一种高效换热器及其加工工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种高效换热器及其加工工艺，该方案包括两块对称设置的集流板、焊接于两块集流板之间的多个扁管及与集流板密封连接的密封板；所述扁管沿集流板高度方向和长度方向阵列设置，且每个所述扁管内设有扰流结构；每个所述密封板上设有液体接嘴；两个液体接嘴、所有扁管以及集液腔之间形成热交换流道，该集液腔通过密封板与集流板合并形成，其加工工艺包括铲齿成型方法、挤压方法及插接固定方式，本方案可显著降低换热器加工难度，降低换热器的整体重量，方便控制流速的优点。方便控制流速的优点。方便控制流速的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高效换热器及其加工工艺


[0001]本专利技术涉及散热器
，具体涉及一种高效换热器及其加工工艺。

技术介绍

[0002]板式换热器作为换热器领域常用的设备，其加工工艺通常是将两块铝板和两根封条焊接成单条水道，其水道内部是完全中空，不设有任何扰流结构，因此其水道的长宽过大，导致加工较为困难，还因为其不设有任何扰流结构的设计导致液体的流速受焊接效果的影响较大，很难进行控制，导致换热效率变成，整体的加工效率较低，成品的板式换热器也较重。
[0003]综上，亟待一种可显著降低加工难度、提高加工效率及产品质量的高效换热器及其加工工艺。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种高效换热器。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种高效换热器包括两块对称设置的集流板、焊接于两块集流板之间的多个扁管及与集流板密封连接的密封板；所述扁管沿集流板高度方向和长度方向阵列设置，且每个所述扁管内设有扰流结构；每个所述密封板上设有液体接嘴；两个液体接嘴、所有扁管以及集液腔之间形成热交换流道，该集液腔通过密封板与集流板合并形成。
[0006]工作原理及有益效果：1、与现有技术相比，将单条水道阵列式的结构改进为多条水道阵列式的结构(扁管沿集流板高度方向和长度方向阵列设置)，可以显著降低单个水道(扁管)的大小和重量(体积越大加工难度越高)，从而降低加工难度，便于控制精度，也便于焊接时保证质量，因此可以提高加工效率；
[0007]2、在每个扁管内设置扰流结构，可以更好地控制换热液的流速，使其具有充足的时间来进行换热，换热效率高，而且由于结构经过改进成多条水道阵列式的结构，也增大了换热面积，进一步提高了换热效率。
[0008]进一步地，每个所述扁管内的扰流结构通过铲齿成型方法加工而成。此方案主要对于直齿形的扰流结构进行加工，现有技术对于直齿形的扰流结构加工难度较高，无法保证加工质量，通过数控机床直接对毛坯件进行铲齿加工，然后再进行焊接操作即可，加工方式简单，工艺性较强，可加工尺寸范围较大，既可以加工微型的换热器，也可以用来制作如军工使用的大型换热器等产品。
[0009]进一步地，每个所述扁管以及该扁管内的扰流结构通过开模挤压方法加工而成。这种方式加工的扁管可以根据客户的喜好或者要求进行扰流结构定制，定制好的模具对毛坯挤压加工即可形成需要的扁管，一次成型而成，可以根据不同的需求定制不同截面的扁管水道，方便科研人员研究适合特殊使用环境的最佳扰流结构，在大批量制造时，可显著降低单件生产成本，加工效率高。
[0010]进一步地，所述扰流结构插接于扁管内并进行焊接固定。此方案，可单独加工扁管和扰流结构，然后再将扰流结构插入到扁管内进行焊接即可，操作难度最低，加工效率较高，扰流结构的焊接可以随着扁管与集流板的焊接同时进行，减少了其他工序步骤。
[0011]进一步地，还包括设于相邻两个扁管之间的风道翅片。通过将风道翅片设于相邻的两个扁管之间，使得扁管和风道翅片间隔设置，可显著增加与空气的接触面积，提高换热效率。
[0012]用于制造上述的一种高效换热器的加工工艺包括以下步骤：
[0013]A100、对毛坯进行切削加工得到第一毛坯；
[0014]A101、通过数控铲齿对所述第一毛坯加工，得到带有扰流结构的扁管毛坯；
[0015]A102、将所述带有扰流结构的扁管毛坯折弯焊接成扁管，使得扰流结构被所述扁管包裹于内部；
[0016]A103、将多个所述扁管焊接于两个集流板之间，扁管形成阵列状；
[0017]A104、将密封板焊接于每个集流板上；
[0018]A105、将风道翅片固定于两个扁管之间，并将风道封板焊接于两块集流板之间。
[0019]此工艺，由于数控铲齿的工艺受尺寸、材料的限制较小，且扁管的缝管焊接操作也是受尺寸、材料的限制较小，通过此工艺可适用于绝大多数的换热器的设计制造，通过现有的钣金加工水平即可轻松实现，加工难度低，当然配合本换热器的结构设计，使得扁管的大小与现有技术相比明显要小很多，因此加工难度通过本方案可进一步地降低，此工艺制得的换热器中扁管和扰流结构是一体的，因此热传递效果更好，整体性也更好，换热效果更佳。
[0020]进一步地，所述第一毛坯包括平板部和与平板部一体的凸起部，通过设定扰流结构的齿总宽和齿高以及齿厚，分别确定平板部和凸起部的长度以及厚度。
[0021]在设计前，只需要确定扰流结构的齿总宽和齿高以及齿厚，即可根据普遍的加工余量和折弯余量快速计算出平板部(也就是将扰流结构包裹起来形成扁管的部分)的长度和厚度，以及凸起部的长度和厚度，其中凸起部的长度也就是扰流结构的齿总宽。
[0022]用于制造上述的一种高效换热器的加工工艺，包括以下步骤：
[0023]B100、根据扰流结构的横截面开型材模；
[0024]B101、通过所述型材模对扁管的毛坯进行挤压成型操作，得到带有扰流结构的扁管；
[0025]B102、将多个所述扁管焊接于两个集流板之间，扁管形成阵列状；
[0026]B103、将密封板焊接于每个集流板上；
[0027]B104、将风道翅片固定于两个扁管之间，并将风道封板焊接于两块集流板之间。
[0028]通过上述工艺，只需要通过现有的型材开模工艺按照需要的扰流结构横截面进行开模，然后直接通过开好的型材模利用现有的压机进行挤压成型操作即可，适合各种定制加工，可显著提高生产效率，尤其适合大批量生产，降低单件成本。
[0029]用于制造上述的一种高效换热器的加工工艺，，包括以下步骤：
[0030]C100、分别加工扁管和扰流结构；
[0031]C101、将扰流结构插入于扁管内；
[0032]C102、将多个所述扁管焊接于两个集流板之间，同时将扰流结构与扁管进行焊接，
扁管形成阵列状；
[0033]C103、将密封板焊接于每个集流板上；
[0034]C104、将风道翅片固定于两个扁管之间，并将风道封板焊接于两块集流板之间。
[0035]通过上述工艺，提供了一种成本最低，加工工艺要求最低的方式，通过先将扰流结构插入于扁管内，后续扁管与密封板焊接时，可顺带一同将扰流结构与扁管焊接，节省了加工工序，显著降低了加工成本。
[0036]进一步地，扁管与集流板之间以及扁管与扰流结构之间均通过真空钎焊固定。真空钎焊不仅节省大量价格昂贵的金属钎剂(但并不是完全无需焊剂)，而且又不需要复杂的焊剂清洗工序，降低了生产成本，也能够焊接多种材料，因此可极大地提升本工艺的加工效率和质量，降低成本，也使得加工制得的高效换热器具有成本低质量好的优点。
附图说明
[0037]图1是本专利技术换热器的立体图；
[0038]图2是本专利技术换热器的爆炸图；
[0039]图3是本专利技术实施例2的加工工艺流程图；
[0040]图4是本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效换热器，其特征在于，包括两块对称设置的集流板、焊接于两块集流板之间的多个扁管及与集流板密封连接的密封板；所述扁管沿集流板高度方向和长度方向阵列设置，且每个所述扁管内设有扰流结构；每个所述密封板上设有液体接嘴；两个液体接嘴、所有扁管以及集液腔之间形成热交换流道，该集液腔通过密封板与集流板合并形成。2.根据权利要求1所述的一种高效换热器，其特征在于，每个所述扁管内的扰流结构通过铲齿成型方法加工而成。3.根据权利要求1所述的一种高效换热器，其特征在于，每个所述扁管以及该扁管内的扰流结构通过开模挤压方法加工而成。4.根据权利要求1所述的一种高效换热器，其特征在于，所述扰流结构插接于扁管内并进行焊接固定。5.根据权利要求1所述的一种高效换热器，其特征在于，还包括设于相邻两个扁管之间的风道翅片。6.用于制造权利要求2所述的一种高效换热器的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：对毛坯进行切削加工得到第一毛坯；通过数控铲齿对所述第一毛坯加工得到带有扰流结构的扁管毛坯；将所述带有扰流结构的扁管毛坯折弯焊接成扁管，使得扰流结构被所述扁管包裹于内部；将多个所述扁管焊接于两个集流板之间，扁管形成阵列状；将密封板...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏波涛，曾茂进，骆凯，王捷，胡利辉，邵德阳，
申请(专利权)人：祥博传热科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：