本實(shí)用新型涉及一種熱水器用換熱器，尤其是一種吹脹式板式換熱器，屬于換熱器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

據(jù)申請(qǐng)人了解，熱泵熱水器水箱換熱有內(nèi)置和外置兩種結(jié)構(gòu)形式。典型的內(nèi)置換熱將圓銅管之類的換熱器置于承壓水箱內(nèi)膽中。由于直接浸泡于水箱內(nèi)膽，因此換熱效率較高，但長(zhǎng)時(shí)間在水中浸泡不僅容易引起管外表面結(jié)垢、銹蝕，還影響水質(zhì)。外置換熱常見(jiàn)的一類是“D”形截面銅管或鋁管外置于內(nèi)膽外表面，其換熱銅管或鋁管與水箱的接觸面積較小，理論上熱量?jī)H能通過(guò)管與水箱內(nèi)膽的有限的接觸面?zhèn)鲗?dǎo)，因此熱阻較大，勢(shì)必加大壓縮機(jī)的功率；另一類為扁平微通道鋁帶，雖然微通道鋁帶較盤管的換熱面積有所提高，但仍有30%的傳熱面積不能利用，且冷凝系統(tǒng)流程長(zhǎng)、壓降大，容易導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行性能差。雖然外置換熱是熱泵水箱的發(fā)展趨勢(shì)，但其換熱面積的利用率有限，因此換熱性能很難提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出一種在保證出水水質(zhì)和出水溫度滿足要求前提下，能充分利用換熱面積、提高能效的吹脹式板式換熱器，同時(shí)給出其制造方法。

為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型的吹脹式板式換熱器的基本技術(shù)方案為：由內(nèi)外兩層金屬板結(jié)合而成，所述外層金屬板具有形成迂回流道的凸筋；所述迂回流道包括與進(jìn)口管連通的進(jìn)口匯流通道和與出口管連通的出口匯流通道，所述進(jìn)口匯流通道遠(yuǎn)離進(jìn)口管的一端引出并聯(lián)的中間流道，所述并聯(lián)的中間流道經(jīng)過(guò)至少一次轉(zhuǎn)折后經(jīng)出口匯流通道接出口管。

本實(shí)用新型吹脹式板式換熱器的制造方法包括以下步驟：

第一步、在吹脹模上加工出與迂回流道凸筋相配的迂回成形凹槽，并制出位置對(duì)應(yīng)進(jìn)口管和出口管的吹脹口；

第二步、將外層金屬板坯料定位在吹脹模上，依托吹脹口分別壓制出進(jìn)口管凹和出口管凹；

第三步、分別在進(jìn)口管凹和出口管凹內(nèi)焊接固定進(jìn)口管和出口管；

第四步、在內(nèi)、外層金屬板之間均布焊粉后，合上吹脹壓模，使吹脹模周邊密閉，加熱使內(nèi)、外層金屬板逐漸軟化，并分別從進(jìn)口管和出口管充壓力氣體，使外層金屬板坯料逐漸依托迂回成形凹槽形成迂回流道凸筋，直至加熱到焊接溫度，使內(nèi)、外層金屬板焊接融合；

第五步、冷卻后開(kāi)模取出具有迂回流道凸筋的換熱器。

尤其是，所述金屬為鋁，所述焊接溫度為550±10℃。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的完善是，所述并聯(lián)的中間流道每次轉(zhuǎn)折后縮合。對(duì)于熱泵系統(tǒng)而言，由于熱交換后，原先氣態(tài)的換熱介質(zhì)（又常被稱為制冷劑）逐漸變?yōu)闅庖簝上嗔?，而液態(tài)換熱介質(zhì)的密度是氣態(tài)換熱介質(zhì)密度的10-20倍，比體積明顯減少，因此縮合流道可以基本保持內(nèi)壓穩(wěn)定，流阻平衡，從而強(qiáng)化換熱介質(zhì)的換熱效果。

本實(shí)用新型更進(jìn)一步的完善是，所述進(jìn)口匯流通道和出口匯流通道呈縱橫交錯(cuò)的網(wǎng)格狀。這種流道結(jié)構(gòu)有助于使源自壓縮機(jī)的高溫高壓換熱介質(zhì)氣體均勻平穩(wěn)地進(jìn)入換熱器，起到平衡進(jìn)入換熱器進(jìn)口支流的氣態(tài)換熱介質(zhì)量的作用，使得進(jìn)入進(jìn)口匯流通道后的每個(gè)并聯(lián)支道中的換熱介質(zhì)量基本一致，換熱介質(zhì)所釋放的熱量基本一致，從而均勻加熱與之熱交換的熱水器內(nèi)膽，提升整機(jī)能效，避免因換熱介質(zhì)分流不均所造成的加熱不均現(xiàn)象。

本實(shí)用新型又進(jìn)一步的完善是，所述并聯(lián)的中間流道展開(kāi)長(zhǎng)度一致。這樣可以進(jìn)一步使各流道流阻平衡，有助于提高換熱效率。

本實(shí)用新型再進(jìn)一步的完善是，所述進(jìn)口匯流通道的通道數(shù)量按自然級(jí)數(shù)由進(jìn)口管朝兩側(cè)擴(kuò)增。這樣可以使氣態(tài)換熱介質(zhì)進(jìn)入換熱器后逐漸擴(kuò)流，有利于換熱介質(zhì)穩(wěn)定流動(dòng)，均勻換熱。

本實(shí)用新型還進(jìn)一步的完善是，所述出口匯流通道的數(shù)量按自然級(jí)數(shù)朝位于最低處的出口管縮減。這種低出式結(jié)構(gòu)具有儲(chǔ)液效果，從而分離出雜質(zhì)氣體，提升工況變動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

本實(shí)用新型充分利用了換熱器的換熱面積，可以顯著提高能效利用率。其制造工藝便捷，切實(shí)可行。使用時(shí)，只要將其貼合固定在熱水器內(nèi)膽表面即可，這樣可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)層金屬板整體與熱水器內(nèi)膽表面緊密貼合，充分利用內(nèi)膽的換熱面積，使高溫高壓的換熱介質(zhì)在凸筋內(nèi)流動(dòng)過(guò)程中快速高效地將熱量通過(guò)內(nèi)層金屬板傳遞給內(nèi)膽。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1實(shí)施例中的凸筋截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖1實(shí)施例的使用狀態(tài)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

本實(shí)施例的吹脹式板式換熱器如圖1、圖2所示，由內(nèi)、外兩層鋁板1、1’結(jié)合而成，外層鋁板1’具有形成迂回流道6的凸筋。迂回流道包括與進(jìn)口管3連通的進(jìn)口匯流通道6-1和與出口管2連通的出口匯流通道6-3，進(jìn)口匯流通道6-1遠(yuǎn)離進(jìn)口管3的一端引出并聯(lián)的中間流道6-2，并聯(lián)的中間流道6-2經(jīng)過(guò)多次直角轉(zhuǎn)折后，形成迂回流道，最后經(jīng)出口匯流通道6-3接出口管2。并聯(lián)的中間流道6-2每次轉(zhuǎn)折后縮合，從而使每次轉(zhuǎn)折后的數(shù)量逐漸減少，因此原先氣態(tài)的換熱介質(zhì)逐漸變?yōu)闅庖簝上嗔骱?，流道可以基本保持?nèi)壓穩(wěn)定，流阻平衡，并逐漸提高換熱介質(zhì)的流速，有助于實(shí)現(xiàn)介質(zhì)過(guò)冷，始終保持較高的換熱效率和較小的換熱壓損。

此外，本實(shí)施例因合理設(shè)計(jì)中間流道的間距、轉(zhuǎn)折路徑等參數(shù)，使各條中間流道6-2的展開(kāi)長(zhǎng)度保持一致，因此進(jìn)一步使保證了各流道的流阻平衡、提高了換熱效率。進(jìn)口匯流通道6-1和出口匯流通道6-3除各具有一組并聯(lián)的順流支道外，還具有間隔分布連通各順流支道的短接通道，從而呈多重十字交叉的縱橫交錯(cuò)網(wǎng)格狀。這種多重十字交叉的流道結(jié)構(gòu)使源自壓縮機(jī)的高溫高壓換熱介質(zhì)氣體均勻平穩(wěn)地進(jìn)入換熱器，使得進(jìn)入進(jìn)口匯流通道后的每個(gè)并聯(lián)的順流支道中的換熱介質(zhì)量基本一致，換熱介質(zhì)所釋放的熱量基本一致，從而均勻加熱，提升整機(jī)能效。

本實(shí)施例的吹脹式板式換熱器制造方法具體步驟如下：

第一步、在吹脹模上加工出與迂回流道凸筋相配的迂回成形凹槽，并制出位置對(duì)應(yīng)進(jìn)口管和出口管的吹脹口；

第二步、將外層鋁板坯料定位在吹脹模上，依托吹脹口分別壓制出進(jìn)口管凹和出口管凹；

第三步、分別在進(jìn)口管凹和出口管凹內(nèi)焊接固定進(jìn)口管和出口管；

第四步、在內(nèi)、外層鋁板之間均布一層石墨型焊粉，合上吹脹壓模，使吹脹模周邊密閉，加熱使內(nèi)、外層鋁板逐漸軟化，并分別從進(jìn)口管和出口管充氮?dú)?，使外層鋁板坯料逐漸依托迂回成形凹槽形成迂回流道凸筋，直至加熱到550±10℃使內(nèi)、外層鋁板焊接融合；

第五步、冷卻后開(kāi)模取出具有迂回流道凸筋的換熱器，表面防腐處理。

之后，如圖3所示，將內(nèi)層鋁板1彎曲成與熱水器內(nèi)膽表面貼合的圓弧形，兩邊緣分別彎出兩片具有間隔螺栓孔的相對(duì)折邊，安裝時(shí)兩折邊借助螺栓拉緊固連，使內(nèi)層金屬板緊貼熱水器內(nèi)膽，從而獲得理想的熱傳導(dǎo)效果。試驗(yàn)表明，采用本實(shí)施例后，換熱器被緊密固定在內(nèi)膽表面（可按需在換熱器和內(nèi)膽之間涂導(dǎo)熱硅脂），依靠金屬板與內(nèi)膽表面接觸部位實(shí)現(xiàn)熱傳導(dǎo)，換熱面積大，重量輕，換熱效果好。

實(shí)施例二

本實(shí)施例的吹脹式板式換熱器基本結(jié)構(gòu)參見(jiàn)實(shí)施例一，其主要的區(qū)別如圖4所示，進(jìn)口匯流通道6-1的通道數(shù)量按自然級(jí)數(shù)由進(jìn)口管3朝兩側(cè)擴(kuò)增；出口匯流通道6-3的數(shù)量按自然級(jí)數(shù)朝位于最低處的出口管2縮減。此外，各并聯(lián)中間流道6-2也呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因此，氣態(tài)換熱介質(zhì)進(jìn)入換熱器后逐漸擴(kuò)流，有利于換熱介質(zhì)平穩(wěn)進(jìn)入換熱器；而換熱介質(zhì)輸出時(shí)的低出式結(jié)構(gòu)具有儲(chǔ)液效果，從而易于分離出雜質(zhì)氣體，提升工況變動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)的穩(wěn)定性；中間流道的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)起到更好地平衡進(jìn)入換熱器氣態(tài)換熱介質(zhì)量的作用，使得進(jìn)入進(jìn)口匯流通道后的每個(gè)并聯(lián)流道中的換熱介質(zhì)量基本一致，從而均勻加熱與之熱交換的熱水器內(nèi)膽，有效提升整機(jī)能效，避免因換熱介質(zhì)分流不均所造成的加熱不均現(xiàn)象。

除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。例如金屬材質(zhì)也可以選擇銅或不銹鋼；轉(zhuǎn)折流道既可以垂向設(shè)置，也可以呈曲線狀。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。