專利名稱：換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種換熱器板，其當(dāng)用于換熱器中時將能允許改進(jìn)的流量分布。本發(fā)明還涉及一種包括多個換熱器板的換熱器。
背景技術(shù)：
常規(guī)類型的板式換熱器使用傳熱板，傳熱板裝有墊片，墊片密封隔離每個通道與下一通道，且將流體導(dǎo)向至交替通道內(nèi)。這種類型的板式換熱器在整個工業(yè)中用作用于高效加熱、冷卻、熱回收、冷凝和蒸發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。這種板式換熱器包括裝有墊片的一系列薄波紋換熱器板。這些板然后在框板與壓板之間壓縮在一起以便形成平行流動通道的布置。兩種流體在交替通道中流動，這給予熱能從一種流體到另一種流體的熱能傳遞在其上發(fā)生的較大表面積。通道具有不同的波紋圖案，其被設(shè)計(jì)成在兩種流體流中引起最大湍流以便盡可能高效地傳熱。兩種不同流體通常分別在換熱器的頂部和底部處進(jìn)入和離開。這被稱作逆流流動原理。與硬焊式換熱器相比，具有墊片的換熱器的一個優(yōu)點(diǎn)在于，易于分離換熱器板。例如當(dāng)它們需要被清潔或者當(dāng)要調(diào)整換熱器的能力時這是有利的。這在需要時通過簡單地添加或移除換熱器板來進(jìn)行。在一種板式換熱器中，換熱器包括一種板，其安裝成每隔一個板旋轉(zhuǎn)180度以形成用于流體的兩種不同通道，一種通道用于冷卻介質(zhì)且一種通道用于待冷卻的產(chǎn)品。在每個板之間提供密封。這種布置是具有成本效益的且用于許多應(yīng)用。每個板具有脊部和谷部以便一方面提供機(jī)械剛度且另一方面改進(jìn)到液體的傳熱。板將承靠在彼此上，其中板的圖案彼此會合，其將改進(jìn)板封裝的機(jī)械剛度。當(dāng)流體具有不同壓力時，這是特別重要的。對于這種換熱器，進(jìn)入開口區(qū)域和排出開口區(qū)域必須適于使得它們用于兩種通道。在換熱器通道中，在通道寬度上的溫度分布盡可能均勻是具有優(yōu)點(diǎn)的。不均勻的溫度分布將會以不利方式影響換熱器的效率。例如對于待加熱的流體，情況正是如此。由于不均勻的溫度分布，流體的部分將被過多地加熱，而流體的部分則被不足地加熱。在排出端口，混合流體，這意味著熱流體的部分將由流體的另一部分冷卻。不均勻溫度分布的問題存在于大部分換熱器中。這是由于進(jìn)入端口和排出端口相對于換熱器的傳熱表面以非對稱方式布置的現(xiàn)實(shí)。在常規(guī)換熱器中，進(jìn)入端口和排出端口布置于換熱器板的拐角處。以此方式，傳熱表面保持盡可能大。這種布置的缺點(diǎn)在于流體必須行進(jìn)的距離在板寬度上不同。已知用于解決這個問題的不同方案。通常通過使用在流動通道中不同類型的圖案來改進(jìn)流量分布。在較大換熱器中，在換熱器的分布區(qū)中使用特定圖案，且在換熱器的傳熱區(qū)中使用另一圖案。不同圖案的目的是為了增加在傳熱通道上的壓降以更均勻地分布流體。但是不能過多地增加壓降。對于更小的換熱器，由于換熱器板的大小，不能具有特定分布區(qū)。在包括不同換熱器板的換熱器中，對于不同的流動通道，能具有不同的分布圖案。對于包括僅一種換熱器板的換熱器，情況并非如此。
在申請JP09152127中，示出一種換熱器，其具有帶平坦區(qū)的換熱器板。每個換熱器板具有三個帶人字形圖案的區(qū)域，在兩個平坦區(qū)之間無任何圖案。這種設(shè)計(jì)的目的是為了允許水流在平坦區(qū)中混合，從而均衡在換熱器中的溫度分布。這個解決方案可應(yīng)用于較大換熱器，其中大小并不成問題，但似乎相當(dāng)占用空間。平坦表面將減小有效傳熱表面，這使得換熱器相當(dāng)大。該圖案在縱向上也是不對稱的，這需要換熱器的兩個板設(shè)計(jì)。這些解決方案可對于某些應(yīng)用起作用，但它們?nèi)允境鲇行┤秉c(diǎn)。因此存在改進(jìn)的空間。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于提供一種換熱器板，其允許具有改進(jìn)的流量分布的換熱器。本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有改進(jìn)的流量分布的換熱器。在權(quán)利要求1的特征部分中描述了根據(jù)本發(fā)明的對問題的解決方案。權(quán)利要求2 至6包含換熱器板的有利實(shí)施例。權(quán)利要求7包含有利換熱器且權(quán)利要求8至12包含換熱器的有利實(shí)施例。利用換熱器板，其中板具有傳熱表面，其具有帶有多個脊部和谷部的波紋圖案，且其中換熱器板包括位于端孔與傳熱表面之間的打開絕熱分布區(qū)，和位于端孔與傳熱表面之間的閉合絕熱區(qū)，其中打開絕熱分布區(qū)包括位于對角打開凹槽與傳熱表面之間的對角打開側(cè)分布支承區(qū)段，和位于打開對角凹槽與端孔之間的對角打開側(cè)絕熱支承區(qū)段，其中閉合絕熱區(qū)包括位于對角閉合凹槽與傳熱表面之間的對角閉合側(cè)分布支承區(qū)段，和位于閉合對角凹槽與端孔之間的對角閉合側(cè)絕熱支承區(qū)段，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，因?yàn)閾Q熱器板還包括在對角打開側(cè)分布支承區(qū)段與傳熱表面之間的傳遞路徑和在對角閉合側(cè)分布支承區(qū)段與傳熱表面之間的旁通路徑。利用換熱器板的此第一實(shí)施例，獲得一種換熱器板，其允許在換熱器內(nèi)改進(jìn)的流量分布。以此方式，可改進(jìn)換熱器的效率。特別地，本發(fā)明允許在板式換熱器中傳熱通路的整個寬度上均勻的流量分布。實(shí)現(xiàn)這些是因?yàn)樵趽Q熱器的流動通道中建立旁通通路，其允許流體在換熱器的整個寬度上進(jìn)入傳熱通路。因此避免了無流體可流動或者流體速度較低的區(qū)域。在本發(fā)明的換熱器板的有利發(fā)展中，旁通路徑比傳遞路徑更寬。此優(yōu)點(diǎn)在于建立從旁通通路到傳熱通路內(nèi)的開口，具有相對較低的壓降。這將允許流體從旁通通路以均勻方式流到傳熱通路內(nèi)。在本發(fā)明的換熱器板的有利發(fā)展中，傳遞路徑和旁通路徑的高度為波紋圖案的壓入深度的一半。此優(yōu)點(diǎn)在于可優(yōu)化從旁通通路到傳遞通路內(nèi)的開口，從而進(jìn)一步改進(jìn)在換熱器中的流量分布。在本發(fā)明的換熱器中，換熱器包括在絕熱通路與傳熱通路之間的傳遞通路，和在通道密封墊片與傳熱表面之間的旁通通路。這允許具有改進(jìn)效率的改進(jìn)換熱器。利用換熱器的第一實(shí)施例，獲得一種換熱器，其允許改進(jìn)的流量分布。實(shí)現(xiàn)這個目的是因?yàn)榕酝ㄍ吩试S流體在換熱器的整個寬度上進(jìn)入傳熱通路。因此避免了無流體可流動或者流體速度較低的區(qū)域。在本發(fā)明的換熱器的有利的進(jìn)一步發(fā)展中，一個換熱器板的傳熱表面的端部區(qū)域在另一換熱器板的旁通路徑上延伸。這是有利的，因?yàn)樵谂酝ㄍ分薪⑾鄬^大的開口， 其允許在旁通通路中流動的流體以較低壓降進(jìn)入到傳熱通路內(nèi)。改進(jìn)的流動性質(zhì)避免在該傳熱通路中具有低流動速度的流動區(qū)域。換熱器的整個傳熱通路因此可用于在換熱器的兩個流動通道之間傳熱。


將參考附圖所示的實(shí)施例在下文中更詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的換熱器板的第一實(shí)施例；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的換熱器板的第二實(shí)施例；圖3示出根據(jù)圖2的換熱器板的細(xì)節(jié)；以及圖4示出根據(jù)本發(fā)明的換熱器的部分。
具體實(shí)施例方式下文所述的具有進(jìn)一步發(fā)展的本發(fā)明的實(shí)施例僅被認(rèn)為是實(shí)例且絕不以任何方式限制專利權(quán)利要求提供的保護(hù)范圍。在下文中，將描述本發(fā)明的換熱器板和本發(fā)明的換熱器。在圖1至圖3中，示出換熱器板，且在圖4中示出換熱器的部分。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的換熱器板的第一實(shí)施例。換熱器板預(yù)期用于換熱器中用于在整個工業(yè)中不同液體的通常加熱和冷卻任務(wù)。換熱器板1包括四個端孔2、3、4、5，其將構(gòu)成換熱器中的進(jìn)入端口或排出端口。圖示的換熱器板被設(shè)計(jì)成使得一種板類型足以組裝換熱器。因此，每隔一個換熱器板相對于水平軸線10倒置以便在組裝換熱器時獲得不同的流動通道。以此方式，該圖案將相互作用使得一個板的圖案將承靠在另一個板的圖案上，從而形成多個中間接觸點(diǎn)。換熱器板還包括波紋傳熱表面6，其具有包括脊部7和谷部8的波紋圖案。波紋圖案可具有不同設(shè)計(jì)。一種常用的圖案設(shè)計(jì)是所謂的人字形或魚骨形圖案，其中，該波紋展示了一個或多個方向變化。人字形圖案的簡單形式是V形。在圖示實(shí)例中，波紋圖案包括直縱向波紋。波紋表面的圖案，即脊部7和谷部8，相對于換熱器板的縱向軸線9成角度。在此實(shí)例中，波紋圖案在換熱器板的水平軸線10處改變方向，使得該圖案相對于水平軸線10 成鏡像顛倒。取決于所用圖案，該圖案可或可不相對于軸線10成鏡像顛倒。在傳熱表面外的板的區(qū)域，即進(jìn)入端口區(qū)域和排出端口區(qū)域，在圖示實(shí)例中總是鏡像顛倒的。波紋圖案相對于縱向軸線9傾斜的角度α可基于換熱器的預(yù)期用途而選擇。在 20度與70度之間的角度是優(yōu)選的。更大的角度α將給予流動通道更高壓降，而更小角度 α將給予流動通道更低壓降。對于圖1所示的換熱器板，角度α為30度。對于圖2所示的換熱器板，角度α為60度。絕熱傳遞區(qū)位于端孔與傳熱表面之間，靠近每個端孔。傳遞區(qū)包括對角凹槽，對角絕熱支承區(qū)段和對角分布支承區(qū)段。在此實(shí)例中，在端孔2與傳熱表面之間的傳遞區(qū)是指打開側(cè)區(qū)，因?yàn)榱黧w將通過主動流動通道而流經(jīng)此區(qū)。在此實(shí)例中，在端孔5與傳熱表面之間的傳遞區(qū)是閉合側(cè)區(qū)，因?yàn)榇藚^(qū)域?qū)⒂芍鲃恿鲃油ǖ赖拿芊鈮|片界定。上打開側(cè)絕熱傳遞區(qū)11因此位于端孔2與傳熱表面6之間且上閉合側(cè)絕熱區(qū)12位于端孔5與傳熱表面6之間。上打開側(cè)絕熱區(qū)11包括對角打開側(cè)凹槽13、對角打開側(cè)分布支承區(qū)段14和對角打開側(cè)絕熱支承區(qū)段15。上閉合側(cè)絕熱區(qū)12包括對角閉合側(cè)凹槽16、對角閉合側(cè)分布支承區(qū)段17和對角閉合側(cè)絕熱支承區(qū)段18。支承區(qū)段包括突伸支承旋鈕。對角凹槽適于接納密封墊片，密封墊片用于限定和界定流動通道。對角凹槽可包括或可不包括密封墊片，取決于在換熱器板之間建立的流動通道。在圖3中，示出換熱器板的上端和下端。上端和下端只是相對術(shù)語且是指可使用換熱器板的一個位置。它們在本說明書中用于區(qū)分兩個端部。在圖3中，通道密封墊片20位于傳熱表面周圍的墊片凹槽中使得當(dāng)?shù)诙Q熱器板組裝到第一換熱器板時將獲得第一流動通道。在圖4中，示出第一流動通道和第二流動通道。墊片凹槽由壓入于換熱器板中的支承區(qū)段支承。當(dāng)換熱器板組裝于換熱器中時一個區(qū)段的支承旋鈕將承靠在另一區(qū)段的支承旋鈕之間的區(qū)域上。端口密封墊片23界定被動端孔4。在上打開側(cè)絕熱區(qū)11中，對角分布支承區(qū)段14位于傳熱表面6與對角凹槽13之間，且對角絕熱支承區(qū)段15位于對角凹槽13與端孔2之間。對角絕熱支承區(qū)段15對于穩(wěn)定上絕熱區(qū)11與對角凹槽13是必需的。對角分布支承區(qū)段14對于穩(wěn)定對角凹槽13是必需的。支承旋鈕可具有不同形狀，例如，正方形、矩形或圓形，但被設(shè)計(jì)成允許流動通道中的流體以最小的流量限制從端口流到傳熱通路，即，穿過絕熱傳遞通路的壓降應(yīng)盡可能小，而同時向?qū)前疾厶峁┏浞种С?。類似的下打開側(cè)絕熱傳遞區(qū)30在端孔3與傳熱表面之間位于換熱器板的下部中。 下絕熱傳遞區(qū)包括下傳遞路徑31、對角打開側(cè)分布支承區(qū)段34、對角凹槽33和對角打開側(cè)絕熱支承區(qū)段35。在上閉合側(cè)絕熱傳遞區(qū)12中，對角分布支承區(qū)段17位于傳熱表面與對角凹槽16 之間，且對角絕熱支承區(qū)段18位于對角凹槽16與端孔5之間。對角絕熱支承區(qū)段18對于穩(wěn)定絕熱傳遞區(qū)12與對角凹槽16是必需的。對角分布支承區(qū)段17對于穩(wěn)定對角凹槽是必需的。支承旋鈕可具有不同形狀，但被設(shè)計(jì)成允許流動通道中的流體以最小的流量限制從端口流到傳熱通路，即，穿過絕熱傳遞通路的壓降應(yīng)盡可能小。類似的下閉合側(cè)絕熱傳遞區(qū)在端孔4與傳熱表面之間位于換熱器板的下部中。換熱器板的圖案的壓入深度在板的不同區(qū)段之間可不同。在圖示實(shí)例中，包括對角凹槽13的上打開側(cè)絕熱傳遞區(qū)11被壓入到全壓入深度。絕熱傳遞區(qū)因此將包括第一基部高度水平，其中對角分布支承區(qū)段14和對角絕熱支承區(qū)段15的突伸支承旋鈕具有全壓入深度的高度。包括對角凹槽16的上閉合側(cè)絕熱傳遞區(qū)12同樣被壓入到全壓入深度。支承旋鈕具有全壓入深度的高度。在圖示實(shí)例中，在絕熱傳遞區(qū)12的支承旋鈕之間的區(qū)域具有壓入到一半高度的邊緣以便增加支承區(qū)段17、18的剛度。某些支承旋鈕同樣具有一半高度加強(qiáng)凸起。這些一半高度壓入可用于加強(qiáng)上閉合側(cè)絕熱傳遞區(qū)，因?yàn)榻^熱傳遞區(qū)的此側(cè)將不是流動通道的部分。邊緣因此將不會干擾流動通道中任一個中的流體流。支承旋鈕可具有不同形狀。它們的主要目的是為了穩(wěn)定換熱器的絕熱傳遞區(qū)和對角凹槽。通過使用與傳熱表面的波紋圖案分離的支承旋鈕，獲得對角凹槽的均勻且改進(jìn)的剛度。當(dāng)換熱器板安裝于換熱器中時，絕熱傳遞區(qū)將構(gòu)成絕熱表面，因?yàn)榻^熱傳遞區(qū)將不是此區(qū)域中兩種流體流之間傳熱的部分。在上絕熱傳遞區(qū)11的對角打開側(cè)分布支承區(qū)段14與傳熱表面6之間存在縱向上傳遞路徑21，其將在由兩個換熱器板建立的流動通道中形成傳遞通路。上傳遞路徑21充當(dāng)絕熱傳遞區(qū)11的圖案與傳熱表面的圖案之間的過渡區(qū)段。傳熱路徑在此實(shí)例中具有壓入深度的一半的高度。也能使傳遞路徑具有全壓入深度的高度。在任何情況下，重要的是在兩個換熱器板之間建立的傳遞通路獲得全壓入深度的高度。一個換熱器板的前側(cè)和另一換熱器板的后側(cè)用于形成流動通道，且因此在傳遞路徑21與另一換熱器板的后側(cè)之間建立傳遞通路。為了獲得高度為全壓入深度的傳遞通路， 重要的是兩個相應(yīng)的換熱器板表面具有適當(dāng)高度。上傳遞路徑將在流動通道中建立傳遞通路且將允許流動通道中的流體以均勻方式進(jìn)入到傳熱通路的交叉波紋圖案內(nèi)，同時使來自對角分布支承區(qū)段14的干擾最小。以此方式，對角凹槽13以均勻方式被支承，且同時獲得到傳熱通路內(nèi)的均勻流動。在已知換熱器中，其中傳熱表面的脊部和谷部延伸直至對角墊片凹槽，對角墊片凹槽的剛性更小，因?yàn)閷菈|片凹槽的支承將是不對稱的。傳遞路徑的使用因此將在使用墊片支承旋鈕時改進(jìn)流量分布。由于換熱器板的進(jìn)入端口區(qū)域和排出端口區(qū)域相對于水平軸線鏡像顛倒，故下傳遞路徑31也提供于排出端口開口 3處。此下傳遞路徑將建立下傳遞通路，其將允許來自傳熱通路的流體以均勻方式流入到出口，因?yàn)閭鬟f通路將允許壓力在進(jìn)入下絕熱傳遞通路之前平穩(wěn)。在對角閉合側(cè)分布支承區(qū)段17與傳熱表面6之間還設(shè)有縱向上旁通路徑22。在此實(shí)例中，上旁通路徑具有壓入深度的一半的高度，類似于上傳遞路徑。這將允許旁通通路建立于換熱器板的兩側(cè)上，即，在兩個流動通道中，其具有全壓入深度的總高度。關(guān)于傳遞路徑，重要的是所獲得的旁通通路具有全壓入深度的高度。因此當(dāng)建立旁通通路時，旁通路徑的實(shí)際高度將與另一換熱器板的相應(yīng)表面合作。上旁通路徑將在由兩個換熱器板建立的流動通道中建立上旁通通路。上旁通通路將允許來自入口的流體進(jìn)入傳熱通路的整個交叉波紋圖案。流體將流入到具有低壓降的旁通通路內(nèi)。流體將從旁通通路進(jìn)入到傳熱通路的交叉波紋圖案內(nèi)。以此方式，流動通道的傳熱通路的整個區(qū)域?qū)⒂糜趥鳠?。旁通通路的使用因此將允許流體以均勻方式進(jìn)入到傳熱通路內(nèi)。由于在傳熱通路中的流動阻力遠(yuǎn)高于旁通通路中的流動阻力，故將改進(jìn)換熱器的流量分布。這將允許最靠近端孔5的交叉波紋圖案的區(qū)段(即，距進(jìn)入端口最遠(yuǎn)的傳熱通路的入口區(qū)段)以高效方式利用。由于換熱器板的進(jìn)入端口區(qū)域和排出端口區(qū)域相對于水平軸線鏡像顛倒，故也在排出端口開口處獲得下旁通路徑32。此旁通路徑將建立下旁通通路，下旁通通路將允許流體從最靠近端孔4的交叉波紋圖案的區(qū)段(S卩，距排出端口 3最遠(yuǎn)的傳熱通路的出口區(qū)段) 以高效方式利用。傳遞路徑的寬度優(yōu)選地與傳熱表面中脊部的寬度大約相同。上傳遞路徑形成從對角分布支承區(qū)段14到傳熱表面的過渡。選擇傳遞路徑的寬度使得其將在流體進(jìn)入傳熱通路之前允許流體壓力在整個傳遞通路上平穩(wěn)。如果傳遞路徑的寬度太窄，將限制沿著傳遞通路長度的流量。利用足夠?qū)挼膫鬟f路徑，將使得通過對角分布支承區(qū)段的流量差平穩(wěn)。傳遞路徑或旁通路徑的寬度在對角分布支承區(qū)段的圖案與傳熱表面之間的距離最小的位置處測量。路徑的最窄區(qū)段將決定相應(yīng)通路中的壓降。旁通路徑的寬度優(yōu)選地比傳遞路徑的寬度更寬以允許流體以相對較低壓降從旁通通路進(jìn)入到傳熱通路內(nèi)。這對于如下的換熱器板尤其重要該換熱器板具有傳熱表面的波紋圖案，相對于縱向軸線具有與旁通路徑大約相同的角度。這個實(shí)例可在圖2和圖3中看出。此處，波紋傳熱圖案的脊部M與上旁通路徑22平行地延伸。當(dāng)兩個換熱器板組裝以形成流動通道時，在上旁通路徑22與下傳遞路徑31的后板側(cè)之間建立上旁通通路122。 從旁通通路進(jìn)入傳熱通路的流體因此必須通過在脊部M與波紋圖案的端部區(qū)域25之間建立的開口而進(jìn)入傳熱通路。因此重要的是一個換熱器板的波紋圖案的端部區(qū)域在旁通路徑上方延伸。在圖示實(shí)例中，旁通路徑具有壓入深度的一半的高度。在端部區(qū)域25的脊部延伸到旁通路徑內(nèi)且在旁通路徑上方延伸的情況下，獲得到傳熱通路內(nèi)足夠大的開口。以此方式，在脊部M與端部區(qū)域25之間建立的開口將允許流體以減小壓降通過開口進(jìn)入到傳熱通路內(nèi)。旁通路徑的寬度優(yōu)選地大約為傳遞路徑寬度的兩倍，且尺寸取決于換熱器的用途和換熱器板的尺寸。旁通路徑將有助于將流體流以高效方式分布到整個傳熱通路。在已知換熱器板中，波紋圖案將止于對角墊片凹槽處，這意味著交叉波紋圖案可直接止于密封墊片處?？拷芊鈮|片的區(qū)域，即，距進(jìn)入端口最遠(yuǎn)的區(qū)域，因此將展示出緩慢的流體流動速度且將因此具有較差傳熱。通過將旁通路徑和個別墊片支承旋鈕引入于對角分布支承區(qū)段中，在換熱器的流動通道中獲得改進(jìn)的流量分布。這意味著通過傳熱通路的壓降在換熱器的總寬度上基本上相等。通過旁通通路，存在相對較低的壓降，特別是與通過傳熱通路的壓降相比。以相同方式，在靠近排出端口 3的區(qū)域中存在下旁通路徑32。此旁通路徑將有助于建立排出旁通通路，其將允許板的整個傳熱表面以高效方式利用。在已知換熱器中，距排出端口最遠(yuǎn)的區(qū)域?qū)⒄故揪徛鲃铀俣?，這又會給予此區(qū)域較差的傳熱。在圖4中，示出包括四個換熱器板的換熱器的一部分。在換熱器板之間建立流動通道。每個流動通道將運(yùn)送第一流體或第二流體。在圖示實(shí)例中，流動通道101和301將運(yùn)送第一流體而流動通道201將運(yùn)送第二流體。在圖示實(shí)例中，流動通道101和201以逆流布置使用，即，通過流動通道101的流與流動通道201相比在相反方向上流動。完整的換熱器將包括多個換熱器板、前板和后板。前板和后板(未圖示)將穩(wěn)定換熱器且也將提供用于連接換熱器的連接裝置。每個流動通道由密封墊片120、220、320限定，其界定在換熱器板之間的流動通道。密封墊片通常生產(chǎn)為單件，在密封墊片之間有互連構(gòu)件。密封墊片123、124、223、224、 323、3M密封在相應(yīng)流動通道中非主動的端孔。在流動通道101中，端口 102是主動進(jìn)入端口且端口 103是主動排出端口。在流動通道201中，端口 204是主動進(jìn)入端口且端口 205 是主動排出端口。在流動通道301中，端口 302是主動進(jìn)入端口且端口 303是主動排出端第一流體通過進(jìn)入端口 102進(jìn)入流動通道101。流體傳送通過上絕熱通路111且流體的部分通過上傳遞通路121而分布到傳熱通路106內(nèi)。流體的部分將通過上旁通通路 122流到傳熱通路106內(nèi)。上傳遞通路121的使用將改進(jìn)從上絕熱通路直接傳送到傳熱通路內(nèi)的流體的流量分布。上旁通通路的使用將增加在整個傳熱通路上的流量分布。在流體傳送通過整個傳熱通路之后，流體通過排出端口 103離開流動通道。流體的部分通過下傳遞通路131和下絕熱通路130傳遞到排出端口 103內(nèi)。流體的另一部分通過下旁通通路 132且通過下絕熱通路130傳送到排出端口 103內(nèi)。下旁通通路的使用允許流體的部分輸送通過旁通通路。這允許在換熱器的傳熱通路寬度上改進(jìn)的流量分布，這又將會改進(jìn)換熱器的傳熱效率。由于逆流布置，第二流體通過進(jìn)入端口 204進(jìn)入流動通道201。流體傳送通過下絕熱通路230且流體的部分通過下傳遞通路232分布到傳熱通路206內(nèi)。流體的部分將通過下旁通通路233流到傳熱通路206內(nèi)。傳遞通路232的使用將改進(jìn)從絕熱通路直接傳送到傳熱通路內(nèi)的流體的流量分布。旁通通路233的使用將增加在整個傳熱通路上的流量分布。在流體傳送通過整個傳熱通路之后，流體通過排出端口 205離開流動通道。流體的部分通過上傳遞通路221和上絕熱通路211傳送到排出端口 205內(nèi)。流體的另一部分通過上旁通通路227和上絕熱通路211傳送到排出端口 205內(nèi)。旁通通路的使用允許流體的部分輸送通過旁通通路。這允許在換熱器的傳熱通路寬度上更均勻的流量分布，這又將會改進(jìn)換熱器的傳熱效率。通過流動通道301的流與流動通道101大約相同。對于換熱器中的所有流動通道重復(fù)這種情況。在該換熱器中，流動通道的數(shù)量，即換熱器板的數(shù)量，由換熱器的所需傳熱能力來決定。根據(jù)本發(fā)明的換熱器板不包括任何特定的分布區(qū)，而是僅包括帶某種圖案的傳熱表面。傳熱表面伸展到絕熱區(qū)，其有利于較小板式換熱器，其中，不存在用于特定分布區(qū)的空間或可能性。不應(yīng)認(rèn)為本發(fā)明限于上文所述的實(shí)施例，在專利權(quán)利要求的范圍內(nèi)能做出多種額外變型和修改。在一個實(shí)例中，對角分布支承區(qū)段的不同圖案可用于換熱器匣盒。附圖標(biāo)記
現(xiàn)有技術(shù)
1 換熱器板
2 端孔
3 端孔
4 端孔
5 端孔
6 傳熱表面
7:脊部
8;谷部
9 縱向軸線
10 水平軸線
11 上打開側(cè)絕熱區(qū)
12 上閉合側(cè)絕熱區(qū)
13 對角打開側(cè)凹槽
14 對角打開側(cè)分布支承區(qū)段
15 對角打開側(cè)絕熱支承區(qū)段16:對角閉合側(cè)凹槽17 對角閉合側(cè)分布支承區(qū)段18 對角閉合側(cè)絕熱支承區(qū)段19:凹陷20 通道密封墊片21 上傳遞路徑22 上旁通路徑23:端口密封墊片24 脊部25 端部區(qū)域30 下打開側(cè)絕熱區(qū)31 下傳遞路徑32 下旁通路徑33 對角打開側(cè)凹槽34 對角打開側(cè)分布支承區(qū)段35 對角打開側(cè)絕熱支承區(qū)段101 流動通道102 端孔103 端孔104 端孔105 端孔106 傳熱通路111 上絕熱通路120 通道密封墊片121 上傳遞通路122:上旁通通路123:端口密封墊片124:端口密封墊片130 下絕熱通路131 下傳遞通路132 下旁通通路201 流動通道202 端孔203 端孔204:端孔205 端孔206:傳熱通路211 上絕熱區(qū)
220通道密封墊片
221上傳遞通路
222上旁通通路
223端口密封墊片
224端口密封墊片
230下絕熱區(qū)
231下傳遞通路
232下旁通通路
301流動通道
302端孑L
303端孑L
320通道密封墊片
323端口密封墊片
324端口密封墊片
權(quán)利要求
1.一種換熱器板，其中所述板(1)具有傳熱表面(6)，所述傳熱表面具有帶有多個脊部 (7)和谷部(8)的波紋圖案，且其中所述換熱器板(1)包括位于端孔( 與所述傳熱表面 (6)之間的打開絕熱分布區(qū)(11)和位于端孔(5)與所述傳熱表面(6)之間的閉合絕熱區(qū) (12)，其中所述打開絕熱分布區(qū)(11)包括位于對角打開凹槽(13)與所述傳熱表面(6)之間的對角打開側(cè)分布支承區(qū)段(14)和位于所述打開對角凹槽(13)與所述端孔(2)之間的對角打開側(cè)絕熱支承區(qū)段(15)，其中所述閉合絕熱區(qū)(12)包括位于對角閉合凹槽(16)與所述傳熱表面(6)之間的對角閉合側(cè)分布支承區(qū)段(17)和位于所述閉合對角凹槽(16)與所述端孔( 之間的對角閉合側(cè)絕熱支承區(qū)段(18)，其特征在于，所述換熱器板還包括在所述對角打開側(cè)分布支承區(qū)段(14)與所述傳熱表面(6)之間的傳遞路徑和在所述對角閉合側(cè)分布支承區(qū)段(17)與所述傳熱表面(6)之間的旁通路徑02)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器板，其特征在于，所述旁通路徑0 比所述傳遞路徑 (21)更寬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的換熱器板，其特征在于，所述傳遞路徑比所述旁通路徑0 更靠近所述進(jìn)入端孔(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的換熱器板，其特征在于，所述傳遞路徑和所述旁通路徑0 的高度為所述波紋圖案的壓入深度的一半。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的換熱器板，其特征在于，所述傳熱表面(6)的波紋圖案包括直縱向波紋。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的換熱器板，其特征在于，所述傳熱表面(6)的波紋圖案的角度具有相對于所述縱向軸線(9)在20度與70度之間的角度。
7.一種換熱器，其包括多個根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的換熱器板(1)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的換熱器，其特征在于，所述換熱器包括進(jìn)入端口(102，204)， 排出端口(103,20 和在它們之間具有交叉波紋圖案的傳熱通路(106，206)，其特征在于，所述換熱器還包括在絕熱通路(111，211)與所述傳熱通路(106，206)之間的傳遞通路(121，221)和在通道密封墊片(120，220)與所述傳熱表面(106，206)之間的旁通通路 (122,222)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的換熱器，其特征在于，所述旁通通路(122,22 比所述傳遞通路(121，221)更寬。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9中任一項(xiàng)所述的換熱器，其特征在于，所述傳遞通路(121)在換熱器板的上傳遞路徑與旋轉(zhuǎn)的換熱器板的下旁通路徑(3 的后側(cè)之間獲得。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的換熱器，其特征在于，所述旁通通路(122)在換熱器板的上旁通路徑0 與旋轉(zhuǎn)的換熱器板的下傳遞路徑(31)的后側(cè)之間獲得。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的換熱器，其特征在于，在所述旁通通路(122) 中，一個換熱器板的傳熱表面(6)的端部區(qū)域0 在另一換熱器板的旁通路徑(22)上方延伸。
全文摘要
一種換熱器板，其中該板(1)具有帶波紋圖案的傳熱表面(6)，包括對角打開和閉合側(cè)分布支承區(qū)段，其分別位于對角打開凹槽和對角閉合凹槽(13，16)與傳熱表面之間(6)；和對角打開和閉合側(cè)絕熱支承區(qū)段(15，18)，其分別位于打開對角凹槽和閉合對角凹槽(13，16)與端孔之間，其中該換熱器板(1)還包括在對角打開側(cè)分布支承區(qū)段(14)與傳熱表面(6)之間的傳遞路徑(21)和在對角閉合側(cè)分布支承區(qū)段(17)與傳熱表面(6)之間的旁通路徑(22)。還公開包括多個換熱器板(1)的換熱器。
文檔編號F28F3/04GK102239378SQ200980145630
公開日2011年11月9日 申請日期2009年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月12日
發(fā)明者F·布洛姆格倫, J·拉斯姆森, M·霍爾姆, R·?？藗?申請人:阿爾法拉瓦爾有限公司