[发明专利]板式热交换器

说明书

本发明公开了一种具有堆叠的板的板式热交换器，所述堆叠的板具有在板之间形成接触面的凹部。为了获得在强度与流动状态之间的良好平衡，所述凹部被布置成矩阵图案，并且在相邻行中的凹部的中心之间具有距离X1且在相邻列中的凹部的中心之间具有距离X2，其中所述凹部具有圆周长C且其中C/X1在1.03‑2.27的范围内。

技术领域

本发明涉及一种堆叠多个板且所述多个板由于表面结构形成在相邻板之间的流动路径的类型的热交换器。

具体地，本发明涉及一种板式热交换器，其中所述板在相反的方向上限定第一组凹部和第二组凹部。第一组凹部中的凹部形成第一组接触面，所述第一组接触面中的每一个被布置成抵靠相邻板的接触面，并且第二组凹部中的凹部形成第二组接触面，所述第二组接触面中的每一个被布置成抵靠相邻板的接触面。

背景技术

板式热交换器使用板在两个介质(典型地在分开的第一和第二流动路径中流动的流体)之间输送热量。与传统的热交换器相比较，流体暴露于板表面限定的大的表面积。这增加了流体之间的热能的交换。

板式热交换器通常用于热水锅炉，尤其是用于家用热水等的瞬时制备。

重要因素是热交换、流动阻力、价格、尺寸和耐用性。

流动路径每一个连接到一次流体连接部或二次流体连接部，例如用于提供加热流体或家用热水。第一和第二流动路径在板的相对侧，并且所述板带有许多不同结构，例如鱼骨形或鲱骨状皱折。例如，当堆叠的鱼骨形热交换器板被定位成使得所述热交换器板接入皱折的相交点时且由于皱折形成相对的尖端顶部，相邻板的顶部之间的接触面积变小且较少有明显边界。

由于在这些接触区没有直接的热传递，因此小接触面积是理想的。另一方面，所述接触区吸收板的力，从而抵消第一和第二流动路径中的流体的压力。

如果接触面积过小，则减小的强度必须通过增加板厚度来补偿以防止变形。通常，所述板具有0.4mm或更大的厚度。热传递通过增加板厚度基本上被减小。

微凹图案的概念使得可以设计具有界限分明区域的接触区，并且因此界限分明且优化强度和水力特性。

由于介质通过热交换器型面时出现减速变化，与传统的鱼骨形图案相比，微凹图案的剖面高度可以被通常减小30％，并且仍然保持相同的压降。减小的剖面高度造成大约两倍的硬焊点数量，因此增加强度。可选地，可以应用较薄板。

此外，介质在通过热交换器时出现的减速变化对于给定的压力损失导致更高的对流换热比。这能够设计界限分明的硬焊区域而不会降低基于微凹图案的热交换器的总性能。

椭圆形凹部的益处是增加的微凹圆周，产生更高的强度且同时减小接触面积，从而导致增加的热传递面积并因此增加总效率。

鲱骨状皱折的另外缺点是引导流体沿着Z字形路径，从而产生不受欢迎的阻力和压力下降。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种具有良好的导热性、良好的强度重量比的板式热交换器并提供一种容易制造且耐用的板式热交换器。

在第一方面中，本发明提供一种具有凹部的板式热交换器，所述凹部被布置成矩阵图案，并且在相邻行中的凹部的中心之间具有距离X1且在相邻列中的凹部的中心之间具有距离X2，其中所述凹部具有圆周长C且C/X1在1.03-2.27的范围内，例如在1.1-2.3的范围内。相应地，C/X2可以优选地还在1.1-4.32的范围内，例如在1.2-4.0的范围内。

通过主张的保护范围，本发明令人吃惊地提供了一种具有高强度且具体地对重量和成本因素具有高强度的热交换器板。