[发明专利]热交换器、热交换器板以及制造热交换器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及热交换器，所述热交换器包括多对热交换器板的叠堆，所述热交换器板由具有三维结构图案的金属板形成，在所述多对热交换器板内限定第一流路，并且在所述多对热交换器板之间限定第二流路，每个板具有至少一个贯通开口。

此外，本发明涉及热交换器板，所述热交换器板由具有三维结构图案的金属板形成。

本发明还涉及制造热交换器的方法，所述热交换器形成热交换器板的叠堆，所述热交换器板由具有三维结构图案的金属板形成。

背景技术

从US 2007/0261829 A1已知上述类型的热交换器。该热交换器的热交换器板具有三维结构图案，包括凸起部和中空部。凸起部和中空部被设置在相邻热交换器板的相应中空部和凸起部上，以形成热交换器的主侧和次侧上的流路。

能改变热交换器板的图案的具体形状。作为替代，可使用包括箭尾形图案类型的热交换器板。

热交换器用于将热量从主侧上的流体（即流经第一流路的流体）传递到次侧上的流体（即，流经第二流路的流体）上。在许多情况下，这些流体中的至少一种具有升高的压力。两个相邻板之间的连接必须足够牢固以耐受该压力。在存在足够凸起部和中空部的区域中这通常不存在问题。但是在板的一些区域中，有必要设置附加连接。

本发明蕴含的任务在于实现相邻热交换器板之间的稳固连接。

发明内容

该任务被这样解决：在所述板中设置有至少一个辅助开口，所述辅助开口具有形成为凸缘的升高边缘，所述凸缘被插入到相邻板的相应辅助开口中。

这些凸缘与板一体形成。通过在辅助开口的区域中将金属板冲压成凸缘，而可容易地形成这些凸缘。这种冲压可与形成三维结构图案同时地进行。术语“金属板”涵盖具有良好导热性并且可在压机或冲模中形成的全部材料。还可将塑性材料用作金属板。

在优选的实施方式中，一个板的辅助开口的凸缘被连接到相邻板的辅助开口的凸缘。通过焊接或钎焊可实现这种连接。当凸缘以这种方式连接时，两个相邻板不仅被紧固而防止剪切力，还防止由升高的压力施加的力。这种压力通常趋于增加两个相邻板之间的距离。由于凸缘可承受张力，因此可能确保该距离不会增加。

优选地，多个辅助开口的凸缘形成筒体，并且稳定元件被插入所述筒体中。由此，可能的是连接热交换器板叠堆的多个板或甚至全部板。稳定元件防止两个相邻板之间的压力作用会径向挤压所述凸缘，所述径向挤压会导致两个相邻板之间的连接变弱。

优选地，至少最外面凸缘被连接到所述稳定元件。然而，全部凸缘也可被连接到所述稳定元件。该稳定元件可承受更大的张力，使得板叠堆可承受其内部的较高压力。

优选地，至少一个辅助开口定位在所述贯通开口附近。在所述贯通开口附近，通常在两个相邻板之间不存在足够的连接。辅助开口的凸缘用作两个相邻或邻近板之间的连接。

优选地，所述凸缘和所述板之间的过渡区域是倒圆的，并且板的凸缘越过所述过渡区域接触相邻板的凸缘。这意味着，在其中凸缘已经具有筒体形状的部位完成两个相邻凸缘之间的连接。这使得连接简单。在接触区域或重叠区域中，两个凸缘彼此平行，使得可实现可靠连接。在接触区域中，两个凸缘可彼此平行。

优选地，设置有端板，所述端板具有凸起部，所述凸起部适于接收与所述端板相邻的至少热交换器板的凸缘。在具有热交换器板叠堆的系统中，所述热交换器板具有形成为凸缘的升高边缘，在底板（这里无相邻板）处会存在问题。一种解决方案是向所述端板提供凸起部，所述凸起部适于接收相邻于所述端板的至少热交换器板的凸缘。在该情况下，相邻于所述端板的热交换器板可具有与热交换器的全部其他热交换器板相同的形状。优选地，凸起部适于接收不仅相邻于所述端板的热交换器板的凸缘，而且还接收从所述端板计数的至少第二热交换器板的凸缘。

优选地，所述凸起部具有深度，所述深度大于所述凸缘的与相邻于所述端板的所述热交换器板垂直的高度。在该情况下，所述凸缘可保持其直立状态，即，该凸缘不必要变形。在任何情况下，一个或多个凸缘可被连接到凸起部的壁。

在替代实施方式中，邻近于所述端板的所述热交换器板的凸缘至少在其末端处变形以平行于所述端板。这些凸缘变形至少两次，包括几乎垂直于所述热交换器板的平面的第一部分并且还包括平行于所述端板的平面的第二部分。

在该情况下，优选的是，相邻于所述端板形状的至少两个热交换器板的凸缘至少在其末端处在所述端板的内表面上形成成层结构。该成层结构可容易地连接到所述端板。

通过上述类型的热交换器板来解决任务，在于设置有辅助开口，所述辅助开口具有升高边缘，所述升高边缘形成直立凸缘。