[发明专利]热交换器和用于制造这种热交换器的方法

说明书

该热交换器(100)包括沿着第一轴线(X‑X)纵向延伸的流体循环通道(C)和多个平坦的且沿着第二轴线(Z‑Z)彼此叠置的层(L)。为了改善该交换器的性能，各层由金属条(B)组成，使得同一层的条在相关层的平面中都沿垂直于第二轴线的方向纵向延伸并且彼此相邻，而不必接触。另外，各个通道由第一层、第二层以及第三层共同限定，第二层沿着第二轴线直接插入第一层与第三层之间，使得各个通道由第一层的一个面、第三层的一个面以及第二层的边缘限定，这些边缘平行于第一轴线并且横向于该第二层的平面延伸，这些边缘由该第二层的条形成，这些条在熔合区域中熔焊到第一层和第三层，这些熔合区域沿着通道的整个长度连续延伸，并且沿着第三轴线(Y‑Y)位于通道的任一侧上。

【技术领域】

本发明涉及一种热交换器。本发明还涉及一种用于制造这种热交换器的方法。

【背景技术】

本发明涉及同流换热器类型的热交换器和回热器类型的热交换器两者。同流换热器类型的热交换器的主要功能是允许通过交换器的壁在通过交换器的第一流体与第二流体之间传递热能，而在两种流体之间没有任何混合。在这个背景下实施的两种流体可以具有不同的物理和化学特性。回热器类型的热交换器的主要功能一方面是在其壁中存储由通过该热交换器的流体提供的热能，另一方面是接下来将已存储在其壁中的热能返回到通过交换器的流体。

热交换器的性能，无论是同流换热器还是回热器，都直接与它们的流体循环通道的几何形状以及这些交换器的组成材料的性质有关系。通常，热交换器的特征在于它们的交换表面与它们的交换体积之间的比率。例如，对于具有钢板和翅片的交换器，该比率通常为约2000m²/m³，该交换器的板通常具有包括在0.5至1mm之间的厚度，而其翅片通常具有包括在0.15至0.75mm之间的厚度。

US2004/099712、US2004/098854以及DE102007048206提出了具有多层结构的交换器，这些交换器的流体循环通道由沉积并固定在板上的金属条界定。板被设置为足够“宽”，以将“细”条定位在板上，这形成各个通道的侧向边缘，并且板与这些条一起形成子组件，该子组件使得可以通过与相同类型的其它子组件堆叠来获得功能多层结构，只要子组件彼此的组装在有预防措施的情况下进行(特别是通过减弱或加强结构以防止其在该组装期间变形)即可。

这些各种交换器，更一般地为市场上可买到的热交换器，通常具有这样的构造，该构造的缺点在于当流体的通过截面的流速降低时，它们的压头损失增加。这些压头损失还与交换器壁的表面状态有关系，通过这些壁进行热交换并且流体紧靠这些壁流动。

【发明内容】

本发明的目的是提出一种具有改进的性能水平的新热交换器。

为此，本发明涉及一种热交换器，该热交换器包括用于流体循环的通道，这些通道在通道的相应相对端之间沿着第一轴线纵向延伸，并且在通道中，流体用于沿着第一轴线在端之间流动，热交换器包括多个层，这些层是平坦的并且沿着第二轴线彼此叠置，该第二轴线既垂直于层的相应平面又垂直于第一轴线。多个层中的每个层由金属条组成，使得同一层的条全部沿着垂直于第二轴线的方向纵向延伸，并且在所考虑的层的平面中彼此相邻而不必接触，多个层中的每个层的各个条占据对应层的沿着第二轴线的整个厚度。各个通道由多个层中的第一层、第二层和第三层共同限定，与各个通道相关联的第二层沿着第二轴线直接插入与该通道相关联的第一层与第三层之间，使得各个通道由以下部分界定：

-与该通道相关联的第一层的面，该面沿着第二轴线面向与该通道相关联的第二层和第三层，

-与该通道相关联的第三层的面，该面沿着第二轴线面向与该通道相关联的第一层和第二层，并且

-与该通道相关联的第二层的边缘，这些边缘被布置为平行于第一轴线并且横向于该第二层的平面，这些边缘由该第二层的条形成，这些条在熔合区域上被熔焊到与该通道相关联的第一层和第三层，这些熔合区域在通道的相对端之间在通道的整个长度上连续延伸，并且沿着垂直于第一轴线和第二轴线的第三轴线位于通道的任一侧上。