用于板式热交换器的衬垫沟槽制造技术

本发明专利技术涉及一种多个板堆叠且所述板由于表面结构在相邻板之间形成流动路径的类型的热交换器。具体地，本发明专利技术涉及一种衬垫板式热交换器，其中所述板限定保持波状区段的衬垫，其中衬垫被挤压在两个相邻的热交换器板之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多个板堆叠且由于表面结构形成相邻板之间的流动路径的类型的热交换器。具体地，本专利技术涉及一种衬垫板式热交换器，其中所述板限定保持波状区段的衬垫，其中衬垫位于和/或挤压在两个相邻的热交换器板之间。
技术介绍
板式热交换器使用板在两个介质之间输送热量，典型地输送在分开的第一和第二流动路径中流动的流体。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，具体地用于家用热水的瞬时制备或用于供热电路等。流动路径每一个连接到一次流体连接机构或二次流体连接机构，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尖的顶部，相邻板的顶部之间的接触面积变小且较少有明显边界。在流体被加压的情况下，产生集中的接触力，从而导致接触点的永久变形。一个可选的设计是限定为微凹图案以使得可以设计具有界限分明的区域的接触区的表面结构，并因此界限分明且具有优化的强度和水力特性。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％且仍然保持相同的压降和热传递。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。本专利技术涉及衬垫式交换器，其中例如当定位和/或挤压在通过螺栓固定的顶板与底板之间时，堆叠的热交换器板通过外力保持在一起，并且基于在顶部分别为凹部的底部的情况下重要的是实现坚固的热交换器不是表面积而是圆周的长度的新发现。热交换器板可以限定相邻板之间限定的流动路径的入口和出口，其中所述入口和所述出口通常形成为连接流体的四个拐角开口，使得两个开口通过一个入口和一个出口将第一流体供应部连接到板的上侧并将第二供应源连接到板下侧的两个其它开口。热量输送区域接着通过表面结构从入口到出口形成在流动路径中。开口区域为开口的圆周内的区域且通常包括用于支撑的结构。此外，过渡区可以存在于从开口到热量输送区域的区域中以用于将流体分配到热量输送区域的整个范围。对于衬垫式热交换器，衬垫或垫圈通常定位成靠近热交换板的从外部包围热传递区域以密封该热传递区域的边缘，从而防止流体从板之间的流动路径泄漏。该密封将是任一个板的两侧的流动路径所必需的，因此通过在相同的位置处相对于板放置上衬垫和下衬垫将形成对热交换器板的支撑，并因此保护热交换器板不会由于介质的压力或者衬垫的预先加压而变形。此外，由于开口中的两个与板上侧形成的流动路径连通，并且另两个开口与下侧形成的流动路径连通，这表示开口区域中的两个将被与热传递区域密封开，从而意味着板的一侧与另一侧相对。因此，这些区域中的板将仅在一侧具有衬垫，因此在另一侧没有受到支撑。防止板由于例如衬垫本身在该区域中的中等压力或加压而变形的一种方法是引入基本上厚的板。然而，这接着会导致热传递降低、更重的热交换器以及使用更多的原料。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供使板的一个区段设计成包含根据热交换器的压力等级即使对于较薄板(例如为0.5毫米或者0.4mm或者0.3mm或更薄)也具有足够强度的衬垫的其它装置。这尤其对开口区域中的衬垫很重要，在所述开口区域中，衬垫从相对的板侧没有受到支撑。仅具有位于每一个第二流动通道中的衬垫。这通常被称为衬垫热交换器的薄弱剖面。这通过引入一种包括由于表面结构在相邻板之间形成流动路径的多个堆叠板的热交换器来解决，其中至少一个板包括与相邻板的第二波状区段对准的第一波状区段，并且其中衬垫定位在第一波状区段与第二波状区段之间，从而形成对相邻流动路径的支撑，其中在该区段中的板的相对侧处不存在衬垫。通过由具有平坦的第一表面区域的第一组凹部形成第一波状区段的波纹以及由在相反方向上相对于第一组凹部突出且具有平坦的第二表面区域的第二组凹部形成相邻板的第二波状区段，其中第一组凹部中的每一个凹部形成布置成抵靠相邻板的接触面的第一接触面，并且第二组凹部中的每一个凹部形成布置成抵靠相邻板的接触面的第二接触面，进而增加相邻板的接触面积并因此增加该区段的强度。波状区段的类型和特性可以根据诸如形成规则的波纹图案或者变化的波纹图案、甚至不规则的波纹图案的需要来设计。为了确保衬垫在板的可能微小变形期间可以膨胀以及为了帮助将衬垫牢固地固定在波状区段内，未压缩的衬垫高度大于从第一表面区域到第二表面区域的高度，例如至少为从第一表面区域到第二表面区域的高度的110％。在一个实施例中，衬垫的至少一个区段被定位在所述第一波状区段和第二波状区段之间，定位成将包括端口孔的板的区段与板的包括热交换区域的其余区段分开，因此将端口开口与热交换区段密封。该区段由于在板的相邻侧面处缺乏支撑衬垫而尤其薄弱(vunrable)。在一个实施例中，未变形的衬垫具有平坦的上表面和下表面，但是在定位在第一波状区段与第二波状区段之间时变形成由第一波状区段和第二波状区段限定的形状。这能够使用标准的衬垫，其中所述衬垫仅仅变形成波状区段之间的衬垫区段，并且进一步帮助保持衬垫牢固地在适当位置。衬垫接着可以穿过形成在侧凹部之间的侧面中的开口变形。在本专利技术的进一步改进的帮助将衬垫更牢固地保持在适当位置的实施例中，每一个板都包括在第一波状区段和第二波状区段中的第一组凹部和第二组凹部，其中第一波状区段的第一组凹部接触第二组凹部中的穿过衬垫中的开口的第二组凹部。如果第一波状区段的凹部接触第二波状区段的通过衬垫中的开口的凹部，则这增加了区段的稳定性且帮助牢固地固定衬垫。在本专利技术的一个优选实施例中，形成板的热传递区段中的流动路径的表面结构也由在每一个板的相对侧处突出且具有布置成抵靠相邻板的接触面的接触面的平坦表面区域的两组凹部形成。接着，衬垫仅被定位在使衬垫将选定的区段与其它区段密封的区段中。衬垫也可以定位在热交换器板的边缘处，从而将整个流动路径与外部密封。在板的所有区段的所有微观结构由凹部形成且在将衬垫定位在这些凹部的天然形成的谷部中的实施例中，这提出了特定的问题，板的相对侧没有形成不包含在朝向凹部的方向上突出的凹部的谷部，而是相反的情况，因此形成稳定性，并因此一个技术方案是偏移衬垫，使得所述衬垫在相对侧在下一个自由谷部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换器，包括多个堆叠板，所述多个堆叠板由于表面结构在相邻板之间形成流动路径，其中至少一个板包括第一波状区段，第一波状区段与相邻板的第二波状区段对准，其特征在于，衬垫定位在所述第一波状区段与所述第二波状区段之间。

【技术特征摘要】
2014.12.10 DK PA2014007161.一种热交换器，包括多个堆叠板，所述多个堆叠板由于表面结构
在相邻板之间形成流动路径，其中至少一个板包括第一波状区段，第一波
状区段与相邻板的第二波状区段对准，其特征在于，衬垫定位在所述第一
波状区段与所述第二波状区段之间。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其中，在所述衬垫区段(37)的
轨迹的长度方向上形成波纹。
3.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中，在所述衬垫区段(37)
的轨迹的横向方向上形成波纹。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的热交换器，其中，所述第一波状
区段的波纹由具有平坦的第一表面区域的第一组凹部形成，而所述相邻板
的第二波状区段的波纹由在相反方向上相对于所述第一组凹部突出且具
有平坦的第二表面区域的第二组凹部形成，并且其中所述第一组凹部中的
每一个凹部形成布置成抵靠相邻板的接触面的第一接触面，所述第二组凹
部中的每一个凹部形成布置成抵靠相邻板的接触面的第二接触面。
5.根据权利要求4所述的热交换器，其中，所述第一波状区段和所述
第二波状区段中的所有平坦区域与相邻板对准。
6.根据权利要求4或5所述的热交换器，其中，所述第一波状区段和
所述第二波状区段形成规则的波纹图案。
7.根据权利要求4或5所述的热交换器，其中，所述第一波状区段和
所述第二波状区段形成变化的波纹图案。
8.据权利要求7所述的热交换器，其中，所述第一波状区段和所述第
二波状区段形成不规则的波纹图案。
9.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器，其中，未压缩的衬
垫高度大于从第一表面区域到第二表面区域的高度。
10.根据权利要求9所述的热交换器，其中，所述未压缩的衬垫高度
是从第一表面区域到第二表面区域的所述高度的至少110％。
11.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔斯·皮尔森，简·埃里克·托尔森，
申请(专利权)人：丹佛斯有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK