用于热交换布置结构的板以及热交换布置结构制造技术

本实用新型专利技术涉及用于热交换布置结构的板，其具有第一热传递表面，该第一热传递表面具有突出部，该突出部形成连续的且闭合的脊部。该脊部将所述表面分为闭合的内部区域和外部区域。内部区域封闭用于第一介质的第一入口孔口和第一出口孔口。外部区域具有用于第一介质的第二入口孔口和第二出口孔口。热交换布置结构包括上述类型的第一和第二板的叠堆。板的第一热传递表面上的突出部彼此连接，以将第一通道分为用于第一介质的第一和第二流动路径。每个第一流动路径被构造成将第一介质从第一入口引导到内部区域内的第一出口，每个第二流动路径被构造成将第一介质从第二入口引导到外部区域内的第二出口，所述入口和出口限定在所述入口和出口孔口之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于热交换布置结构的板以及热交换布置结构
本技术涉及用于热交换布置结构的板以及用于第一和第二介质之间进行热交换的热交换布置结构。
技术介绍
上述类型的板和热交换布置结构用来例如在没有存储罐的情况下通过燃料燃烧(通常是气体)“按需”加热自来水。然后，水从大约20℃加热到大约60℃。同时气体被自来水冷却，也就是自来水被气体加热。燃烧气体必须从大约1500℃冷却到尽可能低的温度。由于潜热的释放，而使得冷凝从燃料提供额外的热能。来自燃烧气体的水蒸汽在与热交换布置结构的低温金属表面接触时冷凝。金属表面的温度沿着热交换布置结构是变化的，并且其在每个位置处由水和气体的温度和流动特性确定。此前，尤其在气体燃烧热水加热器和燃烧器中利用节省成本且紧凑的热交换布置结构来防止热问题。如上所述，流入到热交换布置结构中的来自燃烧器的气体超过1500℃，温度的变化是极为快速的。这可能导致热应力和泄漏。高的金属温度导致高的水温，继而导致沸腾的风险，并由此导致热交换布置结构的机械损坏的风险。其它的风险是缩放、污染(来自水的沉淀物附着到金属表面)，导致水冷却能力下降的危险，由此随着时间流逝存在朝向较高金属温度的正反馈循环。高的金属温度还导致金属中的高热应力，继而可能导致形成裂纹，从而导致产品的故障(泄漏)。现有技术的用于热交换布置结构的板和热交换布置结构，例如US2001/0006103A1、EP1700079B1和EP2412950A1中描述和图示的，不能够以令人满意的方式解决上述缺陷和问题。国际专利申请公开WO2015/057115A1中公开了另一种现有技术的用于热交换器的板和热交换器。WO2015/057115A1中公开的板用于第一和第二介质之间的热交换，其中该板具有被布置成在使用中与第一介质接触的第一热传递表面和被布置成在使用中与第二介质接触的第二热传递表面。该板构造有用于第一介质的第一入口孔口、用于第二介质的入口孔口、以及用于第一介质的第一出口孔口。
技术实现思路
因此，本技术的目的在于克服或改善现有技术的缺陷和问题中的至少一个，或者提供可用的替代形式。上述目的可以通过权利要求1的主题来实现，也就是借助于根据本技术的板来实现。所述板具有被布置成在使用中与所述第一介质接触的第一热传递表面和被布置成在使用中与所述第二介质接触的第二热传递表面。所述板构造有用于所述第一介质的第一入口孔口和用于所述第二介质的入口孔口、以及用于所述第一介质的第一出口孔口。另外，所述板至少包括用于所述第一介质的第二入口孔口并且至少包括用于所述第一介质的第二出口孔口。板的第一热传递表面构造有至少一个突出部，该突出部形成连续的且闭合的脊部，该脊部被布置成将所述热传递表面至少分为闭合的内部区域和外部区域，该内部区域完全封闭用于第一介质的第一入口孔口、用于第一介质的第一出口孔口以及用于第二介质的入口孔口。用于所述第一介质的第二入口孔口和用于所述第一介质的第二出口孔口位于所述外部区域中。上述目的还可以通过权利要求11的主题来实现，也就是借助于根据本技术的热交换布置结构来实现。该布置结构包括如上限定的多个第一板和多个第二板。第二板是第一板的镜像复制，所述第一和所述第二板交替地叠堆以形成重复序列的用于第一介质的第一通道和用于第二介质的第二通道。每个第一通道由所述第一板的第一热传递表面和所述第二板的第一热传递表面限定，每个第二通道由所述第一板的第二热传递表面和所述第二板的第二热传递表面限定。所述第一板和第二板上的用于所述第一介质的第一入口孔口和用于所述第一介质的第二入口孔口之间分别限定处用于所述第一介质的第一入口和用于所述第一介质的第二入口。所述第一板和第二板上的用于所述第一介质的第一出口孔口和用于所述第一介质的第二出口孔口之间分别限定了用于所述第一介质的第一出口和用于所述第一介质的第二出口。所述第一板和第二板上的用于所述第二介质的入口孔口之间限定了用于所述第二介质的入口。所述第一板和第二板的第一热传递表面上的突出部彼此连接，以将每个第一通道至少分为用于所述第一介质的第一流动路径和用于所述第一介质的第二流动路径。每个第一流动路径被构造成在使用时将所述第一介质流从所述第一入口引导到所述内部区域内的第一出口，每个第二流动路径被构造成在使用时将所述第一介质流从所述第二入口引导到所述外部区域中的第二出口。因此，由于如上限定的板以及如上限定的包括多个这种板的热交换布置结构，使得第一介质流能够两次进给通过其第一通道，以最佳地冷却第二介质，因此最佳地冷却热交换布置结构的板的金属表面，同时获得使用的第一介质的最佳加热。由于如上限定的板以及如上限定的包括多个这种板的热交换布置结构，从产品可靠性的观点来看，还能够在整个热交换布置结构上将金属表面的温度保持在可接受的水平，由此消除有关热疲劳和泄露的特定风险。燃烧气体入口区域是尤其重要的区域，原因在于燃烧气体的非常高的温度。此外，由于本技术，独特的板以及由此独特的、节省成本和紧凑的包括这种独特板的热交换布置结构尤其用于气体燃烧的热水加热器和燃烧器。将燃烧器定位在包括根据本技术的热交换布置结构的加热装置的燃烧室中提供了紧凑的设计和较高的能量效率，通过燃烧室的冷却与其中的介质(气体)的冷却的结合实现了广泛的冷凝，这用来加热其它介质(水)。通过提供外部流动过渡构件，第一介质两次进给通过其第一通道根据本技术是以简单且节省成本的方式实现的。在有利实施例中，该外部流动过渡构件可以被构造为例如背板，该背板具有例如流动过渡通道，以将第一介质从第一出口输送或进给到其第二入口。如果需要或期望通过进一步将第一介质进给通过其第一通道来进一步冷却第二介质，那么根据本技术，这可以通过将板的第一热传递表面构造有至少两个突出部来实现，该突出部形成连续的且闭合的脊部。突出部布置成将所述第一热传递表面分为闭合的内部区域和外部区域，如上所限定的，由此所述内部区域完全封闭用于第一介质的第一入口孔口、用于第一介质的第一出口孔口和用于第二介质的入口孔口，所述外部区域完全封闭用于第一介质的第二入口孔口和用于第一介质的第二出口孔口，但是还分为处于所述内部和外部区域之间的至少一个闭合的中间区域，由此所述中间区域完全封闭用于第一介质的另外的入口孔口和用于第一介质的另外的出口孔口。通过将上述后一种构造的多个第一和第二板组装成热交换布置结构，所述板的第一热传递表面上的突出部彼此连接，以将每个第一通道分为第一和第二流动路径以及处于第一和第二流动路径之间的用于第一介质的至少一个中间流动路径。第一热传递表面面向彼此的相应两个板之间的每个中间流动路径被构造成在使用时将所述第一介质的流从另外的入口引导到所述至少一个中间区域内的另外的出口。另外的入口和出口均分别限定在第一板和第二板上的用于第一介质的另外的入口孔口和出口孔口之间。附图说明以下，将参考附图，借助于非限制性例子，进一步描述本技术的上述和另外的特征及其优点。在附图中，图1为根据本技术的用于热交换布置结构的板的一般性第一实施例的第一热传递表面的示意性平面图，所述第一热传递表面被布置成在使用中与第一介质接触；图2为根据本技术的用于热交换布置结构的板的一般性第二实施例的第一热传递表面的示意性平面图，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于热交换布置结构的板，所述板用于第一介质和第二介质之间的热交换，其特征在于：‑所述板具有被布置成在使用中与所述第一介质接触的第一热传递表面和被布置成在使用中与所述第二介质接触的第二热传递表面；‑所述板构造有用于所述第一介质的第一入口孔口和用于所述第二介质的入口孔口、以及用于所述第一介质的第一出口孔口；‑所述板至少包括用于所述第一介质的第二入口孔口并且至少包括用于所述第一介质的第二出口孔口；‑所述第一热传递表面构造有至少一个突出部，所述至少一个突出部形成连续的且闭合的脊部，所述脊部被布置成将所述热传递表面至少分为闭合的内部区域和外部区域；‑所述内部区域完全封闭用于所述第一介质的第一入口孔口、用于所述第一介质的第一出口孔口以及用于所述第二介质的入口孔口；并且‑用于所述第一介质的第二入口孔口和用于所述第一介质的第二出口孔口位于所述外部区域中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.18 EP 15195092.01.一种用于热交换布置结构的板，所述板用于第一介质和第二介质之间的热交换，其特征在于：-所述板具有被布置成在使用中与所述第一介质接触的第一热传递表面和被布置成在使用中与所述第二介质接触的第二热传递表面；-所述板构造有用于所述第一介质的第一入口孔口和用于所述第二介质的入口孔口、以及用于所述第一介质的第一出口孔口；-所述板至少包括用于所述第一介质的第二入口孔口并且至少包括用于所述第一介质的第二出口孔口；-所述第一热传递表面构造有至少一个突出部，所述至少一个突出部形成连续的且闭合的脊部，所述脊部被布置成将所述热传递表面至少分为闭合的内部区域和外部区域；-所述内部区域完全封闭用于所述第一介质的第一入口孔口、用于所述第一介质的第一出口孔口以及用于所述第二介质的入口孔口；并且-用于所述第一介质的第二入口孔口和用于所述第一介质的第二出口孔口位于所述外部区域中。2.根据权利要求1所述的用于热交换布置结构的板，其特征在于：-用于所述第二介质的入口孔口位于用于所述第一介质的第一入口孔口和用于所述第一介质的第一出口孔口之间；并且-所述突出部被构造成在用于所述第一介质的第一入口孔口和用于所述第二介质的入口孔口之间限定出限制部。3.根据权利要求1所述的用于热交换布置结构的板，其特征在于：-所述板成形为大致平行四边形；并且其中用于所述第二介质的入口孔口以及用于所述第一介质的第一出口孔口和用于所述第一介质的第二出口孔口定位成靠近所述板的一个边缘，用于所述第一介质的第一入口孔口和用于所述第一介质的第二入口孔口定位成靠近所述板的相对边缘。4.根据权利要求3所述的用于热交换布置结构的板，其特征在于：-用于所述第一介质的第一出口孔口和用于所述第一介质的第一入口孔口分别定位成靠近所述板的所述一个边缘和所述相对边缘的中心部分。5.根据权利要求3或4所述的用于热交换布置结构的板，其特征在于：-用于所述第一介质的第二出口孔口和用于所述第一介质的第二入口孔口定位成彼此大致沿斜向相对，分别靠近所述板的所述一个边缘和所述相对边缘。6.根据权利要求1至4中任一项所述的用于热交换布置结构的板，其特征在于：-所述板的第一热传递表面上的内部区域和外部区域构造有断开的纵向突出部，以用于控制所述第一介质的流动。7.根据权利要求1或2所述的用于热交换布置结构的板，其特征在于：-所述板的第一热传递表面构造有至少两个突出部，以形成连续的且闭合的脊部，所述脊部被布置成将所述第一热传递表面分为闭合的所述内部区域、所述外部区域以及处于所述内部区域和所述外部区域之间的至少一个闭合的中间区域；并且-所述内部区域完全封闭用于所述第一介质的第一入口孔口、用于所述第一介质的第一出口孔口以及用于所述第二介质的入口孔口，所述外部区域完全封闭用于所述第一介质的第二入口孔口和用于所述第一介质的第二出口孔口，所述至少一个中间区域完全封闭用于所述第一介质的另外的入口孔口和用于所述第一介质的另外的出口孔口。8.根据权利要求1至4中任一项所述的用于热交换布置结构的板，其特征在于：-所述板构造有用于所述第二介质的出口孔口。9.根据权利要求1至4中任一项所述的用于热交换布置结构的板，其特征在于：-用于所述第二介质的入口孔口的周边相对于所述板的第一热传递表面以大于75度的角度翻折。10.根据权利要求9所述的用于热交换布置结构的板，其特征在于：-翻折部的长度小于凹窝部形成的升高部的高度的两倍。11.一种热交换布置结构，所述热交换布置结构用于第一介质和第二介质之间的热交换，其特征在于：-所述热交换布置结构包括多个第一板和多个第二板，所述第一板是根据前述权利要求中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·马斯格劳，
申请(专利权)人：艾雷克股份公司，
类型：新型
国别省市：瑞典,SE