用于热交换装置的板和热交换装置制造方法及图纸

一种用于热交换装置的板和热交换装置，热交换装置用于在第一介质和第二介质之间交换热量。板具有与第一介质接触的第一热传递表面和与第二介质接触的第二热传递表面。板包括：用于第一介质的入口孔；用于第二介质的入口孔，以及用于第一介质的出口孔。第一传热表面包括形成至少一个脊的凸起，脊布置为将传热表面分成至少第一区域和第二区域，第一区域与用于第二介质的入口孔直接热接触，第二区域不与用于第二介质的入口孔直接热接触。第二区域实质上围绕第一区域，用于第一介质的入口孔布置在第一区域中，而用于第一介质的出口孔布置在第二区域中。此外，至少一个脊形成至少一个长型的传输通道，布置为将第一介质从第一区域传送到第二区域。

【技术实现步骤摘要】
用于热交换装置的板和热交换装置
本技术涉及用于热交换装置的板和用于第一介质和第二介质之间的交换热量的热交换装置。
技术介绍
上述类型的板和热交换装置用于例如通过燃料(通常是气体)的燃烧，在没有储罐的情况下“按需”加热自来水。然后将水从约20℃加热至约60℃。气体同时被自来水冷却，即自来水被气体加热。燃烧气体必须从约1500℃冷却到尽可能低的温度。由于潜在热量的释放，冷凝从燃料中提供额外的热能。燃烧气体中的水蒸气在与热交换装置的低温金属表面接触时凝结。金属表面的温度沿着热交换装置而变化，并且由每个位置处的水和气体的温度和流动特性来确定。热问题已经预先阻止了价格划算且紧凑的热交换装置(特别是燃气热水器和燃烧器)的使用。流入热交换装置的燃烧器中的气体如上所述在1500℃以上，并且温度变化非常快。这会导致热应力和热泄漏。高的金属温度导致高的水温，这反过来导致沸腾风险并因此导致热交换装置的机械损坏风险。其他风险是结水垢、结污垢(附着于金属表面的水中的沉淀物)，导致水冷却能力降低的危险，并且因此随着时间的推移存在针对较高金属温度的正反馈回路。高的金属温度还会导致金属中的高热应力，这反过来会导致形成裂纹并因此导致产品失效(泄漏)。现有技术中用于热交换装置的板和热交换装置，例如在例如US2001/0006103A1、EP1700079B1和EP2412950A1中描述和说明的那些，不能以令人满意的方式解决上述缺点和问题。另外的现有技术包括WO2015/057115A1、EP2682703A1和EP1571407A3。此外，在提交本申请时还没有公开的EP15195092.0公开了一种热交换板和热交换装置，其与本文提出的热交换板相似，但是其中的第一热介质被引导从第一入口到第一出口横过第一区域通过各自的热交换板，然后经由未布置在板本身上的外部通道传送到第二区域中同一板上的第二入口，并最后流经第二个出口出去。因此，在从第一区域到第二区域的途中，第一热介质离开导热板。使用这种外部通道，该设计提供了热交换器的端部件的有利的冷却，但另一方面比这里给出的解决方案效率更低并且更复杂。
技术实现思路
因此，本技术的目的是克服或改善现有技术的至少一个缺点和问题，或提供有用的替代方案。上述目的可以通过方案1的主题，即通过根据本技术的板，来实现。所讨论的板是用于热交换装置的板，所述热交换装置用于第一介质和第二介质之间交换热量，所述板具有第一传热表面和第二传热表面，所述第一传热表面布置成用于与所述第一介质接触，所述第二传热表面布置成用于与所述第二介质接触。所述板还包括用于所述第一介质的入口孔、用于所述第二介质的入口孔和用于所述第一介质的出口孔。所述第一传热表面包括形成至少一个脊的凸起，所述脊布置为将所述传热表面分成至少第一区域和第二区域，所述第一区域与用于所述第二介质的所述入口孔直接热接触，所述第二区域不与用于所述第二介质的所述入口孔直接热接触。所述第二区域基本上围绕所述第一区域。用于所述第一介质的所述入口孔布置在所述第一区域中，而用于所述第一介质的所述出口孔布置在所述第二区域中。此外，所述至少一个脊形成至少一个长型的传输通道，该传输通道设置为将所述第一介质从所述第一区域传送到所述第二区域。上述目的也可以通过方案16的主题，即通过根据本技术的热交换装置，来实现。该装置设置为用于第一介质和第二介质之间交换热量，并且包括多个第一板和多个的第二板。第一板和第二板是如上所限定的板，所述第二板是所述第一板的镜像复制件，可能除了弯曲的侧边缘之外，优选地，在板以交替方式一个堆叠在另一个之上时所述第一板和第二板沿相同的方向弯曲，使得这种交替堆叠的板是完全可堆叠的，并且使得相邻的镜像板的相应凹窝邻接。所述第一板和所述第二板交替堆叠以形成用于所述第一介质的第一流动通道和用于所述第二介质的第二流动通道的重复序列。每个第一流动通道由所述第一板的所述第一传热表面和所述第二板的所述第一传热表面限定，并且每个第二流动通道由所述第一板的所述第二传热表面和所述第二板的所述第二传热表面限定。所述第一板和所述第二板上用于所述第一介质的所述入口孔在它们之间限定出用于所述第一介质的入口。所述第一板和所述第二板上用于所述第一介质的所述出口孔在它们之间限定出用于所述第一介质的出口。所述第一板和所述第二板上用于所述第二介质的所述入口孔在它们之间限定出用于所述第二介质的入口。所述第一和所述第二板的所述第一传热表面上的所述凸起彼此连接，以将每个第一流动通道分成至少第一区域和第二区域以及用于所述第一介质的所述至少一个传输通道。此外，每个第一流动通道均构造为用于将所述第一介质从用于所述第一介质的所述入口经由所述第一区域、所述传输通道和所述第二区域引导至用于所述第一介质的所述出口。因此，由于如上限定的所述板和如上限定的所述热交换装置，该热交换装置包括多个这样的板，使得第一介质的流动可以通过第一流动通道提供，首先流经第一区域并随后流经基本上围绕第一区域的第二区域，并且因此实现热交换装置的板的金属表面上第二介质的最佳冷却，同时实现第一介质的最佳加热，以供使用。由于上述定义的板和如上定义的热交换装置，从整个热交换装置的产品可靠性观点来看，也可以将金属表面的温度保持在可接受的水平，从而消除关于热疲劳和热泄漏的特定风险。由于燃烧气体的温度非常高，因此燃烧气体入口区域是特别关键的区域。此外，由于本技术提供了一种独特的板，因此还提供一种独特的、成本划算且紧凑的包括这种独特的板的热交换装置，该热交换装置尤其是用于燃气热水器和燃烧器中。将燃烧器定位在包括根据本技术的热交换装置的加热装置的燃烧室中，提供了紧凑的设计和更高的能量效率，并且通过燃烧室和其中的介质(气体)(用于加热其他介质(水))的集成冷却来实现广泛的冷凝。用于第一介质的入口孔、第一区域、传输通道、第二区域和用于第一介质的出口孔可以布置为将第一介质从用于第一介质的入口孔传送到第一区域中，进一步经由传输通道流到第二区域并流经用于第一介质的出口孔流出。由此，可以在板本身内实现有效的热交换作用，而不需要外部传输通道装置。附图说明本技术的上述和附加特征及其优点将借助于参照附图的非限制性示例在下面进一步描述。在附图中：图1是根据本技术的用于热交换装置的板的第一一般实施例的第一传热表面的非常示意性的平面图，所述第一传热表面布置为用于与第一介质接触；图2是根据本技术的用于热交换装置的板的第二一般实施例的第一传热表面的非常示意性的平面图，所述第一传热表面布置为用于与第一介质接触；图3是根据本技术的用于热交换装置的板的第三一般实施例的第一传热表面的非常示意性的平面图，所述第一传热表面布置为用于与第一介质接触；图4是根据本技术的用于热交换装置的板的第四一般实施例的第一传热表面的非常示意性的平面图，所述第一传热表面布置为用于与第一介质接触；图5是根据本技术的用于热交换装置的板的第五一般实施例的第一传热表面的非常示意性的平面图，所述第一传热表面布置为用于与第一介质接触；图6是根据本技术的用于热交换装置的板的有益的第六实施例的第一传热表面的平面图，所述第一传热表面布置为用于与第一介质接触；图7是根据图6的板的第一传热表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于热交换装置的板，所述热交换装置用于在第一介质和第二介质之间交换热量，其中，所述板（1，1A）具有第一传热表面（A）和第二传热表面（B），所述第一传热表面（A）布置成用于与所述第一介质接触，所述第二传热表面（B）布置成用于与所述第二介质接触；其中，所述板（1，1A）包括用于所述第一介质的入口孔（2）；用于所述第二介质的入口孔（4），以及用于所述第一介质的出口孔（6，6’，6”）；其中，所述第一传热表面（A）包括形成至少一个脊的凸起（7），所述脊布置为将所述传热表面分成至少第一区域（A1）和第二区域（A2），所述第一区域（A1）与用于所述第二介质的所述入口孔（4）直接热接触，所述第二区域（A2）不与用于所述第二介质的所述入口孔（4）直接热接触，其特征在于，所述第二区域实质上围绕所述第一区域，其中，用于所述第一介质的所述入口孔（2）布置在所述第一区域（A1）中，用于所述第一介质的所述出口孔（6，6’，6”）布置在所述第二区域（A2）中，并且其中，所述至少一个脊形成至少一个长型的传输通道（7a，7b），所述传输通道（7a，7b）布置为将所述第一介质从所述第一区域（A1）传送到所述第二区域（A2）。...

【技术特征摘要】
2017.05.11 SE 1750583-51.一种用于热交换装置的板，所述热交换装置用于在第一介质和第二介质之间交换热量，其中，所述板（1，1A）具有第一传热表面（A）和第二传热表面（B），所述第一传热表面（A）布置成用于与所述第一介质接触，所述第二传热表面（B）布置成用于与所述第二介质接触；其中，所述板（1，1A）包括用于所述第一介质的入口孔（2）；用于所述第二介质的入口孔（4），以及用于所述第一介质的出口孔（6，6’，6”）；其中，所述第一传热表面（A）包括形成至少一个脊的凸起（7），所述脊布置为将所述传热表面分成至少第一区域（A1）和第二区域（A2），所述第一区域（A1）与用于所述第二介质的所述入口孔（4）直接热接触，所述第二区域（A2）不与用于所述第二介质的所述入口孔（4）直接热接触，其特征在于，所述第二区域实质上围绕所述第一区域，其中，用于所述第一介质的所述入口孔（2）布置在所述第一区域（A1）中，用于所述第一介质的所述出口孔（6，6’，6”）布置在所述第二区域（A2）中，并且其中，所述至少一个脊形成至少一个长型的传输通道（7a，7b），所述传输通道（7a，7b）布置为将所述第一介质从所述第一区域（A1）传送到所述第二区域（A2）。2.根据权利要求1所述的用于热交换装置的板，其特征在于，用于所述第二介质的所述入口孔（4）完全被所述第一区域（A1）包围。3.根据权利要求1或2所述的用于热交换装置的板，其特征在于，用于所述第一介质的所述入口孔（2）、所述第一区域（A1）、所述传输通道（7a，7b）、所述第二区域（A2）和用于第一介质的所述出口孔（6，6’，6”）布置为将所述第一介质从用于第一介质的所述入口孔（2）传送到所述第一区域（A1），而且经由所述传输通道（7a，7b）传送到所述第二区域（A2），然后经过用于第一介质的出口孔（6，6’，6”）而流出。4.根据权利要求3所述的用于热交换装置的板，其特征在于，所述第一区域（A1）和所述第二区域（A2）由所述脊的同一部分分开，并共享所述脊的所述同一部分，并且其中，所述第一介质流经所述第一区域（A1）和所述第二区域（A2）的总体流动方向（F1，F2）基本平行，所述第一区域（A1）和所述第二区域（A2）分别位于所述脊的所述部分的两侧上。5.根据权利要求4所述的用于热交换装置的板，其特征在于，所述传输通道（7a，7b）布置为在所述第一区域（A1）和所述第二区域（A2）之间以大致与所述平行的总体流动方向（F1，F2）相反的方向（F3）运送所述第一介质。6.根据权利要求1所述的用于热交换装置的板，其特征在于，所述传输通道（7a，7b）的长度比其宽度至少长10倍。7.根据权利要求1所述的用于热交换装置的板，其特征在于，所述第一区域（A1）处的所述传输通道（7a，7b）的入口（5；5a，5b）布置为比所述第二区域（A2）处的所述传输通道（7a，7b）的出口（3；3a，3b）更靠近用于所述第二介质的所述入口孔（4）。8.根据权利要求1所述的用于热交换装置的板，其特征在于，用于所述第二介质的所述入口孔（4）位于用于所述第一介质的所述入口孔（2）和在所述第一区域（A1）处的所述传输通道（7a，7b）的入口（5；5a，5b）之间；并且其中，所述凸起（7）构造为在用于所述第一介质的所述入口孔（2）和用于所述第二介质的所述入口孔（4）之间限定有约束部（8）。9.根据权利要求1所述的用于热交换装置的板，其特征在于，所述板（1，1A）基本上成形为平行四边形；并且其中，用于所述第二介质的所述入口孔（4）和所述传输通道（7a，7b）的入口（5；5a，5b）紧邻所述板（1，1A）的一个边缘（1a）定位，并且用于所述第一介质的所述入口孔（2）紧邻所述板（1，1A）的相对边缘（1b）定位。10.根据权利要求9所述的用于热交换装置的板，其特征在于，所述传输通道（7a，7b）入口（5；5a，5b）和用于所述第一介质的所述入口孔（2）分别紧邻所述板（1，1A）的从所述一个边缘（1a）的中心点到所述相对的边缘（1b）的中心点的延伸线定位。11.根据权利要求9或10所述的用于热交换装置的板，其特征在于，用于所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·马斯吉拉，
申请(专利权)人：阿法拉伐股份有限公司，
类型：新型
国别省市：瑞典,SE