一种用于交换至少两种介质之间的热量的钎焊板式换热器（４００），其中至少两种介质中的至少一种介质具有至少５０巴的工作压力，该热交换器包括多个热交换器板（１００；２００），该热交换器板包括突脊和凹槽的挤压结构。该突脊和凹槽适用于形成流动通道以使介质交换流动通过所述流动通道的热量。所述板（１００；２００）还包括设置为与所述流动通道流体连通的开口（１２０，１３０；２２０；３００，３１０）和围绕所述热交换器板（１００；２００）的周边延伸的裙部（１４０），相邻板（１００；２００）的裙部（１４０）设置为以重叠的方式相互接触，以获得密封所述流动通道的连接。所述开口（１２０，１３０；２２０；３００，３１０）中的至少一个设置在被裙部（１４０）围绕至少１００度的半岛（１５０）上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种热交换器，该热交换器包括多个热交换器板，所述热交换器板包括突脊和凹槽(ridges and grooves)的挤压结构(pressed pattern)，该突脊和凹槽适用于形成流动通道以使介质交换流动通过所述流动通道的热量，所述板还包括至少四个开口 (port opening)和裙部(skirt)，该开口设置为允许与所述流动通道流体连通，该裙部围绕热交换器板的周边延伸，所述裙部密封所述流动通道。
技术介绍
在热泵领域中，近来的趋势是使用二氧化碳作为制冷剂(refrigerant)，因为二氧化碳是公知的在高温应用中具有极佳的性能系数值(COP values)(即能效)。此外，与现在通常使用的制冷剂相比，二氧化碳对环境具有很小的影响。使用二氧化碳的一个问题是二氧化碳的操作压力高；其它通常使用的冷却剂 (coolants)在高达40巴的压力下操作，但是二氧化碳系统必须能够承受大约140巴的压力。这样的高压使得使用能够承受如此高压的热交换器成为必然。一种应用二氧化碳相对普通的热交换器类型是“双管”交换器，该双管交换器包括两个平行的管子，该两个管子相互连接以实现管子之间的热交换。通常，小直径的管子用于高压介质，相反，大直径的管子用于低压介质。为了增加热交换面积，多个小直径的管子相互连接于大直径的管子，甚至有设计将小直径的管子嵌入到大直径管子的管壁中。双管热交换器具有能够承受压力的极佳特性，但是相对重量，就热交换性能而言，双管热交换器效率低。在普通热泵应用中，即使用常用冷却剂的应用中，热交换器的一般类型是紧凑型钎焊交换器(Compact Brazed Exchanger，CBE)。这种类型的热交换器在成本、性能、材料的要求上和空间要求上都是高效的，但是直到现在，紧凑型钎焊交换器显示了承受高压(即超过大约50巴的压力)的低性能。紧凑型钎焊交换器通常包括多个热交换器板，该热交换器板设置有突脊和凹槽的挤压结构和开口，该开口用于流体连通流动通道，该流动通道由相邻板之间突脊和凹槽的相互作用形成。相邻板的挤压结构设置为使得一个板的突脊接触相邻板的凹槽。在钎焊操作中，接触点相互钎焊以给由相邻板的突脊和凹槽结构形成的流动通道提供足够的强度。 由突脊和凹槽之间的相互作用而形成的流动通道在侧面由设置在热交换器板周边的裙部相互作用而密封。紧凑型钎焊交换器的压力测试显示，热交换器特别易于破裂的位置是开口，或者更确切的说，是开口之间的热交换区域。对此的原因显而易见，开口附近接触点的密度低， 因为在相邻板之间开口的表面区域没有连接的接触点。尽管接触点的密度较低，用于同等压力的相同力必须通过接触点传递。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种紧凑型钎焊交换器，该紧凑型钎焊交换器能够承受足够高的压力，以允许在二氧化碳的应用中使用热交换器。根据本专利技术，上述和其它问题通过将至少一个所述开口设置在半岛(peninsula) 上而得以解决，该半岛沿着热交换器的热交换器板的大致热交换表面区域向外延伸，裙部紧密地围绕所述半岛超过至少100度。附图说明以下，将参考附图描述本专利技术，其中图1是根据本专利技术第一种实施方式的热交换器板的透视图；图2是根据本专利技术第二种实施方式的热交换器板的平面图；图3是根据本专利技术第三种实施方式的热交换器板的透视图；图4是由根据第三种实施方式的多个热交换器板制造的热交换器的透视图；以及图5是根据本专利技术第四种实施方式的热交换器板的透视图。具体实施例方式参考图1，热交换器板100包括热交换区域110，热交换器板100以本领域技术人员熟知的方式设置有突脊和凹槽的挤压结构(未显示)。相邻板的突脊和凹槽的结构适用于，当板100以本领域技术人员熟知的方式相互堆叠时，通过使一个板的突脊与相邻板的凹槽接触而提供流动通道。热交换器板100还包括至少两个低压开口 120和两个高压开口 130。开口选择性地与流动通道流体连通，该流动通道通过以下描述的方式由突脊和凹槽形成。裙部140围绕热交换区域110并设置为使得相邻板的两个裙部相互作用，以通过相邻裙部之间的重叠接合在这样的相邻板之间形成密封。从而，密封由突脊和凹槽的挤压结构形成的流动通道。如图1所示，高压开口 130布置在“半岛” 150上，该半岛150从热交换区域110向外延伸，裙部140紧密地围绕半岛150大约180度的角度α。在图2中角度α将更清楚地限定。除了图2显示有裙部140，该裙部140被设置有突脊和凹槽的板部160围绕，图2实际显示了和图1相同的实施方式。板部160的突脊和凹槽165、166分别适用于接触相邻板的板部160相应的突脊和凹槽，因此，提高了由裙部 140形成的密封的强度。图3还显示了根据本专利技术的热交换器板200的另一种实施方式。半岛210沿着与热交换器板200的长轴线平行的方向延伸，高压开口 220位于该半岛210上。请注意，裙部 140紧密地围绕高压开口 220大约180度。为了由多个热交换器板100或200制造热交换器，需要多个热交换器板相互堆叠。 不是所有的热交换器板100或200都有相同的设计，叠层(stack)中的每隔一个(every other)板是它相邻板的镜像；通过改变围绕高压开口和低压开口的区域的高度，能够确定与每个流动通道连通的开口。这种在热交换器中确定流体连通的方法对本领域技术人员是已知的，因此不再进行全面地讨论。在热交换器板以适当方式堆叠形成热交换器后，整个板组用于钎焊操作中，即，将板组放入熔炉中并加热到足够熔化钎焊材料的温度，该钎焊材料设置在板之间。在钎焊材料熔化后，将集中在板相互依靠的区域(钎焊材料的集中归因于毛细作用力)。因此，在热交换器冷却到足够使得钎焊材料凝固之后，板通过钎焊连接而连接在一起。 当板式散热器受到内部压力时，板在相反方向受力；因此，相邻板的突脊和凹槽之间的钎焊连接将受到拉伸应力。因为裙部140设置为几乎垂直于板的热交换部，在相反方向推动板的力将在裙部之间的钎焊连接中产生剪切应力。但是，因为与板之间的接触点相比，重叠的裙部的力传递区域明显较大，因此裙部能够比板之间的接触点传递更大的力。图4中，显示了包括多个热交换器板200的热交换器400。可以清楚地看到裙部 140形成围绕热交换器板周边的边缘，同时还可以清楚地看出裙部140是如何相互配合以形成围绕高压开口 130的半管状闭合部(closure)的。由裙部140围绕高压开口 130形成的半管状闭合部在开口周围提供了高的强度； 从开口表面区域传出的力将通过重叠的裙部之间的连接而传递。换句话说，高压开口 130的半岛设置提高了开口的强度，实际上，开口的大部分位于裙部140的附近；如先前的描述，相邻板的裙部140将重叠以在板之间形成密封连接。在高压开口周围，重叠的裙部将形成重叠的裙部的“半管”。重叠裙部的这种半管状排列被证明强度很高，它能够以比如热交换区域的挤压结构之间的接触点更有效的方式吸收力。本专利技术的另一个方面，不只高压开口设置在半岛上；图5中，显示了根据包含本专利技术这个特征的另一个实施方式的热交换器板。在此实施方式中，高压开口 300和低压开口 310分别设置在半岛320、330上，围绕板的裙部形成的半岛的轮廓紧密地围绕开口超过90 度。应当注意的是，在本专利技术的范围本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种钎焊板式热交换器（３００），该热交换器（３００）用于交换至少两种介质之间的热量，其中所述至少两种介质中的至少一种介质具有至少５０巴的工作压力，所述热交换器（４００）包括多个热交换器板（１００；２００），该热交换器板（１００；２００）包括突脊和凹槽的挤压结构，该突脊和凹槽适用于形成流动通道以使介质交换流动通过所述流动通道的热量，所述板（１００；２００）还包括开口（１２０，１３０；２２０；３００，３１０）和裙部（１４０），该开口（１２０，１３０；２２０；３００，３１０）设置为允许与所述流动通道流体连通，该裙部（１４０）围绕所述热交换器板的周边延伸，相邻板的裙部设置为以重叠的方式相互接触，以获得密封所述流动通道的连接，其特征在于，所述开口（１２０，１３０；２２０；３００，３１０）中的至少一个设置在被所述裙部（１４０）围绕至少１００度的半岛（１５０）上。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·安德森，
申请(专利权)人：舒瑞普国际股份公司，
类型：发明
国别省市：SE
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