[发明专利]双板热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有双板类型的板式热交换器。更具体地，本发明涉及双板热交换器，其中泄漏可以比类似现有技术的双板热交换器更容易地进行检测，并且其中获得了热交换流体之间的改进的热接触。而且，本发明的板式热交换器适于利用高速生产技术进行生产，例如与挤压相比不施加其它生产步骤。

背景技术

板式热交换器在两种或多种流体之间进行热交换。在大多数板式热交换器中，多个堆叠的板组件将流体隔开，每个板组件具有热传递部分和围绕边缘部分。在一些情形中，必须特别小心地操作以免一种热交换流体泄漏到另一热交换流体的流径中。例如，在这样的热交换器中情况就是如此，即用于利用非饮料流体加热或冷却饮料流体的热交换器，用于处理关键流体的热交换器以及其中两种流体的混合将导致不期望的化学反应的热交换器。在这些情形中，通常使用双壁类型的热交换器。在双壁热交换器中，分隔热交换流体的板组件的每一个包括两个结合在一起的板。对于铜焊的热交换器，一些区域的铜焊必须避免。

为了能够检测一个板的泄漏，各个板通常以这样的方式结合在一起，即泄漏流体允许在板之间向着板组件的边缘部分流到例如它可以被检测到的位置。泄漏的快速检测要求板间安置有足够间隔以允许泄漏流体容易地流向检测位置。另一方面，为了提供热交换流体之间的足够有效的热交换，期望将板安置得尽可能靠近。相应地，之前已经进行了各种尝试以设计出将这两个要求都考虑进去的双壁热交换器。

US 5,291,945公开双壁热交换器的一个例子，包括限定板组件之间的流动空间的多个板组件。每个板组件包括两个嵌套的板，该两个嵌套的板大致被挤压为相同形状并且彼此紧靠，但仍允许在板之间进行的热交换流体泄漏通过板之一的孔到达板组件的边缘部分。这种热交换器的缺点在于，从泄漏发生直到泄漏流体在边缘部分被检出所耗费的时间相对较长，因为板彼此紧靠着。

US 6,662,862公开热交换器的另一个例子，其中，相邻板形成双壁板单元。形成在一个板中的脊和谷安置为适于并几乎接触另一板的相应的脊和山谷，除了在适于安置为与相邻的双壁板单元接触的某些点处。在这些点上，双壁板单元的板安置为在它们之间具有一定距离以为了避免在双壁板单元的板之间不想要的铜焊材料，因为这将引入阻塞板之间形成的流径的危险，从而防止可能的泄漏被检出。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种双壁热交换器，其中可能的泄漏可以比相似的现有技术的热交换器更快速地被检出。

本发明的另一目的是提供一种双壁热交换器，其中热交换流体之间的热传递，特别地以效率/每千克进行衡量，与相似的现有技术热交换器相比得以改善。

本发明的又另一目的是提供一种双壁热交换器，其中在操作过程中热交换流体的压力损失与相似的现有技术热交换器相比减少了。

本发明的又再一目的是提供一种双壁热交换器，其与相似的现有技术的热交换器相比能够更成本有效以及更加有效率地进行生产。

本发明的又还一目的是提供一种双壁热交换器，其可以生产为具有比相似的现有技术热交换器更薄的材料，同时维持甚至提高热交换器强度。

根据本发明的第一方面，上面的以及其它的目的通过提供一种板式热交换器而实现，该板式热交换器包括形成用于至少两种热交换流体的流径的一堆板组件，每个板组件是包括第一板和第二板的双壁结构的，第一和第二板的每一个包括边缘部分和中心热交换部分，其中：

第一板的中心热交换部分设置有第一表面图案，其具有限定距离第一板的板平面第一距离的多个第一凸出区域和限定距离所述板平面第二距离的多个第二凸出区域，所述第二距离小于所述第一距离，以及

第一板和第二板结合为以使得组合起来的凸出区域形成安置在第一板和第二板之间的流径，该流径流体连接到板的边缘部分。

板组件是双壁结构的，也就是每个板组件包括两个结合在一起的板，如上所述，相应地，本发明的板式热交换器适于用在避免热交换流体之间的交叉污染很重要的场合。

每一板包括边缘部分和中心热交换部分。边缘部分安置为大致圆周围绕中心热交换部分。热交换流体之间的热传递经由板的中心热交换部分进行。