專利名稱：板式熱交換器的制作方法
板式熱交換器
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及板式熱交換器，并且尤其涉及一種板式熱交換器的框板
(frame plate)及壓氺反(pressure plate)的酉己置。背景技術(shù)：
為了改進(jìn)板式熱交換器及其設(shè)計(jì)的一個(gè)方法是減小熱交換器板的厚 度以節(jié)省材料和成本。然而，減小厚度降低了熱交換器板的強(qiáng)度。在一些 板式熱交換器也釆用過(guò)一些不同的熱交換器板，如釬焊板式熱交換器包括 全部互相層層堆疊的前板、通道板或熱交換器板、密封板及壓板。這有需 要減少熱交換器中不同熱交換器板的數(shù)目，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)并且也為了節(jié)約成 本。
EP-A2-0 866 300描述一種油冷器，其包括熱交換器板堆棧、框4反及 壓板。這些熱交換器板;陂相互并排布置并形成用于油的第 一板空間及用于 冷卻介質(zhì)的第二斧反空間。該框板及每一熱交4奐器板i殳有四個(gè)端口孔(port hole),其建立四個(gè)端口通道(port channel)延伸穿過(guò)框板及熱交換器 板。該壓板采用靠近端口通道的變形加固。
EP-A1-1 241 427描述一種板式熱交換器，其包括基本上偶數(shù)的熱交 換器板，該板式熱交換器還包括框板及壓板，其中壓板是通過(guò)框板及熱交 換器板中的端口孔形成的端口通道附近的變形加強(qiáng)。
US-A1-2007/0023175描述一種堆疊的板式熱交換器，其包括許多堆疊 的板、排在堆疊板之間的金屬湍流板、基板、蓋板及排在最上面的堆疊板 與蓋板之間的中間金屬板。該蓋板設(shè)有沖壓的(stamped)變形指向并延 伸入端口通道，并作為蓋板的加強(qiáng)部。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的是彌補(bǔ)上述的問(wèn)題。更準(zhǔn)確而言，其目的是為了提 供一種被設(shè)計(jì)用于承受施加的壓力且具有減少不同板的需要數(shù)量的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的板式熱交換器。
該目的通過(guò)初始限定的板式熱交換器實(shí)現(xiàn)，其特征在于，至少一個(gè)端 板具有至少一個(gè)設(shè)有蓋的端口孔，并且其中所述蓋包括用于增加強(qiáng)度的裝 置和用于緊靠于相鄰設(shè)置的熱交換器板封閉所述至少一個(gè)端板的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，包括在板式熱交換器里的加強(qiáng)裝置是成型為 /人端板表面的縱向偏移的所述端板的表面。
根據(jù)本發(fā)明的又另一方面，包括在板式熱交換器里的加強(qiáng)裝置是成型 為形成扣體或官頂?shù)亩丝诳咨w的曲面，所述扣體或?qū)m頂離開相鄰熱交換器
板延伸。
根據(jù)本發(fā)明的還另 一方面，包括在板式熱交換器里的緊靠于相鄰設(shè)置 的熱交換器板封閉所述至少一個(gè)端板的裝置被成型為形成環(huán)形壓入?yún)^(qū)域
(depressed area )的端口孔蓋的壓入?yún)^(qū)域，所述環(huán)形壓入?yún)^(qū)域緊靠于相 鄰設(shè)置的熱交換器板封閉。
根據(jù)本發(fā)明的又另一方面，包括在板式熱交換器里的緊靠于相鄰設(shè)置 的熱交換器板封閉所述至少 一個(gè)端板的裝置被成型為形成端口孔蓋的環(huán) 形壓入?yún)^(qū)域，且所述環(huán)形壓入?yún)^(qū)域以釬焊連接到相鄰設(shè)置的熱交換器板。
根據(jù)本發(fā)明的還另一方面，板式熱交換器里的所述端板之一的兩個(gè)端 口孔設(shè)有蓋，所述蓋具有用于增加強(qiáng)度的裝置和用于將一個(gè)端板緊靠于相 鄰設(shè)置的熱交換器板封閉的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的又另一方面，板式熱交換器里的兩個(gè)端板的都設(shè)有覆蓋 所述端板的至少一個(gè)端口孔的蓋，并且其中每個(gè)蓋包括用于增加強(qiáng)度的裝 置和用于將所述端板緊靠于相鄰設(shè)置的熱交換器板封閉的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的還另一方面，所述蓋、用于增加所述蓋的強(qiáng)度的裝置和 用于將所述至少一個(gè)端板緊靠于所述板式熱交換器中的相鄰設(shè)置的熱交 換器板封閉的裝置是所述端板的集成部分。
本發(fā)明的更多方面被限定在附屬權(quán)利要求中。


下面，將參考附圖進(jìn)一步闡明本發(fā)明，其中
圖1揭示根據(jù)本發(fā)明的一種板式熱交換器的前透視圖2揭示根據(jù)本發(fā)明的一種板式熱交換器的后透視圖；圖3揭示如圖1中所示根據(jù)本發(fā)明的一種板式熱交換器的局部前透視
圖4揭示根據(jù)本發(fā)明的一種設(shè)有連接管的板式熱交換器的剖視示意
圖；及
圖5揭示一種熱交換器板的局部透視圖。
具體實(shí)施方式
圖l至圖4揭示了根據(jù)本發(fā)明的一種板式熱交換器的不同視圖。該板 式熱交換器ioo包括若干熱交換器板1,其被互相并排布置而形成板封裝 或板堆棧2。每個(gè)熱交換器板l包括在一定程度上本身已知的用于增強(qiáng)熱 交換的波紋(corrugation)或者圖案(pattern)。在圖5中顯示了熱交 換器板l的一個(gè)例子。圖案包括峰和谷，它們?cè)谙噜彽陌迳暇植康鼗ハ嗟?靠而構(gòu)成接觸點(diǎn)，這些接觸點(diǎn)在釬焊或者焊接板式熱交換器100時(shí)用一種 已知的方式將板相互連接。在一個(gè)包括若干相互堆疊的板的板堆棧2中的 相鄰的板1之間以 一種已知方式形成流通道。相鄰的流通道容納不同的介 質(zhì)，通過(guò)板的熱交換面在該介質(zhì)之間進(jìn)行溫度交換。該熱交換器板l包括 四個(gè)端口孔6-7及10-11,以形成相應(yīng)數(shù)目的端口通道16、 18延伸通過(guò)+反 封裝2且與形成在熱交換器板1之間的流通道連接。應(yīng)注意的是，除了所 示實(shí)施方案中揭示的四個(gè)，板封裝2還可以包括其他數(shù)目的端口通道。
板封裝2包括第一外熱交換器板或框板3及第二外熱交換器板或壓板 5，其他熱交換器板1被布置在這些外熱交換器板3、 5之間。
在所揭示的實(shí)施方案中，框板3和壓板5都已經(jīng)設(shè)有對(duì)準(zhǔn)端口通道16、 18的端口孔及連接到兩個(gè)端口孔上的連接管。在一些應(yīng)用中框板3和壓板 5之中只有一個(gè)設(shè)有端口孔及連接到那里的連接管8、 13。然而，在所示 實(shí)施方案中，框板3及壓板5都設(shè)有端口孔6-7及10-11及連接到那里的 連接管8、 13。也有可能非偶數(shù)的連接管8、 13能連接到框板3或壓板5 的端口孔上，或其任何其他的組合。
熱交換器板1、框板3及壓板5以一種與共同的主擴(kuò)展平面基本平行 延伸的方式排列。
熱交換器板1、 3及5基本上用含鉻的不銹鋼制造。熱交換器板1以 釬焊互相連接。該釬焊采用基于銅、鎳、鐵或銀及其他可能含氟的任何可能的焊劑的硬釬焊材料進(jìn)行。在熱交換器板1之間的每一間隙中安置有一個(gè)該釬焊材料的薄箔或膏。據(jù)此，板封裝2能夠;f皮壓縮。
板封裝2可被放在一個(gè)封閉的空間中(未揭示)，如真空爐，在真空一樣的壓力條件下或者在一種含有基本惰性的氣體或還原性氣體的氣體
中，而且需要的釬焊溫度可能高達(dá)以銅做焊料的約IIO(TC和以鎳做焊料的約1200°C。
在圖1中， 一種板式熱交換器100-故示出包括在框板3上邊設(shè)有四個(gè)端口孔6、 7的板式熱交換器100,其中，框板3下邊連接到熱交換器板1的堆疊2上。端口孔7 i殳有連4妻部分8,且端口孔6纟皮扣形或?qū)m頂形蓋9。
在圖2中，從后面顯示了板式熱交換器100，可看見(jiàn)壓板5。其中壓板5的一側(cè)被連接在熱交換器板1的堆疊的另一面，壓板5的另一側(cè)(可見(jiàn))設(shè)有四個(gè)端口孔10、 11。端口孔11設(shè)有連接部分13，而端口孔10一皮官頂形的蓋12覆蓋。
在圖3中，顯示了板式熱交換器100的局部放大圖，其中可看見(jiàn)設(shè)在框板1上的連接管8及官頂形蓋9。連接到后壓板5的端口孔11之一的連接管13是部分可見(jiàn)的。官頂形蓋9被一個(gè)壓入框板3的環(huán)形壓紋14包圍或者將其周周成型為該環(huán)形壓紋14。這更好地顯示在圖4中。該環(huán)形壓紋14用作將框板3緊靠于相相鄰設(shè)置布的熱交換器板1封閉，或更明確地說(shuō)是緊靠于其端口孔的邊絕緣17封閉。
在圖4中，顯示了圖1的板式熱交換器100沿A-A線并且朝向B方向看到的截面圖?？虬?顯示有一個(gè)官頂形蓋9，在每一邊設(shè)有包圍該官頂?shù)膲杭y14，且兩邊都覆蓋端口孑L6，還有一個(gè)連接管8連接到端口孔7。連接管8是以熱交換器板1的端口孔形式形成端口通道16的進(jìn)口或出口 ，其中端口通道16連接流通道，流通道以一種已知方式成型在板堆棧2中的相鄰熱交換器板l之間，并容納第一流體?？虬?被連接到板堆棧2最上面的熱交換器板1。壓紋14緊靠于最上排的熱交換器板1的端口孔6的邊緣(edges)或者凸緣(flange) 17封閉。該熱交換器板1將在后面進(jìn)一步討論。
圖4的連接管13如前面已討論的也能被連接到端口孑L 10,而端口孑L11可以設(shè)有官頂形蓋12。同樣地，連接部分8及穹頂形蓋9可以;故安排地不同，或者在圖4中所示的所有端口孔能被設(shè)有官頂形蓋或者連接管、
或其他結(jié)合。通常，板式熱交換器IOO具有連接到可能的端口孔的四個(gè)連接管，而且這些連接部分可以被配置到任何可能的端口孔，以最好地配合板式熱交換器100的應(yīng)用。
所示壓板5設(shè)有覆蓋端口孔10的,頂形蓋12、及連接到端口孔11的連沖妾管13。連4妄管13以熱交#灸器板1的端口孔形成端口通道18的進(jìn)口或出口，其中端口通道18與流通道相連接，流通道以已知的方式形成在板堆棧2的相鄰的熱交換器板1之間并容納有第二流體。壓板5以釬焊連4妻到板堆棧2的最低熱交換器板1。浮凸(embossing) 15緊靠于該最低排熱交換器板l的端口孔ll的邊緣或凸緣19封閉。連接管13連接到壓板5的端口孔11的邊緣或凸緣。
在圖5中顯示了用于根據(jù)本發(fā)明的板式熱交換器100中的熱交換器板1的局部—見(jiàn)圖。熱交換器板1如前述地包括位于熱交換器板1的每一端中的兩個(gè)端口孔21、 22及布置其間的熱傳遞面20。熱傳遞面20是如前述般二的配置成加強(qiáng)熱傳遞的波紋或者圖案。為能在熱交換器板1之間形成分離的流通道，在熱交換器板1每一端中的這兩個(gè)相鄰的端口孔21、 22需要互相封閉。這通過(guò)與布置于不同平面的端口孔21、 22結(jié)合的前述封閉裝置14、 15實(shí)現(xiàn)。熱交換器板1中的端口孔的這種布置眾所周知。斜區(qū)域或過(guò)渡面23連接這些端口孔21、 22被布置于其中的不同平面。如果圖5的熱交換器板1被布置作為圖4中板式熱交換器100的最頂排定位的熱交換器板，框板3的浮凸14緊靠于端口孔22的邊緣或凸緣17封閉，而端口孔21直接緊靠于框板3封閉。因此形成了兩個(gè)不同的流通道，第一流通道容納第一介質(zhì)且一皮連接到端口通道16及第二流通道容納第二介質(zhì)并被連接到端口通道18。
在描述中術(shù)語(yǔ)"蓋"已用于描述被蓋住的端口孔6及10，而應(yīng)該理解，該"蓋"不是可移動(dòng)的蓋，而是框板或壓板的集成部分，分別地，用如深沖(deep-drawing)或任何其他類似的材料成型工藝已經(jīng);故成型?？虬寮皦喊宓某尚?，分別地，如前所述，作為框板及壓板的承受壓力部分的加強(qiáng)部分，分別地，還作為緊靠于相鄰設(shè)置熱交換器板的封閉部分。蓋9的內(nèi)部或中部是如前述的官頂形，而且是如橢圓官頂?shù)奶厥庑螤?。這樣的相對(duì)薄的金屬材料的塑造或成型增加產(chǎn)品的強(qiáng)度和堅(jiān)硬度。這是必要的，因?yàn)榻饘俨牧显嫉幕虮旧淼囊恍?qiáng)度在板式熱交換器在焊接或者釬焊過(guò)程中暴露的熱暴露期間會(huì)失去。
由于本發(fā)明可以在框板或壓板之一上實(shí)施，或者取決于連接部分位于哪里而同時(shí)在兩者上實(shí)施，其因板式熱交換器的具體應(yīng)用而變化，術(shù)語(yǔ)"端板，， 一皮用作同時(shí)涵蓋框板和壓板的普通的術(shù)語(yǔ)。
雖然所描述的實(shí)施方案只在它們的每一個(gè)上包括兩個(gè)真正的端口孔及兩個(gè)所謂的端口孔，在以上的框板和壓板二者的描述中，已經(jīng)描述成它們的每一個(gè)都包括四個(gè)端口孔，其中所謂的端口孔實(shí)際上是根據(jù)本發(fā)明的
框板及壓板的成形區(qū)域(shaped areas),并且其中所述成形區(qū)域的位置3于應(yīng)到相鄰端口通道的實(shí)質(zhì)延伸處。 '
本發(fā)明不限于前述及圖示的實(shí)施方案，而可以在所附的權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)以任何方式進(jìn)行補(bǔ)充和修改。
權(quán)利要求
1.一種板式熱交換器(100)包括若干熱交換器板(1)，其被互相并排布置并以釬焊連接的方式互相連接而形成板堆棧(2)，其中熱交換器板(1)基本上用含鉻的不銹鋼制造，其中板式熱交換器(100)包括延伸通過(guò)至少一些熱交換器板(1)的若干端口通道(16、18)，并且其中板式熱交換器(100)還包括覆蓋板堆棧(2)每一端的端板(3、5)，并具有聯(lián)結(jié)端口通道(16、18)的端口孔(6、7、10、11)，其特征在于至少一個(gè)端板(3、5)具有至少一個(gè)設(shè)有蓋(9、12)的端口孔(6、7、10、11)，而且所述蓋包括用于增加蓋(9、12)的強(qiáng)度的裝置(9、12)及用于將至少一個(gè)端板(3、5)緊靠于相鄰設(shè)置的熱交換器板(1)封閉的裝置(14、15)，其中用于增加強(qiáng)度的裝置(9、12)與用于封閉的裝置(14、15)是由蓋(9、12)的表面偏移而形成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式熱交換器(100)，其中用于增加強(qiáng)度 的裝置(9、 12)與用于封閉的裝置(14、 15)的表面偏移是關(guān)于所述端 板表面的縱向朝著基本相反的方向延伸形成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式熱交換器(100),其中所述增強(qiáng)裝置 (9、 12 )是成型為所述端板的表面，所述端板的表面偏移于所述端板表面的縱向。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的板式熱交換器(100)，其中所述增強(qiáng)裝置 (9、 12 ),皮成型為形成扣體或官頂?shù)亩丝诳咨w的曲面，所述扣體或官頂遠(yuǎn)離所述相鄰的熱交換器板(1)延伸。
5. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的板式熱交換器(100)，其中用于 將所述至少一個(gè)端板(3、 5)緊靠于相鄰設(shè)置的熱交換器板(1)封閉的 裝置(14、 15) 一皮成型為形成環(huán)形壓入?yún)^(qū)域的端口孔蓋的壓入?yún)^(qū)域，所述 環(huán)形壓入?yún)^(qū)域緊靠于所述相鄰設(shè)置的熱交換器板(1)封閉。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的板式熱交換器(100)，其中用于將所述至 少一個(gè)端板(3、 5)緊靠于所述相鄰設(shè)置的熱交換器板(1)封閉的裝置(14、 15 ) 一皮成型為端口孔蓋(9、 12)的環(huán)形壓入?yún)^(qū)域，且其中所述環(huán) 形壓入?yún)^(qū)域以釬焊接連到所述相鄰設(shè)置的熱交換器板(1)。
7. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的板式熱交換器(100)，其中所述 板式熱交換器中的一個(gè)端板(3、 5)的兩個(gè)端口孔設(shè)有蓋，所述蓋具有用 于增加強(qiáng)度的裝置，以及將所述一個(gè)端板(3、 5)緊靠于相鄰設(shè)置的熱交 換器板(1)封閉的裝置。
8. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的板式熱交換器(100)，其中所述 板式熱交換器中的兩個(gè)端板(3、 5)都設(shè)有覆蓋端板(3、 5)的至少一個(gè) 端口孔的蓋(9、 12)，且其中每一蓋包括用于增加強(qiáng)度的裝置以及用于 將端板(3、 5)緊靠于相鄰設(shè)置的熱交換器板(1)封閉的裝置。
9. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的板式熱交換器(100)，其中所述 蓋、用于增加所述蓋的強(qiáng)度的裝置(9、 12)以及用于將所述至少一個(gè)端 板(3、 5)緊靠于相鄰設(shè)置的熱交換器板(1)封閉的裝置(14、 15)是 端板(3、 5)的集成部分。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的板式熱交換器(100),其中用于增加所述 蓋的強(qiáng)度的裝置(9、 12)以及用于緊靠于相鄰設(shè)置的熱交換器板(1)封 閉的裝置(14、 15)是以深沖或任何其他相應(yīng)的成型工藝成型。
全文摘要
一種板式熱交換器(100)包括若干熱交換器板(1)，其被互相并排布置并以釬焊連接的方式互相連接而形成板堆棧(2)，其中熱交換器板基本上用含鉻的不銹鋼制造，其中板式熱交換器(100)包括延伸通過(guò)至少一些熱交換器板(1)的若干端口通道，及其中板式熱交換器(100)還包括覆蓋板堆棧(2)的每一端的端板(3、5)且具有聯(lián)結(jié)端口通道的端口孔，其中，至少一個(gè)端板(3、5)有至少一個(gè)設(shè)有蓋(9、12)的端口孔，且其中該蓋包括用于增加強(qiáng)度的裝置(9、12)及將至少一個(gè)端板(3、5)緊靠于相鄰設(shè)置的熱交換器板封閉的裝置(14、15)。
文檔編號(hào)F28D9/00GK101646915SQ200880005988
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2008年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月26日
發(fā)明者C·阿維德森 申請(qǐng)人:阿爾法拉瓦爾股份有限公司