[发明专利]热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及具有三条分开的流体回路的板式热交换器。这样的板式热交换器具有两条独立的制冷剂回路和一条液体回路。

背景技术

具有三条单独的流体回路的板式热交换器，一条回路用于液体以及两条回路用于制冷剂，其相对于具有两条流体回路的热交换器而言具有一些优点。这样的热交换器在用作蒸发器时，可具有良好平衡的具有较小冻结风险的冷却效果。它也以降低能量消耗的有效方式在局部负载条件下运行。具有更容易并且更快的安装，这会降低安装成本。此外，它使得具有更简单因而更便宜的控制系统。

三条回路的热交换器的一个通常的用途是作为蒸发器，用于使流入制冷系统中的制冷剂蒸发。这样的制冷系统通常包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。用作这种类型的系统中的蒸发器的板式热交换器通常具有焊接或铜焊在一起的热交换器板，但也可用密封垫(sealing gasket)以用于热传递板之间的密封。

EP 0765461 B显示了在板之间具有用于三种不同流体的流通路的板式热交换器。三种流体至板心部的传输以这样的方式实现，使得用于第一流体的通路在用于其余两种流体中每一种的每条通路的两侧均存在。该通路利用两种不同类型的板产生。相邻板之间在开口(该开口形成用于三种流体的入口通道及出口通道)处的良好密封通过设计围绕端口的区域而产生，从而限定了具有环形平坦高台(annular planar plateaus)的系统。

EP 1062472 B显示了具有三条流体回路的热交换器的另一示例。这个实施主要涉及在气密密封方式下的端口孔(port hole)连接。

EP 0965025 B描述了用于三种热交换流体的板式热交换器。热交换器的端口孔是成对出现的，以使得相应的热交换流体流过，并且端口孔在热传递部分的两侧以这样的方式而对称地定位，使得端口孔的中心之间引出的直线将热传递部分分成两个相似的部分。

这些热交换器将在一些实施中极佳地作用。尽管如此，在现有的热交换器中，仍然具有用于改进的空间。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于，提供在各个流回路中均具有改进的流量分配(flow distribution)的改进型热交换器。本发明的进一步的目的在于，提供具有提高的热传递系数的热交换器。

根据本发明而针对该问题的解决方案在权利要求1的特征部分中描述。权利要求2到11包括热交换器板的有利的实施例。权利要求12到21包括热交换器组件的有利的实施例。权利要求22包括有利的热交换器。

具有用于在三条回路的热交换器组件中使用的热交换器板，其中板包括具有三个端口孔的第一分配区、热交换区以及具有三个端口孔的第二分配区，其中板包括具有凸脊(ridge)与凹谷(valley)的波纹状图案(corrugated pattern)，本发明的目的这样而实现，第一分配区的中心端口孔定位在离该板的短端具有一垂直距离的位置处，使得当两个板被堆叠以在板之间形成流体通道时，在板的中心端口孔与短端之间能得到流体通路。

通过这个用于热交换器组件的板的第一实施例，就得到在用于制冷剂回路的第一分配通路中具有改进的流量分配的热交换器板。这样的优点在于，热交换器板的更大的部分，即围绕被动入口端口的区域，也可被用作有效的热传递表面。另一优点在于，改进了第一分配通路或下分配通路中的流体的流量分配，这又会改进热传递通路中的流量分配。另一优点在于，还改进了液体回路中以及进入液体出口端口中的流动。因此改进了热交换器的效率。

在这种创新的板的一个有利的发展中，第二分配区的中心端口孔定位在离该板的短端具有一垂直距离的位置处，使得当两个板被堆叠以在板之间形成流体通道时，在板的中心端口孔与短端之间能得到流体通路。这样的优点在于，热交换器板的更大部分，即绕被动出口端口的区域，也可被用作有效的热传递表面。另一优点在于，改进了来自入口端口的液体的流量分配，这又会改进热传递通路中的液体流量分配。因此进一步改进了热交换器的效率。

在该创新的板的一个有利的发展中，板的至少一个转角处设有平坦的、环形旁通段(bypass section)，其适于当两个板被堆叠以在板之间形成流体通道时，绕端口形成制冷剂旁通通路。这会改进热交换器的制冷剂通道中的流体分配。

在该创新的板的一个有利的发展中，板的转角处设有至少一个水旁通段，使得当两个板被堆叠以在板之间形成水通道时，在两个相邻的旁通段之间能得到水通路。这会改进热交换器的水通道中的流体分配。