[发明专利]一种燃油和燃气加热器用紧凑型原表面换热器

说明书

技术领域

本发明属于用于燃油和燃气加热器的原表面高效换热技术领域，特别涉及一种燃油和燃气加热器用紧凑型原表面换热器。

背景技术

发动机低温辅助启动设备(以下简称加热器)是低温条件下发动机快速冷启动、车体内部供暖、挡风玻璃除霜及蓄电池保温的重要辅助装置，在国内外均有良好的应用前景。加热器主要由换热器、燃烧器和控制器组成，其中换热器性能的好坏决定了发动机的低温启动的适应性及可靠性，换热效果好的换热器能够大大缩短低温启动时间。现有技术中，比如公开号为CN101520232A、发明名称为双水腔燃油加热器用热交换器的中国专利申请，其公开了一种双水腔燃油加热器用热交换器，在燃烧室外依次套有两层水腔体，以实现燃烧室内火焰热量与水腔体内的液体之间的热交换，但这种热交换形式属于二次表面翅片式换热模式，相对于原表面(一次表面换热模式)换热器，该双水腔燃油加热器用热交换器仍存在热传递过程中翅片与换热基体结合面处热阻过大的问题，将影响加热器的换热效率。因此，开发一种热交换效率高、结构紧凑的换热器成为传热技术研究的新热点。

发明内容

针对现有技术中的换热器的换热效率低的问题，本发明提供一种换热效率高的紧凑型原表面换热器，由于该换热器的换热表面均为一次原表面，因此减少了传热热阻，提高了换热效率，解决低温环境下车辆发动机预热启动时间过长的问题，提高车辆的环境适应性，实现车辆低温环境下快速可靠启动。

技术方案：

一种燃油和燃气加热器用紧凑型原表面换热器，包括有换热壳体和换热芯体，所述换热壳体包括有筒状外壳体、筒状前内壳体、筒状后内壳体、前固定件和后固定件，其中前内壳体和后内壳体均位于所述外壳体的内部，所述前内壳体的前端和外壳体的前端均固定在前固定件上，所述后内壳体的后端和外壳体的后端均固定在后固定件上，与前内壳体对应的所述外壳体的前部的上侧开设有液体出口，与后内壳体对应的所述外壳体的后部的下侧开设有液体进口；所述换热芯体包括有框架和固定在框架上的若干个沿左右方向排列的换热单元，所述每个换热单元所在的平面均垂直于左右方向，所述每个换热单元内部包括有若干个沿上下方向贯通的液体流道，所述相邻的换热单元之间形成有沿前后贯通的气体流道；所述框架的前端固定在所述前内壳体的后端，所述框架的后端固定在所述后内壳体的前端。

所述固定是指焊接方式，或所述前固定件为前法兰盘，所述后固定件为后法兰盘，所述前内壳体的前端和外壳体的前端分别固定在前法兰盘的内侧面和外侧面上，所述后内壳体的后端和外壳体的后端分别固定在后法兰盘的内侧面和外侧面上。

所述换热单元由一对互为镜像的换热片焊接而成，所述换热片包括波纹区域和位于波纹区域四周的平面区域，所述平面区域包括上、下、左、右平面区域，所述波纹区域包括被冲压成型的若干个相同的长形凹槽，每个所述长形凹槽的长度方向沿上下方向且所述长形凹槽沿前后方向组成波纹，所述上、下平面区域位于所述波纹的波谷所在平面，所述前、后平面区域位于所述波纹的波峰所在的平面，互为镜像放置的两片换热片的前、后平面区域彼此焊接分别形成前连接区域和后连接区域，且互为镜像放置的两片换热片之间形成了若干个沿上下方向贯通的液体流道，其中所述波谷是指相邻的长形凹槽之间的区域，所述波峰是指长形凹槽的槽底所在的平面。

所述相邻的换热单元之间的相邻换热片的上、下平面区域分别相焊接。

所述框架包括位于前端的前口字形框架和位于后端的后口字形框架，所述前口字形框架和后口字形框架所在的平面均垂直于前后方向，所述前口字形框架的上、下棱和后口字形框架的上、下棱上分别固定有用于固定所述换热单元的前连接区域和后连接区域的固定连接片，所述固定连接片位于前口字形框架和后口字形框架之间。

所述固定连接片为板片结构，通过其前端固定在前口字形框架的上、下棱上的板片的后部上开设有与换热单元数量相同的前凹部，通过其后端固定在后口字形框架的上、下棱上的板片的前部上开设有与换热单元数量相同的与前凹部相对应的后凹部，所述前凹部的底部到对应的后凹部的底部之间的距离等于换热单元的前后长度，所述换热单元的前连接区域插入前凹部后焊接到前凹部上且所述换热单元的后连接区域插入后凹部后焊接到后凹部上，同一固定连接片上的相邻的前凹部的深度不同，相应地，同一固定连接片上的相邻的后凹部的深度也不同；所述固定连接片的朝向换热单元的一端还延伸出密封部，所述密封部为依换热单元外形而形成的用于填充相邻的换热单元之间空隙的板片结构。