一种应用于燃料电池的新型一次表面换热器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种应用于燃料电池的新型一次表面换热器，包括换热组；换热组包括若干翅片单元，相邻的两个翅片单元固定连接；翅片单元包括互相固定连接的两个翅片；翅片包括相对的第一端部和第二端部，第一端部开设有第一翅片B口和第二翅片A口；第二端部开设有第二翅片B口和第一翅片A口；翅片的第二散热面上设有若干B流体凹槽；翅片的第一散热面上设有若干A流体凹槽；互相朝向的两个第一散热面上的A流体凹槽一一对应，形成若干B换热流道；互相朝向的两个第二散热面上的B流体凹槽一一对应，形成若干A换热流道。本实用新型专利技术提供的新型一次表面换热器，通过将通用型的翅片进行组装即可进行换热，组合的翅片换热效率高，占用空间小。

A New Primary Surface Heat Exchanger for Fuel Cells

【技术实现步骤摘要】
一种应用于燃料电池的新型一次表面换热器
本技术涉及热交换领域，尤其涉及一种应用于燃料电池的新型一次表面换热器。
技术介绍
由于固体氧化物燃料电池运行温度较高(800-1000℃)，为了提高系统循环效率，燃料重整气和空气在进入电堆之前都需要经过高效且体积小的热交换器。目前常用的管壳式、板式及一次表面换热器体积相对较大，且热侧和冷侧的变形量较大，无法满足燃料电池的小空间换热需求；其次目前常用的换热器的端部需要安装封条与翅片焊接，封头和接管也是单独焊接的，换热器结构复杂，焊接难度较大，无法保证流道的密封性且翅片难以一次成型。因此现在亟需一种结构相对简单、自带封条的新型一次表面换热器，以满足固体氧化物燃料电池的需求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种应用于燃料电池的新型一次表面换热器，来解决以上问题。为达此目的，本技术采用以下技术方案：一种应用于燃料电池的新型一次表面换热器，包括换热组，其特征在于，所述换热组包括至少两翅片单元；所述翅片单元包括两翅片；翅片包括相对设置的第一散热面和第二散热面；翅片的第一散热面上设有若干A流体凹槽；翅片的第二散热面上设有若干B流体凹槽；同一所述翅片单元中，一翅片的各A流体凹槽分别正对另一翅片的各A流体凹槽，围设成若干个A换热流道；相邻的两所述翅片单元的四个翅片中，所述第二散热面面向设置的两翅片的各B流体凹槽正对设置，形成若干个B换热流道；翅片的第一端部开设有第一翅片A口；翅片的第二端部开设有第二翅片A口；所述A换热流道连通所述第一翅片A口和所述第二翅片A口；翅片的第一端部开设有第二翅片B口；翅片的第二端部开设有第一翅片B口；所述B换热流道连通所述第一翅片B口和所述第二翅片B口；所述第一翅片A口、第二翅片A口、第一翅片B口和第二翅片B口均贯通翅片的第一散热面和第二散热面。可选的，所述翅片的第一凹槽区从第一散热面向第二散热面凹陷，在第一散热面上形成第一凹槽，在第二散热面上形成第二凸部；所述第一凹槽连通所述第一翅片A口和所述第二翅片A口；所述第二凸部的流体凹槽区从第二散热面向第一散热面凹陷，在所述第二凸部上形成多个所述B流体凹槽，在所述第一凹槽上形成多个A流体凸部；多个所述A流体凸部将所述第一凹槽分隔为多个所述A流体凹槽；各所述A流体凹槽连通所述第一翅片A口和所述第二翅片A口；面向设置的两第二散热面上的第二凸部之间留有预定间隙。可选的，相邻的两所述翅片单元之间设有垫板，所述垫板固定连接两所述翅片单元；所述垫板上开设有与所述第二凸部相匹配的间隙口、与所述第一翅片B口相匹配的第一垫板B口、与所述第二翅片B口相匹配的第二垫板B口、与所述第一翅片A口相匹配的第一垫板A口和与所述第二翅片A口相匹配的第二垫板A口；所述垫板间隙口、第一垫板B口、第二垫板B口、第一垫板A口和第二垫板A口均贯通所述垫板相对的两板面；所述垫板间隙口连通所述第一垫板B口和第二垫板B口；所述垫板的厚度大于两个第二凸部的凸起厚度之和，以使面向设置的两所述第二散热面上的第二凸部之间留有预定间隙；所述预定间隙等于所述垫板的厚度减去两所述第二凸部的凸起厚度。可选的，所述新型一次表面换热器还包括第一侧板和第二侧板；所述换热组设于所述第一侧板和第二侧板之间；所述第一侧板上开设有第一侧板B口和第一侧板A口；所述第二侧板上开设有第二侧板B口和第二侧板A口；所述第一翅片B口连通所述第一侧板B口，所述第一翅片A口连通所述第一侧板A口；所述第二翅片B口连通所述第二侧板B口，所述第二翅片A口连通所述第二侧板A口。可选的，所述B流体凹槽为直槽；所述B流体凹槽的一端朝向所述翅片的第一端部，另一端朝向所述翅片的第二端部；多个所述B流体凹槽等间距平行排布；多个所述B换热流道和多个所述A换热流道组成蜂窝状结构，各所述B换热流道位于四个所述A换热流道之间，各所述A换热流道位于四个所述B换热流道之间；所述A流体凸部的凸起厚度等于所述第一凹槽的凹陷深度。可选的，所述第一凹槽包括第一A子凹槽、第二A子凹槽和换热子凹槽；所述第一翅片A口贯通所述第一A子凹槽的槽底，所述第二翅片A口贯通所述第二A子凹槽的槽底，所述换热子凹槽连通所述第一A子凹槽和所述第二A子凹槽；各所述A流体凸部和A流体凹槽均位于所述换热子凹槽中。可选的，所述A流体凹槽朝向所述翅片的第一端部的一端与所述第一翅片A口之间间隔有第一预定距离，形成第一分流道A；所述A流体凹槽朝向所述翅片的第二端部的一端与所述第二翅片A口的之间间隔有第二预定距离，形成第二分流道A；所述第一分流道A和所述第二分流道A内均设有多个第一分流凸部，各第一分流凸部之间间隔有预定分流距离。可选的，所述翅片上还设有加强板；所述加强板设于所述第一凹槽的中央；所述加强板的一端朝向所述翅片的第一端部，另一端朝向所述翅片的第二端部；所述翅片单元内，一所述翅片的加强板与另一所述翅片的加强板固定连接。可选的，所述第一侧板B口和第一侧板A口均贯通所述第一侧板的相对两板面；所述第二侧板B口和所述第二侧板A口均贯通所述第二侧板的相对两板面；所述新型一次表面换热器包括多个所述第一侧板和多个所述第二侧板；各所述第一侧板和各所述第二侧板间隔设置；相邻的一所述第一侧板和一所述第二侧板之间设有一所述换热组。可选的，所述第一侧板和所述第二侧板之间设有多个所述换热组，相邻的两个所述换热组之间设有一分隔板；各所述分隔板内设有A流体入口管道和A流体出口管道，所述A流体入口管道连通与所述分隔板相邻的一所述换热组，所述A流体出口管道连通与所述分隔板相邻的另一所述换热组。可选的，所述翅片上设有关于第一翅片B口对称的两个第二翅片A口，所述翅片上设有关于所述第一翅片A口对称的两个第二翅片B口；所述第一翅片B口与所述第一翅片A口对称设置；所述第二侧板上设有与两个所述第二翅片B口分别对应的两个第二侧板B口；所述第二侧板上设有与两个第二翅片A口分别对应的两个第二侧板A口。可选的，所述翅片的第一散热面的中央设有密封条，所述密封条的一端朝向所述翅片的第一端部，另一端朝向所述翅片的第二端部；所述密封条将所述第一凹槽分隔为左侧第一凹槽和右侧第一凹槽，所述密封条将所述第一翅片A口分隔为左侧第一翅片A口和右侧第一翅片A口；两个所述第二翅片A口分别为左侧第二翅片A口和右侧第二翅片A口；所述左侧第一凹槽连通所述左侧第一翅片A口和所述左侧第二翅片A口，所述右侧第一凹槽连通所述右侧第一翅片A口和所述右侧第二翅片A口；所述第一侧板A口分隔为左侧第一侧板A口和右侧第一侧板A口，两个所述第二侧板A口分别为左侧第二侧板A口和右侧第二侧板A口；所述左侧第一翅片A口连通所述左侧第一侧板A口，所述右侧第一翅片A口连通所述右侧第一侧板A口，所述左侧第二翅片A口连通所述左侧第二侧板A口；所述右侧第二翅片A口连通所述右侧第二侧板A口。可选的，所述第一翅片A口分隔为左侧第一翅片A口和右侧第一翅片A口；两个所述第二翅片A口分别为左侧第二翅片A口和右侧第二翅片A口；所述第一侧板A口分隔为左侧第一侧板A口和右侧第一侧板A口，两个所述第二侧板A口分别为左侧第二侧板A口和右侧第二侧板A口；所述左侧第一翅片A口连通所述左侧第一侧板A口，所述右侧第一翅片A口连通所述右侧第一侧板A口，所述左侧第二翅片A口连通所述左侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于燃料电池的新型一次表面换热器，包括换热组，其特征在于，所述换热组包括至少两翅片单元；所述翅片单元包括两翅片；翅片包括相对设置的第一散热面和第二散热面；翅片的第一散热面上设有若干A流体凹槽；翅片的第二散热面上设有若干B流体凹槽；同一所述翅片单元中，一翅片的各A流体凹槽分别正对另一翅片的各A流体凹槽，围设成若干个A换热流道；相邻的两所述翅片单元的四个翅片中，所述第二散热面面向设置的两翅片的各B流体凹槽正对设置，形成若干个B换热流道；翅片的第一端部开设有第一翅片A口；翅片的第二端部开设有第二翅片A口；所述A换热流道连通所述第一翅片A口和所述第二翅片A口；翅片的第一端部开设有第二翅片B口；翅片的第二端部开设有第一翅片B口；所述B换热流道连通所述第一翅片B口和所述第二翅片B口；所述第一翅片A口、第二翅片A口、第一翅片B口和第二翅片B口均贯通翅片的第一散热面和第二散热面。

【技术特征摘要】
1.一种应用于燃料电池的新型一次表面换热器，包括换热组，其特征在于，所述换热组包括至少两翅片单元；所述翅片单元包括两翅片；翅片包括相对设置的第一散热面和第二散热面；翅片的第一散热面上设有若干A流体凹槽；翅片的第二散热面上设有若干B流体凹槽；同一所述翅片单元中，一翅片的各A流体凹槽分别正对另一翅片的各A流体凹槽，围设成若干个A换热流道；相邻的两所述翅片单元的四个翅片中，所述第二散热面面向设置的两翅片的各B流体凹槽正对设置，形成若干个B换热流道；翅片的第一端部开设有第一翅片A口；翅片的第二端部开设有第二翅片A口；所述A换热流道连通所述第一翅片A口和所述第二翅片A口；翅片的第一端部开设有第二翅片B口；翅片的第二端部开设有第一翅片B口；所述B换热流道连通所述第一翅片B口和所述第二翅片B口；所述第一翅片A口、第二翅片A口、第一翅片B口和第二翅片B口均贯通翅片的第一散热面和第二散热面。2.根据权利要求1所述的新型一次表面换热器，其特征在于，所述翅片的第一凹槽区从第一散热面向第二散热面凹陷，在第一散热面上形成第一凹槽，在第二散热面上形成第二凸部；所述第一凹槽连通所述第一翅片A口和所述第二翅片A口；所述第二凸部的流体凹槽区从第二散热面向第一散热面凹陷，在所述第二凸部上形成多个所述B流体凹槽，在所述第一凹槽上形成多个A流体凸部；多个所述A流体凸部将所述第一凹槽分隔为多个所述A流体凹槽；各所述A流体凹槽连通所述第一翅片A口和所述第二翅片A口；面向设置的两第二散热面上的第二凸部之间留有预定间隙。3.根据权利要求2所述的新型一次表面换热器，其特征在于，相邻的两所述翅片单元之间设有垫板，所述垫板固定连接两所述翅片单元；所述垫板上开设有与所述第二凸部相匹配的间隙口、与所述第一翅片B口相匹配的第一垫板B口、与所述第二翅片B口相匹配的第二垫板B口、与所述第一翅片A口相匹配的第一垫板A口和与所述第二翅片A口相匹配的第二垫板A口；所述垫板间隙口、第一垫板B口、第二垫板B口、第一垫板A口和第二垫板A口均贯通所述垫板相对的两板面；所述垫板间隙口连通所述第一垫板B口和第二垫板B口；所述垫板的厚度大于两个第二凸部的凸起厚度之和，以使面向设置的两所述第二散热面上的第二凸部之间留有预定间隙；所述预定间隙等于所述垫板的厚度减去两所述第二凸部的凸起厚度。4.根据权利要求3所述的新型一次表面换热器，其特征在于，所述新型一次表面换热器还包括第一侧板和第二侧板；所述换热组设于所述第一侧板和第二侧板之间；所述第一侧板上开设有第一侧板B口和第一侧板A口；所述第二侧板上开设有第二侧板B口和第二侧板A口；所述第一翅片B口连通所述第一侧板B口，所述第一翅片A口连通所述第一侧板A口；所述第二翅片B口连通所述第二侧板B口，所述第二翅片A口连通所述第二侧板A口。5.根据权利要求2所述的新型一次表面换热器，其特征在于，所述B流体凹槽为直槽；所述B流体凹槽的一端朝向所述翅片的第一端部，另一端朝向所述翅片的第二端部；多个所述B流体凹槽等间距平行排布；多个所述B换热流道和多个所述A换热流道组成蜂窝状结构，各所述B换热流道位于四个所述A换热流道之间，各所述A换热流道位于四个所述B换热流道之间；所述A流体凸部的凸起厚度等于所述第一凹槽的凹陷深度。6.根据权利要求2所述的新型一次表面换热器，其特征在于，所述第一凹槽包括第一A子凹槽、第二A子凹槽和换热子凹槽；所述第一翅片A口贯通所述第一A子凹槽的槽底，所述第二翅片A口贯通所述第二A子凹槽的槽底，所述换热子凹槽连通所述第一A子凹槽和所述第二A子凹槽；各所述A流体凸部和A流体凹槽均位于所述换热子凹槽中。7.根据权利要求2所述的新型一次表面换热器，其特征在于，所述A流体凹槽朝向所述翅片的第一端部的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：康磊，吴亚攀，李海宾，沈华涛，韩敏芳，夏云峰，宋文婉，
申请(专利权)人：广东索特能源科技有限公司，东莞深圳清华大学研究院创新中心，
类型：新型
国别省市：广东,44