專利名稱：換熱器板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序的換熱器板。
背景技術(shù)：
大多數(shù)已知的用于板式換熱器的換熱器板設(shè)置有規(guī)則的波紋圖樣，例如
傳統(tǒng)山形(chevron)或魚骨形圖樣或者傳統(tǒng)洗衣板形圖樣。在換熱器板上 設(shè)置這些圖樣的目的在于
一為換熱流體提供流動通道。
—由于具有多個接觸點而為換熱器結(jié)構(gòu)提供機械強度。 一確保換熱流體之間的良好傳熱。
通過設(shè)計用于板式換熱器的換熱器板，對于某些應(yīng)用而言，所希望的是 獲得高的傳遞單位數(shù)(NTU值)。在理論上，板式換熱器的NTU值可通過 以下方式增力口
—減小板間隙，即，兩個相鄰的板之間的距離，和/或
一減小規(guī)則圖樣的角度(圖樣角)，即，圖樣的肋和槽的延伸方向相對 于與流體主要流動方向垂直的方向的角度。
板間隙通常對應(yīng)于提供圖樣的波紋的幅度。板間隙還限定被放置在兩個 相鄰換熱器板之間的襯墊的高度。襯墊密封板式換熱器中的流體，并將流體 互相分隔開。
如果板間隙改變，則通常換熱器板和襯墊的整體的設(shè)計和結(jié)構(gòu)也不得不 改變，并且新的襯墊以及新的或修改后的村墊工具也是必要的。因此，通過 減小板間隙來提高現(xiàn)有的板式換熱器的效率將會代價高昂。而且，在減小板 間隙方面存在實際的限制，例如襯墊密封力和襯墊使用壽命。圖樣角連續(xù)減小到小于大約30°不會導(dǎo)致板效率的相應(yīng)的連續(xù)增加。 因此，用于需要高NTU值的應(yīng)用的大多數(shù)板式換熱器具有大約30°的圖樣角。
對于采用板式換熱器的某些應(yīng)用，由于可用空間和/或使用工具的部件， 板式換熱器的總體高度受到限制。因此，如果需要更高的NTU值，則將不 可能增大板式換熱器的尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供換熱器板，所述換熱器板具有與具有相同 外部尺寸、相同板間隙和相同圖樣角的已知圖樣相比形成更高NTU值的圖樣。
本發(fā)明的上述目的通過具有權(quán)利要求1的特征的換熱器板而實現(xiàn)。優(yōu)選 實施例在從屬權(quán)利要求中公開。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于板式換熱器中的換熱器板，換熱 器板具有當(dāng)換熱器板組裝到并用于換熱器中時接觸主換熱流體的第 一接觸 側(cè)、以及當(dāng)換熱器板組裝到并用于換熱器中時接觸副換熱流體的第二接觸 側(cè)，其中第一接觸側(cè)和第二接觸側(cè)均包括圖樣，該圖樣在第一接觸側(cè)和第二 接觸側(cè)上形成各自的不平坦表面，并且當(dāng)相應(yīng)換熱器板一起組裝到板式換熱 器中時所述圖樣提供接觸該相應(yīng)換熱器板的各個接觸點或接觸區(qū)域，其中一 系列的凹痕、凹口、凹部、突出部和/或附加波紋被設(shè)置在第一4妄觸側(cè)和/或 第二接觸側(cè)上的圖樣中并在接觸點或接觸區(qū)域之間或之外。
根據(jù)本發(fā)明的該方面，在流過具有至少 一 個這種換熱器板的板式換熱器 的流體中可形成附加紊流。這種附加紊流只要通過以下方式就將形成更高的 NTU值在第一接觸側(cè)和/或第二接觸側(cè)上的圖樣中在接觸點或接觸區(qū)域之 間或之外才是供一系列的凹痕、凹口、凹部、突出部和/或附加波紋。
本發(fā)明的該方面的另 一優(yōu)點在于，在兩個相鄰換熱器板組裝到板式換熱器的組裝將簡化。
根據(jù)本發(fā)明的該方面，安裝有至少一個這些換熱器板的板式換熱器的 NTU值在不改變常用的特別是板的外部幾何形狀、板間隙和圖樣角的情況 下可被調(diào)節(jié)到所希望水平(增大或甚至減小)。因此，用于制造板和襯墊的 現(xiàn)有工具可再次使用。用于制造村墊的現(xiàn)有工具可在不進行任何修改的情況 下使用。用于制造板的工具可通過修改現(xiàn)有工具的插件而提供。這將會節(jié)省 投資成本。這樣可生產(chǎn)改進的換熱器板，而沒有附加的制造成本。
根據(jù)本發(fā)明，傳統(tǒng)圖樣設(shè)計的修改優(yōu)選地使得對流體設(shè)置更多的阻礙，
由此形成更多的紊流。這將會增大NTU值。
另外，采用本發(fā)明的實施例，將可部分地(根據(jù)交替的板的幾何形狀) 減小主要流體路徑中的有效板間隙，而不改變限定襯墊尺寸的實際板間隙。
在本申請的上下文中，"換熱器板的平面"是指襯墊接納部分的平面。
在本申請的上下文中，"接觸點的平面"或"接觸區(qū)域的平面"是指接 觸點或接觸區(qū)域所在的平面。
兩個相鄰接觸點的平面(接觸區(qū)域的平面)之間的距離減去板厚度(板 片材料的厚度)對應(yīng)于板間隙。
才艮據(jù)本發(fā)明，凹痕、凹口、凹部、突出部和/或附加波紋可被z沒計為4吏 得它們中的至少之一且優(yōu)選它們中的 一些從換熱器板的平面延伸越過接觸 點的平面(或"t妄觸區(qū)域的平面)。優(yōu)選地，凹痕、凹口、凹部、突出部和/ 或附加波紋可被設(shè)計為使得它們中的至少之一且優(yōu)選它們中的一些從換熱 器板的平面延伸越過接觸點的平面(或接觸區(qū)域的平面)且延伸以這些平面 之間距離的大約100%，優(yōu)選小于大約95%,更優(yōu)選小于大約80%,更優(yōu)選 小于大約70%,更優(yōu)選小于大約60%,和/或大于1%,更優(yōu)選大于5%,更 優(yōu)選大于10%，更優(yōu)選大于20%,更優(yōu)選大于30%，更優(yōu)選大于40%,特 別為大約50%。
才艮據(jù)本發(fā)明，凹痕、凹口、凹部、突出部和/或附加波紋可祐3殳計為佳_ 得它們中的至少之一且優(yōu)選它們中的一些位于換熱器板的平面與接觸點的平面(或接觸區(qū)域的平面)之間。例如，這可通過將傳統(tǒng)的圖樣(魚骨形、 山形或洗衣板形)修改以具有從肋延伸到換熱器板的平面的一些凹口實現(xiàn)。 才艮據(jù)本發(fā)明，凹痕、凹口、凹部、突出部和/或附加波紋可凈皮設(shè)計為4吏
得它們中的至少之一且優(yōu)選它們中的一些與接觸點的平面(或接觸區(qū)域的 平面)的距離對應(yīng)于換熱器板的平面與接觸點的平面(或接觸區(qū)域的平面) 之間距離的大約100%,優(yōu)選小于大約95%,更優(yōu)選小于大約80%，更優(yōu)選 小于大約70%,更優(yōu)選小于大約60%,特別為大約50%。
根據(jù)本發(fā)明，凹痕、凹口、凹部、突出部和/或附加波紋可被設(shè)計為使 得它們中的至少之一且優(yōu)選它們中的 一些與換熱器板的平面的距離對應(yīng)于 換熱器板的平面與接觸點的平面(或接觸區(qū)域的平面)之間距離的大約 100%,優(yōu)選小于大約95%，更優(yōu)選小于大約80%,更優(yōu)選小于大約70%, 更優(yōu)選小于大約60%，特別為大約50%。
根據(jù)本發(fā)明， 一個板的接觸側(cè)中的一個上的圖樣槽(或多個圖樣槽)可 對應(yīng)于該板的接觸側(cè)中的另一個上的圖樣隆起(或多個圖樣隆起)，而一個 板的接觸側(cè)中的 一 個上的圖樣隆起(或多個圖樣隆起)可對應(yīng)于該板的接觸 側(cè)中的另一個上的圖樣槽(或多個圖樣槽)。這些特征基于通過沖壓金屬片 材料(優(yōu)選為不銹鋼)的傳統(tǒng)換熱器板制造方式。
根據(jù)本發(fā)明，換熱器板可包括波紋圖樣(例如現(xiàn)有技術(shù)中已知的山形或 魚骨形圖樣)，且優(yōu)選為位于接觸點或接觸區(qū)域之外的附加波紋圖樣。
根據(jù)本發(fā)明，圖樣為魚骨形圖樣或洗衣板形圖樣。根據(jù)本發(fā)明，圖樣將 被修改以具有如申請文件、特別是權(quán)利要求1中限定的阻礙。
根據(jù)本發(fā)明，垂直于流體流動方向的線與魚骨形或洗衣板形圖樣的槽的 方向之間的角度小于65。，優(yōu)選小于55。，優(yōu)選小于45。，優(yōu)選小于40。， 更優(yōu)選小于35。，最優(yōu)選為大約30。。該角度已知為山形或洗衣板形角度。 大約30°的山形將為傳統(tǒng)的洗衣板形或魚骨形圖樣提供最優(yōu)NTU值。相應(yīng) 地，大多數(shù)已知的洗衣板形或魚骨形圖樣具有大約65°至大約30°之間的情況下提供進一步增大的NTU值。
根據(jù)本發(fā)明，凹痕、凹口、凹部、突出部和/或附加波紋可#1設(shè)置在4妄
觸點或接觸區(qū)域中的至少兩個且優(yōu)選地為更多個之間，如果想使NTU值最 大化，則更優(yōu)選設(shè)置在所有的接觸點或接觸區(qū)域之間。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)換熱器板組裝到并用于板式換熱器中時，凹痕、凹口、 凹部、突出部和/或附加波紋可被設(shè)置在基本上沿預(yù)定流體流動方向延伸的 線上。大多數(shù)流體將在這些線上經(jīng)過板式換熱器。通過對這些線上的流體經(jīng) 過設(shè)置阻礙，將在流體中產(chǎn)生紊流，從而使板式換熱器的NTU值增大。
才艮據(jù)本發(fā)明，凹痕、凹口、凹部、突出部和/或附加波紋可凈皮設(shè)計為寸吏 得當(dāng)換熱器板組裝在板式換熱器中時，凹痕、凹口、凹部、突出部和/或 附加波紋在突出部、凹部、凹口和/或附加波紋的區(qū)域中將與相鄰的換熱器 板的距離減小大于1%,優(yōu)選大于5%,更優(yōu)選大于大約15%，更優(yōu)選大于 大約30%,最優(yōu)選為大約50%。
才艮據(jù)本發(fā)明，凹痕、凹口、凹部、突出部和/或附加波紋可#皮設(shè)計為4吏 得當(dāng)換熱器板組裝在板式換熱器中時，凹痕、凹口、凹部、突出部和/或 附加波紋在突出部、凹部或凹口的區(qū)域中將與相鄰換熱器板的距離減小大約 100%，優(yōu)選小于大約95%,更優(yōu)選小于大約80%,更優(yōu)選小于大約70%, 更優(yōu)選小于大約60%,最優(yōu)選為大約50%。
根據(jù)本發(fā)明，凹痕、凹口、凹部和/或突出部在換熱器板的平面中具有 圓形、環(huán)形、線性、方形、十字狀或其他形狀的截面。其他合適的形式也是 可以的，只要根據(jù)需要對經(jīng)過的流體設(shè)置阻礙即可。
才艮據(jù)本發(fā)明，當(dāng)乂人換熱器板側(cè)方觀看時，凹痕、凹口、凹部和/或突出 部可具有波紋截面。優(yōu)選地，該波紋截面比常用魚骨形圖樣和/或洗衣板形 圖樣的相應(yīng)截面具有更高(或更低)的幅度。
本發(fā)明還涉及具有多個換熱器板的板式換熱器，其中，至少一個、優(yōu)選 每十個之一、更優(yōu)選每/乂個之一、更優(yōu)選每六個之一、更優(yōu)選每四個之一、 更優(yōu)選每兩個之一、最優(yōu)選每一個換熱器板根據(jù)本發(fā)明如上述地用于增大NTU值。將選擇被安裝到板式換熱器中的根據(jù)本發(fā)明的換熱器板的數(shù)量，
從而根據(jù)所希望的NTU值優(yōu)化最終形成的板式換熱器的NTU值。換句話說， 板式換熱器的NTU值將是受控的，因此可通過安裝到板式換熱器的本發(fā)明 的換熱器板的數(shù)量進行調(diào)節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供具有至少兩個換熱器板、特別是根據(jù)本發(fā) 明的上述換熱器板的板式換熱器，其中換熱器板沿相反朝向交替安裝并在設(shè) 置有突出部的區(qū)域中相互嵌套。這會使NTU值的增大，而不改變板間隙或 板式換熱器的總體尺寸。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種板式換熱器，特別是根據(jù)上述的板式 換熱器，其具有至少兩個換熱器板，特別是根據(jù)本發(fā)明的如上述的換熱器板， 其中至少兩個相鄰的換熱器板設(shè)置有被布置為使得換熱器板相對彼此機械 固定的凹痕、凹口、凹部、突出部和/或附加波紋。由于換熱器板將不能顯 著地彼此滑移但仍或多或少地對齊，因此這種機械固定將簡化板式換熱器的 組裝。


本發(fā)明的優(yōu)選實施例顯示在附圖中。 圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的換熱器板的俯視示意圖。 圖2是圖1所示的兩個板當(dāng)組裝在板式換熱器中時的接觸點的示意圖。 圖3a)是在沒有襯墊時圖1的換熱器板沿線Ill-Ill的截面示意圖。 圖3b)是對應(yīng)于圖3a)的截面圖但屬于傳統(tǒng)換熱器板的截面示意圖。 圖3c)是對應(yīng)于圖3a)的截面圖并顯示本發(fā)明實施例(粗線)與傳統(tǒng) 換熱器板(虛線)之間差別的截面示意圖。
圖4a)是在沒有襯墊時圖1的換熱器板沿線IV-IV的截面示意圖。 圖4b)是對應(yīng)于圖4a)的截面圖但顯示傳統(tǒng)換熱器板的截面示意圖。 圖4c)是對應(yīng)于圖4a)的截面圖并顯示本發(fā)明實施例(粗線)與傳統(tǒng)
換熱器板(虛線)之間差別的截面示意圖。圖5a)是對應(yīng)于圖3a)但具有在組裝到板式換熱器中時相互上下設(shè)置
的兩個換熱器板的截面示意圖。
圖5b)是對應(yīng)于圖5a)的截面圖但顯示傳統(tǒng)換熱器板的截面示意圖。 圖5c)是對應(yīng)于圖5a)的截面圖并顯示本發(fā)明實施例(粗線)與傳統(tǒng)
換熱器板(虛線)之間差別的截面示意圖。
圖6a)是對應(yīng)于圖4a)但具有在組裝到板式換熱器中時相互上下設(shè)置
的兩個換熱器板的截面示意圖。
圖6b)是對應(yīng)于圖6a)的截面圖但顯示傳統(tǒng)換熱器板的截面示意圖。 圖6c)是對應(yīng)于圖6a)的截面圖并顯示本發(fā)明實施例(粗線)與傳統(tǒng)
換熱器板(虛線)之間差別的截面示意圖。
圖7a)是圖1的換熱器板的圖樣的局部放大示意圖。
圖7b)是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的換熱器板的圖樣的對應(yīng)于圖7a)的
局部》文大示意圖。
圖7c)是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的換熱器板的圖樣的對應(yīng)于圖7a)的 局部放大示意圖。
圖7d)是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的換熱器板的圖樣的對應(yīng)于圖7a)的 局部放大示意圖。
圖8a)是顯示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的換熱器板的修改后的洗衣板 形圖樣的一部分的示意圖，其中，修改結(jié)構(gòu)顯示為圈(如果位于線上則為突 出部，而如果位于線間則為凹部)，接觸點以粗十字指示。
圖8b)是顯示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的換熱器板的修改后的洗衣板 形圖樣的一部分的示意圖，其中，修改結(jié)構(gòu)顯示為圈(如果位于線上則為突 出部，而如果位于線間則為凹部)，接觸點以粗十字指示。
本發(fā)明將參照附圖進一步詳細解釋說明，其中使用下述附圖標記(有時 相同的附圖標記用于其他實施例中的相似或相應(yīng)部件并加以，或加以小寫 字母a,b, c或d):
1換熱器板2襯墊
3用于主流體的入口孔 4用于主流體的出口孔 5用于副流體的入口孔
6用于副流體的出口孔 10第一接觸側(cè)
11襯墊接納部分
12圖樣第一部分
13圖樣第二部分
14交匯點(交匯區(qū)域)
15接觸點(接觸區(qū)域)
16突出部
17凹部(凹口 )
20第二4妻觸側(cè)
21襯墊接納部分
22圖樣第一部分
23圖樣第二部分
24交匯點(交匯區(qū)域)
25接觸點(接觸區(qū)域)
26突出部
27凹告p (凹口 )
30主流體的流動方向
40副流體的流動方向
a圖樣角
具體實施例方式
首先具體參照圖1、 2、 3a) 、 4a) 、 5a) 、 6a)和7a)說明本發(fā)明的施例。然后將具體參照圖3b) 、 3c) 、 4b) 、 4c)、 5b) 、 5c)和6b) 、 6c)說明差別。
換熱器板1包括當(dāng)該換熱器板組裝到并用于換熱器中時接觸主流體(未 示出)的第一接觸側(cè)10。在相反一側(cè)上存在當(dāng)換熱器板組裝到并用于換熱 器中時接觸副流體(未示出)的第二接觸側(cè)20 (見圖3a)。顯示出使一個 換熱器板針對相鄰換熱器板密封的襯墊2。襯墊2優(yōu)選為分立的部件并通常 單獨制造。襯墊被接納在襯墊接納部分21中。如果換熱器板組裝到并用于 板式換熱器中，則主流體將會基本上沿箭頭30的方向從用于主流體的入口 孔3經(jīng)過第一接觸側(cè)(以及緊鄰于板1組裝的相鄰換熱器板l，的相似接觸側(cè)) 流動到用于主流體的出口孔4。因此，如圖1中所示，襯墊未在第一接觸側(cè) IO(但在圖1中未示出的第二接觸側(cè)20)圍繞孔3和4。副流體將會基本上 沿箭頭40的方向從用于副流體的入口孔5經(jīng)過第二接觸側(cè)20 (以及緊鄰于 板1組裝的相鄰換熱器板l，的相似接觸側(cè))流動到用于副流體的出口孑L 6。 相應(yīng)地，所述襯墊在第一接觸側(cè)IO(但不在圖1中未示出的第二接觸側(cè)20) 圍繞孔5和6。
通常，板式換熱器通過逆流方式操作，即，例如，主流體沿箭頭30的 方向經(jīng)過板式換熱器，而副流體沿相反的箭頭40的方向經(jīng)過板式換熱器。 應(yīng)理解的是，板式換熱器操作可因應(yīng)用而異，例如，對于兩種或更多種換熱 流體設(shè)置垂直或平行的流動方向。
本實施例包括主要基于魚骨形或山形圖樣的圖樣。圖樣第一部分12具 有肋或突出部，所述肋或突出部沿與垂直于流體流動方向30、 30a的方向大 致成30°的角a (圖7a))延伸。相應(yīng)的圖樣第二部分13沿另 一方向傾斜， 最佳地如圖7a)中所示，并優(yōu)選地采用相同角度。兩個部分12、 13在交匯 點或交匯區(qū)域14交匯。相應(yīng)的槽處于各肋或各突出部之間。這對應(yīng)于傳統(tǒng) 的魚骨形或山形圖樣。
這種圖樣的修改之處是，在板接觸點之外提供有重疊的附加波紋。這種 附加波紋大致平行于主要流動方向30、 40延伸。換句話說，所述圖樣包括
14從肋(形成魚骨形圖樣的圖樣第一和第二部分)突出的一些突出部16 (顯 示為分別位于示意性顯示各個肋的尖端的線上的粗圏)、和在肋之間的谷中
的一些相應(yīng)凹部17(顯示為位于示意性顯示各個肋的尖端的線之間的粗圏)。 當(dāng)具有相鄰的換熱器板時，這些突出部16和17位于接觸點或接觸區(qū)域15 (顯示為粗十字)之間。
根據(jù)本發(fā)明，在傳統(tǒng)的圖樣中可提供更少或更多的突出部或不規(guī)則部， 以增加安裝有至少一個本發(fā)明的換熱器板的板式換熱器的NTU值。
目前的本發(fā)明所有者進行的試驗令人驚訝地顯示，通過提供圖1和3a)、 4a)等中所示的修改，NTU值可顯著增加，例如增加大于5%。
在換熱器板1的另一側(cè)是當(dāng)安裝并用于板式換熱器中時接觸副流體的 第二接觸側(cè)20。
通常，換熱器板為利用沖壓工具制造的金屬片。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)
由圖1所示實施例體現(xiàn)的那樣，第二接觸側(cè)20將具有與第一接觸側(cè)10類似 的設(shè)計。相應(yīng)地，存在襯墊接納部分21并存在4矣合于相應(yīng)交匯點24 (交匯 區(qū)域24)的相應(yīng)的圖樣第一部分22和第二部分23。顯然，第一側(cè)10上的 肋或突出部將對應(yīng)于第二側(cè)上的槽或凹部。第二接觸側(cè)具有與相鄰換熱器板 接觸的接觸點25 (接觸區(qū)域)。由于該實施例的制造方法，在第二接觸側(cè) 20上還存在突出部26和凹部(凹痕，凹口)27。
顯然，可修改其他傳統(tǒng)圖樣以具有相應(yīng)的修改結(jié)構(gòu)。例如，可修改已知 的洗衣板形圖樣以具有附加(疊置的)的波紋或者規(guī)則或不規(guī)則分布的凹部 (和/或凹痕、凹口)和/或突出部。
圖3a)是在未顯示襯墊時圖1的換熱器板沿線ni-in的截面示意圖。在
圖3a)中，例示出第一接觸側(cè)10上的突出部16和凹部17以及設(shè)置在第二 接觸側(cè)20上的突出部26和凹部27。當(dāng)換熱器板組裝到板式換熱器中時， 一個襯墊被放置在襯墊接納部分11中，而另一襯墊處于換熱器板的另一側(cè) 上并被放置在襯墊接納部分21中。圖3b)是對應(yīng)于圖3a)的截面圖但屬于傳統(tǒng)換熱器板的截面示意圖。 其差別從圖3c)可見，其中圖3a)和3b)的截面圖顯示為被疊置。圖1和 圖3a)的實施例以粗線顯示，而對應(yīng)的傳統(tǒng)換熱器板的截面圖以虛線顯示， 該虛線僅在存在差別的區(qū)域中可見。這些差別包括如圖3a)中標出的突出部 和凹部。
圖4a)是在沒有襯墊時圖1的換熱器板沿線IV-IV的截面示意圖，所述 即，沿箭頭30的方向(圖1)沿延伸穿過突出部和凹部的位置的線或稱沿 接觸點14之間的線。
差別。參見圖3b)和3b)的相應(yīng)描述。
圖5a) 、 5b)和5c)以及圖6a) 、 6b)和6c)類似于圖3a ) 、 3b )和 3c)以及圖4a) 、 4b)和4c),但另外顯示出鄰近于圖3a)至4c )中所示 的換熱器板而布置的第二換熱器板1，。
傳統(tǒng)換熱器板與本發(fā)明換熱器板之間的差別最佳地從這些附圖中可見， 特別是從圖6c)中可見。如圖6c)中所示，與流過傳統(tǒng)板式換熱器的流體 相比，流過具有根據(jù)本發(fā)明的換熱器板的板式換熱器的流體必須顯著更多地 改變其流動方向。由于提供相鄰板的嵌套的相鄰換熱器板(如果安裝在板式 換熱器中)中的突出部和凹部，與在傳統(tǒng)板式換熱器中相比，流體必須更多 地改變其流動方向。由于相鄰換熱器板之間的接觸提供其他流動阻礙，因而 這種嵌套將在主要流動區(qū)域中發(fā)生。由此，在流體中將形成更多紊流，這將 增加板式換熱器的NTU值。
圖7a)顯示用于突出部和凹部的結(jié)構(gòu)的一些示例性設(shè)計。其他設(shè)計也 是可以的(如果希望增加NTU值，則只要形成更多的紊流即可)。
圖7a)是圖1的換熱器板的圖樣的局部放大示意圖，而圖7b) 、 7c) 和7d)顯示針對修改結(jié)構(gòu)的可替代設(shè)計?？商娲?，突出部可設(shè)置為凹部， 而凹部可設(shè)置為突出部。在這種情況下，將不會形成嵌套，但仍將導(dǎo)致紊流 增加，從而使裝備有這種換熱器板的板式換熱器形成更高的NTU值。這已通過本發(fā)明所有者進行的試驗得到證實。
根據(jù)圖7b),其他可能的修改是，在山形圖樣的肋中設(shè)置垂直于流動 方向30b延伸的槽。通過這種設(shè)計，將不會形成板的嵌套，但仍將導(dǎo)致紊流
增加，從而使裝備有這種換熱器板的板式換熱器形成更高的NTU值。這已 通過本發(fā)明所有者進行的試驗得到證實。
根據(jù)圖7c),顯示出其他可能的修改。該修改可具有規(guī)則或不規(guī)則的形狀。
根據(jù)圖7d)，其他可能的修改是，在山形圖樣的肋中設(shè)置平行于流動 方向30d延伸的槽。這會減小在板式換熱器中產(chǎn)生的壓降，這對于某些應(yīng)用、 特別是需要較低NTU值的應(yīng)用而言是所希望的。
如圖所示和/或如上所述的本發(fā)明的實施例包括修改后的魚骨形或山形 圖樣。然而，顯然可對洗衣板形圖樣或其他現(xiàn)有技術(shù)中的圖樣進行類似^f務(wù)改， 特別是在類似或相同的應(yīng)用中。本領(lǐng)域技術(shù)人員將有能力根據(jù)本發(fā)明的公開 內(nèi)容的知識進行類似修改。這特別適用于如圖7a) 、 7b) 、 7c)和7d)中
所示的修改。
顯然，對本發(fā)明的具體實施例的描述并非意在限制由權(quán)利要求書限定的 保護范圍。而且，顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員通過閱讀申請文件將認識到的明顯 的替代方案將處于由權(quán)利要求書限定的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種用于板式換熱器中的換熱器板，該換熱器板具有在該換熱器板被組裝到并用于換熱器中時接觸主換熱流體的第一接觸側(cè)、以及在該換熱器板被組裝到并用于換熱器中時接觸副換熱流體的第二接觸側(cè)，其中所述第一接觸側(cè)和所述第二接觸側(cè)均包括圖樣，該圖樣在所述第一接觸側(cè)和所述第二接觸側(cè)上形成各自的不平坦表面，并且當(dāng)相應(yīng)換熱器板一起組裝到板式換熱器中時所述圖樣提供用于接觸該相應(yīng)換熱器板的各個接觸點或接觸區(qū)域，其特征在于，一系列的凹痕、凹口、凹部、突出部和/或附加波紋被設(shè)置在所述第一接觸側(cè)和/或所述第二接觸側(cè)上的圖樣中并在所述接觸點或接觸區(qū)域之間或之外。
2、 如權(quán)利要求1所述的換熱器板，其中所述凹痕、凹口、凹部、突出 部和/或附加波紋被設(shè)計為使得所述凹痕、凹口、凹部、突出部和/或附加波 紋中的至少之一、優(yōu)選為所述凹痕、凹口、凹部、突出部和/或附加波紋中 的 一些從所述換熱器板的平面延伸越過所述接觸點的平面(或接觸區(qū)域的平 面)延伸。
3、 如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的換熱器板，其中所述凹痕、 凹口、凹部、突出部和/或附加波紋凈皮設(shè)計為〗吏得所述凹痕、凹口、凹部、 突出部和/或附加波紋中的至少之一、優(yōu)選為所述凹痕、凹口、凹部、突出 部和/或附加波紋中的一些從所述換熱器板的平面延伸越過所述接觸點的平 面(或接觸區(qū)域的平面)且延伸以這些平面之間距離的大約100%，優(yōu)選小 于大約95%，更優(yōu)選小于大約80%,更優(yōu)選小于大約70%,更優(yōu)選小于大 約60%，和/或，大于1%，優(yōu)選大于5%,更優(yōu)選大于10%,更優(yōu)選大于20%， 更優(yōu)選大于30%，更優(yōu)選大于40%,最優(yōu)選為大約50%。
4、 如權(quán)利要求1所述的換熱器板，其中所述凹痕、凹口、凹部、突出 部和/或附加波紋被設(shè)計為使得所述凹痕、凹口、凹部、突出部和/或附加波 紋中的至少之一、優(yōu)選為所述凹痕、凹口、凹部、突出部和/或附加波紋中的一些位于所述換熱器板的平面與所述接觸點的平面(或接觸區(qū)域的平面) 之間。
5、 如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的換熱器板，其中所述凹痕、 凹口、凹部、突出部和/或附加波紋被z沒計為佳:得所述凹痕、凹口、凹部、 突出部和/或附加波紋中的至少之一、優(yōu)選為所述凹痕、凹口、凹部、突出 部和/或附加波紋中的一些與所述接觸點的平面(或接觸區(qū)域的平面)的距 離對應(yīng)于所述換熱器板的平面與所述接觸點的平面(或接觸區(qū)域的平面)之 間距離的大約100%,優(yōu)選小于大約95%,更優(yōu)選小于大約80%,更優(yōu)選小 于大約70%,更優(yōu)選小于大約60%,最優(yōu)選為大約50%。
6、 如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的換熱器板，其中所述凹痕、 凹口、凹部、突出部和/或附加波紋纟皮i殳計為〗吏得所述凹痕、凹口、凹部、 突出部和/或附加波紋中的至少之一、優(yōu)選為所述凹痕、凹口、凹部、突出 部和/或附加波紋中的 一些與所述換熱器板的平面的距離對應(yīng)于所述換熱器 板的平面與所述接觸點的平面(或接觸區(qū)域的平面)之間距離的大約100%, 優(yōu)選小于大約95%,更優(yōu)選小于大約80%，更優(yōu)選小于大約70%,更優(yōu)選 小于大約60%,最優(yōu)選為大約50%。
7、 如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的換熱器板，其中所述接觸側(cè) 中的一個上的圖樣槽對應(yīng)于所述接觸側(cè)中的另 一個上的圖樣隆起，所述接觸 側(cè)中的 一個上的圖樣隆起對應(yīng)于所述接觸側(cè)中的另一個上的圖樣槽。
8、 如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的換熱器板，其中所述換熱器 板包括波紋圖樣，優(yōu)選還包括位于所述接觸點或接觸區(qū)域之外的附加波紋圖 樣。
9、 如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的換熱器板，其中所述圖樣為 魚骨形圖樣或洗衣板形圖樣。
10、 如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的換熱器板，其中垂直于所述 流體的流動方向的線與所述魚骨形或洗衣板形圖樣的槽的方向之間的角度 小于65° ,優(yōu)選小于55。，優(yōu)選小于45。，優(yōu)選小于40。，更優(yōu)選小于35° ，最優(yōu)選為大約30。。
11、 如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的換熱器板，其中所述凹痕、 凹口、凹部、突出部和/或附加波紋被設(shè)置在所述接觸點或接觸區(qū)域中的至 少兩個之間或優(yōu)選為更多個之間，更優(yōu)選在所有的接觸點或接觸區(qū)域之間。
12、 如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的換熱器板，其中當(dāng)所述換熱 器板被組裝到并用于所述板式換熱器中時，所述凹痕、凹口、凹部、突出部 和/或附加波紋被設(shè)置在基本上沿所述流體的預(yù)定流動方向延伸的線上。
13、 如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的換熱器板，其中當(dāng)所述換熱 器板被組裝在板式換熱器中時，所述凹痕、凹口、凹部、突出部和/或附加 波紋在所述突出部、凹部、凹口和/或附加波紋的區(qū)域中與相鄰換熱器板的 距離減小大于1%,優(yōu)選大于5%,更優(yōu)選大于大約15%，更優(yōu)選大于30%, 最優(yōu)選為大約50%。
14、 如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的換熱器板，其中當(dāng)所述換熱 器板被組裝在板式換熱器中時，所述凹痕、凹口、凹部、突出部和/或附加 波紋在所述突出部、凹部或凹口的區(qū)域中與相鄰換熱器板的距離減小大約 100%,優(yōu)選小于大約95%,更優(yōu)選小于大約80%，更優(yōu)選小于70%,更優(yōu) 選小于大約60%,最優(yōu)選為大約50%。
15、 如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的換熱器板，其中所述凹痕、 凹口、凹部和/或突出部在所述換熱器板的平面中具有圓形、環(huán)形、線性、 方形、十字形或其他形狀的截面。
16、 如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的換熱器板，其中當(dāng)從所述換 熱器;^反的側(cè)方7見看時，所述凹痕、凹口、凹部和/或突出部具有波紋截面， 所述波紋截面比傳統(tǒng)魚骨形圖樣和/或洗衣板形圖樣的對應(yīng)截面具有更高(或更低)的幅度。
17、 一種具有多個換熱器板的板式換熱器，其中至少一個、優(yōu)選每十個 之一、更優(yōu)選每八個之一、更優(yōu)選每六個之一、更優(yōu)選每四個之一、更優(yōu)選 每兩個之一、最優(yōu)選每一個換熱器板為前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的換熱器板。
18、 一種板式換熱器，其具有至少兩個特別是根據(jù)權(quán)利要求1至12中 任一權(quán)利要求的換熱器板，其中所述換熱器板沿相反朝向交替安裝并在設(shè)置 有凹痕、凹口、凹部、突出部和/或附加波紋的區(qū)域中相互嵌套。
19、 特別是根據(jù)權(quán)利要求18所述的板式換熱器，其中至少兩個相鄰的 換熱器板設(shè)置有凹痕、凹口、凹部、突出部和/或附加波紋，所述凹痕、凹 口、凹部、突出部和/或附加波紋被布置為使得所述換熱器板相對于彼此機 械固定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于板式換熱器的換熱器板，其具有當(dāng)換熱器板組裝并用于換熱器中時接觸主換熱流體的第一接觸側(cè)(10)、以及當(dāng)換熱板組裝并用于換熱器中時接觸副換熱流體的第二接觸側(cè)，其中，第一接觸側(cè)(10)和第二接觸側(cè)均包括圖樣，所述圖樣在第一和第二接觸側(cè)上形成相應(yīng)的不平坦表面，并且當(dāng)相應(yīng)換熱器板一起組裝到板式換熱器中時所述圖樣提供用于接觸該相應(yīng)換熱器板的各個接觸點或接觸區(qū)域(14)，其中，一系列的凹痕、凹口、凹部、突出部和/或附加波紋(16、17)被設(shè)置在第一接觸側(cè)(10)和/或第二接觸側(cè)上的圖樣中，并在接觸點或接觸區(qū)域(14)之間或之外。
文檔編號F28D9/00GK101595359SQ200780045775
公開日2009年12月2日 申請日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月11日
發(fā)明者卡斯滕·博葉先 申請人:英維思Apv有限公司