[发明专利]钎焊热交换器的开口

说明书

技术领域

本发明涉及钎焊热交换器(brazed heat exchanger)，该钎焊热交换器包括多个热交换器板，该多个热交换器板上设置有具有突脊和凹槽的压制结构(pressed pattern)，以形成流动通道，该流动通道使介质在相邻的热交换器板之间交换热量。所述流动通道选择性地与开口流体连通。

背景技术

热交换器用于交换流体介质之间的热量，并且通常包括多个互相堆叠的板，从而在所述多个板之间形成流动通道。通常，设置有开口以允许选择的流体从所述流动通道流进和流出，该流动通道可以通过设置在所述板上的突脊(ridge)和凹槽(groove)结构(pattern)来形成，所述板的突脊和凹槽设置为互相接触以使所述板互相保持一定距离。

市场上有多种类型的热交换器，例如，管片(tube and fin)式热交换器、气液(air-liquid)热交换器和板式热交换器。

板式热交换器通常用于交换两种流体形式的介质之间的热量，但是使用板式热交换器的新兴市场是热泵，其中，板式热交换器用于交换低温液体(如盐水(brine))和冷却剂之间的热量。通常，这种热交换器被设计以承受几十巴(bar)的压力，该压力是在使用普通冷却剂的热泵回路中所需的压力。

近年来，存在在热泵中使用二氧化碳作为冷却剂的总体趋势。多个原因使得二氧化碳成为受欢迎的选择，主要原因是二氧化碳的高温制冷系数(COP)(效能)较高，如果使用热泵生产自来水，则非常需要较高的高温制冷系数。

然而，使用二氧化碳作为冷却剂意味着热交换器必须承受高达140巴的高冷却剂压力(coolant pressure)。迄今为止，还没有板式热交换器能够承受如此高的压力。

制造板式热交换器的惯用方法是将热交换器板钎焊(braze)在一起，以形成所述热交换器。钎焊热交换器意味着在大量的板上设置钎焊材料，然后将所述板互相堆叠，并置入温度高到足以融化所述钎焊材料的熔炉中。融化钎焊材料意味着所述钎焊材料(部分由于毛细管力(capillary force))将集中在热交换器板互相之间紧挨的区域中，即，集中在相邻板的突脊和凹槽之间的接触点。并且在熔炉温度降低后，钎焊材料将凝固，并且热交换器板将互相连接以形成紧密且强固的热交换器。使用上述类型的热交换器板，通过接触点形成所述板之间的流动通道，所述接触点产生自相邻板的突脊和凹槽之间的交叉处的接触点。

本领域技术人员所公知的是，如果承受较高压力，钎焊热交换器的开口处附近容易破坏。这是由于内压能够将钎焊板撕裂，并且因为开口呈现为接触点密度(concentration)低的表面，所以开口附近的撕裂力最高。

SE 458 884公开了一种热交换器，其中，通过提供围绕开口的内圆周设置的表面来加强所述开口，其中所述表面设有高部和低部，该高部和低部与相邻板上的相对应的部分相接合，以形成强化所述开口的蜂巢结构(honeycomb structure)。该方案的确加强了开口的强度，然而，该方案也具有一些严重的缺陷：首先，从开口至所述流动通道的表面区域明显比没有蜂巢结构的的开口的表面区域小；其次，互相接触的相邻板的大多数高部区域和低部区域不会传递任何力。本发明的目的是提供一种钎焊板式热交换器的开口，该开口具有加强的强度以承受高的内压，同时保留了较大的表面区域，该表面区域的开放用于使所述流动通道和所述开口之间连通。

发明内容

根据本发明，通过包括突脊和凹槽的压痕表面解决了上述和其他问题。所述突脊和凹槽设置为使得一个热交换器板的突脊与相邻的板的凹槽接触，所述压痕表面被定位为使得该压痕表面至少部分地围绕所述开口，其中，移除了垂直于所述突脊和所述凹槽延伸的壁部中的材料。

附图说明

下文中，将参考附图对本发明进行描述，其中：

图1是根据本发明的热交换器的开口的第一种实施方式的局部剖视的透视示意图；

图2是图1中开口的局部剖视的放大透视示意图；和

图3是根据本发明的开口的第二种实施方式的局部剖视的透视示意图。

具体实施方式