板式热交换器制造技术

本发明专利技术提供的板式热交换器，具有由内部流过流体的２块板构成的热交换元件，流过该热交换元件内部的流体与流过外部的流体进行热交换。该板式热交换器中，２块板１具有若干凹部８，将该凹部相互接触并固接，将周缘部密闭，形成内部流过流体的空间，同时，在两端部有开口５、６，这样构成热交换元件２，使开口部５、６相互连通地将热交换元件２重叠并结合。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及板式热交换器，特别涉及将板叠置、2种流体交替地流过板间进行热交换的板式热交换器。该板式热交换器用于制冷机的蒸发器、吸收制冷机的蒸发器、低温再生器等，至少一方的流体成为液膜在板表面流下，或成为低压蒸气。图16表示已往的板式热交换器。如图16所示，将两端部有开口部5、6的2块板1、1′叠置，在它们的内部形成空间R1，再将周缘部密闭，形成热交换元件2；使上述开口部5、6相互连通地将该热交换元件2叠合，构成热交换构造体，将该热交换构造体收容在壳体内部，便构成了板式热交换器。使流体流过热交换元件2的内外，相互进行热交换。为了增加板的强度以及为了使流动紊乱促进热交换，在热交换器元件2的内部空间R1内安装了波状、翅片状等的板42。上述的上下开口部5、6，突出地形成为可相互嵌合的筒状。该形式的热交换器中，贯穿壳体的第1流体的出入口，与上述开口部5、6连接，该第1流体如箭头所示地并列地流过各热交换元件2。第2流体从设在壳体上的第2流体出入口流过热交换元件2的外侧空间R2。该外侧空间2比内部空间R1大，所以，把随着相变化的流体作为第2流体，可对应于随着相变化的体积变化。另外，外侧空间R2的出入口比R1的出入口大，所以，可用低压蒸气对应比容积大的流体。另外，由于凹凸形状使外部空间R2比内部空间R1大，所以，即使是更低压蒸气也能对应。制造该热交换器时，先在上板1上安装紊流板42并定位，再重叠下板1′，将周缘部折回接合，制造成热交换元件2。接着，使筒状连通部7嵌合，这样把相邻的热交换元件2连接起来，组装成热交换构造体，再将它组装到壳体9中。该已往的板式热交换器中，为了构成热交换元件2，需要3个部件，部件的制造、管理比较麻烦，成本也比较高。图17是板式热交换器的分解立体图，该板式热交换器是将若干个热交换元件2叠置，并配置在壳体9内而构成的。图17所示构造的板式热交换器，增加了热交换元件2的片数，增大热交换能力，另外，外部流体侧的流体，可以采用蒸气或气液二相流体等比容积大的液体。图17中，标记3是外部流体导入流路，4是外部流体排出流路，5是构成内部流体导入流路(供给路)的开口部，6是构成内部流体排出流路(供给路)的开口部，7是筒状连通部。把图17所示构造的板式热交换器例如用于吸收式制冷机的吸收器或蒸发器时，可以使制冷机小型化。这些热交换器中，如图17所示，通常，为了将内部流体供给若干个板，用工作液体的供给管、排出管或连络管等的供给路，将热交换器的出入口与板出入口(孔口)间、或者板的孔口之间连接。从生产性方面考虑，供给路几乎都是设置在传热面上、叠层时相互相向、容易连络的构造。这时，当内部流体的流量多时，必须加粗供给路5、6，传热面上的供给路占据了传热面积，并阻碍外部流体的流动。尤其如图18所示，吸收制冷机的吸收器或蒸发器等、外部流体侧成为液膜进行热交换的装置中，当供给路大时，供给路的下部不容易被供给液体，从而不能有效地利用传热面。图18中，斜线部分表示液体流过，供给路5、6下方的没有斜线的部分a表示没有液体流过。通常，在板内部具有液分配部，该液分配部设有放射状的流路，使从孔口供给的液在板内部均匀分散。如果供给路大，则该液分配部也增大和复杂化，更加占据传热面。为了解决这一问题，考虑采用椭圆形、长圆形或矩形等形状的供给路，但是这样一来，不仅提高成本、生产性恶化，而且即使能改善供给路形状的长轴方向的流动，但短轴方向恶化，不是很好的解决方法。另外，本专利技术的目的是提供一种即使内部流量多也能以少的工序制造、不阻碍工作流体流动的、高性能板式热交换器。为了实现上述目的，本专利技术第1实施例的板式热交换器，具有内部流过流体的、由2块板构成的热交换元件，流过该热交换元件内部的流体与流过外部的流体进行热交换，其特征在于，上述2块板具有若干个凹部，使该凹部相互接触并固接，将周缘部密闭，在内部形成流体流过的空间，构成两端部具有开口部的热交换元件，使上述开口部相互连通地将该热交换元件重叠并结合。上述板式热交换器中，板的凹部是圆形或水平方向的椭圆形，该凹部的相互接触部是宽度至少为0.3mm以上的平面。上述2块板，重叠时沿周缘部全周接触，其接触部由接合而密闭。上述板两端部的开口部，至少一方的开口部由若干个构成。本专利技术第2实施例的板式热交换器，其特征在于，把具有凹凸的、两端设有开口部的板，2块一组地重叠，构成一个热交换元件；将若干个该热交换元件重叠，把形成上述热交换元件的2块板间的空间，作为第1流体的通路，把相邻热交换元件间的空间，作为与第1流体进行热交换的第2流体的通路，板作为两流体的传热面；上述板的一方，在板周缘及开口部具有与另一方板接触的接触部，将上述板2块一组地重叠，仅使周缘部接触，再施加压力使2块板的凹凸部接触时，上述周缘的接触部变形，全周缘的接触部变成为面接触形状；另外，使开口部对准地将相邻热交换元件重叠，仅使开口部周缘接触，施加压力使该热交换元件的板的凹凸部接触时，上述开口部周缘的接触部变形，全开口部周缘的接触部变成为面接触的形状。上述板式热交换器中，上述的板，可在板周缘或开口部的接触部，将板相互钎焊成一体。上述板的凹凸，可以是朝一个方向倾斜的形状。另外，上述板的凹凸，是断面为圆形的点状凹凸，构成热交换元件时，凸侧的高度比凹侧的深度大。另外，上述板的两端开口部中一方的形状，可以具有立起部，在重叠时该立起部进入另一方的开口部。本专利技术第3实施例的板式热交换器，在壳体内设有若干块中空板，该中空板由2块薄板构成，外周部密闭，具有内部空间，该板上连接着使内部流体在板内部流动的流体导入流路和排出流路，在上述壳体上，连接着使外部流体在该板的外部与壳体包围的空间内流动的流体导入流路和排出流路，其特征在于，与上述各板连接的内部流体导入流路或排出流路的至少一方，由若干流路构成。图2A至图2D是表示本专利技术中的板的形状的放大图，图2A至图2C是凹部的放大平面图，图2D是热交换元件的放大断面图。图3A和图3B是本专利技术中的热交换元件的另一构造图，图3A是平面图，图3B是断面图。图4是采用本专利技术热交换器的吸收制冷机的整体构造图。图5是表示本专利技术板式热交换器之第2实施例的整体构造图。图6A至图6D是形成本专利技术中的板的说明图，图6A表示施加荷重前，图6B表示施加荷重后，图6C是表示周缘部和开口部之一例的放大图，图6D是表示周缘部和开口部之另一例的放大图。图7是表示本专利技术第2实施例中采用的另一热交换元件的纵断面构造图。图8是表示将板重叠时板的朝向的模式图。图9是本专利技术第2实施例中采用的板的另一平面构造图。图10是吸收制冷机的冷凝器采用本专利技术第2实施例热交换器时的概略构造图。图11是吸收制冷机的再生器采用本专利技术第2实施例热交换器时的概略构造图。图12是本专利技术第3实施例中的、板的外部流体的液流说明图。图13是本专利技术第3实施例中的、表示另一板的外部流体液流的局部放大图。图14A和图14B是本专利技术板式热交换器之第3实施例的另一整体构造图，图14A是正断面图，图14B是侧断面图。图15A是表示本专利技术第3实施例中的板的正面图，图15B是表示已往板的正面图。图16是已往的板式热交换器的断面构造图。图17是已往的板式热交换器的分解立体图。图18是已往的板的外部流体的液流说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
板式热交换器，其具有内部流过流体的、由２块板构成的热交换元件，流过该热交换元件内部的流体与流过外部的流体进行热交换，其特征在于，上述２块板具有若干个凹部，使该凹部相互接触并固接，使周缘部密闭，在内部形成流体流过的空间，并构成两端部具有开口部的热交换元件，使上述开口部相互连通地将该热交换元件重叠并结合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：井上修行，松原利男，入江智芳，铃木晃好，内村知行，
申请(专利权)人：株式会社荏原制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]