[发明专利]板式热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括传热板形成的组件的板式热交换器，该传热板设有通过该板组件而形成入口通道的贯通的入口孔，在传热板之间配置有密封装置，该密封装置与传热板一起在每隔一个板的板间空隙内限定用于一种液体的第一流动通路，并在其余板的每个板间空隙内限定用于另一种液体的第二流动通路，其中所述入口通道通过第一入口通路与每个第一流动通路相连通，并且借助所述密封装置使得与每个第二流动通路的连通被密封。

背景技术

板式热交换器常常用来作为在制冷装置内循环的制冷剂蒸发用的蒸发器。通常这种制冷装置包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，所有这些部件都串联连接在一起。在这种类型的装置中作为蒸发器使用的板式热交换器的传热板经常钎接或焊接在一起。但是垫圈也可以在传热板之间作为密封装置使用。

随同上面谈到的制冷装置所发生的问题是进入板式热交换器入口通道中的制冷剂不能均匀地分配到传热板之间的板间空隙内的不同的蒸发流动通路。产生这种情况的一个原因可能是制冷剂在通过膨胀阀后，当它再进入入口通道时已经部分地蒸发，以及在沿整个入口通道通过的过程中，不能保持均匀的液体/蒸汽混合物状态，而是往往会部分地分离成液流和蒸汽流。

制冷剂在板式热交换器内的不同蒸发通路的不均匀分配使得板式热交换器的部件的使用效率降低，而且，该制冷剂可能变得不必要的过热。此外，某些通道可能被制冷剂充满并且存在某些液体在出口处出现的危险。

为了避免制冷剂在上述类型的板式热交换器内的不均匀分配的问题，在以前的瑞典专利SE 8702608-4中已经提出，在板式热交换器的入口通道与形成制冷剂的蒸发流动通路的每个板间空隙之间的每一个通道内配置节流装置。该节流装置可以是具有一个孔的圆环或垫圈，并且被配置在一对围绕该孔的相邻的传热板之间。或者该节流装置可以是具有许多孔或小孔的管子，该管子配置在板式热交换器的入口通道内。在SE8702608-4中还提出另外一个可供选择的方案，即通过折叠该传热板的边缘部分并且限定两个相邻的传热板的入口孔彼此边缘对边缘地靠紧来形成作为传热板的组成部分的节流装置。但是，允许制冷剂进入相邻板之间的流动通路的入口孔是在一个较小的面积上形成的。

配置有上述类型的节流装置的板式热交换器在其制造过程中将会产生一些困难。分离圆环或垫圈的使用在板式热交换器装配时也会产生该圆环或垫圈定位在正确的位置内的问题。管子形式的节流装置的缺点是它必须具有与包括在板式热交换器内的传热板的数量相适应的长度，还必须使它相对于通到传热板之间的流动通路的入口通路正确地定位。根据很难获得如SE 8702608-4中所提出的恰当限定通入板间空隙的入口孔的事实，也已经证明折叠传热板的入口边缘部分是不实际的。

对于所遇到的与冷却剂在板式热交换器中的不同蒸发通路分配不均匀有关问题的另一个解决办法是提供一个用来节流输入介质的恰当限定的入口通路。具有这样的节流装置的板式热交换器已在WO95/00810和WO97/15797公开。

在WO95/00810和WO97/15797公开的板式热交换器中，入口和出口通道沿板组件形成具有连续的峰和谷的壁的管道。但是，沿板组件形成的这种特殊形状的通道具有对液体流动的有害的冲击，从而迫使液体收缩和膨胀，导致紊流和回流，影响进入相邻板之间的流动通路的制冷剂混合物数量和质量，并引起压降。具体地说，由于这种情况负面地影响制冷剂沿板组件的分配，因此对于沿板组件的制冷剂入口通道是很关键的。

理论上，制冷剂沿板组件的分配应该保证在传热板之间的每个制冷剂通道内具有相同制冷剂蒸气特性的相等的质量流量。但是，实际上当液体沿着板组件流动时，由于液体的物理状态和液流动力状态的变化，达到这样的性能是十分困难的。

发明内容

本发明的目的在于消除或至少减轻上述的缺点，并且提供一种容易制造和成本低廉的板式热交换器，该板式热交换器中，传热板这样形成，即，使得待蒸发的制冷剂或其他被液体可以在该传热板之间的不同的蒸发流动通道获得改进的和均匀的分配。

根据本发明，上述目的已经由本文一开始所叙述的这种类型的板式热交换器实现，该板式热交换器的特征在于，入口通道基本上是平滑的圆柱形，它是由设置在第一液体的入口孔内的密封件构造成，并且该入口通路就设置在该密封件内。

根据本发明，可以提供一种易于制造和安装并且成本低廉的板式热交换器，在该板式热交换器中，传热板这样形成，即，使得待蒸发的制冷剂或其他被液体可以在该传热板之间的不同的蒸发流动通道获得改进的和均匀的分配。