[发明专利]板式换热器

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的板式换热器。这种板式换热器在EP-B-1 456 593中公开。

背景技术

在许多换热器应用中，需要实现较高或很高的设计压力，即，能允许流过板间隙的介质之一或二者的较高或很高的压力。也需要能在上文所限定类型的板式换热器中允许这种高压，该板式换热器具有例如通过焊接(braze)而永久接合(join)的换热器板。在不提供外部加强构件的情况下难以实现这种高设计压力。

焊接的板式换热器的强度至少部分地由相邻换热器板之间的接合区来限定。这种接合区的分配是重要的，以便能提供高设计压力。在现有板式换热器中，由于脊部和谷部的样式，沿着中心线的区域倾向于包括比传热区的其余部分更少的接合区。中心区因此不利地影响板式换热器的总强度和设计压力。在沿着中心线的区域中更少支承的这种问题在所谓的脊部和谷部的低θ样式中特别突出，其中脊部与中心线的倾斜角较小。

需要很高设计压力的应用的一个实例为用于在以二氧化碳作为冷却剂的冷却回路中的蒸发器和冷凝器的板式换热器。与诸如氟利昂的传统冷却剂相比，从环保观点而言，二氧化碳在此情况下是很有利的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高设计压力的板式换热器，且更精确地说，提供一种允许流经它的介质中的至少一个的很高压力的板式换热器。更具体而言，该目的是为了改进在沿着每个换热器板的中心线的区域中板式换热器的强度。

这个目的由最初限定的板式换热器来实现，其特征在于，每个连接部分包括沿着中心线从弯曲路径向外延伸的突出部，并且连接部分的突出部在中心线处形成相应的中心接合区。利用脊部的连接部分的这种突出部，能定位中心接合区使得它们形成在每个换热器板的传热区上接合区的均匀分配的一部分。支承点因此也可均匀地分配于传热区上，这确保了板式换热器的均匀强度。这是实现高设计压力的重要条件。

根据本发明的一实施例，每个连接部分具有凹侧和凸侧，且具有在凹侧与凸侧之间测量的宽度，且其中宽度在中心线处具有最大值。连接部分的宽度因此在突出部处具有其最大值。因此宽度随着距中心线的距离增加而减小。

根据本发明的另一实施例，接合区，包括中心接合区，沿着垂直于中心线延伸的多个横向线布置，其中每个中心接合区位于横向线的相应一个上。有利地，连接部分可构造成使得接合区，包括中心接合区，沿着横向线等距或大致等距地定位。换言之，在中心接合区与相邻接合区之间的距离与沿着横向线在任何两个相邻接合区之间的距离相等或大致相等。

根据本发明的另一实施例，突出部由两个相对的侧线与向前的前线界定，其中侧线大致是直的且朝向前线彼此会聚。

根据本发明的另一实施例，倾斜角α等于或大于10°且小于45°。由传热区的V形构造所形成的样式因此为所谓的低θ样式，特征为较低传热和较低流动阻力。有利地，倾斜角α小于40°，小于35°，或甚至小于30°。

根据本发明的另一实施例，每个换热器板的样式具有在传热区的相应侧上的两个分配区，每个分配区包围端孔中的两个。有利地，每个分配区可具有布置成V形构造的脊部和谷部，其带有：第一部分，其具有在中心线的一侧与中心线形成正倾斜角α的第一延伸线；第二部分，其具有在中心线的另一侧与中心线形成相应的负倾斜角α的第二延伸线，其中倾斜角α大于45°。由分配区的V形构造所形成的样式因此为所谓的高θ样式，特征为较高传热和较高流动阻力。这种高θ样式有助于改进介质的分配。

根据本发明的另一实施例，所述脊部和谷部，在换热器板的一侧上，在距主延伸平面一定距离的第一高度与距主延伸平面一定距离且在主延伸平面的相对侧上的第二高度之间延伸，且其中每个换热器板具有深度，其由第一高度与第二高度之间的距离限定，并且等于或小于1.0mm。换热器板的这种较小深度改进了板和板式换热器的强度。换热器板的较小深度允许在传热区上在脊部与谷部之间的较小距离和因此在相邻换热器板之间、在接合区之间的较小距离。因此，较小深度导致在接合区之间的较小距离和因此在传热区上大量的这种接合区。

根据本发明的另一实施例，脊部安置成彼此距一定距离且彼此平行地延伸，其中在传热区上在相邻脊部之间的距离小于4mm。相邻脊部之间的这种较小距离如上文所解释地是有利的，并且有助于在传热区处大量的接合区。有利地，此距离可为大约3mm。

根据本发明的另一实施例，每个换热器板在成型之前具有金属板厚度t，其在0.2≤t≤0.4mm的范围内。