热交换板和热交换单元制造技术

具有不规则图案的一块热交换板与其他板结合构成的热交换器。该板具有主突出部分和中间突出部分。该主突出部分为四角形棱锥形状，带有一个顶部，第一和第二对侧表面。该第一和第二对侧表面在第一和第二方向上彼此相对。该主突出部分在这些方向上排成一直线，使该主突出部分的这些对表面与相邻的突出部分的相应表面相对。该中间突出部分位于相邻的主突出部分之间，并具有相对的脚部分和放在它们之间的一个头部隆起部分。该脚部分位于相邻两个主突出部分的脊线相交的最低位置上。该头部隆起部分位于比该脚部分高但比该主突出部分的顶部低的高度上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热交换板，该热交换板由金属薄板构成，并与其他板在对齐状态下结合形成一个热交换器；本专利技术特别是涉及不论流动系统如何，可使热交换流体在与其他板结合使用时，沿着该热交换板的相对的表面缓慢地平稳流动，以进行有效地热交换的热交换板，其中通常流动系统有热交换流体互相平行流动的平行流动系统，热交换体互相在相反方向流动的反向流动系统和热交换流体沿互相垂直方向流动的交叉流动系统。另外本专利技术还涉及由这种热交换板和其他板结合构成热交换单元。
技术介绍
如果需要使用在高温流体和低温流体之间进行热交换的热交换器，以提高传热系数，增强热交换的有效性，通常广泛使用的是平板式热交换器。这种平板式热交换器的结构是多块平板，即具有平板形状的传热件，以预先确定的间隔彼此平行放置，形成由各自的平板隔开的通道。高温流体和低温流体交替地在上述通道中流动，通过该各自的平板进行热交换。日本临时专利公报S53-56748号说明了这种传统的平板式热交换器的一个例子。在传统的平板式热交换器中，由弹性材料制成的密封垫片件放置在相邻的二块板之间，使它们之间的距离固定并形成流体通道。然而，在该平板之间流动的热交换流体的高压可使该密封垫片件变形，这样，就不能保证很好地隔开流体，或导致平板之间不适宜的距离变化。在这种情况下，就不能有效地进行热交换，因此，会产生问题。考虑到这些事实，传统的热交换器有一个问题，即只能在密封垫片件能承受的压力范围内使用热交换流体。近来提出了一种热交换器，其结构是将以预先确定的间隔放置的金属薄板的末端，利用焊接连接在一起，以将平板装配成一个单元，在各自的平板的相对二侧形成作为热交换流体通道的间隔。日本临时专利公报2003-194490号作为本专利技术者的专利技术的一个例子，说明了一种热交换单元，其中，薄板互相平行，彼此隔开对齐，这些平板的周边，除了一侧以外，焊接成一个统一体，该体具有一个开口，该开口由一块端板封闭。如上述专利公报所述，上述传统的热交换器，即热交换单元的结构是，每一块平板具有一定形状和布局不规则的图案，利用这种图案可使各自的热交换流体流动方向上的传热性能最优。在大多数情况下，在使用平板的热交换器中使用的热交换流体具有基于平行流动系统、反向流动系统或交叉流动系统的关系。传统的热交换平板只对平行流动系统、反向流动系统和交叉流动系统中的任何一种系统具有最优的不规则性图案。当具有只对原来使用的流动系统最优的不规则图案的平板用在不同的流动系统中时，流动条件发生的变化，会使传热性能恶化，因此导致热交换率降低并增加压力损失。因此需要使用具有对原来采用的流动系统，且只对这种流动系统为最优的不规则图案的平板。另外，在传统的平板式热交换器中，热交换流体从一个狭窄的入口进入热交换器，在平板宽大的平面上扩张延伸进行流动，然后汇聚至一个狭窄的出口。为了将液体引入该平板的每一个区域上，每一块板有三种不规则的图案，即流入的扩张区域、主要传热区域和流出冷凝区域。然而，一般重点是放在流体的导向性能上的具有不规则图案的流入扩张区域和流出冷凝区域传热性能不好。由于这些区域不能提供良好的传热性能，结果，用在热交换器中的有效区域，相对于平板的总区域较小，造成占有空间的浪费和成本提高。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而提出的，其目的是要提供一种热交换板，在该板的表面上适当地形成不规则的图案，在流动系统中使用时具有适应性，可保证相对于流体良好的传热性能由此提供良好的传热性质，以及一种热交换单元，该热交换单元将这种热交换板和其他板结合，以提供确定的传热性质。为了达到上述目的，本专利技术的第一方面的热交换板，包括具有预先确定的不规则图案的金属板件，所述板件与至少一个另一块板件结合，互相平行构成热交换器，该热交换器可在与所述金属板件的一个表面接触的一种热交换流体和与所述金属板件的另一个表面接触的另一种热交换流体之间进行热交换；所述金属板件包括在所述板件的一个表面上形成的多个主突出部分，每一个所述主突出部分具有四角形棱锥体和四角形截棱锥体中的任何一种形状，它带有顶部、第一对相对的侧表面和第二对相对的侧表面；所述第一对相对的侧表面在第一方向上彼此面对，而第二对相对的侧表面在与所述第一方向垂直的第二方向上彼此面对；所述主突出部分在第一方向和第二方向上对齐，隔开一个预先确定的距离，使得一个主突出部分的第一对相对的表面和第二对相对的表面面对相邻的突出部分的相应的相对表面；和在所述板件上相邻的两个主突出部分之间形成的多个中间突出部分，每一个所述的中间突出部分具有相对的脚部分和在所述脚部分之间的一个头部隆起部分；每一个所述脚部分位于相邻的两个主突出部分的脊线彼此相交的最低位置；而所述头部隆起部分位于比所述脚部分高且比每一个主突出部分的所述顶部低的高度上，形成一个弯曲的顶盖形状；所述中间突出部分和所述主突出部分形成所述的预先确定的不规则图案。根据本专利技术的第一方面，该热交换板由具有不规则图案的金属板件构成，该图案包含在该板件上的包括主突出部分和中间突出部分。将这种热交换板与其他的热交换板结合，使这些板在相同的侧面互相面对，而该板的主突出部分的顶部与另一块板的主突出部分的相应顶部接触，或使这些板在相同的另一侧互相相对，板的两个相邻的中间突出部分之间突出部分与另一块板的相应的凸起部分接触，在相邻的二块板之间形成一个间隙。上述间隙的尺寸与该板的不规则图案相适应。在该图案中，相同的不规则图案的一个单元在互相垂直的两个方向上重复，形成在上述两个方向上延伸的线性通道，使该通道成直角彼此交叉。更具体地说，在该方向上延伸的每一个线性通道包括在相同方向上交替地设置的扩大区域和喉部区域；另一方面，在与上述方向垂直的方向上延伸的线性通道同样包括在相同的垂直方向上交替地设置的扩大区域和喉部区域。不论热交换流体的流动系统如何，即平行流动系统，相反流动系统和交叉流动系统中的任何一种，使用这样装配的板可使热交换流体流动方向与线性通道与一致或者与其垂直，可以对热交换流体赋予大致相同的特性。结果，甚至当热交换流体以任何方式在其流动方向上以任何方式结合时，都可在低压力损失下进行平稳的传热，进行有效的热交换，从而使热交换器的设计自由度高，在一般使用中性能优越。另外，不论热交换流体的流动方向如何，热交换流体可以自由地沿着该板在上述两个方向上流动，并且可得到固定的传热性质。因此，可使热交换液体在该板的整个区域上散布，使该整个区域作为有效传热区域，这样可明显增加单位面积的传热量，达到高的性能。另外，使该板的突出部分与另一块板的相应的突出部分接触，可以明显改善装配的板的强度，因此即使在热交换液体之间有大的压力差时，也可使相邻二块板之间的距离保持固定不变，这样增强耐压性质。在本专利技术的第二方面中，所述板件的形状为带有侧边缘的长方形和正方形中的任何一种，所述主突出部分的所述脊线沿着所述缘与所述板件的所述侧边缘平行或垂直。根据本专利技术的第二方面，该板件具有主突出部分的脊线与该板件的侧边缘平行或垂直的不规则图案。放置具有这种不规则图案的板，使板的侧边缘与水平方向或垂直方向一致，可在中间突出部分和脚部分之间形成一些区域，其中每一个这种区域相对于水平或垂直方向倾斜延伸。结果，导入结合板中的热交换流体在倾斜方向流动，并重复散开和汇合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换板，包括具有预先确定的不规则图案的金属板件，所述板件与至少一个另一块板件结合，互相平行构成热交换器，该热交换器可在与所述金属板件的一个表面接触的一种热交换流体和与所述金属板件的另一个表面接触的另一种热交换流体之间进行热交换；所述金属板件包括：　在所述板件的一个表面上形成的多个主突出部分，每一个所述主突出部分具有四角形棱锥体和四角形截棱锥体中的任何一种形状，该四角形棱锥体和四角形截棱锥体带有顶部、第一对相对的侧表面和第二对相对的侧表面，所述第一对相对的侧表面在 第一方向上彼此面对，而第二对相对的侧表面在与所述第一方向垂直的第二方向上彼此面对，所述主突出部分在第一方向和第二方向上隔开一个预先确定的距离对齐，使得一个主突出部分的第一对相对的表面和第二对相对的表面面对相邻的突出部分的相应的相对表面；和　　在所述板件上相邻的两个主突出部分之间形成的多个中间突出部分，每一个所述的中间突出部分具有相对的脚部分和在所述脚部分之间的一个头部隆起部分；每一个所述脚部分位于相邻的两个主突出部分的脊线彼此相交的最低位置，而所述头部隆起部分位于比所述脚 部分高且比每一个主突出部分的所述顶部低的高度上，形成一个弯曲的顶盖形状，所述中间突出部分和所述主突出部分形成所述预先确定的不规则图案。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：松崎丰明，渡边太郎，
申请(专利权)人：株式会社聚源，
类型：发明
国别省市：JP[日本]