热交换器制造技术

本公开涉及一种包括中心本体(10)的热交换器，中心本体(10)具有沿着主要方向(L)延伸穿过中心本体(10)的第一组通道(Aij)和第二组通道(Bij)，其中，在中心本体(10)中，在跨过主要方向(L)的任何截面中，第一组和第二组中的通道(Aij,Bij)在所述截面中形成方格图案，其中热交换器(1)还包括两个内过渡部分(20)，其中，在相应的内过渡部分(20)中，在沿着第一方向(T1)延伸的排(X1X,X2X,X3X,X4X,X5X,X6X,X7X,X8X)之中，沿着第二方向(T2)数的每隔一排(X2X,X4X,X6X,X8X)设有通道(X2X,X4X,X6X,X8X)，其沿着主要方向(L)相对于其它通道(X1X,X3X,X5X,X7X)沿第一方向(T1)在适当位置渐增地移位，使得通道的方格图案转换成线状图案。

heat exchanger

The present disclosure relates to a heat exchanger comprising a central body (10), which has a first set of channels (Aij) and a second set of channels (Bij) extending through the central body (10) in the main direction (L), in which, in the central body (10), in any cross section across the main direction (L), channels (Aij, B) in the first and second groups (Aij, B) Ij) forms a grid pattern in the cross section, in which the heat exchanger (1) also includes two inner transition sections (20), in which, in the corresponding inner transition section (20), there are channels (X2X, X4X, X4X, X5X, X6X, X7X, X8X) in every row along the second direction (T2) of the row (X2X, X4X, X6X, X8X) extending along the first direction (T1). X4X, X6X, X8X, along the main direction (L) relative to other channels (X1X, X3X, X5X, X7X) along the first direction (T1) gradually shift in the appropriate position, so that the channel's grid pattern into a linear pattern.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热交换器
本专利技术涉及包括集成形成的中心本体的热交换器，该中心本体具有形成穿过热交换器的第一组流体通路的部分的第一组通道，和形成穿过热交换器的第二组流体通路的部分的第二组通道，其中第一组和第二组多个通道的通道从中心本体的第一端部沿着主要方向穿过中心本体延伸至中心本体的第二端部，其中，在中心本体中，在跨过主要方向的任何截面中，第一组和第二组中的通道通过沿着第一方向(沿着图案的第一周边延伸)交替地布置成多排并且沿着第二方向(横向于第一方向、沿着图案的第二周边延伸)交替地布置成多排而在所述截面中形成方格图案。
技术介绍
在设计热交换器时，存在典型地需要考虑的多个问题。典型地希望使两股流体之间的壁的表面面积尽可能大，以便最大化相对热和相对冷的流体之间的热接触。还典型地希望最小化流阻或压力损失或者至少避免不适当的流阻或压力损失。还典型地希望保持热交换器的大小尽可能小。还典型地希望将热交换中使用的材料的重量、成本和/或数量保持在最小。有时，一个问题的解决方案对于一个或更多个其它问题也是有益的，并且有时解决方案是矛盾的且相应问题的解决方案需要平衡。US7,285,153B2公开了用于将两种气体供给到多通道整体结构中以及从该多通道整体结构向外供给的方法和设备。公开了用于两种气体的通道的布置的多种不同构造。为了能够将气体以不同的布置分配到多个通道中，还公开了不同的设置，其中热交换器设有多个具有不同孔图案的板，由此将不同的通道逐步地接合在一起，直到它们转换成单个出口或入口。US8,196,647B2也公开了用于将两种气体供给到多通道整体结构中以及从该多通道整体结构向外供给的方法和设备。为了能够将气体分配到整体物的多个通道中，公开了不同的设置，其中热交换器设有多个具有不同孔图案的板，由此将不同的通道逐步地接合在一起，直到它们转换成单个出口或入口。在WO2013/163398中公开了一种热交换管、使用此管的热交换器以及制造此管的方法。增材制造用于形成管的至少一部分。增进的热交换特征(诸如外部和内部网格结构)沿着管构建以形成具有间歇重复形状的增强的热交换区域。据说这些网格形状使管的散热表面最大化，同时减少或消除与传统管制造相关联的大的外部尺寸。DE19512351C1公开了一种系统，其中多个储热多通道块被旋转以交替地呈现于冷空气流和热空气流中，以由此在两股空气流之间传递热。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改进的热交换器。本专利技术的目的在于提供一种有可能提供有效的热传递并且将压力损失或流阻保持在最小的热交换器。这些目的由一种热交换器实现，该热交换器包括中心本体(优选为集成形成的中心本体)，其具有形成穿过热交换器的第一组流体通路的部分的第一组通道，和形成穿过热交换器的第二组流体通路的部分的第二组通道，其中通道从中心本体的第一端部沿着主要方向穿过中心本体延伸至中心本体的第二端部，其中，在中心本体中，在跨过主要方向的一个截面中、优选在任何和每个截面中，第一组和第二组中的通道通过沿着第一方向(沿着图案的第一周边延伸)交替地布置成多排并且沿着第二方向(横向于或至少基本上横向于第一方向并且沿着图案的第二周边延伸)交替地布置成多排而形成方格图案，热交换器还包括两个内过渡部分，其中一个从中心本体的第一端部延伸并且一个从中心本体的第二端部延伸，中心本体的通道从中心本体的端部以方格图案延伸，并且在相应的内过渡部分的内端部处延伸到内过渡部分中的各个中，穿过相应的内过渡部分(优选地具有相应的通道，该通道具有与或至少与沿着主要方向的主要构件大致平行的延伸)延伸至相应的内过渡部分的外端部，其中，在相应的内过渡部分中，在沿着第一方向延伸的排之中，沿着第二方向数的每隔一排设有通道，其在跨过主要方向的多个截面中沿着主要方向按顺序彼此跟随，相对于相应的内过渡部分的其它通道沿第一方向(移位方向)在适当位置渐增地移位，由此，在相应的内过渡部分的内端部处的第一组和第二组通道的方格图案在相应的内过渡部分的外端部处转换成线状图案，由此，外端部处的相应组通道中的通道在沿着第二方向延伸的排中彼此并排布置，其中第一组通道的排和第二组通道的排沿着第一方向交替地布置。通过设计具有与不同通路相关联的通道(形成方格图案)的中心本体，通道之间的壁将尽可能地具有与壁的相对侧处的不同通路相关联的通道。因此，与由通道(与不同通路相关联)之间的壁提供的可用热传递面积相比，将存在有效的热传递并且中心本体的截面可为小的。可注意的是，主要方向(其也可称为纵向方向)优选地但不需要形成直线。中心本体可为弯曲的，例如，弯曲成U形。还可注意的是，方格图案优选地但不需要在整个中心本体中具有相同的定向。中心本体可沿着主要方向扭曲，使得方格图案沿着主要方向改变定向。主要方向可限定为通道从中心本体的第一端部穿过中心本体并且至中心本体的第二端部采取的方向。通过提供内过渡部分(其中每隔一排的每个通道渐增地移位使得所述每隔一排沿移位方向移位成线状图案)，有可能将方格图案改变为线状图案，同时将压力损失或流阻保持在最小。该增加的移位可为不断增加的移位。例如，移位可设有成角度的直通道。移位可设有弯曲通道。移位可设有弯曲的通道部分，其过渡成直的部分。可注意的是，第一内过渡部分的移位方向可与第二内过渡部分的移位方向平行或者可横向于第二内过渡部分的移位方向。可注意的是，方格式不一定是指其中通道必须为方形或矩形的设计，并且不一定是指其中第一方向和第二方向为相对于彼此直线布置的直线的设计。设想了通道的其它形状。还可设想的是，在第一方向和第二方向之间具有偏斜关系和/或非直线，诸如弯曲的周边线。方格意在指两个方向上的交替布置。类似地，线状图案不限于方形通道的直线。线状图案是指一个方向上的交替布置。优选的实施例出现在从属权利要求和说明书中。如上文提及的那样，中心本体优选为集成形成的中心本体。在均匀本体中，均匀集成材料的壁区段沿第一方向和第二方向两者形成用于多个通道的壁。集成形成的中心本体具有延伸穿过本体的多个通道。例如，集成形成的中心本体可由挤压或由材料(诸如聚合物材料或金属材料)的增材堆积形成。可注意的是，中心本体可作为备选为一个以上的此类集成形成的本体的组件(沿主要方向和/或沿第一方向和第二方向中的一个或更多个)。在相应的内过渡部分中，在沿着第一方向延伸的排之中，沿着第二方向数的每隔另一排可设有通道，其在跨过主要方向的多个截面中沿着主要方向按顺序彼此跟随，沿与第一方向相对的方向在适当位置渐增地移位。由此，每隔一排的相对移位可沿着主要方向沿着短距离执行，并且仍然使压力损失或流阻最小化。内过渡部分可与中心本体集成形成。由此，消除了这些部分的不正确组装的风险及与之相关的问题。此外，由于不存在对任何夹紧系统的需要，并且由于不存在对用以允许钎焊或焊接的设计的任何调整的需要，故热交换器可以在强烈关注热传递和压力损失或流阻的最小化的情形下以紧凑的方式设计。热交换器还可包括两个外过渡部分，一个从相应的内过渡部分的任一外端部延伸，其中各个外过渡部分包括形成第一组流体通路的部分的第一组多个通道和形成第二组流体通路的部分的第二组多个通道，其中第一组和第二组中的通道从外过渡部分的面向内过渡部分的内端部延伸穿过外过渡部分并且从外过渡部分延伸出，其中在外过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热交换器(1)，包括：中心本体(10)，所述中心本体具有：第一组通道(Aij)，其形成穿过所述热交换器(1)的第一组流体通路(P1a,P1b)的部分，以及第二组通道(Bij)，其形成穿过所述热交换器(1)的第二组流体通路(P2a,P2b)的部分，所述通道(Aij,Bij)从所述中心本体(10)的第一端部(10a)沿着主要方向(L)穿过所述中心本体(10)延伸至所述中心本体(10)的第二端部(10b)，其中，在所述中心本体(10)中，在跨过所述主要方向(L)的截面中，所述第一组和第二组中的所述通道(Aij,Bij)通过沿着第一方向(T1)交替地布置成多排(X1X,X2X,X3X,X4X,X5X,X6X,X7X,X8X)并且沿着第二方向(T2)交替地布置成多排(Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7,Y8)而形成方格图案，所述第一方向(T1)沿着所述图案的第一周边(10c)延伸，所述第二方向(T2)横向于所述第一方向(T1)并且沿着所述图案的第二周边(10d)延伸，所述热交换器(1)还包括两个内过渡部分(20)，其中一个从所述中心本体(10)的所述第一端部(10a)延伸并且一个从所述中心本体(10)的所述第二端部(10b)延伸，所述中心本体(10)的所述通道(Aij,Bij)从所述中心本体(10)的端部(10a,10b)以所述方格图案延伸，并且在相应的内过渡部分(20)的内端部(20a)处延伸到所述内过渡部分(20)中的各个中，延伸穿过相应的内过渡部分(20)并且至相应的内过渡部分(20)的外端部(20b)，其中，在相应的内过渡部分(20)中，沿着所述第一方向(T1)的所述排(X1X,X2X,X3X,X4X,X5X,X6X,X7X,X8X)中的每隔一排(X2X,X4X,X6X,X8X)沿所述第一方向(T1)并相对于所述排(X1X,X2X,X3X,X4X,X5X,X6X,X7X,X8X)中的每隔另一排(X1X,X3X,X5X,X7X)渐增地移位，直到相应的内过渡部分(20)的内端部(20a)处的所述第一组和第二组通道(Aij,Bij)的所述方格图案在相应的内过渡部分(20)的外端部(20b)处转换成线状图案，由此，相应的内过渡部分(20)的各个外端部(20b)处的相应组通道(Aij,Bij)中的通道在沿着所述第二方向(T2)延伸的排中彼此并排布置，其中所述第一组通道(Aij)的排和所述第二组通道(Bij)的排沿着所述第一方向(T1)交替地布置。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.31 EP 16163349.01.一种热交换器(1)，包括：中心本体(10)，所述中心本体具有：第一组通道(Aij)，其形成穿过所述热交换器(1)的第一组流体通路(P1a,P1b)的部分，以及第二组通道(Bij)，其形成穿过所述热交换器(1)的第二组流体通路(P2a,P2b)的部分，所述通道(Aij,Bij)从所述中心本体(10)的第一端部(10a)沿着主要方向(L)穿过所述中心本体(10)延伸至所述中心本体(10)的第二端部(10b)，其中，在所述中心本体(10)中，在跨过所述主要方向(L)的截面中，所述第一组和第二组中的所述通道(Aij,Bij)通过沿着第一方向(T1)交替地布置成多排(X1X,X2X,X3X,X4X,X5X,X6X,X7X,X8X)并且沿着第二方向(T2)交替地布置成多排(Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7,Y8)而形成方格图案，所述第一方向(T1)沿着所述图案的第一周边(10c)延伸，所述第二方向(T2)横向于所述第一方向(T1)并且沿着所述图案的第二周边(10d)延伸，所述热交换器(1)还包括两个内过渡部分(20)，其中一个从所述中心本体(10)的所述第一端部(10a)延伸并且一个从所述中心本体(10)的所述第二端部(10b)延伸，所述中心本体(10)的所述通道(Aij,Bij)从所述中心本体(10)的端部(10a,10b)以所述方格图案延伸，并且在相应的内过渡部分(20)的内端部(20a)处延伸到所述内过渡部分(20)中的各个中，延伸穿过相应的内过渡部分(20)并且至相应的内过渡部分(20)的外端部(20b)，其中，在相应的内过渡部分(20)中，沿着所述第一方向(T1)的所述排(X1X,X2X,X3X,X4X,X5X,X6X,X7X,X8X)中的每隔一排(X2X,X4X,X6X,X8X)沿所述第一方向(T1)并相对于所述排(X1X,X2X,X3X,X4X,X5X,X6X,X7X,X8X)中的每隔另一排(X1X,X3X,X5X,X7X)渐增地移位，直到相应的内过渡部分(20)的内端部(20a)处的所述第一组和第二组通道(Aij,Bij)的所述方格图案在相应的内过渡部分(20)的外端部(20b)处转换成线状图案，由此，相应的内过渡部分(20)的各个外端部(20b)处的相应组通道(Aij,Bij)中的通道在沿着所述第二方向(T2)延伸的排中彼此并排布置，其中所述第一组通道(Aij)的排和所述第二组通道(Bij)的排沿着所述第一方向(T1)交替地布置。2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，在相应的内过渡部分(20)中，在沿着所述第一方向(T1)延伸的所述排(X1X,X2X,X3X,X4X,X5X,X6X,X7X,X8X)之中，沿着所述第二方向(T2)数的每隔另一排(X1X,X3X,X5X,X7X)设有通道(X1X,X3X,X5X,X7X)，其在跨过所述主要方向(L)的多个截面中沿着所述主要方向(L)按顺序彼此跟随，沿与所述第一方向(T1)相对的方向(T1')在适当位置渐增地移位。3.根据权利要求1或权利要求2所述的热交换器，其特征在于，所述内过渡部分(20)与所述中心本体(10)集成形成。4.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的热交换器，其特征在于，所述热交换器还包括两个外过渡部分(30)，一个从相应的内过渡部分(20)的任一外端部(20b)延伸，其中各个外过渡部分(30)包括形成所述第一组流体通路(P1)的部分的第一组通道(Aij)和形成所述第二组流体通路(P2)的部分的第二组通道(Bij)，其中所述第一组和第二组中的所述通道(Aij,Bij)从所述外过渡部分(30)的面向所述内过渡部分(20)的内端部(30a)延伸穿过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：K华特，K波特尔森，F斯特伦墨，
申请(专利权)人：阿法拉伐股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE