熱交換裝置和有機(jī)物處理裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種廉價地加熱大流量的氣體或液體的小型熱交換裝置和有機(jī)物處理裝置。在利用沖壓加工而彎曲從而形成有流道槽的第一板上連接有第二板，形成具有氣密性的流道，通過使導(dǎo)入流道的流體與該流道的壁垂直地碰撞來進(jìn)行熱交換。構(gòu)成流道的材料可以是金屬板或具有導(dǎo)電性的塑料等，從而可以廉價地生產(chǎn)小型輕量的熱交換裝置。
【專利說明】熱交換裝置和有機(jī)物處理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于瞬間加熱或冷卻流體的熱交換裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]作為熱交換裝置，例如具有加熱氣體的裝置。通常使用的機(jī)構(gòu)是使氣體通過加熱后的管來加熱氣體。或者是如下機(jī)構(gòu):使加熱流體流經(jīng)帶翅片的管，通過使氣體流經(jīng)上述翅片之間來加熱氣體。
[0003]上述裝置不僅用于加熱氣體，還經(jīng)常用于加熱液體或生成水蒸氣。不是加熱氣體而是冷卻氣體的裝置也通常采用相同的機(jī)構(gòu)。
[0004]上述結(jié)構(gòu)具有一般性且以往一直使用，但是裝置需要較大的容積。這是因?yàn)榱鬟^管的流體和管的熱交換效率低。
[0005]提出了一種改進(jìn)上述一般結(jié)構(gòu)的熱交換效率的機(jī)構(gòu)。圖1和圖2表示了這種發(fā)明的例子。
[0006]圖1是示意性表示專利文獻(xiàn)I所示的實(shí)現(xiàn)沖擊噴流的加熱機(jī)構(gòu)一例的圖。流經(jīng)管的氣體接觸加熱后的空洞圓板并與空洞圓板進(jìn)行熱交換。用于加熱的加熱燈并未圖示。
[0007]圖2是表示如專利文獻(xiàn)2所示，將利用氣體與基體的碰撞而有效地進(jìn)行熱交換的流道配置在基體表面，從而產(chǎn)生加熱氣體的裝置的圖。本發(fā)明中采用了效率良好的熱交換結(jié)構(gòu)的圖2的以往例子。
[0008]對圖2的熱交換進(jìn)行說明。圖2中表示了氣體流道的結(jié)構(gòu)。通過切削碳基體的表面來制作流道。通過切削來制作加快氣體流速的狹窄的多個縱槽流道。流經(jīng)所述狹窄流道的氣體高速地碰撞與縱槽流道呈直角連通的橫槽流道，從而高效地與高溫碳進(jìn)行熱交換。在碳表面按照碰撞次數(shù)反復(fù)進(jìn)行熱交換，氣體被加熱到與碳大體相同的溫度。
[0009]由于100SLM流量的氣體流經(jīng)Icm2的斷面的速度計算為16m/秒,所以流經(jīng)具有該流道斷面的長度為1cm的裝置所需要的時間在0.01秒以下。即，瞬間將氣體加熱到碳的溫度。圖2提供的結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)行瞬間熱交換。
[0010]瞬間加熱氣體并噴出高溫氣體的裝置不僅能夠應(yīng)用于供暖或干燥，還能夠應(yīng)用于對涂布在基板上的各種材料(金屬或電介質(zhì)等)進(jìn)行加熱并燒制的工序。上述裝置也能夠有效應(yīng)用于對水等液體進(jìn)行加熱。
[0011]瞬間冷卻氣體的裝置能夠應(yīng)用于冷卻來自渦輪的水蒸汽、冷卻制冷制熱設(shè)備的制冷劑以及冷卻鍋爐的排熱。制冷劑的冷卻有望應(yīng)用于近來受到關(guān)注的地?zé)岚l(fā)電。
[0012]本發(fā)明涉及有效地瞬間加熱或冷卻作為流體的氣體、液體的裝置。
[0013]專利文獻(xiàn)1:日本再公表專利TO2006/030526
[0014]專利文獻(xiàn)2:日本專利申請?zhí)卦?008-162332號


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]希望能夠廉價制造高效地加熱或冷卻氣體的裝置。即，希望能夠廉價地制造圖2所示的流道結(jié)構(gòu)的裝置。通過對基體材料表面進(jìn)行切削加工來制造圖2所示的結(jié)構(gòu)。容易切削時切削成本低。但是，如果基體為金屬等硬質(zhì)材料，則用立銑刀來加工寬度為或3mm且深度為2mm、3mm或5mm的槽需要花費(fèi)時間，所以不容易加工。上述切削加工妨礙了制造成本的降低。
[0016]如果可以簡單地進(jìn)行圖2的流道形成加工，則可以降低制造成本。如果可以降低制造成本，則能夠擴(kuò)展熱交換裝置的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0017]圖3表示解決課題的本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)。高效地與流體(將氣體和液體統(tǒng)稱為流體)進(jìn)行熱交換的結(jié)構(gòu)及其原理與專利文獻(xiàn)2相同。
[0018]在專利文獻(xiàn)2的結(jié)構(gòu)制作中，切削基體表面來制作進(jìn)行熱交換的氣體所流通的槽。將板材按壓在制作了槽的基體表面上來形成具有氣密性的封閉流道。
[0019]圖3的結(jié)構(gòu)是使用模具并通過沖壓加工來形成槽，將槽作為流體的流道。并且圖3的結(jié)構(gòu)如下:將制作了成為流道的槽結(jié)構(gòu)的流道板301以及用于以氣密方式封閉流道的密封板302粘接。槽以如下方式形成:通過把在流道板301的側(cè)面朝向外側(cè)開口且在一個方向上長的橫槽，隔開所需要的間隔以多級方式沿板的另一個方向形成，并由與相鄰的橫槽垂直的多個縱槽連通所述橫槽。并且通過使導(dǎo)入位于一端的橫槽的流體經(jīng)由橫槽和縱槽流動到位于另一端的橫槽而形成有流道，通過使導(dǎo)入流道的流體與流道的壁垂直碰撞來進(jìn)行熱交換，并使流體從該流道另一端的流體出口孔流出。由于利用模具沖壓加工來制成具有流道結(jié)構(gòu)的流道板301，所以可以簡單地反復(fù)制造。板的材質(zhì)是鐵板、鍍層鋼板、不銹鋼板、鋁板、黃銅板等，能夠進(jìn)行各種選擇。當(dāng)由金屬制作流道板和密封板時，上述兩張板之間的連接能夠使用電焊機(jī)(使大電流流過接觸面來粘接兩面的工具)進(jìn)行的粘接、電焊、氬氣焊、銀焊以及罐頭那樣的鉚接。
[0020]在上述例子中，流體入口 303、流體出口 304形成在流道板301上，但是也可以形成在密封板302上。
[0021]將構(gòu)成流道的狹窄的縱槽稱為通道(channel:用附圖標(biāo)記CH表示)。通道的寬度例如為2mm、深度為2mm、長度為6mm。可以自由地設(shè)計通道CH1、CH2、CH3、CH4、CH5、CH6的形狀，其數(shù)量也能夠自由設(shè)計。將與上述多個通道成直角延伸且連接的橫槽稱為溝槽(tab:用附圖標(biāo)記T表示)。流經(jīng)通道的流體與溝槽的壁垂直碰撞。溝槽的寬度例如為5_、深度為5mm、長度為5cm。能夠自由地設(shè)計溝槽Tl、T2、T3、T4、T5的形狀和數(shù)量。
[0022]將與流體入口 303相連的橫槽稱為緩沖溝槽305，并將與流體出口 304相連的橫槽稱為緩沖溝槽306。緩沖溝槽的寬度例如為15mm、深度為5mm、長度為5cm?？梢宰杂傻卦O(shè)計上述緩沖溝槽的形狀。
[0023]圖3的⑶是圖3的(A)的XX斷面圖。附圖標(biāo)記W表示流道板301和密封板302的連接部。
[0024]圖3的(C)是圖3的(A)的YY斷面圖。附圖標(biāo)記W表示流道板301和密封板302的連接部。在通道CH中加速的流體307與溝槽的壁強(qiáng)有力地垂直碰撞，從而與流道板301進(jìn)行熱交換。將粘接流道板301和密封板302而成的構(gòu)件稱為粘接板，將具有粘接板的熱交換器稱為粘接式熱交換裝置。如果粘接板被加熱而成為高溫，則流體307被加熱。
[0025]如果流道板301、密封板302被冷卻而成為低溫，則流體307被冷卻。
[0026]如果粘接板為金屬板，則由于能夠簡單地進(jìn)行流道成型和連接，所以能夠廉價地制造熱交換裝置。
[0027]構(gòu)成粘接板的材料可以采用具有熱傳導(dǎo)性的塑料。例如采用混合有碳納米管、石墨稀、碳纖維、金屬纖維等的塑料復(fù)合材料。由于能夠進(jìn)行上述復(fù)合材料的模具沖壓加工和連接加工，所以也能夠代替金屬板，將塑料復(fù)合材料的粘接板應(yīng)用于制作熱交換裝置300。
[0028]此外，與熱交換裝置300接觸的周圍材料和流體具有腐蝕性時，也可以利用樹脂對熱交換裝置300的材料表面進(jìn)行覆蓋、涂裝或鍍層。此外，也可以使材料表面氧化而利用氧化膜進(jìn)行保護(hù)。
[0029]粘接板的連接能夠利用螺釘固定。粘接板的連接還能夠使用橡膠襯墊、碳襯墊及其他密封襯墊。
[0030]上述連接也可以使用粘接劑進(jìn)行連接。
[0031]上述的流體可以是包含空氣的氣體，也可以是包含水的液體。
[0032]水是特別的原料。由于即使不特別準(zhǔn)備氣體，水也能夠成為蒸汽的原料，所以能夠作為不包含氧氣的氣體來使用。
[0033]溫度超過100°C的高溫蒸汽分解有機(jī)物的能力高。如果使1000°C左右的高溫蒸汽與肉、蔬菜、木片、塑料的有機(jī)廢棄物接觸，則切斷或分解分子并產(chǎn)生包含氫、碳、氧的氣體。
[0034]即使比上述溫度低，例如使300°C左右的高溫蒸汽與肉接觸，則肉的筋發(fā)生變化，可以變化為易嚼、柔軟的肉。上述方法能夠應(yīng)用于不使用火的安全燒烤。
[0035]上述高溫蒸汽和廢棄物接觸而提取的化學(xué)勢高的上述氣體可以作為能源再利用。因此，進(jìn)行上述處理的粘接式熱交換裝置成為有機(jī)廢棄物的處理裝置。
[0036]熱交換裝置300是以平面形狀表示的單體，但是也可以彎曲成三角形、四邊形或其他多邊形的筒。如果不是利用平面而是圓筒形狀的板進(jìn)行制作，則可以成為圓筒形狀。
[0037]可以自由地設(shè)計流體出口 304和流體入口 303的數(shù)量、形狀和安裝位置。當(dāng)連接多個熱交換裝置300時，可以通過將流體入口和流體出口連接而串聯(lián)多個所述熱交換裝置300，或者通過將流體入口彼此連接且將流體出口彼此連接而并聯(lián)多個所述熱交換裝置300。
[0038]可以不改變熱交換裝置300的形狀，在其他的筒或板的表面上粘接多個熱交換裝置 300。
[0039]為了加熱流體，可以在熱交換裝置300上安裝加熱器，或?qū)峤粨Q裝置300放置在加熱后的介質(zhì)中。
[0040]已知例如為了提高鍋爐的燃燒效率，導(dǎo)入高溫加熱后的空氣是有效的。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，可以使熱交換裝置300與鍋爐的燃燒室或排氣配管接觸，或?qū)峤粨Q裝置300放置在鍋爐的燃燒室或排氣配管中來加熱空氣，并將加熱后的空氣作為加熱空氣導(dǎo)入。
[0041]為了冷卻流體，可以使冷卻介質(zhì)與熱交換裝置300接觸，或?qū)峤粨Q裝置300放置在低溫的介質(zhì)中。
[0042]例如，如果將來自渦輪的高溫氣體作為流體并使其流經(jīng)熱交換裝置300，并利用海水對其進(jìn)行冷卻，則能夠有效地冷卻高溫氣體。
[0043]有時想要瞬間進(jìn)行第一氣體和第二氣體的熱交換。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，可以借助密封板302背靠背連接第一熱交換裝置300和第二熱交換裝置300，使第一氣體流經(jīng)第一熱交換裝置300，且使第二氣體流經(jīng)第二熱交換裝置300。
[0044]例如在想要利用空氣冷卻用于地?zé)岚l(fā)電的氨氣時，可以將高溫的氨氣作為第一氣體、將空氣作為第二氣體。
[0045]本發(fā)明方式1的熱交換裝置在利用沖壓加工而彎曲從而形成有槽的第一板上連接第二板，形成具有氣密性的流道，其中，所述槽包括:橫槽，在所述第一板的側(cè)面朝向外側(cè)開口且在一個方向上長，而且隔開所需要的間隔在與所述一個方向不同的另一個方向上多級形成；以及多個縱槽，以使相鄰的所述橫槽連通的方式連接所述橫槽，并與所述橫槽垂直，以使導(dǎo)入位于一端的橫槽的流體經(jīng)由所述橫槽和所述縱槽流動到位于另一端的橫槽的方式，形成流道，通過使導(dǎo)入所述流道的流體與所述流道的壁垂直碰撞來進(jìn)行熱交換，并使流體從所述流道另一端的流體出口孔流出。
[0046]方式2在方式1所述的熱交換裝置的基礎(chǔ)上，所述板是鐵板、不銹鋼板、鋁板、黃銅板和塑料復(fù)合材料板中的任意一種，所述塑料復(fù)合材料板混合有碳納米管、石墨稀、碳纖維或金屬纖維。
[0047]方式3在方式1或2所述的熱交換裝置的基礎(chǔ)上，所述板的表面由樹脂覆蓋、進(jìn)行涂裝、進(jìn)行鍍層或使所述板的表面氧化而覆蓋氧化膜。
[0048]方式4在方式1-3中任意一項(xiàng)所述的熱交換裝置的基礎(chǔ)上，所述板之間的所述連接為以下連接方式中的任意一種:使用電焊機(jī)(使大電流流過接觸面來連接兩面的工具)進(jìn)行的連接；利用電焊進(jìn)行的連接；利用氬氣焊進(jìn)行的連接；利用銀焊進(jìn)行的連接；鉚接連接；利用螺釘固定進(jìn)行的連接；在所述板之間加入密封襯墊并利用螺釘固定進(jìn)行的連接；以及利用粘接劑進(jìn)行的連接。
[0049]方式5在方式1-4中任意一項(xiàng)所述的熱交換裝置的基礎(chǔ)上，所述流體是包含空氣的氣體、包含水的液體和包含放射性元素的氣體中的任意一種。
[0050]方式6在方式1-5中任意一項(xiàng)所述的熱交換裝置的基礎(chǔ)上,通過在所述熱交換裝置上安裝加熱器、或?qū)⑺鰺峤粨Q裝置放置在加熱后的高溫介質(zhì)中，來加熱所述流體。
[0051]方式7在方式1-5中任意一項(xiàng)所述的熱交換裝置的基礎(chǔ)上，通過使所述熱交換裝置與低溫介質(zhì)接觸、或?qū)⑺鰺峤粨Q裝置放置在低溫介質(zhì)中，來冷卻所述流體。
[0052]方式8的熱交換裝置連接有兩個方式1-7中任意一項(xiàng)所述的熱交換裝置，并分別流通有第一流體和第二流體。
[0053]方式9的裝置使有機(jī)物與由方式1-8中任意一項(xiàng)所述的熱交換裝置制造的高溫蒸汽接觸。
[0054]按照上述方式，不需要進(jìn)行花費(fèi)時間的基體切削加工，通過對能夠彎曲的板、特別是金屬板進(jìn)行模具沖壓來形成用于熱交換的流道，并且能夠僅通過將其他金屬板焊接在所述板上，從而制作流體的熱交換裝置。
[0055]減少了工序數(shù)，從而可以降低熱交換裝置的制造成本。
[0056]板的材料可以使用金屬、表面加工后的金屬、樹脂覆蓋的金屬、帶有表面氧化膜的金屬、以及增強(qiáng)了熱傳導(dǎo)性的塑料復(fù)合材料。可以從上述材料中選擇能夠防止因與流體和熱介質(zhì)接觸而產(chǎn)生腐蝕或損耗的材料。
[0057]因此，能夠進(jìn)行具有腐蝕性的藥品或具有滲透性的毒性氣體等流體的加熱和冷卻。
[0058]按照上述方式，能夠簡單地連接兩個板。如果是金屬板，則可以利用熔接或電焊機(jī)進(jìn)行連接。如果是塑料，則能夠利用粘接劑進(jìn)行連接。鉚接是制作罐頭時的簡單方法。由于上述連接形成的方法簡便且使用現(xiàn)有設(shè)備，所以能夠降低制作該熱交換裝置時的制造成本。
[0059]按照上述方式，可以使用氣體和液體作為流體。
[0060]如果選擇氧氣作為流體，則能夠瞬間制成加熱后的氧氣。如果選擇氫氣和蟻酸作為流體，則能夠瞬間制成高溫還原氣體。如果還原焊球表面的氧化膜，則由于在低溫下再現(xiàn)性良好地產(chǎn)生焊球的熔化，所以能夠穩(wěn)定地進(jìn)行焊球連接工序。
[0061]如果選擇空氣和城市氣體作為流體，則能夠使高溫的空氣和燃料混合進(jìn)入鍋爐內(nèi)，燃燒溫度變高并提高燃燒效率，從而能夠節(jié)約城市氣體。加熱后的空氣提高了內(nèi)燃機(jī)的燃燒效率，從而能夠節(jié)約重油等燃料。
[0062]如果使水成為100°C以上的蒸汽，則能夠在無氧狀態(tài)下進(jìn)行加熱或干燥。如果利用3000C的蒸汽對帶有筋的羊肉進(jìn)行燒烤，則使筋變得柔軟。
[0063]能夠在身邊生成高溫蒸汽并應(yīng)用于需要避免氧化的干洗的干燥中、印刷油墨的瞬間干燥中。
[0064]當(dāng)想要對加入容器內(nèi)的隔熱性高的材料芯片進(jìn)行加熱時，如果隔熱性高，則容器的加熱需要花費(fèi)時間。
[0065]此時，如果加入加熱后的蒸汽、空氣或氮?dú)猓瑒t能夠在短時間內(nèi)進(jìn)行隔熱材料的加熱或使其熔化。當(dāng)想要混合熔化溫度不同的隔熱性材料時，可以預(yù)先利用氣體分別對其進(jìn)行加熱。此時，在該熱交換裝置中能夠利用加熱成所希望溫度的氣體。
[0066]如果在核電站中用水對放射性污染物進(jìn)行冷卻，則由于產(chǎn)生被放射能污染的水，污染水的處理比較困難。為了不排出污染水，可以考慮利用空氣進(jìn)行冷卻。此時，需要瞬間在現(xiàn)場對大量空氣進(jìn)行冷卻的裝置。本熱交換裝置能夠適合于上述目的。
[0067]按照上述方式，為了對熱交換裝置進(jìn)行加熱，可以使用電加熱器或?qū)⒏邷氐呐艢庥米鞲邷責(zé)峤橘|(zhì)。由于高溫時存在燒傷的危險，所以由隔熱件包圍熱交換裝置并將其收納在外殼內(nèi)。
[0068]當(dāng)想要將熱交換裝置冷卻為低溫時，可以使熱交換裝置與作為低溫介質(zhì)的水接觸、或?qū)⑵浣菰谒小?br> [0069]按照上述方式，不需要使氣體和氣體、液體和氣體、或液體和液體分別相互接觸，就能夠進(jìn)行熱交換。由于成為背靠背接觸，所以交換器的容積小且交換效率高。通過選擇熱交換裝置的材料，能夠提供避免腐蝕、損耗、毒性等問題的熱交換方法。如果將上述結(jié)構(gòu)用于冷氣機(jī)的室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)，則由于與容積大的帶翅片的管不同，其容積較小，所以具有能夠分別使室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)小型化的效果。
[0070]按照上述方式，能夠從肉、蔬菜、木片中提取可再利用的化學(xué)勢高的氣體，并將其作為燃燒資源再利用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0071]圖1是表示以往的氣體加熱裝置的一例的示意圖。
[0072]圖2是表示以往的氣體加熱裝置的一例的示意圖。
[0073]圖3的(A)是粘接式熱交換裝置的示意圖，圖3的(B)是粘接式熱交換裝置的XX斷面圖，圖3的(C)是粘接式熱交換裝置的YY斷面圖。
[0074]圖4是在單側(cè)安裝有加熱器的粘接式熱交換裝置的示意圖。
[0075]圖5的(A)是粘接式筒型熱交換裝置的示意圖，圖5的(B)是粘接式筒型熱交換裝置的XX斷面圖。
[0076]圖6的(A)是粘接式圓筒型熱交換裝置的YY斷面圖，圖6的(B)是粘接式圓筒型熱交換裝置的XX斷面圖。
[0077]圖7的(A)是背靠背式熱交換裝置的示意圖，圖7的(B)是背靠背式熱交換裝置的XX斷面圖。
[0078]圖8是整體浸泡在熱介質(zhì)中的粘接式熱交換裝置的示意圖。
[0079]附圖標(biāo)記說明
[0080]101 氣體入口
[0081]102空洞圓板
[0082]103 管
[0083]104 氣體出口
[0084]300粘接式熱交換裝置
[0085]301,401,502,503,504,505 流道板
[0086]302,402 密封板
[0087]303、405、506、508、603、802 流體入口
[0088]304、406、507、509、606、803 流體出口
[0089]305、306、403、404 緩沖溝槽
[0090]307 流體
[0091]CH1、CH2、CH3、CH4、CH5、CH6 通道
[0092]T1、T2、T3、T4、T5 溝槽
[0093]W連接部
[0094]400粘接式熱交換裝置
[0095]407 流道
[0096]408加熱器
[0097]409隔熱件
[0098]410 外殼
[0099]411供電線
[0100]500粘接式筒型熱交換裝置
[0101]501筒狀密封板
[0102]510熱介質(zhì)
[0103]511 流體
[0104]600粘接式圓筒型熱交換裝置
[0105]601圓筒型密封板
[0106]602圓筒型流道板
[0107]604,605圓筒型緩沖溝槽
[0108]700背靠背式熱交換裝置
[0109]701第一流道板
[0110]702第二流道板
[0111]703密封板
[0112]704第一流體出口
[0113]705第二流體出口
[0114]706第一流體入口
[0115]707第二流體入口
[0116]708 第一流體
[0117]709 第二流體
[0118]800粘接式熱交換裝置
[0119]801熱介質(zhì)

【具體實(shí)施方式】
[0120]圖4表不第一實(shí)施例。
[0121]粘接式熱交換裝置400由不銹鋼板制成。利用模具沖壓厚度為0.5mm的不銹鋼板來形成流道從而制成流道板401。流道的溝槽深度為5_、寬度為5_、長度為5cm。在流道的兩端以相同深度和長度形成寬度為15mm的緩沖溝槽403、404，并分別利用1/4英寸的不銹鋼管焊接有流體入口 405和流體出口 406。通道的寬度為2mm、長度為6mm、深度為2mm。
[0122]上述流道板401與厚度為Imm的不銹鋼密封板402以具有氣密性的方式焊接。利用流道板401和密封板402制成流道407，作為具有氣密性的流道,從而制成粘接式熱交換裝置400。
[0123]在粘接式熱交換裝置400的密封板402上粘接有加熱器408，密封板402的端部彎曲并焊接于隔熱件409。利用厚度為0.5mm的不銹鋼板將隔熱材料包裝成袋狀而制成隔熱件 409。
[0124]加熱器408和粘接式熱交換裝置400被隔熱件409包圍，并且固定于外殼410，所述外殼410由厚度為Imm的不銹鋼材制成。
[0125]加熱器408的供電線411和未圖示的溫度測量用熱電偶從外殼410伸出。
[0126]如果邊將熱電偶表示的溫度控制成固定、邊從流體入口 405導(dǎo)入空氣，則從流體出口 406釋放加熱后的空氣。如果根據(jù)加熱后的空氣的溫度對熱電偶的溫度進(jìn)行控制，則釋放設(shè)定溫度的空氣。
[0127]圖5表示第二實(shí)施例。
[0128]圖5是將筒狀密封板501設(shè)置在內(nèi)側(cè)而形成為筒的粘接式筒型熱交換裝置500的示意圖。以能夠彎曲形成筒的方式，在一張鐵板制的筒狀密封板501上形成有分離的四個流道板502、503、504、505。焊接彎曲的筒狀密封板501彼此的端部。
[0129]在上述四個流道板502、503、504、505上具有圖中箭頭表示的流體511的入口 506、508和出口 507、509。雖然描繪了該流體511的入口、出口呈敞開的狀態(tài)，但是也可以根據(jù)各種目的與其他結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。
[0130]熱介質(zhì)510在筒狀密封板501的內(nèi)側(cè)流動?？梢愿鶕?jù)筒型熱交換裝置500的使用目的而自由選擇熱介質(zhì)510。
[0131]如果筒型熱交換裝置500與鍋爐的燃燒氣體排氣管連接，則燃燒氣體成為熱介質(zhì)510。流體511為空氣時，可以利用熱介質(zhì)510加熱空氣。如果將加熱后的空氣用于鍋爐的燃燒，則可以提高燃燒效率。流體511為水時，可以利用熱介質(zhì)510加熱水而生成高溫的蒸汽。
[0132]圖6表示第三實(shí)施例。
[0133]圖6是表示在圓筒型密封板601上粘接有圓筒型流道板602的圓筒型熱交換裝置600的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖6的(A)是粘接式圓筒型熱交換裝置的YY斷面圖，圖6的(B)是粘接式圓筒型熱交換裝置的XX斷面圖。
[0134]圓筒型流道板602形成熱介質(zhì)510的流道。流體511從流體入口 603流入，并通過圓筒型流道板602的圓筒型緩沖溝槽604、605，從流體出口 606流出。
[0135]熱介質(zhì)510在圓筒型流道板602的內(nèi)側(cè)流動。可以根據(jù)圓筒型熱交換裝置600的使用目的而自由選擇熱介質(zhì)510。
[0136]如果圓筒型熱交換裝置600與鍋爐的燃燒氣體排氣管連接，則燃燒氣體成為熱介質(zhì)510。流體511為空氣時，可以利用熱介質(zhì)510加熱空氣。如果將加熱后的空氣用于鍋爐的燃燒，則可以提高燃燒效率。流體511為水時，可以利用熱介質(zhì)510加熱水而生成高溫的蒸汽。
[0137]如果使冷卻介質(zhì)流經(jīng)圓筒型流道板602的內(nèi)側(cè)，則流體511被冷卻。
[0138]因此，該結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于制冷制熱設(shè)備的室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)的熱交換。由于該流道結(jié)構(gòu)的熱交換效率高，所以具有能使室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)的尺寸小于使用管和翅片的以往設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)。
[0139]圖7表示第四實(shí)施例。
[0140]圖7是表示使兩個粘接式熱交換裝置背靠背的熱交換裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖7的(A)是表示從兩面將第一流道板701、第二流道板702粘接于密封板703的結(jié)構(gòu)的示意圖。即，表示背靠背式熱交換裝置700的結(jié)構(gòu)。
[0141]圖7的(B)是背靠背式熱交換裝置700的XX斷面圖。
[0142]第一流體708從第一流體入口 706流入,與第一流道板701進(jìn)行熱交換后,從第一流體出口 704流出。
[0143]第二流體709從第二流體入口 707流入，與第二流道板702進(jìn)行熱交換后，從第二流體出口 705流出。
[0144]在該結(jié)構(gòu)中，第一流體708和第二流體709作為相互的熱介質(zhì)發(fā)揮作用。
[0145]即，兩種流體借助該熱交換裝置700相互有效地進(jìn)行熱交換。
[0146]圖8表示第五實(shí)施例。
[0147]圖8是表示整體浸泡在熱介質(zhì)中的粘接式熱交換裝置的示意圖。熱交換裝置800與熱介質(zhì)801全面接觸而被加熱或冷卻。熱介質(zhì)801可以是加熱后的液體或氣體。熱介質(zhì)801還可以是冷卻后的液體或氣體。
[0148]加熱后的液體可以是利用地?zé)峒訜岷蟮乃蛘羝?，冷卻后的液體可以是海水。
[0149]熱交換裝置800僅表示了一個，但是可以自由地設(shè)計，例如浸泡多個熱交換裝置800，有規(guī)則地排列熱交換裝置800，或以串聯(lián)、并聯(lián)方式連接熱交換裝置800。
[0150]工業(yè)實(shí)用性
[0151] 本發(fā)明可以廉價地提供能生成大流量的高溫加熱后的氣體或液體的小型輕量的部件。可以應(yīng)用于如下領(lǐng)域:印刷物的干燥；小型制冷制熱設(shè)備；包含有毒物質(zhì)或放射性物質(zhì)的材料、腐蝕性材料的加熱冷卻裝置的熱交換；高溫蒸汽的高速生成；廢棄物的加熱氣化裝置；工業(yè)廢棄塑料的熔解等。此外，還適用于廉價地將太陽能電池、平板顯示裝置(FPD)加熱成膜在玻璃基板等大型基板上的技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種熱交換裝置，在利用沖壓加工而彎曲從而形成有槽的第一板上連接第二板，形成具有氣密性的流道，所述熱交換裝置的特征在于， 所述槽包括: 橫槽，在所述第一板的側(cè)面朝向外側(cè)開口且在一個方向上長，而且隔開所需要的間隔在與所述一個方向不同的另一個方向上多級形成；以及 多個縱槽，以使相鄰的所述橫槽連通的方式連接所述橫槽，并與所述橫槽垂直， 以使導(dǎo)入位于一端的橫槽的流體經(jīng)由所述橫槽和所述縱槽流動到位于另一端的橫槽的方式，形成流道， 通過使導(dǎo)入所述流道的流體與所述流道的壁垂直碰撞來進(jìn)行熱交換，并使流體從所述流道另一端的流體出口孔流出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換裝置，其特征在于，所述板是鐵板、不銹鋼板、鋁板、黃銅板和塑料復(fù)合材料板中的任意一種，所述塑料復(fù)合材料板混合有碳納米管、石墨稀、碳纖維或金屬纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱交換裝置，其特征在于，所述板的表面由樹脂覆蓋、進(jìn)行涂裝、進(jìn)行鍍層或使所述板的表面氧化而覆蓋氧化膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱交換裝置，其特征在于，所述板之間的所述連接為以下連接方式中的任意一種:使用電焊機(jī)進(jìn)行的連接；利用電焊進(jìn)行的連接；利用氬氣焊進(jìn)行的連接；利用銀焊進(jìn)行的連接；鉚接連接；利用螺釘固定進(jìn)行的連接；在所述板之間加入密封襯墊并利用螺釘固定進(jìn)行的連接；以及利用粘接劑進(jìn)行的連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱交換裝置，其特征在于，所述流體是包含空氣的氣體、包含水的液體和包含放射性元素的氣體中的任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱交換裝置，其特征在于，通過在所述熱交換裝置上安裝加熱器、或?qū)⑺鰺峤粨Q裝置放置在加熱后的高溫介質(zhì)中，來加熱所述流體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱交換裝置，其特征在于，通過使所述熱交換裝置與低溫介質(zhì)接觸、或?qū)⑺鰺峤粨Q裝置放置在低溫介質(zhì)中，來冷卻所述流體。
8.一種熱交換裝置，其特征在于，連接有兩個權(quán)利要求1或2所述的熱交換裝置，并分別流通有第一流體和第二流體。
9.一種有機(jī)物處理裝置，使有機(jī)物與由權(quán)利要求1或2所述的熱交換裝置制造的高溫蒸汽接觸。
【文檔編號】F28F21/00GK104457378SQ201410486091
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】古村雄二, 村直美, 西原晉治, 清水紀(jì)嘉 申請人:株式會社菲爾科技