[发明专利]热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种热交换器。

背景技术

在2010年第3版的“The Standards of The Brazed Aluminium Plate-Fin Heat Exchanger Manufacturer’s Association(ALPEMA)”中67页图9-1中说明了这种热交换器的特征。它具有包围了壳体空间的壳体，也具有至少一个传热块体(“芯体”)，其配置在所述壳体空间内并且设计为板状的热交换器。热交换器的这种设计也称为“芯体在壳体内”或“块体在壳体内”热交换器。

采用这种热交换器，第一介质尤其能与第二介质(例如，被液化的气相或者被冷却的液相)进行直接的传热，其中，第一介质在热交换器操作期间形成了包覆传热块体的浴场，并且在传热块体中(沿着垂直方向)从底部向上升(热虹吸作用)，其中，第二介质优选地与第一介质以逆流或者横流方式在传热块体内被引导。气相的第一介质在传热块体上方在壳体空间内的该收集过程中出现，并且通过设置在壳体上的至少一个出口连接器被抽出，并且可能通过设置在壳体的外侧的(外部)收集沟道被供应给另一加工步骤。

由于这种类型的气相的抽出，在壳体空间中发展出朝向出口连接器前进的气相的异构的速度场，这削弱了在壳体空间内的气-液分离的质量。这种作用可被出口连接器的数量或者大小的变化抵消，但是仅被抵消到受限的范围，特别是因为在外部收集沟道中的流动特性也对壳体空间内的气相的速度场起作用。此外，出口连接器是在介绍部分中提及的类型的(“芯体在壳体内”)热交换器的压阻部件部分，因而造价昂贵，在多个出口连接器的情况下必然增加生产成本。此外，通过使得出口连接器位置固定在壳体的上侧，在构造周围部件(例如，冷盒，场管)期间，减少了自由度。

发明内容

从这里开始，本发明因此基于该目的提供了针对上述问题而改进的热交换器。

通过本发明的热交换器解决了该问题。

因此，提供了收集通道位于壳体空间中并且被设计用于从壳体空间中抽出气相。

根据本发明的一个实施例，在壳体空间中也提供了多个传热块体或者板状热交换器，其例如能并联或者串联地被操作。

通常，这种板状的热交换器具有互相平行配置的多个板，并且形成了用于参与换热的介质的大量的换热通道。板状的热交换器的一个优选的实施例具有多个波纹板(所谓的翅片)，其在每种情况下都配置在板状热交换器的两个平行的分离的板之间，其中，该板状热交换器的两个最外层由盖板形成。这样，介质可通过其流动的大量的平行沟道或者换热通道形成在每两个分离的板之间或者分离的板和盖板之间，因为在每种情况下在它们之间配置翅片。在相邻的换热通道中流动的介质因而可间接地交换热。朝向侧部，在每两个相邻的分离的板之间，或者在盖板和相邻的分离的板之间，优选地设置有密封带(所谓的侧栏)，用于关闭对应的换热通道。盖板、分离板、翅片和侧栏优选地由铝生产，并且例如在炉中被焊接在一起。通过具有连接器的对应的集管，介质可被引入到换热通道中或者从这些通道中被抽出。

热交换器的壳体尤其能具有包围(圆的)柱形壁，其在热交换器的特定设计的配置状态下优选地被定向成使得壁或者壳体的纵轴(柱形的轴)沿着水平方向延伸。壳体优选地具有互相相对的壁，其在端面上，连接到该壁上，并且横向于水平或者纵轴延伸。

用于抽出第一介质的气相的所述收集沟道优选地以流动引导的方式被连接(例如通过管)到出口连接器上，该出口连接器尤其配置在所述壳体的上侧，使得第一介质的气相能从壳体空间中通过那些出口连接器被抽出。

在本发明的一个实施例中，收集沟道沿着延伸方向延伸，该延伸方向定向成平行于壳体的纵轴(柱形的轴)或者沿着水平方向，并且在这种情况下，优选地具有横向于所述延伸方向(纵轴)的管状(圆形)或者盒状(矩形的)横截面。

收集沟道(关于热交换器的特定设计的配置状态)优选地在第一介质的液面上方或者在传热块体的上方沿着垂直方向被配置在壳体空间中，使得第一介质的(从传热块体)上升的气相与收集沟道接触。

收集沟道优选地具有包围了收集沟道的内部空间的壁，气相能在该内部空间中朝向所述出口连接器流动。在这种情况下，收集沟道的每个壁的指向热交换器的上侧或者沿着垂直方向向上指向的部分被称为收集沟道的上侧，收集沟道的壁的指向热交换器的下侧的相对设置的部分因此构成了收集沟道的下侧。收集沟道的上侧和下侧优选地通过收集沟道的侧壁互相连接，该侧壁沿着壳体的纵轴延伸。在端部处，收集沟道优选地由互相相对的端面限定，该互相相对的端面在每种情况下都使得上侧、下侧和侧壁互相连接。