[发明专利]热交换器的开口

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于流体间交换热量的钎焊换热器，该热交换器包括多个热交换器板，该热交换器板设置有突脊和凹槽(ridges and grooves)的挤压结构(pressed pattern)，其中，热交换器板相互堆叠，使得在所述板之间形成流动通道，所述流动通道选择性地与开口(port openings)连通。

背景技术

热交换器用于交换流体介质之间的热量，并且通常包括多个相互堆叠的板，使得在板之间形成流动通道。通常，设置开口以允许选择的流体从流动通道流入和流出。在大多数热交换器中，通过布置围绕不同高度开口的区域来设置选择性流体流，以使得围绕板的区域选择性地相互接合以允许流体流至流动通道或者使得开口与流动通道封闭。

US2005/082049公开了一种与流动通道连通实现选择性地密封开口的替代方法。在该文献中，围绕开口的区域设置在两个平面上，使相邻板的相应区域互相接触以形成密封。为了连通，连接所述区域的壁设置有允许从开口流动到流动通道的开孔(openings)。设置开孔是用于为从开口到流动通道的介质流提供所需要的转向。

WO2006/110090中揭示了一种相同类型的开口设计。然而，根据WO2006/110090，设计的主要原因是在开口中提供一种光滑的表面。

市场上有多种类型的热交换器，例如，管片式热交换器，气液式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液体形成的介质之间的热量，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(例如，海水(brine))和冷却剂之间的热量。通常，设计这样的热交换器以承受几十个巴(bars)的压力。

近些年，热交换器具有在热泵应用中使用二氧化碳作为冷却剂的一般趋势。二氧化碳成为流行的选择的原因有多个，主要是二氧化碳的高温性能系数(COP)(效能)高。

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的冷却压力。目前为止，还没有板式热交换器能够承受这样的压力。

生产板式热交换器的通用方法是把热交换器板钎焊在一起而形成热交换器。钎焊热交换器意味着在大量的多个板设置有钎焊材料，然后该板相互堆叠并且放置在温度足够高的火炉里以熔化钎焊材料。熔化钎焊材料意味着钎焊材料(部分由于毛细作用)将集中到热交换器板相互密切相邻的区域，即，相邻板的突脊和凹槽之间的接触点，并且在火炉的温度降低之后，钎焊材料将凝固，从而热交换器板将相互连接以形成紧密而强固的热交换器。

本领域的技术人员所公知的如果在承受高压，钎焊热交换器在开口附近容易破坏。这是由于内压将撕裂钎焊板，并且在开口处的撕裂力最高，因为开口表示接触点集中度小的表面。

本发明的目的在于提供一种钎焊板式热交换器的开口，该钎焊板式热交换器具有增加的强度，以承受高的内压。

发明内容

通过在热交换器板上设置开口裙部(port skirt)解决了本发明上述和其他目的，所述开口裙部至少部分地围绕所述开口，以与所述热交换器板的大致平面大致垂直的方向延伸，并且设置成相互接触而形成管道。

为了允许流体在所述开口和所述流动通道之间连通，可以在所述开口和所述流动通道之间设置开孔。

与现有技术的热交换器相比，为了增加热交换区域，只有多个堆叠的热交换器板的每隔一个(every other)的开口裙部可以设置开孔，从而在开口和流动通道之间形成选择性的连通。为了达到这个目的，设置有开孔的开口裙部还可以包括密封表面。

附图说明

以下，将参照附图描述本发明，其中

图1为根据本发明展示了开口的第一种实施方式的热交换器的部分截面透视图，以及

图2为根据本发明展示了开口的第二种实施方式的热交换器的部分截面透视图。

具体实施方式

图1中，显示了根据本发明的第一种实施方式的热交换器100。热交换器100包括多个热交换器板110，每个热交换器板110包括突脊120和凹槽130的挤压结构，突脊120和凹槽130适用于当热交换器板相互堆叠时在相邻板之间形成流动通道。此外，热交换器板包括开口140(只在图1中显示)。在开口的附近，密封表面150设置为使得每隔一个的具有大的压入深度(press depth)或者小的压入深度的密封表面与具有相对(opposite)压入深度的相邻板的密封表面相邻。这种布置形成了热交换器，其中在开口和流动通道之间获得了选择性的连通。