[发明专利]用于热交换装置的板以及热交换装置

说明书

一种用于热交换装置的板(1、1A)，该热交换装置用于第一介质与第二介质之间的热交换。板具有与第一介质接触的第一热传递表面(A)和与第二介质接触的第二热传递表面(B)。板包括用于第一介质的入口孔(2)；用于第二介质的入口孔(4)，以及用于第一介质的出口孔(6、6’、6”)。第一热传递表面包括形成至少一个脊部的突出部，该至少一个脊部布置成将所述热传递表面分成至少第一区域和第二区域，该第一区域与用于第二介质的所述入口孔直接热接触，该第二区域不与用于第二介质的入口孔直接热接触。第二区域基本上包绕第一区域。用于第一介质的入口孔布置于所述第一区域中，而用于第一介质的出口孔布置于第二区域中。此外，所述至少一个脊部形成至少一个伸长的传递通道，该至少一个伸长的传递通道布置成将所述第一介质从第一区域传送到第二区域。

技术领域

本发明涉及用于热交换装置的板以及用于第一介质与第二介质之间热交换的热交换装置。

背景技术

上文提到类型的板和热交换装置用来例如在没有储箱的情况下通过燃料(典型为气体)的燃烧来“按需”加热自来水。水然后从约20℃加热到约60℃。气体同时由自来水冷却，即，自来水由气体加热。燃烧气体必须从约1500℃冷却到尽可能低的温度。由于潜在热量的释放，冷凝从燃料中提供额外的热能。来自燃烧气体的水蒸气在与热交换装置的低温金属表面接触时冷凝。金属表面的温度沿着热交换装置变化，且它由每个位置处的水和气体的温度和流动特性来确定。

热问题先前妨碍成本效益合算且紧凑的热交换装置(特别是燃气热水器和燃烧器)的使用。来自燃烧器的流入热交换装置中的气体如提到的那样超过1500℃，且温度上的变化极其快。这可导致热应力和泄漏。

高的金属温度导致高的水温，这继而导致沸腾的风险和因此关于热交换装置的机械损坏的风险。其它风险是结垢、积垢(附于金属表面的来自水的沉淀物)，导致降低水冷却能力以及因此随着时间过去存在朝较高金属温度的正反馈回路的危险。高的金属温度还导致金属中的高的热应力，这继而可导致形成裂缝和因此产品的故障(泄漏)。

用于热交换装置的现有技术的板以及热交换装置(诸如在例如US 2001/0006103A1、EP 1700079 B1和EP 2412950 A1中描述和示出的那些)不能以令人满意的方式解决上文提到的缺陷和问题。

另外的现有技术包括WO 2015/057115 A1、EP 2682703 A1和EP 1571407 A3。

此外，在本申请提交的时候还未公开的EP 15195092.0公开一种热交换板和一种热交换装置，其与本文中提出的那些类似，但其中第一热介质被引导横跨第一区域横跨每个热交换板从第一入口到第一出口，在这之后它经由未布置于板自身上的外部通道传送到第二区域中相同板上的第二入口，且最后通过第二出口离开。因此，在它从第一区域到第二区域的途中，第一热介质离开导热板。使用此类外部通道，该设计提供热交换器的端件的有利冷却，但在另一方面与本文中提出的解决方案相比不那么高效且较复杂。

发明内容

因此，本发明的目标是克服或改善现有技术的缺点和问题中的至少一个，或提供有用的备选方案。

上文目标可借助于根据本发明的板来实现。所讨论的板(该板是用于第一介质与第二介质之间热交换的用于热交换装置的板)具有第一热传递表面和第二热传递表面，该第一热传递表面布置成在使用中与第一介质接触，该第二热传递表面布置成在使用中与第二介质接触。板还包括用于第一介质的入口孔、用于第二介质的入口孔和用于第一介质的出口孔。第一热传递表面包括形成至少一个脊部的突出部，该至少一个脊部布置成将所述热传递表面分成至少第一区域和第二区域，该第一区域与用于第二介质的所述入口孔直接热接触，该第二区域不与用于第二介质的入口孔直接热接触。第二区域基本上包绕第一区域。用于第一介质的入口孔布置于所述第一区域中，而用于第一介质的出口孔布置于第二区域中。此外，所述至少一个脊部成至少一个伸长的传递通道，该至少一个伸长的传递通道布置成将所述第一介质从第一区域传送到第二区域。