專利名稱：板式熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種板式熱交換器，尤其涉及一種特別適合于在吸收式冷凍 機(jī)中液體與液體之間進(jìn)行熱交換的板式熱交換器。
背景技術(shù)：
吸收式冷凍機(jī)中的熱交換器通過(guò)將低溫的稀溶液和高溫的濃溶液進(jìn)行熱 交換，加熱流向再生器的稀溶液，以此降低加熱再生器中的溶液所需的加熱 能量，而且通過(guò)降低流入吸收器的高溫濃溶液的溫度，降低吸收器中的冷卻 熱量，從而控制燃料的消耗率的同時(shí)提高熱效率。另一方面，由于在雙效吸 收式冷凍機(jī)的情況下，再生器分為高溫再生器和低溫再生器，因此也具有兩 個(gè)熱交換器。將流入高溫再生器的稀溶液和從高溫再生器流出的濃溶液進(jìn)行 熱交換的熱交換器稱為高溫溶液熱交換器，將流入低溫再生器的稀溶液和從 低溫再生器流出的濃溶液進(jìn)行熱交換的熱交換器稱為低溫溶液熱交換器。在
高溫溶液熱交換器的情況下，工作流體的溫度為15(TC以上，從而工作溫度非 常高。
以往，吸收式冷凍機(jī)用熱交換器主要采用管殼式(shelUndtube)熱交換 器。但是，因?yàn)楣軞な綗峤粨Q器在吸收式冷凍機(jī)的特性上熱交換效率下降， 所以近年來(lái)采用板式熱交換器的情況逐漸增多。
作為這種板式熱交換器的一個(gè)例子，能夠舉出釬焊(brazing)板式熱交 換器，通過(guò)如下方法來(lái)制造該釬焊板式熱交換器，即，在相互重疊了形成有 連續(xù)凹凸的人字形圖案(herringbone pattern)的一對(duì)傳熱板的狀態(tài)下，通過(guò) 焊接傳熱板的外周而將其接合，并且通過(guò)釬焊接合傳熱板的人字形圖案相互 交叉而生成的接觸面。高溫的工作流體和低溫的工作流體流動(dòng)通過(guò)形成在傳 熱板彼此之間的空間的同時(shí)進(jìn)行熱交換(參照專利文獻(xiàn)l)。
然而，在這種釬焊板式熱交換器中，由于在傳熱板的整個(gè)面上形成有連 續(xù)凹凸的人字形圖案，因此傳熱板之間的接觸面積大，據(jù)此傳熱板之間的間 隙小，從而流動(dòng)在傳熱板彼此之間的工作流體的壓力下降大的問(wèn)題。另外，在工作流體的溫度高的情況下，存在熱變形易導(dǎo)致在傳熱板上產(chǎn)生裂紋的問(wèn) 題。特別是，因高溫的工作流體及低溫的工作流體之間的溫度差而在傳熱板 內(nèi)部的釬焊的接合部易產(chǎn)生裂紋。
專利文獻(xiàn)1: PCT國(guó)際公開(kāi)WO2006/024340號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有的釬焊板式熱交換器所存在的問(wèn)題而提出的，其 目的在于提供一種板式熱交換器，其具有低壓力下降特性，并能夠?qū)嶙冃?導(dǎo)致的傳熱板的損傷降低至最小，上述熱變形由工作流體的溫度產(chǎn)生。
如上所述的本發(fā)明的目的在于提供一種板式熱交換器，其具有多張傳熱 板，上述多張傳熱板以相互重疊的狀態(tài)相接合，而且在它們之間的空間內(nèi)形 成有工作流體的流道，在每一張上述傳熱板的表面上，具有以隔著規(guī)定間隔 重復(fù)的方式形成的多個(gè)凸部和凹部。
根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的板式熱交換器，其特征在于，每一張上述 傳熱板在其外周相互接合。
另外，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的板式熱交換器，其特征在于，上述 凸部和上述凹部在縱向上并排成一對(duì)凸部和凹部，而且，上述一對(duì)的凸部和 凹部重復(fù)形成在縱向及橫向上。
另外，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的板式熱交換器，其特征在于，成對(duì) 的上述凸部和上述凹部在縱向上以鋸齒狀相互錯(cuò)開(kāi)排列。
還有，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的板式熱交換器，上述凸部和上述凹 部可以是人字形狀，而且，上述凸部和上述凹部可以在一個(gè)行和與該行鄰接 的另外的行具有旋轉(zhuǎn)180。的對(duì)稱形狀。
另外，根據(jù)本發(fā)明的另外一種實(shí)施方式的板式熱交換器，上述凸部和上 述凹部可以是橢圓形狀。
本發(fā)明的板式熱交換器由于凸部和凹部被隔開(kāi)且傳熱板彼此之間的接觸 面積也相對(duì)較小，因此與現(xiàn)有的釬焊板式熱交換器相比工作流體流動(dòng)時(shí)受到 的阻力小，由此本發(fā)明的板式熱交換器具有低壓力下降特性。
另外，在本發(fā)明的板式熱交換器中，因?yàn)闆](méi)有在與工作流體直接接觸的 傳熱板的內(nèi)側(cè)上進(jìn)行焊接，所以能夠?qū)嶙冃螌?dǎo)致的傳熱板的損傷降低至最
4小，該熱變形由工作流體的溫度產(chǎn)生。


圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施方式的板式熱交換器的傳熱板的俯視圖。
圖2表示在相互重疊了圖1所示的兩張傳熱板的狀態(tài)下凸部和凹部相交 叉的狀態(tài)。
圖3是在重疊了圖1所示的三張傳熱板的狀態(tài)下沿著圖2的A-A線剖開(kāi) 的剖視圖。
圖4是比較圖1所示的板式熱交換器和現(xiàn)有的釬焊板式熱交換器的壓力 下降特性的圖表。
圖5是本發(fā)明的另一種實(shí)施方式的板式熱交換器的傳熱板的俯視圖。 圖6表示在相互重疊了圖5所示的兩張傳熱板的狀態(tài)下凸部和凹部相交 叉的狀態(tài)。
圖7是在重疊了圖5所示的3張傳熱板的狀態(tài)下沿著圖6的B-B線剖開(kāi) 的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施方式的板式熱交換器的傳熱板1的俯視圖。 如圖1所示，傳熱板1具有隔著規(guī)定間隔規(guī)則性排列的多個(gè)凸部2和凹 部3。在本實(shí)施方式中，凸部2和凹部3具有規(guī)定大小的人字形形狀。具體地 講，凸部2和凹部3縱向并排成一對(duì)，通過(guò)在縱向及橫向上重復(fù)形成該一對(duì) 的凸部2和凹部3，從而完成傳熱板l的形狀。另外，在一個(gè)行和與該行鄰接 的另外一個(gè)行中， 一對(duì)的凸部2和凹部3旋轉(zhuǎn)180。而形成對(duì)稱形狀且在縱向 上以鋸齒狀相互錯(cuò)開(kāi)地排列。
通過(guò)以相反方向重疊上述傳熱板1來(lái)形成板式熱交換器。圖2是表示在 相互重疊了圖1所示的兩張傳熱板的狀態(tài)下凸部和凹部相交叉的狀態(tài)。如圖2 所示，兩張傳熱板1只在凹部3彼此相交叉的部分(在圖2中用影線表示的 部分)相互接觸。因此，在本實(shí)施方式的板式熱交換器中，傳熱板1彼此的 之間的接觸面積與現(xiàn)有的釬焊板式熱交換器中的相比非常小。
5通過(guò)下述的方法來(lái)制造本實(shí)施方式的板式熱交換器，S卩，在平板材料上
模壓加工多個(gè)凸部2和凹部3之后，并沒(méi)有在傳熱板1彼此之間的內(nèi)側(cè)接觸 面(即，凹部1的交叉點(diǎn))上進(jìn)行焊接，而只在傳熱板1的外周進(jìn)行焊接。
圖3是在重疊了圖1所示的三張傳熱板1的狀態(tài)下沿著圖2的A-A線剖 開(kāi)的剖視圖。如圖3所示，在傳熱板1彼此之間的空間，形成高溫的工作流 體及低溫的工作流體能夠流動(dòng)的流道。高溫的工作流體及低溫的工作流體沿 著傳熱板1彼此之間的流道向相反方向流動(dòng)的同時(shí)相互進(jìn)行熱交換(參照?qǐng)D3 的箭頭)。
由于凸部2和凹部3相隔開(kāi)，所以在其之間的空間也能夠流動(dòng)工作流體， 而且傳熱板1彼此之間的接觸面積也相對(duì)較小，所以與現(xiàn)有的釬焊板式熱交 換器相比工作流體流動(dòng)時(shí)受到的阻力小，由此本實(shí)施方式的板式熱交換器具 有低壓力下降特性。
另外，在本實(shí)施方式的板式熱交換器中，因?yàn)樵谂c工作流體直接接觸的 傳熱板1的內(nèi)側(cè)上不進(jìn)行焊接，所以能夠?qū)嶙冃螌?dǎo)致的傳熱板1的損傷降 低至最小，該熱變形由工作流體的溫度產(chǎn)生。
圖4是比較圖1所示的板式熱交換器和現(xiàn)有的釬焊板式熱交換器的壓力 下降特性的圖表。
如圖4所示，在相同的工作流體流量及溫度的條件下，對(duì)本實(shí)施方式的 板式熱交換器與現(xiàn)有的釬焊板式熱交換器進(jìn)行了差壓特性的比較實(shí)驗(yàn)的結(jié) 果，本實(shí)施方式的板式熱交換器與現(xiàn)有的釬焊板式熱交換器相比，工作流體 的流量越增加就越表現(xiàn)出低2 3倍的壓力下降特性。
圖5是本發(fā)明的另一種實(shí)施方式的板式熱交換器的傳熱板的俯視圖。
如圖5所示，傳熱板10具有隔著規(guī)定間隔規(guī)則性排列的多個(gè)凸部11和 凹部12。在本實(shí)施方式中，凸部11和凹部12具有規(guī)定大小的橢圓形狀。具 體地講，凸部11和凹部12縱向并排成一對(duì)，通過(guò)在縱向及橫向上重復(fù)形成 這種一對(duì)的凸部ll和凹部12從而完成傳熱板10的形狀。另外， 一對(duì)凸部ll 和凹部12在縱向上鋸齒狀且相互錯(cuò)開(kāi)地排列。
圖6表示在相互重疊了圖5所示的兩張傳熱板10的狀態(tài)下凸部11和凹 部12相交叉的狀態(tài)。如圖6所示，兩張傳熱板10只有在凹部12彼此相交叉 的部分(在圖6中用影線表示的部分)相互接觸。因此，在本實(shí)施方式的板式熱交換器中，傳熱板IO彼此之間的接觸面積與圖1所示實(shí)施方式中的相比 大，但與現(xiàn)有釬焊板式熱交換器中的相比小。
圖7是在重疊了圖5所示的三張傳熱板10的狀態(tài)下沿著圖6的B-B線剖 開(kāi)剖視圖。如圖7所示，在傳熱板10彼此之間的空間內(nèi)，形成高溫的工作流 體及低溫的工作流體能夠流動(dòng)的流道。高溫的工作流體及低溫的工作流體沿 著傳熱板IO彼此之間的流道向相反方向流動(dòng)的同時(shí)相互進(jìn)行熱交換(參照?qǐng)D 6的箭頭)。
也是通過(guò)下述方法制造本實(shí)施方式的板式熱交換器，g卩，在平板材料上 模壓加工多個(gè)凸部11和凹部12之后，并沒(méi)有在傳熱板IO彼此之間的內(nèi)側(cè)接 觸面(即，凹部12重疊的部分)上進(jìn)行焊接，而只有在傳熱板10的外周進(jìn) 行焊接。
另外，在本實(shí)施方式的板式熱交換器中，工作流體也能夠在凸部ll及凹 部12彼此之間隔開(kāi)的空間中流動(dòng)，且傳熱板10彼此之間的接觸面積相對(duì)小， 因此與現(xiàn)有的釬焊板式熱交換器相比工作流體流動(dòng)時(shí)受到的阻力小，由此本 實(shí)施方式的板式熱交換器具有低壓力下降特性。
另外，在本實(shí)施方式的板式熱交換器中，也因?yàn)闆](méi)有在與工作流體直接 接觸的傳熱板10的內(nèi)側(cè)上進(jìn)行焊接，所以能夠?qū)嶙冃螌?dǎo)致的傳熱板10的 損傷降低至最小，該熱變形由工作流體的溫度產(chǎn)生。
如上所述地，對(duì)本發(fā)明特定的優(yōu)選實(shí)施方式既進(jìn)行了圖示又進(jìn)行了說(shuō)明， 但是本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，在不超出技術(shù)方案中本發(fā)明宗旨的范圍 內(nèi)，只要具有本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的一般知識(shí)的人，不管任何人都能夠進(jìn)行 各種變形。
特別是，在上述實(shí)施方式中，作為凸部及凹部的形狀舉了人字形狀和橢 圓形狀的例子，但凸部及凹部的形狀不局限于此，例如，也可以是方形或圓 形等各種形狀。
權(quán)利要求
1.一種板式熱交換器，具有多張傳熱板，上述多張傳熱板以相互重疊的狀態(tài)相接合，而且在它們之間的空間內(nèi)形成有工作流體的流道，其特征在于，在每一張上述傳熱板的表面上，具有以隔著規(guī)定間隔重復(fù)的方式形成的多個(gè)凸部和凹部。
2. 如權(quán)利要求1所述的板式熱交換器，其特征在于，每一張上述傳熱板 在其外周相互接合。
3. 如權(quán)利要求1所述的板式熱交換器，其特征在于，上述凸部和上述凹 部在縱向上并排成一對(duì)凸部和凹部，而且，上述一對(duì)凸部和凹部重復(fù)形成在 縱向及橫向上。
4. 如權(quán)利要求3所述的板式熱交換器，其特征在于，成對(duì)的上述凸部和 上述凹部在縱向上以鋸齒狀相互錯(cuò)開(kāi)排列。
5. 如權(quán)利要求1所述的板式熱交換器，其特征在于，上述凸部和上述凹 部是人字形狀。
6. 如權(quán)利要求5所述的板式熱交換器，其特征在于，上述凸部和上述凹 部在一個(gè)行和與該行鄰接的另外的行，具有旋轉(zhuǎn)180。的對(duì)稱形狀。
7. 如權(quán)利要求1所述的板式熱交換器，其特征在于，上述凸部和上述凹 部是橢圓形狀。
全文摘要
本發(fā)明提供一種板式熱交換器，其具有低壓力下降特性，并能夠?qū)嶙冃螌?dǎo)致的傳熱板的損傷降低至最小，上述熱變形由工作流體的溫度產(chǎn)生。本發(fā)明的板式熱交換器以相互重疊的狀態(tài)相接合，而且在它們之間的空間內(nèi)具有多個(gè)形成了工作流體的流道的傳熱板(1)。各傳熱板(1)在其表面上具有隔著規(guī)定間隔重復(fù)形成的人字形狀(chevron)或橢圓形狀(elliptic)的多個(gè)凸部(2)和凹部(3)。通過(guò)焊接傳熱板(1)的外周而將其接合。在這種板式熱交換器中，通過(guò)減小工作流體受到的流動(dòng)阻力，使其具有低壓力下降特性，并能夠?qū)嶙冃螌?dǎo)致的傳熱板的損傷降低至最小，上述熱變形由工作流體的溫度產(chǎn)生。
文檔編號(hào)F28D9/00GK101493293SQ200810093349
公開(kāi)日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月22日
發(fā)明者南相徹, 安成國(guó), 強(qiáng)容泰, 樸重夏, 趙亨錫, 鄭琎熺 申請(qǐng)人:Ls電線有限公司