[发明专利]板式换热器

说明书

技术领域

本发明涉及板式换热器，其包括至少两个分离的流动路径，用于第一和第二流体交换热量，所述两个流动路径基本上由永久相互连接的换热器板限定，所述换热板设置有鱼骨形图案的脊和凹陷并且在两种流体的等质量流量下提供不同的压力降。

背景技术

许多上述类型的换热器被用于通过热水加热自来水，也用于加热居住房屋。加热用水的入口温度可以是例如75℃，其出口温度可以是大约60℃。自来水入口温度可以是大约10℃而其出口温度可以是55℃。这就意味着加热用水的质量流量必须是自来水质量流量的2.5倍。因此，使加热用水的流动路径的横截面比自来水的横截面宽是经济的，例如通过使鱼骨形图案的顶部变平坦-因而更宽-而底部不变就可获得这样的效果。

虽然这种使得换热器“不对称”的做法是一种改进，但进一步提高换热器的效率-增强热交换流体间的热传输而不增加板式换热器的重量仍然是目标。

1999年7月2日公开的日本专利申请No.11173771A公开了在等质量流量的情况下流动路径中具有不同压降的板式换热器。

这是通过增大节距-即鱼骨形图案中相邻脊的接触部分之间的距离实现的。这种已知的装置适于在水和冷却流体间交换热量，水流过流动路径具有较小的压降。通过在板的某些部分中做出小凹陷形成水通道就能使水的冻结不会对板式换热器造成损坏。然而，板之间的接触区域将会因此而相当大，因而有损于流体间的热交换。引导水流的通道中的小凹陷将会在用于冷却流体的流动路径中导致相对应的很狭窄的流动通道。为了增加板式换热器的弹性，相邻板间的接触区域不是刚性互连的，但是换热器的机械强度将会相当低，使得换热器不适合于高压流体。

日本专利申请No.11281283A也公开了一种换热器，其中两种热交换流体的压降在等质量流的情况下是不同的。根据所述公开文本的图5中的实施例，形成鱼骨形图案的流动路径包括通道，该通道具有更大横截面的流动面积，在较大横截面的通道中设置有两个小的第二凹陷。这就需要具有相当高总压降的流动路径要包括有引起很大不同压力降的部分。这是在用于换热的交换器中是使用材料的不经济方法。此外-由于节距将随着第二凹陷数量的增加而增大-换热器的机械强度将因为接触点的数量较少而会降低，在所述接触点上板可以刚性连接。

发明内容

本发明的目的是设计“不对称”板式换热器，其中板的原材料被以更经济的方式使用，因此其中效率得以提高同时保持了交换器的高机械强度。

依据本发明，获得这种结果是凭借在至少某些限定具有较低压力降的流动路径的成对的板中的凹限至少部分交替地具有两种不同的冲压深度(D₁，D₂)，该冲压深度是从换热器板的鱼骨形图案的脊顶部限定出的平面测量的，较小的冲压深度位于鱼骨形图案的两个顶部之间，并且至少是较大冲压深度的40％，并且由此，与相邻板的顶部相接合以限定具有高压力降的流动通道的脊的顶部沿交叉线限定的点基本上相互接触。

附图说明

将参考附图对本发明进行详细说明，其中附图为：

图1是一个已知类型板式换热器中的板的平面图。

图2示意性示出了相互叠放的依据图1的两个板的交叉图案-在它们中的一个在其平面中已经被翻转。

图3是沿图1中A-A线的截面。

图4是沿图2中B-B线的截面，依据图1的四个板处于堆叠状态。

图5是与图4相对应的截面，但是通过已知“不对称的”，板式换热器。

图6是与图4和5相对应的截面，但是通过依据日本专利申请No.11173771A的板式换热器。

图7是与图6相对应的截面，但是通过依据日本专利申请No.11281283A的板式换热器。

图8示出了与图4-7中所示出的那些相对应的截面，通过依据本发明换热器的两个相邻的板-所述板是分开的。

图9是通过依据本发明换热器中的四个板的截面。

具体实施方式

图1是已知的并广泛使用的板式换热器的板1的平面图，该换热器设置有鱼骨形图案的脊2和凹陷3。在将堆叠中的板在其平面中相互翻转后，在换热器中形成这种类型的板叠。图2示出了脊和凹陷然后将如何相互交叉。

图3-是沿图1中A-A线的截面-示出了节距P和冲压深度D，这两个值对表征板式换热器都具有重要作用。

图4是沿图2中B-B线的截面，该截面通过依据图1-3的换热器中的四个板。由板限制的热交换流体的两种流用不同的影线示出。可以明白，两个流动路径在等质量流下提供相等的压力降。