热交换器及其制造方法技术

提供了一种制造热交换器的方法。该方法包括：通过增材制造本体来形成第一基底，该本体限定第一外表面和与第一外表面相对的第二外表面、形成在第一外表面内的第一部分流体流动通道、形成在第二外表面内的第二部分流体流动通道、以及完全形成在本体内的至少一个内部流体流动通道；以及将第一基底联接到第二基底，第二基底包括形成在第二基底的表面内的部分流体流动通道，使得第一基底的第一部分流体流动通道和第二基底的部分流体流动通道组合，以形成组合流体流动通道。形成组合流体流动通道。形成组合流体流动通道。

【技术实现步骤摘要】
热交换器及其制造方法


[0001]本说明书大体涉及热交换器及其制造方法，更具体地，涉及使用增材制造生产的热交换器。

技术介绍

[0002]作为背景，热交换器可以常规地通过堆叠板生产，堆叠板包括提供流体流动通路的蚀刻、铣削或冲压凹槽。然而，蚀刻流动通路可能将流动通路的形状限制为具有有限纵横(例如，深度与宽度)比的半圆形流动通路。冲压流体流动通路可以提供有限的通道深度并且可以存在对板厚度的限制。蚀刻/铣削处理都可能导致板之间的壁相对较厚。此外，最终层和/或组件对于预期应用可能非常重，或者最终组件可能难以在服务之前检查泄漏或其他缺陷。
[0003]因此，需要替代的热交换及其制造方法，其导致比在组装之前可以检查的更轻的重量层。

技术实现思路

[0004]在一个实施例中，提供了一种制造热交换器的方法。该方法包括：通过增材制造本体来形成第一基底，该本体限定第一外表面和与第一外表面相对的第二外表面、形成在第一外表面内的第一部分流体流动通道、形成在第二外表面内的第二部分流体流动通道以及完全形成在本体内的至少一个内部流体流动通道；以及将第一基底联接到第二基底，第二基底包括形成在第二基底的表面内的部分流体流动通道，使得第一基底的第一部分流体流动通道和第二基底的部分流体流动通道组合，以形成组合流体流动通道。
[0005]在另一个实施例中，提供了一种制造热交换器的方法。该方法包括：形成支撑基底层，支撑基底层具有限定第一外表面和与第一外表面相对的第二外表面的本体；形成从支撑基底层的第一外表面延伸的第一多个直立翅片；形成从支撑基底层的第一外表面延伸的距离大于第一多个直立翅片的两个或更多个附接壁；形成非支撑基底层，非支撑基底层具有限定第一外表面和与第一外表面相对的第二外表面的本体；形成从非支撑基底层的第一外表面延伸的第二多个直立翅片；以及将非支撑基底层安装到支撑基底层，使得两个或更多个附接壁接合非支撑基底层的第一外表面，并且第一多个直立翅片中的每个相邻翅片由第二多个直立翅片中的翅片隔开。
[0006]在又一个实施例中，提供了一种热交换器。热交换器包括支撑基底层和非支撑基底层。支撑基底层包括本体，本体限定：第一外表面和与第一外表面相对的第二外表面；从支撑基底层的第一外表面延伸的第一多个直立翅片；以及从支撑基底层的第一外表面延伸的距离大于第一多个直立翅片的两个或更多个附接壁。非支撑基底层包括本体，本体限定：第一外表面和与第一外表面相对的第二外表面；以及从非支撑基底层的第一外表面延伸的第二多个直立翅片。非支撑基底层的第一外表面粘合到支撑基底层的两个或更多个附接壁，并且第一多个直立翅片中的每个相邻翅片由第二多个直立翅片中的翅片隔开。
[0007]鉴于以下详细描述并结合附图，将更充分地理解由本文描述的实施例提供的这些和附加特征。
附图说明
[0008]附图中阐述的实施例在本质上是说明性和示例性的，并且不旨在限制由权利要求限定的主题。当结合以下附图阅读时，可以理解说明性实施例的以下详细描述，其中相似的结构用相似的附图标记表示，并且其中：
[0009]图1描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的制造热交换器的方法；
[0010]图2A描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的用作热交换器的层的基底的立体图；
[0011]图2B描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的图2A的基底的侧视图；
[0012]图3示出了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的用作热交换器的层的另一基底的侧视图；
[0013]图4描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的用作热交换器的层的另一基底的侧视图；
[0014]图5描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的用作热交换器的层的另一基底的侧视图；
[0015]图6描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的热交换器的组件；
[0016]图7A描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的用作热交换器的层的支撑和非支撑基底层；
[0017]图7B描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的由图7A的支撑和非支撑基底层组装的热交换器的立体图；以及
[0018]图7C描绘了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的图7B的热交换器的侧视图。
具体实施方式
[0019]本公开的实施例涉及热交换器及其制造方法。热交换器是用于在两种或更多种流体之间传递热量的装置。热交换器可用于发动机冷却(例如，在航空或运载器工业中)、电子设备冷却等。特别地，根据本公开的热交换器可用于高压环境(例如，高达和/或包括10,000psi或更高的压力)。一般参考附图，描述了各种热交换器实施例和制造方法。例如，根据本公开的热交换器可以通过形成层或基底来增材制造，其中每个层具有部分和/或整个一体形成的流动通道和/或翅片。然后可以将基底堆叠并彼此联接(例如，通过任何联结处理，例如焊接、铜焊和/或扩散粘合)。通过在分层制造处理中形成热交换器，可以在最终组装之前分别检查每一层(板)的公差和缺陷。在一些实施例中，可以通过使流体流过封装的通道来检查整个一体形成的流动通道，以测试压力损失和/或热传递特性。这种在最终组装之前进行检查的能力可以克服目前在整体形成的热交换器中难以检查公差和/或机械缺陷的限制。在一些实施例中，一个或多个板(或每个板)可以通过例如直接金属激光熔化(DMLM)增材制造，这可以简化粉末去除处理并消除可能的截留粉末。此外，通过层形成热交换器可以提供涂覆、电镀和/或执行其他类型的表面处理的机会。以下将更详细地描述本公开的这些
和附加的实施例和益处。
[0020]现在参考图1，示出了描绘根据一个或多个实施例的制造热交换器的方法200的流程图。如图所示，方法200通常包括制造一个或多个基底(步骤202)，可选地，检查两个或更多个基底(步骤204)，以及联接(例如，扩散粘合)两个或更多个基底以形成组装的热交换器(步骤206)的步骤。下面将更全面地描述这些步骤。然而，应注意，在不脱离本公开的范围的情况下，可以包括更多或更少数量的处理步骤。特别地，可以包括附加处理步骤。这样的附加处理步骤可以在各个层彼此扩散粘合之前和/或之后执行。例如，进一步的处理步骤可以包括但不限于施加一种或多种涂层、电镀或其他表面处理。
[0021]制造两个或更多个基底可以包括形成包含其各种特征的第一基底和第二基底，这将在下文更详细地描述。在各种实施例中，第一基底和第二基底可以彼此基本相同，或者如将在下文更详细描述的那样彼此不同。
[0022]在生产用作热交换器(例如，热交换器核心)的层的基底期间，基底可以形成有一体的部分和/或整体流体流动通道。流体流动通道，无论是部分的还是整体的，都可以包括在基底内形成的任何结构，该结构被设计为提供用于流体流过或穿过基底的通道。在一些实施例中，流体流动通道可结合增强的热传递特征，例如可用于增加热传递速率的凹坑、湍流器、翅片等。可以根据需要形成附加基底以满足特定热交换器的规格。可以以多种方式进行形成。例如，材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制造热交换器的方法，其特征在于，包括：通过增材制造本体来形成第一基底，所述本体限定第一外表面和与所述第一外表面相对的第二外表面、形成在所述第一外表面内的第一部分流体流动通道、形成在所述第二外表面内的第二部分流体流动通道以及完全形成在所述本体内的至少一个内部流体流动通道；以及将所述第一基底联接到第二基底，所述第二基底包括部分流体流动通道，所述部分流体流动通道形成在所述第二基底的表面内，使得所述第一基底的所述第一部分流体流动通道和所述第二基底的所述部分流体流动通道组合，以形成组合流体流动通道。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括通过增材制造本体来形成所述第二基底，所述本体限定第一外表面和与所述第一外表面相对的第二外表面，其中第一部分流体流动通道形成在所述第一外表面内，所述部分流体流动通道是形成在所述第二外表面内的第二部分流体流动通道，并且内部流体流动通道完全形成在所述本体内。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，将所述第一基底联接到所述第二基底是通过扩散粘合。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括在将所述第一基底联接到所述第二基底之前检查所述第一基底。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述第一部分流体流动通道从所述内部流体流动通道横向偏移。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述第一部分流体流动通道和所述第二部分流体流动通道的形成从所述内部流体流动通道横...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：