本發(fā)明大體上涉及板式換熱器，并且具體涉及用于安裝在板式換熱器的兩個(gè)相鄰換熱器板之間的端口孔墊片。

背景

板式換熱器(PHE)通常由兩個(gè)端板構(gòu)成，換熱器板組布置在兩個(gè)端板之間。板組通常包括多個(gè)換熱器板，它們堆疊在彼此上以限定用于第一流體和第二流體的第一空間和第二空間，其中各個(gè)換熱器板均包括允許與第一空間和第二空間流體連通的端口孔。在一種類型的公知的PHE(所謂的帶墊片的PHE)中，場和端口孔墊片布置在換熱器板之間。場墊片通常布置在沿?fù)Q熱器板的外緣延伸的場墊片凹槽中，而端口孔墊片通常布置在沿內(nèi)緣(更具體是圍繞換熱器板的端口孔)延伸的端口孔墊片凹槽中。端板且因此換熱器板朝彼此壓制，由此墊片在換熱器板之間密封。在另一類型的公知的PHE(所謂的半焊接板式換熱器)中，板組由板模塊形成，板模塊分別包括兩個(gè)換熱器板，它們焊接到彼此以限定第一空間中的一個(gè)，場和端口孔墊片因此通過焊接替換，且板模塊堆疊，其中中間場和端口孔墊片分別布置在場和環(huán)墊片凹槽中，以限定它們之間的第二空間。半焊接換熱器常用于第一流體是侵蝕性或在顯著升高的壓力下且第二流體相對非侵蝕性的應(yīng)用中。端口孔墊片將經(jīng)受第一流體且可能必須由高質(zhì)量材料制成。然而，由于端口孔墊片包含相對減小的材料量，故這不應(yīng)當(dāng)必須涉及成本上的任何較大提高。

對于防漏的板式換熱器，可能重要的是，墊片適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉趬|片凹槽中。墊片凹槽通常由外側(cè)壁、內(nèi)側(cè)壁和在它們之間延伸的底壁限定。外側(cè)壁和內(nèi)側(cè)壁通常由換熱器板的壓制產(chǎn)生，在此操作期間，板設(shè)有谷和脊的圖案。在常規(guī)板式換熱器中，端口孔墊片凹槽的外側(cè)壁是間斷的，以便向端口孔墊片僅提供周期性支承，即，分開的支承區(qū)域中的支承。因此，存在端口孔墊片在支承區(qū)域之間從其在端口孔墊片凹槽中的適當(dāng)定位移位的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是在端口孔墊片內(nèi)(即，端口孔里面)主要的壓力顯著高于端口孔墊片外主要的壓力時(shí)。

作為該問題的解決方案，WO2004/072570提出了重新設(shè)計(jì)換熱器板，以便使端口孔墊片凹槽的外側(cè)壁連續(xù)，且因此能夠提供不間斷的端口孔墊片支承。然而，存在對備選解決方案的需要。

概要

本發(fā)明的目的在于至少部分地克服現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)局限。另一個(gè)目的在于降低具有由端口孔墊片密封的重疊端口孔的板式換熱器中的流體泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。更進(jìn)一步的目的在于降低由位于具有沿其外側(cè)壁的間斷開口的專用環(huán)形墊片凹槽中的端口孔墊片密封的板式換熱器中的流體泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。這些目的中的一個(gè)或多個(gè)以及可從以下描述顯現(xiàn)的其它目的至少部分地借助于根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的端口孔墊片、用于板式換熱器的板組和板式換熱器來達(dá)成，其實(shí)施例由從屬權(quán)利要求限定。

本發(fā)明的第一方面是一種用于安裝在板式換熱器的兩個(gè)相鄰的換熱器板之間的端口孔墊片，端口孔墊片構(gòu)造成密封圍繞兩個(gè)重疊的端口孔的周向區(qū)域，其中每一個(gè)形成在兩個(gè)相鄰的換熱器板中的相應(yīng)一個(gè)中，以便限定流體進(jìn)入或離開板式換熱器的通路。端口孔墊片包括環(huán)形部分，其構(gòu)造成在環(huán)繞重疊的端口孔的同時(shí)在兩個(gè)相鄰換熱器板之間受壓。端口孔墊片還包括多個(gè)凸起，其從環(huán)形部分的外周凸出且構(gòu)造成在兩個(gè)相鄰換熱器板之間受壓，以便相對于由流體施加的壓力支承環(huán)形部分。

相比于具有光滑連續(xù)外周的常規(guī)端口孔墊片，在端口孔墊片在換熱器板之間受壓時(shí)，凸起將用于增大端口孔墊片的總接觸面積且因此端口孔墊片與兩個(gè)相鄰的換熱器板之間的摩擦。因此，端口孔墊片圍繞兩個(gè)重疊的端口孔更牢固地保持就位，減小了跨過由端口孔墊片密封的周向區(qū)域的流體泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。

增大的接觸面積和摩擦允許端口孔墊片牢固地保持就位(例如，如果安裝于在其外側(cè)壁中具有開口的環(huán)形墊片凹槽中)。對于此墊片凹槽中的安裝，端口孔墊片適當(dāng)?shù)貥?gòu)造成使得其環(huán)形部分與墊片凹槽匹配，同時(shí)其凸起與墊片凹槽的外側(cè)壁中的開口的至少一個(gè)子集匹配且延伸穿過其。這些開口可具有沿外側(cè)壁的任何分布。

然而，本發(fā)明的端口孔墊片可安裝在可設(shè)有或可不設(shè)有用于接納端口孔墊片的墊片凹槽的任何類型的相鄰換熱器板之間。在某些應(yīng)用中，且取決于端口孔和其凸起的設(shè)計(jì)，端口孔墊片可具有足夠的能力來密封圍繞重疊的端口孔的周向區(qū)域，且經(jīng)得起由端口孔內(nèi)的流體施加的壓力，即使在兩個(gè)相鄰的換熱器板上的基本平的表面之間安裝和受壓。

應(yīng)當(dāng)理解的是，"環(huán)形的"不表示圓形形狀，而是僅指出環(huán)形部分構(gòu)造成環(huán)繞周向區(qū)域中的重疊的端口孔。因此，端口孔墊片的環(huán)形部分可為圓形或非圓形，包括規(guī)則形狀，諸如橢圓形、矩形、三角形或六邊形形狀，以及不規(guī)則形狀。

在一個(gè)實(shí)施例中，凸起中的至少一個(gè)包括加強(qiáng)摩擦的表面圖案，其限定帶圖案的第一表面部分以在凸起在兩個(gè)相鄰的換熱器板之間受壓時(shí)接合兩個(gè)相鄰換熱器板中的第一個(gè)。發(fā)現(xiàn)此表面圖案的提供通過進(jìn)一步增大端口孔墊片與兩個(gè)相鄰的換熱器板之間的摩擦而顯著地改善了端口孔墊片經(jīng)受壓力的能力。

例如根據(jù)以下實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)，端口孔墊片的密封能力和穩(wěn)定性可通過優(yōu)化表面圖案的設(shè)計(jì)來進(jìn)一步改善。

在一個(gè)實(shí)施例中，表面圖案限定帶圖案的第二表面部分以用于在凸起在兩個(gè)相鄰換熱器板之間受壓時(shí)接合兩個(gè)相鄰換熱器板中的第二個(gè)，第一表面部分和第二表面部分布置在凸起中的所述至少一個(gè)的相對側(cè)上。

在一個(gè)實(shí)施例中，如平行于帶圖案的第一表面部分的法線方向所見，表面圖案包括多個(gè)間隔開的圖案結(jié)構(gòu)。如平行于帶圖案的第一表面部分的法線方向所見，還有利的是圖案結(jié)構(gòu)分開一定間隙距離，如平行于帶圖案的第一表面部分的法線方向所見，間隙距離為圖案結(jié)構(gòu)的最小尺寸的一半。此外，如平行于帶圖案的第一表面部分的法線方向所見，圖案結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)子集可具有圓化端，如平行于帶圖案的第一表面部分的法線方向所見，所述圓化端具有大致等于相應(yīng)圖案結(jié)構(gòu)的最小尺寸的一半的半徑。

在一個(gè)實(shí)施例中，圖案結(jié)構(gòu)包括平行于帶圖案的第一表面部分的法線方向從凸起中的所述至少一個(gè)的主體部分凸出的凸起，以限定帶圖案的第一表面部分。各個(gè)凸起可具有從主體部分且平行于法線方向的范圍，其為平行于法線方向的主體部分的厚度的大約2.5%到5%或甚至2%到10%。

在一個(gè)實(shí)施例中，圖案結(jié)構(gòu)包括伸長的肋條。

在一個(gè)實(shí)施例中，凸起中的所述至少一個(gè)是伸長的且在縱向方向上遠(yuǎn)離環(huán)形部分的外周延伸，且圖案結(jié)構(gòu)的至少一部分基本上橫向于縱向方向延伸。

作為備選或此外，例如根據(jù)以下實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)，端口孔墊片的密封能力和穩(wěn)定性可通過優(yōu)化凸起的設(shè)計(jì)來進(jìn)一步改善。

凸起中的一個(gè)或多個(gè)可通過鏈接部分連接到環(huán)形部分，鏈接部分相比凸起中的所述一個(gè)或多個(gè)具有較小的材料厚度。

在一個(gè)實(shí)施例中，凸起的至少一個(gè)子集是伸長的且在縱向方向上遠(yuǎn)離環(huán)形部分的外周延伸。還可能有利的是，對于凸起中的至少一個(gè)，縱向方向不垂直于環(huán)形部分的外周。

凸起可圍繞環(huán)形部分的外周的至少主要部分均勻地分布。

環(huán)形部分可在幾何平面中延伸，且凸起可從平行于幾何平面的環(huán)形部分延伸。環(huán)形部分和凸起可在相同的幾何平面中延伸。

為了便于兩個(gè)相鄰的換熱器板之間的端口孔墊片的安裝，端口孔墊片還可包括附接部件，其從環(huán)形部分的內(nèi)周凸出且布置成與重疊的端口孔中的一個(gè)的邊緣部分接合。

在另一個(gè)實(shí)施例中，端口孔墊片包括標(biāo)記部件，其從環(huán)形部分的外周凸出且布置成延伸超過兩個(gè)相鄰的換熱器板，以便在板式換熱器外部可見。

本發(fā)明的第二方面為一種包括第一方面的端口孔墊片的板式換熱器。

本發(fā)明的第三方面為一種用于板式換熱器的板組，包括兩個(gè)相鄰的換熱器板和在兩個(gè)相鄰的換熱器板之間受壓的第一方面的端口孔墊片，兩個(gè)相鄰的換熱器板中的每一個(gè)形成有端口孔，兩個(gè)相鄰的換熱器板的端口孔重疊，且端口孔墊片環(huán)繞端口孔。

在一個(gè)實(shí)施例中，各個(gè)凸起在兩個(gè)相鄰的換熱器板上的相應(yīng)一對相對的接合表面之間受壓，且其中各個(gè)凸起在受壓之前具有一定厚度，其超過受壓之后的相應(yīng)一對相對的接合表面之間的距離達(dá)大約10%到20%，或甚至5%到20%。

在一個(gè)實(shí)施例中，環(huán)形部分位于兩個(gè)相鄰的換熱器板中的至少一個(gè)中形成的環(huán)槽中，且凸起的至少一個(gè)子集位于由兩個(gè)相鄰的換熱器板限定以遠(yuǎn)離環(huán)槽延伸的通道中。相應(yīng)的通道可由其中一個(gè)換熱器板中的單個(gè)通道凹槽形成，或如下文進(jìn)一步限定的兩個(gè)相互對準(zhǔn)的通道凹槽形成。為了進(jìn)一步改善端口孔墊片的穩(wěn)定性，凸起中的一個(gè)或多個(gè)可配合在通道中的相應(yīng)一個(gè)中，其具有遠(yuǎn)離環(huán)槽的非線性范圍，且凸起中的所述一個(gè)或多個(gè)中的每一個(gè)可具有符合通道中的相應(yīng)一個(gè)的非線性范圍的范圍。作為備選或此外，環(huán)形部分可在形成于兩個(gè)相鄰的換熱器板的第一個(gè)中的第一環(huán)槽與形成在兩個(gè)相鄰的換熱器板中的第二個(gè)中的第二環(huán)槽的底面之間受壓，第一環(huán)槽和第二環(huán)槽布置成相互對準(zhǔn)，且所述凸起的至少一個(gè)子集可在通道凹槽的底面之間受壓，通道凹槽形成在兩個(gè)相鄰的換熱器板中且布置成相互對準(zhǔn)以限定所述通道。

兩個(gè)相鄰的換熱器板中的第一個(gè)可形成為在至少中間平面、上平面和下平面中延伸，所述平面大致平行于彼此，其中環(huán)形部分可接合中間平面中的兩個(gè)相鄰的換熱器板中的所述至少一個(gè)，且其中凸起可接合下平面中的兩個(gè)相鄰換熱器板中的所述至少一個(gè)。中間平面和下平面可重合。

第一方面的實(shí)施例中的任一個(gè)可與第二到第三方面組合來獲得對應(yīng)的技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的還有其它目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將從以下詳細(xì)描述、從所附權(quán)利要求和從附圖中清楚。

附圖的簡要說明

現(xiàn)在將更詳細(xì)地參照示意性附圖來更詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。

圖1為具有板組的板式換熱器的側(cè)視圖。

圖2為用于圖1中的板組的換熱器板的示意性平面視圖，

圖3為焊接到另一個(gè)換熱器板上的圖2中的換熱器板的示意性平面視圖。

圖4為焊接到另一個(gè)換熱器板上且設(shè)有墊片部件的圖2中的換熱器板的示意性平面視圖。

圖5為圖2中的換熱器板的區(qū)域I的放大平面視圖。

圖6A為沿圖5中的線II-II截取的截面視圖，圖6B為其中端口孔墊片置于換熱器板上的對應(yīng)的截面視圖，且圖6C為具有在其間的端口孔墊片的兩個(gè)組裝的換熱器板的截面視圖。

圖7為對應(yīng)于圖5的平面視圖，其中根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的端口孔墊片安裝成環(huán)繞換熱器板中的端口孔。

圖8為對應(yīng)于圖7的透視圖。

圖9為圖8中的換熱器板和端口孔墊片的一部分的放大圖。

圖10為根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的端口孔墊片的平面視圖。

圖11為圖10中的端口孔墊片的一部分的透視圖。

圖12為沿圖10中的線III-III截取的截面視圖。

圖13為沿圖10中的線IV-IV截取的截面視圖。

圖14為圖10中的區(qū)域V的平面視圖。

圖15為根據(jù)還有另一個(gè)實(shí)施例的環(huán)墊片的一部分的平面視圖。

示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述

圖1示出了包括具有若干板模塊2的板組1的板式換熱器100，板模塊2分別包括布置在彼此附近的若干換熱器板3。在本文公開的實(shí)施例中，各個(gè)此板模塊2包括兩個(gè)換熱器板3，但板模塊2可通過組合多于兩個(gè)換熱器板3的組來形成。

板組1布置在兩個(gè)端板4、5之間。端板4、5借助于延伸穿過端板4、5的上緊螺栓6來相對于板組1和彼此壓制。上緊螺栓6包括螺紋，且板模塊2的堆疊因此可通過將螺母7以本來已知的方式擰到上緊螺栓6上而受壓。在本文公開的實(shí)施例中，包含四個(gè)上緊螺栓6(其中僅兩個(gè)在附圖中可見)。將注意到的是，上緊螺栓6的數(shù)目可在不同應(yīng)用中變化且不同。板式換熱器100還包括兩個(gè)入口部件8(僅示出一個(gè))和兩個(gè)出口部件9(僅示出一個(gè))。入口部件8和出口部件9可附接到與端板4、5中的相應(yīng)入口端口和出口端口(未示出)對準(zhǔn)的端板4、5中的一個(gè)上。這些入口端口和出口端口繼而又與入口通道和出口通道對準(zhǔn)，入口通道和出口通道由換熱器板3的相互對準(zhǔn)的端口孔形成，如將下文更詳細(xì)描述的那樣。

各個(gè)換熱器板3具有主側(cè)3'和副側(cè)3''(圖6A)，且形成為在大致平行于彼此的至少三個(gè)平面中延伸：中間平面a1、上平面a2和下平面a3。中間平面a1可以但不一定居中地位于上平面a2與下平面a3之間。

在本文公開的實(shí)施例中，各個(gè)板模塊2中的換熱器板3布置成使得其副側(cè)3''面向彼此且限定內(nèi)部第一空間。此外，每對兩個(gè)相鄰的板模塊2限定第二空間。因此，第二空間由兩個(gè)相鄰的換熱器板3的主側(cè)3'限定，相鄰的換熱器板包括在不同但相鄰的板模塊2中。各個(gè)板模塊2中的換熱器板3優(yōu)選例如借助于焊接、釬焊或膠合持久地連接到彼此。

圖2示出了如朝其副側(cè)3''所見的換熱器板3的示例，且圖3示出了通過組合圖2中的兩個(gè)換熱器板3產(chǎn)生的板模塊2。在將兩個(gè)換熱器板3組合到板模塊2中時(shí)，其中一個(gè)換熱器板3相對于另一個(gè)換熱器板3倒置。因此，在堆疊的板模塊2的板組1中，換熱器板3中的每兩個(gè)板將相對于換熱器板的基準(zhǔn)定向倒置。

如圖2中所見，各個(gè)換熱器板3包括第一端口孔13，其布置成允許與第一空間的流體連通。各個(gè)板3還包括第二端口孔15，其布置成允許與第二空間的流體連通。當(dāng)板模塊組裝成板組1時(shí)，端口孔13對準(zhǔn)以限定與第一空間流體連通的入口通道和出口通道，且端口孔15對準(zhǔn)以限定與第二空間流體連通的入口通道和出口通道。如上文所述，當(dāng)板組1安裝為換熱器100的一部分時(shí)，入口通道與相應(yīng)的入口部件8流體連通，且出口通道與相應(yīng)的出口部件9流體連通。

因此，第一流體可經(jīng)由其中一個(gè)入口部件8和由第一端口孔13限定的入口通道引入，流過第一空間，且通過由第一端口孔13限定的出口通道和其中一個(gè)出口部件9離開。第二流體可經(jīng)由另一個(gè)入口部件8和由第二端口孔15限定的入口通道引入，流過第二空間，且通過由第二端口孔15限定的出口通道和另一個(gè)出口部件9離開。

各個(gè)換熱器板3優(yōu)選由金屬板制成，例如，不銹鋼、鋁或鈦，且包括大致居中的換熱表面20，見圖2-圖4。正如換熱器板3的其它部分，換熱表面20可以以本來已知的方式設(shè)有通過金屬板的形成而獲得的脊和谷(未公開)的波紋。在變型中，換熱表面20中的一個(gè)或多個(gè)可沒有波紋，且因此是完全平坦的。

圖3-圖4公開了板模塊2，其中板3借助于焊接接頭21(由虛線示出)連接到彼此，焊接接頭21圍繞換熱表面20和第一端口孔13延伸。焊接接頭21(由相應(yīng)的虛線示出)還圍繞各個(gè)第二端口孔15延伸。

在板模塊2之間，使墊片部件安裝且受壓以密封第二空間。如圖4中所示，墊片部件包括端口孔墊片22(也代表"環(huán)墊片")，其安裝在圍繞各個(gè)第一端口孔13的周向區(qū)域中，以及外周或場墊片23，其安裝成圍繞換熱表面20和第二端口孔15延伸。

如圖5中針對第一端口孔13所示，各個(gè)端口孔13、15由端口邊緣31限定。各個(gè)第一端口孔13由環(huán)槽32環(huán)繞，環(huán)槽32布置成接納相應(yīng)的端口孔墊片22。環(huán)槽32在離端口邊緣31預(yù)定距離處設(shè)在主側(cè)3'上。如圖5和圖6A中更詳細(xì)所示，環(huán)槽32由底面33、內(nèi)側(cè)壁34和外側(cè)壁35限定。如圖6A的截面視圖中所見，底面33大致形成在中間平面a1的水平處。內(nèi)側(cè)壁34圍繞底面33且從底面33在朝端口邊緣31的方向上向上延伸。外側(cè)壁35圍繞底面33且從底面33遠(yuǎn)離端口邊緣31向上延伸。內(nèi)側(cè)壁34和外側(cè)壁35兩者包括沿其圍繞底面33的相應(yīng)延伸的開口且因此是不連續(xù)的。沿主側(cè)3'上的內(nèi)側(cè)壁34的開口由分別位于上平面a2和下平面a3處的交錯(cuò)布置的脊和谷的波形部分限定。當(dāng)板3組裝成板組1時(shí)，相鄰的板3的波形部分通過一個(gè)板3的谷抵靠在另一個(gè)板3的脊上(且反之亦然)提供對端口邊緣1的支承，同時(shí)允許流體經(jīng)由第一端口孔13流入或流出第一空間。沿主側(cè)3'上的外側(cè)壁35的開口同樣由交錯(cuò)布置的脊和谷的波形部分限定，脊和谷分別位于上平面a2和下平面a3處。這些谷限定通道凹槽36，其從外側(cè)壁35中的開口遠(yuǎn)離第一端口孔13延伸。通道凹槽36由位于下平面a3的水平處的底面37和側(cè)向的側(cè)壁38、39(圖9)限定。如下文更詳細(xì)所述，通道凹槽36的至少一個(gè)子集構(gòu)造成容納端口孔墊片22的相應(yīng)凸起22B，使得底面37與凸起22B接合。在此意義上，底面37形成"接合表面"。通道凹槽36沿外側(cè)壁35的放置以及其遠(yuǎn)離外側(cè)壁35的范圍可設(shè)置成實(shí)現(xiàn)第一流體從第一空間內(nèi)的第一端口孔13的期望的流動(dòng)通路(由于形成通道凹槽36的谷對應(yīng)于相應(yīng)的副側(cè)3''上的脊)。還可構(gòu)想出的是，通道凹槽的至少一個(gè)子集提供成用于容納相應(yīng)的凸起22B的唯一目的，例如，圖5中的環(huán)槽32的右上部分處的通道凹槽36。

以下描述將聚焦于端口孔墊片22的構(gòu)造。如本文所述，端口孔墊片22的外周方向圍繞其外周延伸，端口孔墊片22的徑向方向相對于其中心點(diǎn)徑向地延伸，且端口孔墊片22的軸向方向垂直于其外周和徑向方向延伸。

大體上，端口孔墊片22是由柔性材料(諸如橡膠或橡膠合成物)制成的整體構(gòu)件。

圖7-圖8示出了如安裝到圖5中的換熱器板3的主側(cè)3'上以便環(huán)繞端口孔13的端口孔墊片22。端口孔墊片22由環(huán)形部分22A(以下表示為"環(huán)部分")和多個(gè)凸起22B構(gòu)成，凸起22B圍繞環(huán)部分22A的外周的基本上相等間隔地(均勻地)分布。在所示的示例中，凸起22B形成為指部，其大體上沿相應(yīng)的縱向方向遠(yuǎn)離環(huán)部分22A延伸。環(huán)部分22A在平行于圖7的圖形平面的二維幾何平面中延伸，且凸起22B大體上遠(yuǎn)離平行于該幾何平面的環(huán)部分22A延伸。環(huán)部分22A符合且布置在環(huán)槽32中，且凸起22B符合通道凹槽36且布置在通道凹槽36中。凸起22B與環(huán)部分22A整體地形成。

將理解的是，當(dāng)板模塊2組裝成板組1(圖1)時(shí)，端口孔墊片22在相鄰的板3的主側(cè)3'之間受壓。各個(gè)端口孔墊片22的環(huán)部分22A接納在圍繞相鄰的板3的相應(yīng)第一端口孔13的一對相互對準(zhǔn)的環(huán)槽32內(nèi)，同時(shí)端口孔墊片22的相應(yīng)的凸起22B接納在相鄰的板3的一對相互對準(zhǔn)的通道凹槽36內(nèi)。每對相互對準(zhǔn)的通道凹槽36因此形成用于接納其中一個(gè)凸起22B(見圖6C)的通道36'。

凸起22B用于增大端口孔墊片22的接觸面積，且因此在板模塊2壓在一起以使端口孔墊片22受壓時(shí)增大端口孔墊片22和相鄰的板3之間的摩擦。為了實(shí)現(xiàn)接觸面積的增大，各個(gè)凸起22B在受壓之前具有端口孔墊片22的軸向方向上的一定厚度，其超過板3的表面之間的總距離，在板3組裝成板組1時(shí)，板3與凸起22B接合。這確保了凸起22B在板組1的板3之間受壓。在所示實(shí)施例中，如從圖6A理解的那樣，該總距離是上平面a2與下平面a3之間的距離的兩倍。目前相信，在凸起厚度與總距離之間的比率在從大約1.05到大約1.2的范圍中時(shí)，實(shí)現(xiàn)最佳的密封和墊片穩(wěn)定性。

在所示的示例中，所有凸起22B都是伸長的，以實(shí)現(xiàn)高摩擦，且確保環(huán)部分22A并未由經(jīng)由第一端口孔13的第一流體施加在環(huán)部分22A上的壓力而在環(huán)槽32中變位。

如圖6B的截面視圖中所見，其在圖5中的線II-II的位置處在圖7中截取，環(huán)部分22A具有基本上平的底面，其符合環(huán)槽32的底面33和屋頂形頂面的形狀。屋頂形頂面可提供成在墊片12受壓時(shí)實(shí)現(xiàn)期望的變形和密封作用。然而，環(huán)部分22A可具有本領(lǐng)域中已知的任何其它截面。

在圖6C的截面中，另一個(gè)換熱器板3布置且壓制在圖6B中所示的換熱器板3上，使得端口孔墊片22配合在兩個(gè)相鄰的板3之間。因此，環(huán)部分22A在板3之間受壓以基本上填充兩個(gè)相互面向的環(huán)槽32之間的空間，且凸起22B同樣受壓以基本上填充兩個(gè)相互面向的通道凹槽36之間的空間。因此，環(huán)部分22A與相對的環(huán)槽32的底面33接合且在其間受壓，且凸起22B與相對的通道凹槽36的底面37接合且在其間受壓，這因此限定了用于容納相應(yīng)的凸起22B的通道36'。通過其與端口孔墊片22的接合，底面33、37形成"接合表面"。盡管圖6C中未示出，但將理解的是，板3屬于相應(yīng)的板模塊2。

如圖6B-圖6C中所見，相應(yīng)的凸起22B具有在其相對側(cè)上的第一表面部分22B'和第二表面部分22B''，其在端口孔墊片22在板3之間受壓時(shí)與相應(yīng)的通道凹槽36的底面37接合且面向其。這些第一表面部分22B'和第二表面部分22B''在下文中表示為"主接觸表面"。如圖6B中指出那樣，各個(gè)主接觸表面22B'、22B''與垂直于相應(yīng)的主接觸表面22B'、22B''的法線方向N相關(guān)聯(lián)。將理解的是，法線方向N通常平行于端口孔墊片22的上文提到的軸向方向。

回到圖7-圖8，看到凸起22B的一部分從環(huán)部分22A非垂直地延伸，即，在偏離端口孔墊片22的徑向方向的方向上。如上文所論述的那樣，此非徑向延伸可由副側(cè)3''上的流動(dòng)通道的布置支配。然而，還可能有利的是有意地將通道凹槽36設(shè)計(jì)成提供凸起22B的此非徑向延伸。非徑向延伸可在板組1的組裝期間提供端口孔墊片22在板3上的更牢固的附接。還可增大端口孔墊片22對由經(jīng)由第一端口孔13的第一流體施加的壓力引起的徑向移位的阻力。此外，還如圖7-圖8中所見，一個(gè)或多個(gè)凸起22B可具有在上文提到的二維幾何平面中的非線性延伸，以進(jìn)一步改善對徑向移位的阻力。非線性延伸可實(shí)施為沿凸起22B的范圍的彎頭或曲材。

在圖7-圖8的示例中，端口孔墊片22也與標(biāo)記部件22D整體結(jié)合形成，標(biāo)記部件22D布置成在組裝時(shí)從板組1凸出。標(biāo)記部件22D具有連接部分，其從環(huán)部分22A或其中一個(gè)凸起22B延伸至橫臂部分。將理解的是，板3設(shè)有用于容納連接部分的適合的通道凹槽。橫臂部分被標(biāo)記以表示安裝在板組1中的端口孔墊片22的類型。例如，換熱器可取決于傳送穿過板組/換熱器的流體的類型設(shè)有不同類型的端口孔墊片22。

在所示的示例中，如圖6B和圖9中最佳所見，鏈接部分22C將相應(yīng)的凸起22B連接到環(huán)部分22A。鏈接部分22C具有至少平行于主接觸表面22B'、22B''的法線方向N的比連接的凸起22B更薄(更小)的材料厚度，以便提高相應(yīng)的凸起22B與環(huán)部分22A之間特別是在端口孔墊片22的軸向方向上的柔性。該柔性可便于將端口孔墊片22安裝在板3上，以確保凸起22在板組1組裝時(shí)在通道凹槽36中適當(dāng)?shù)亟蛹{和受壓。作為備選或此外，鏈接部分22C可具有端口孔墊片22的周向方向上的材料厚度，其小于凸起22B的橫向方向上的凸起22B的材料厚度(例如，見圖14和圖15)，以提高端口孔墊片22的周向方向上的柔性。然而，如果期望或需要更大剛度的鏈接部分22，則鏈接部分22B的材料厚度可等于或超過凸起22B的材料厚度。

如連同圖6B在圖9中所見，凸起22B的主接觸表面22B'、22B''由表面圖案40限定。在所示的示例中，表面圖案40由肋條41形式的三個(gè)或四個(gè)圖案結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其在凸起22B的縱向方向上間隔開，且具有在凸起22B的橫向方向上的伸長范圍。肋條41是從凸起22B的主體部分22B'''凸出的三維結(jié)構(gòu)，且因此具有法線方向N上的預(yù)定高度。主體部分22B'''因此表示三維圖案結(jié)構(gòu)(諸如肋條41)除去之后的凸起22B的剩余材料。在所示實(shí)施方式中，肋條41具有大約0.2mm的高度，大約0.4mm的橫向方向上的寬度，大約0.2mm的縱向方向上的寬度，且在縱向方向上間隔開大約0.2mm的間隙距離。這些尺寸僅給出為非限制性示例。

大體上發(fā)現(xiàn)表面圖案40設(shè)在主接觸表面22B'、22B''上會(huì)增大凸起22B與板3(即，底面37)之間的摩擦，且因此提高端口孔墊片22經(jīng)受流體壓力的能力。表面圖案40還可通過允許此流體在板模塊2在組裝期間壓在一起時(shí)在圖案40的結(jié)構(gòu)(例如，肋條)之間壓出來減小組裝之前沉積在通道凹槽36的底面37上的流體的影響。在無圖案40的情況下，流體膜可形成在凸起22B與板3之間，導(dǎo)致其間非期望的低摩擦。

圖10-圖14示出了端口孔墊片22的變型，其中凸起22B設(shè)有不同的表面圖案40，其由伸長肋條41的形式的七個(gè)圖案結(jié)構(gòu)構(gòu)成。此外，如圖10中的端口孔墊片22的左下方所示，其中兩個(gè)凸起22B形成為非伸長的球狀物，其也沒有表面圖案。凸起22的該構(gòu)造可由端口孔墊片22將安裝在其間的換熱器板3(未示出)的設(shè)計(jì)支配。如圖10中進(jìn)一步所見，端口孔墊片22包括用于端口孔墊片22在環(huán)槽32中的附接的若干附接部件22E。附接部件22E設(shè)在環(huán)部分22A的內(nèi)周上，以確保端口孔墊片22在板組1的組裝期間(且具體而言是在板模塊2與彼此接合時(shí))不動(dòng)。各個(gè)附接部件22E具有T狀形狀。連接部分45從環(huán)部分22A沿徑向向內(nèi)延伸至橫臂部分46。橫臂部分46在端口孔墊片22的周向方向上延伸，且具有在其端部處的兩個(gè)鉤47。鉤47朝環(huán)形部分22A延伸，且具有配合在由沿端口邊緣31的谷和脊形成的開口內(nèi)的截面。因此，當(dāng)端口孔墊片22安裝到換熱器板3上時(shí)，鉤47插入這些開口中以使端口孔墊片22不動(dòng)。更具體而言，附接部件22E由與主側(cè)3'接合的其相應(yīng)的連接部分45和與換熱器板3的副側(cè)3''接合的其相應(yīng)的鉤47緊固到端口邊緣31。

圖15示出了凸出的表面圖案40的另一個(gè)示例，其由在凸起22B的縱向方向上間隔開的一系列箭頭形肋條41構(gòu)成。

表面圖案40的許多其它變型可在本發(fā)明的范圍內(nèi)構(gòu)想出。例如，圖案40可包括基本上為線性、橢圓形、圓形、鋸齒形或箭頭形或其任何組合的圖案結(jié)構(gòu)。還可構(gòu)想出的是，圖案結(jié)構(gòu)的至少一部分形成為凸起22B中的切口、凹槽或缺口。將了解的是，圖案結(jié)構(gòu)的布置、類型和實(shí)施可通過模擬和測試來針對特定安裝優(yōu)化。

在本文所示的實(shí)施例中，肋條41從凸起22B的相對側(cè)上的主體部分22B'''凸出，以便限定主接觸表面22B'、22B''。目前相信，關(guān)于摩擦和以流體沉積分送的能力，可通過應(yīng)用將肋條41的高度與主體部分22B'''的厚度關(guān)聯(lián)的設(shè)計(jì)規(guī)則來實(shí)現(xiàn)足夠的性能。該設(shè)計(jì)規(guī)則關(guān)于圖12進(jìn)一步闡釋，其中變量A表示包括肋條41(平行于法線方向N)的凸起22B的總厚度或最大厚度，且變量B表示主體部分22B'''的厚度，即，排除肋條41的凸起22B的厚度(平行于法線方向N)。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)則，比率A/B對于在其主接觸表面22B'、22B''兩者上設(shè)有肋條41的凸起22B為大約1.05到1.1，且對于僅在其主接觸表面22B'、22B''中的一者上設(shè)有肋條41的凸起22B為大約1.025到1.05。這意味著各個(gè)肋條41均具有高度(即，從主體部分22B'''平行于法線方向N的范圍)，其為平行于法線方向N的主體部分22B'''的厚度的大約2.5%到5%。該設(shè)計(jì)規(guī)則應(yīng)用于在其主接觸表面22B'、22B''中的至少一者上具有凸出圖案結(jié)構(gòu)的任何類型的凸起22B。

目前相信，基本上橫向于相應(yīng)的凸起22B的縱向方向延伸的圖案結(jié)構(gòu)(如圖14-圖15中的肋條41)的提供用于改善端口孔墊片22與板3之間的摩擦。

特別參看由多個(gè)平行的橫向延伸的肋條41構(gòu)成的圖案40，目前相信肋條41之間的間隙距離應(yīng)當(dāng)為凸起22B的縱向方向上的肋條41的寬度的至少一半，E≥D/2(圖14)。該構(gòu)造將便于帶圖案的端口孔墊片22的制造，例如，通過模制。根據(jù)可適用于多個(gè)單獨(dú)的圖案結(jié)構(gòu)構(gòu)成的任何表面圖案的更一般的設(shè)計(jì)規(guī)則，如主接觸表面22B'、22B''的平面視圖中所見，即，平行于相應(yīng)的主接觸表面22B'、22B''的法線方向(見圖6B)，間隙距離應(yīng)當(dāng)為圖案結(jié)構(gòu)的最小尺寸的至少一半。

制造還通過向相應(yīng)的肋條41提供其端部41A、41B處的半徑來促進(jìn)，即，端部41A、41B在平面視圖中為圓化的(圖14和圖15)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，半徑大致等于凸起22B的縱向方向上的肋條41的寬度的一半，F(xiàn)≈D/2(圖14)。作為可適用于任何表面圖案的一般設(shè)計(jì)規(guī)則，如主接觸表面22B'、22B''的平面視圖中所見，即，平行于相應(yīng)主接觸表面22B'、22B''的法線方向N(見圖6B)，具有圓化端41A、41B的各個(gè)圖案結(jié)構(gòu)均應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成具有大致等于圖案結(jié)構(gòu)的最小尺寸的一半的圓化端41A、41B的半徑。

表面圖案40不必限于主接觸表面22B'、22B''，而是還可在凸起22B的周向，以便還與通道凹槽36的側(cè)壁38、39接合。這可進(jìn)一步增進(jìn)端口孔墊片22與板3之間的摩擦。例如，凸起22B可設(shè)有多個(gè)周向凸緣，其在凸起22B的縱向方向上與彼此間隔開(未示出)。例如，這些凸緣可對應(yīng)于圖14中的凸起22B的相對側(cè)上的肋條41，其延伸以會(huì)合且因此圍繞凸起22B的整個(gè)外周。

本發(fā)明的上文所述的實(shí)施例僅應(yīng)當(dāng)看作是示例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員認(rèn)識到所論述的實(shí)施例可以在不脫離本發(fā)明的構(gòu)想的情況下以若干方式改變和組合。

例如，上述板式換熱器為平行逆流類型，即，用于各流體的入口和出口布置在板式換熱器的同一半上，且流體在相反方向上流過換熱器板3之間的第一空間和第二空間。自然，板式換熱器可改為對角流動(dòng)類型和/或同向流動(dòng)類型。

此外，板組1不必由包括若干持久地連接的換熱器板3的板模塊2形成。作為替代，板組1可形成為獨(dú)立換熱器板3的堆疊，且前文中公開的焊線可由適合的墊片部件替換，包括端口孔墊片22。

更進(jìn)一步，端口孔墊片22可用于任何類型的換熱器板3，以用于密封重疊的端口孔周圍的周向區(qū)域。因此，相鄰的板3不必布置成使其主側(cè)3'面向彼此和副側(cè)3''面向彼此，而是可布置成使一個(gè)板3的主側(cè)3'面向另一板3的副側(cè)3''，如本領(lǐng)域中已知的那樣。還有可能的是，相鄰的板為不同的類型。

還有可能的是，凸起22B的全部或子集形成為沒有表面圖案40，或表面圖案40設(shè)在主接觸表面22B'、22B''中的僅一個(gè)上。同樣，凸起22B的全部或子集可形成為環(huán)部分22A(見圖10)的外周上的非伸長的球狀物。

更進(jìn)一步，凸起22B不必圍繞環(huán)形部分22A均勻地分布。取決于板式換熱器100的設(shè)計(jì)，可能有利的是確保凸起22B圍繞環(huán)形部分22A的外周的至少主要部分均勻地分布。

場墊片和端口孔墊片不必分離，而是可連接到彼此或甚至整體地形成。

應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，與本發(fā)明無關(guān)的細(xì)節(jié)的描述已省略，且附圖僅為示意性的且未根據(jù)比例繪制。還應(yīng)當(dāng)說，其中一些附圖比其它的更簡化。因此，一些構(gòu)件可在一個(gè)圖中示出但在另一個(gè)圖中省去。