换热器不同，印刷电路板换热器的流动通道内径一般在几十微米至几个毫米范围内。印刷电路板换热器通过化学刻蚀技术，在金属板上刻出微小的流动通道，这些微小通道使得印刷电路板换热器具有非常大的比表面积，一般可以达到1000m2/m3以上，在相同体积下，印刷电路板换热器极大地提高了换热面积，换热性能非常好。在同等换热能力下，印刷电路板换热器的体积比管壳式换热其要小得多，大大提升了整个设备以及其所在系统的紧凑度。另外，由于印刷电路板换热器板片之间通过扩散焊接形式结合，焊缝强度高，因此可以使得印刷电路板换热器工作在较高的温度和压力范围。

印刷电路板换热器通常由较多换热板片堆叠焊接而成，每片板片上都有非常多的微通道，换热介质需要经过一定的导流结构分散到各个微通道内进行充分换热。为使换热均匀，达到理想的换热效果，避免出现局部过热超温，热应力集中等问题，分散流入各个微通道内的换热介质流量应尽可能均匀，由于微通道数量较多，难以实现一一对应的槽道导流，这就需要对导流区域进行设计。

针对以上问题，本发明提出一种复合导流结构印刷电路板换热器，具有该结构的印刷电路板换热器，可以使经过导流后流入换热器通道内的流体流量分配更加均匀，且工艺更加简单，强度更加优异。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合导流结构印刷电路板换热器，使得经过导流后流入换热通道内的流体流量分配更加均匀，达到理想的换热效果。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种复合导流结构印刷电路板换热器，包括壳体、多个金属板片、两个进口管道、以及两个出口管道，多个所述金属板片相互层叠、且相邻金属板片之间通过扩散焊接的方式组成印刷电路板换热器的换热组件，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体通过扩散焊接的方式固定在换热组件的上方，所述下壳体通过扩散焊接的方式固定在换热组件的下方，

扩散焊接是将焊件紧密贴合，在一定温度和压力下保持一段时间，使接触面之间的原子相互扩散形成联接的焊接方法。

两个所述进口管道固定在上壳体的上表面上，两个所述出口管道固定在上壳体的上表面上、所述一个进口管道与所述一个出口管道布置于同一侧；

所述换热组件的每个金属板片上都开设有两个进口孔，每个所述金属板片层叠后在换热组件上拼接成两个长进口孔，两个所述长进口孔分别与两个进口管道连通，同一所述金属板片上只能有一侧的进口孔处开设进流槽、且该所述金属板片上方或下方的金属板片上只能在另一侧进口孔处开设进流槽，所述进流槽可与上方的金属板片或上壳体组合形成进流腔；

所述进流腔内设置有进流复合导流区，所述进流复合导流区包括两个进端直槽道导流区、进端不连续导流区、以及进端扩散混合区，两个所述进端直槽道导流区与进口孔导通、且位于所述进口孔的两侧、且其末端指向进端扩散混合区的两端，所述进端不连续导流区与进口孔导通、且位于两个所述进端直槽道导流区之间、且其末端指向进端扩散混合区的中部，所述进端扩散混合区与进端直槽道导流区和进端不连续导流区连通，流体经过进流复合导流区的进端扩散混合区流入金属板片上各条换热微通道内；