[发明专利]板式换热器和制造板式换热器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有传热板的叠层的板式换热器。本发明还涉及制造板式换热器的方法。

背景技术

具有传热板的叠层的板式换热器被用于在两种或更多种流体之间换热。板形成适合于被流体流动通过的板间隙。在叠层中的板可焊接在一起。流体可为例如气体、液体、包含固体物质的液体等。

在某些类型的板式换热器中，板具有形成延伸通过叠层的通道的孔道。在两种流体之间换热的情况下，各通道与每隔一个板间隙连通。第一流体从第一通道、通过每个交替板间隙、在板的换热表面之上、流动到在叠层的相对侧面处的第二通道。第二流体从第三通道、通过每个其它交替板间隙、在板的相对侧面上的换热表面之上、流动到在叠层的相对侧面处的第四通道。

在其它类型的板式换热器中，相比于依靠孔道和通道，流体可以以不同方式通向板间隙。流体可例如依靠适合的布置从传热板的边缘通向到板间隙内。

传热板的主传热部具有褶皱(corrugation)样式。这些褶皱可具有许多不同形式，但是大体包括升高部和降低部。褶皱样式具有在两个平面(第一外部平面和第二外部平面)之间延伸的深度，该两个平面两者平行于在板的总体方向上延伸的平面。板通常由板状金属制造，该板状金属可以以一个或多个压制操作而具有褶皱样式。

WO93/15369公开焊接的板式换热器，其中，传热板在外围边缘部分中沿着内部线条并且沿着外部线条焊接在一起。在板的边缘部分中的脊和槽彼此邻靠，并且专门用于将板焊接在一起。因此，垂直于板的总体平面的焊接接头沿着内部和外部线条布设，并且在脊和槽中居中。在实践中，焊接接头通过焊头产生，该焊头跟随预编的轨迹，其中按压装置沿着槽的底部布设从而将待通过焊接头连接的两个相邻板按压在一起。两个相对宽的脊和槽在板的边缘部分中为必需的，以允许焊接操作。

US 5327958公开板式换热器，其中，板在该板的外围处沿着该板的横向脊并且沿着板的横向凸缘焊接在一起。横向脊布置在横向凸缘的内部。描述了将板焊接在一起的数个方法。大部分方法的共同点为，两个板首先沿着横向脊焊接在一起。横向凸缘沿着横向凸缘的外部边缘焊接在一起。根据一个实施例，全部板沿着横向凸缘的外部边缘焊接在一起。这通过沿着每隔一个板之间的外部边缘布置U形杆而成为可能的。用于将板焊接在一起的焊接设备的类型没有被提及，也没有提及焊接接头在其上产生的方向。在内部焊接接头在外部焊接接头之前产生的实施例中，内部焊接接头沿着横向边缘与板的总体平面垂直地产生。

US 6131648在图19和说明书的相关部分中公开沿着它们的外围焊接在一起的传热板。没有讨论焊接接头如何产生。

发明内容

本发明的目的为提供具有焊接在一起的传热板的板式换热器，在该板式换热器中，创造用于利用传热板的总区域的大部分用于传热目的的基础。

根据本发明的一方面，该目的通过包括传热板的叠层的板式换热器而实现，其中，各传热板在总体平面(general plane)中延伸并且具有带有褶皱样式的主传热部，该褶皱样式在总体平面的第一侧面上的第一外部平面和总体平面的第二侧面上的第二外部平面之间延伸。第一和第二外部平面平行于总体平面。各传热板包括外部外围部分，其在主传热部的外部并且沿着传热板的外围延伸。外部外围部分包括外部边缘部分和内部边缘部分。该外部边缘部分在第一外部平面中延伸并且内部边缘部分在第二外部平面中延伸。在叠层中，传热板在它们的外部外围部分中沿着外部边缘部分并且沿着内部边缘部分交替地彼此邻靠，并且沿着外部边缘部分和内部边缘部分交替地焊接在一起。通过在大致平行于总体平面的方向上供应焊接能量而熔化与彼此邻靠的边缘部分的邻接面最接近的传热板的材料，以在彼此邻靠的外部边缘部分和内部边缘部分中的传热板之间产生焊接接头，由此叠层中的传热板沿着彼此邻靠的外部边缘部分和彼此邻靠的内部边缘部分而焊接在一起。

因为沿着在叠层中的传热板的外部外围部分的全部焊接接头通过在大致平行于总体平面的方向上供应焊接能量而产生，所以使用的焊接设备从在总体平面的方向上观察到的传热板的横向侧面处的领域指向传热板。因此，没有诸如按压装置的焊接设备的部分需要配合在任何内部边缘部分内。因而，相比于与板的总体平面垂直地焊接在一起的现有技术板的相应部分，内部边缘部分可相对窄地成形。因此，上文提到的目的实现，并且传热板的更大的区域可用于形成主传热部，并且在使用中可用于传热目的。