专利名称：板式热交换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种板式热交换器，尤其涉及一种特别适合于在吸收式冷冻 机中液体与液体之间进行热交换的板式热交换器。
背景技术：
吸收式冷冻机中的热交换器通过将低温的稀溶液和高温的浓溶液进行热 交换，加热流向再生器的稀溶液，以此降低加热再生器中的溶液所需的加热 能量，而且通过降低流入吸收器的高温浓溶液的温度，降低吸收器中的冷却 热量，从而控制燃料的消耗率的同时提高热效率。另一方面，由于在双效吸 收式冷冻机的情况下，再生器分为高温再生器和低温再生器，因此也具有两 个热交换器。将流入高温再生器的稀溶液和从高温再生器流出的浓溶液进行 热交换的热交换器称为高温溶液热交换器，将流入低温再生器的稀溶液和从 低温再生器流出的浓溶液进行热交换的热交换器称为低温溶液热交换器。在
高温溶液热交换器的情况下，工作流体的温度为15(TC以上，从而工作温度非 常高。
以往，吸收式冷冻机用热交换器主要采用管壳式(shelUndtube)热交换 器。但是，因为管壳式热交换器在吸收式冷冻机的特性上热交换效率下降， 所以近年来采用板式热交换器的情况逐渐增多。
作为这种板式热交换器的一个例子，能够举出钎焊(brazing)板式热交 换器，通过如下方法来制造该钎焊板式热交换器，即，在相互重叠了形成有 连续凹凸的人字形图案(herringbone pattern)的一对传热板的状态下，通过 焊接传热板的外周而将其接合，并且通过钎焊接合传热板的人字形图案相互 交叉而生成的接触面。高温的工作流体和低温的工作流体流动通过形成在传 热板彼此之间的空间的同时进行热交换(参照专利文献l)。
然而，在这种钎焊板式热交换器中，由于在传热板的整个面上形成有连 续凹凸的人字形图案，因此传热板之间的接触面积大，据此传热板之间的间 隙小，从而流动在传热板彼此之间的工作流体的压力下降大的问题。另外，在工作流体的温度高的情况下，存在热变形易导致在传热板上产生裂纹的问 题。特别是，因高温的工作流体及低温的工作流体之间的温度差而在传热板 内部的钎焊的接合部易产生裂纹。
专利文献1: PCT国际公开WO2006/024340号公报
发明内容
本发明是鉴于上述现有的钎焊板式热交换器所存在的问题而提出的，其 目的在于提供一种板式热交换器，其具有低压力下降特性，并能够将热变形 导致的传热板的损伤降低至最小，上述热变形由工作流体的温度产生。
如上所述的本发明的目的在于提供一种板式热交换器，其具有多张传热 板，上述多张传热板以相互重叠的状态相接合，而且在它们之间的空间内形 成有工作流体的流道，在每一张上述传热板的表面上，具有以隔着规定间隔 重复的方式形成的多个凸部和凹部。
根据本发明的一种实施方式的板式热交换器，其特征在于，每一张上述 传热板在其外周相互接合。
另外，根据本发明的一种实施方式的板式热交换器，其特征在于，上述 凸部和上述凹部在纵向上并排成一对凸部和凹部，而且，上述一对的凸部和 凹部重复形成在纵向及横向上。
另外，根据本发明的一种实施方式的板式热交换器，其特征在于，成对 的上述凸部和上述凹部在纵向上以锯齿状相互错开排列。
还有，根据本发明的一种实施方式的板式热交换器，上述凸部和上述凹 部可以是人字形状，而且，上述凸部和上述凹部可以在一个行和与该行邻接 的另外的行具有旋转180。的对称形状。
另外，根据本发明的另外一种实施方式的板式热交换器，上述凸部和上 述凹部可以是椭圆形状。
本发明的板式热交换器由于凸部和凹部被隔开且传热板彼此之间的接触 面积也相对较小，因此与现有的钎焊板式热交换器相比工作流体流动时受到 的阻力小，由此本发明的板式热交换器具有低压力下降特性。
另外，在本发明的板式热交换器中，因为没有在与工作流体直接接触的 传热板的内侧上进行焊接，所以能够将热变形导致的传热板的损伤降低至最
4小，该热变形由工作流体的温度产生。
图1是本发明的一种实施方式的板式热交换器的传热板的俯视图。
图2表示在相互重叠了图1所示的两张传热板的状态下凸部和凹部相交 叉的状态。
图3是在重叠了图1所示的三张传热板的状态下沿着图2的A-A线剖开 的剖视图。
图4是比较图1所示的板式热交换器和现有的钎焊板式热交换器的压力 下降特性的图表。
图5是本发明的另一种实施方式的板式热交换器的传热板的俯视图。 图6表示在相互重叠了图5所示的两张传热板的状态下凸部和凹部相交 叉的状态。
图7是在重叠了图5所示的3张传热板的状态下沿着图6的B-B线剖开 的剖视图。
具体实施例方式
下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。
图1是本发明的一种实施方式的板式热交换器的传热板1的俯视图。 如图1所示，传热板1具有隔着规定间隔规则性排列的多个凸部2和凹 部3。在本实施方式中，凸部2和凹部3具有规定大小的人字形形状。具体地 讲，凸部2和凹部3纵向并排成一对，通过在纵向及横向上重复形成该一对 的凸部2和凹部3，从而完成传热板l的形状。另外，在一个行和与该行邻接 的另外一个行中， 一对的凸部2和凹部3旋转180。而形成对称形状且在纵向 上以锯齿状相互错开地排列。
通过以相反方向重叠上述传热板1来形成板式热交换器。图2是表示在 相互重叠了图1所示的两张传热板的状态下凸部和凹部相交叉的状态。如图2 所示，两张传热板1只在凹部3彼此相交叉的部分(在图2中用影线表示的 部分)相互接触。因此，在本实施方式的板式热交换器中，传热板1彼此的 之间的接触面积与现有的钎焊板式热交换器中的相比非常小。
5通过下述的方法来制造本实施方式的板式热交换器，S卩，在平板材料上
模压加工多个凸部2和凹部3之后，并没有在传热板1彼此之间的内侧接触 面(即，凹部1的交叉点)上进行焊接，而只在传热板1的外周进行焊接。
图3是在重叠了图1所示的三张传热板1的状态下沿着图2的A-A线剖 开的剖视图。如图3所示，在传热板1彼此之间的空间，形成高温的工作流 体及低温的工作流体能够流动的流道。高温的工作流体及低温的工作流体沿 着传热板1彼此之间的流道向相反方向流动的同时相互进行热交换(参照图3 的箭头)。
由于凸部2和凹部3相隔开，所以在其之间的空间也能够流动工作流体， 而且传热板1彼此之间的接触面积也相对较小，所以与现有的钎焊板式热交 换器相比工作流体流动时受到的阻力小，由此本实施方式的板式热交换器具 有低压力下降特性。
另外，在本实施方式的板式热交换器中，因为在与工作流体直接接触的 传热板1的内侧上不进行焊接，所以能够将热变形导致的传热板1的损伤降 低至最小，该热变形由工作流体的温度产生。
图4是比较图1所示的板式热交换器和现有的钎焊板式热交换器的压力 下降特性的图表。
如图4所示，在相同的工作流体流量及温度的条件下，对本实施方式的 板式热交换器与现有的钎焊板式热交换器进行了差压特性的比较实验的结 果，本实施方式的板式热交换器与现有的钎焊板式热交换器相比，工作流体 的流量越增加就越表现出低2 3倍的压力下降特性。
图5是本发明的另一种实施方式的板式热交换器的传热板的俯视图。
如图5所示，传热板10具有隔着规定间隔规则性排列的多个凸部11和 凹部12。在本实施方式中，凸部11和凹部12具有规定大小的椭圆形状。具 体地讲，凸部11和凹部12纵向并排成一对，通过在纵向及横向上重复形成 这种一对的凸部ll和凹部12从而完成传热板10的形状。另外， 一对凸部ll 和凹部12在纵向上锯齿状且相互错开地排列。
图6表示在相互重叠了图5所示的两张传热板10的状态下凸部11和凹 部12相交叉的状态。如图6所示，两张传热板10只有在凹部12彼此相交叉 的部分(在图6中用影线表示的部分)相互接触。因此，在本实施方式的板式热交换器中，传热板IO彼此之间的接触面积与图1所示实施方式中的相比 大，但与现有钎焊板式热交换器中的相比小。
图7是在重叠了图5所示的三张传热板10的状态下沿着图6的B-B线剖 开剖视图。如图7所示，在传热板10彼此之间的空间内，形成高温的工作流 体及低温的工作流体能够流动的流道。高温的工作流体及低温的工作流体沿 着传热板IO彼此之间的流道向相反方向流动的同时相互进行热交换(参照图 6的箭头)。
也是通过下述方法制造本实施方式的板式热交换器，g卩，在平板材料上 模压加工多个凸部11和凹部12之后，并没有在传热板IO彼此之间的内侧接 触面(即，凹部12重叠的部分)上进行焊接，而只有在传热板10的外周进 行焊接。
另外，在本实施方式的板式热交换器中，工作流体也能够在凸部ll及凹 部12彼此之间隔开的空间中流动，且传热板10彼此之间的接触面积相对小， 因此与现有的钎焊板式热交换器相比工作流体流动时受到的阻力小，由此本 实施方式的板式热交换器具有低压力下降特性。
另外，在本实施方式的板式热交换器中，也因为没有在与工作流体直接 接触的传热板10的内侧上进行焊接，所以能够将热变形导致的传热板10的 损伤降低至最小，该热变形由工作流体的温度产生。
如上所述地，对本发明特定的优选实施方式既进行了图示又进行了说明， 但是本发明不局限于上述实施方式，在不超出技术方案中本发明宗旨的范围 内，只要具有本发明所属技术领域的一般知识的人，不管任何人都能够进行 各种变形。
特别是，在上述实施方式中，作为凸部及凹部的形状举了人字形状和椭 圆形状的例子，但凸部及凹部的形状不局限于此，例如，也可以是方形或圆 形等各种形状。
权利要求
1.一种板式热交换器，具有多张传热板，上述多张传热板以相互重叠的状态相接合，而且在它们之间的空间内形成有工作流体的流道，其特征在于，在每一张上述传热板的表面上，具有以隔着规定间隔重复的方式形成的多个凸部和凹部。
2. 如权利要求1所述的板式热交换器，其特征在于，每一张上述传热板 在其外周相互接合。
3. 如权利要求1所述的板式热交换器，其特征在于，上述凸部和上述凹 部在纵向上并排成一对凸部和凹部，而且，上述一对凸部和凹部重复形成在 纵向及横向上。
4. 如权利要求3所述的板式热交换器，其特征在于，成对的上述凸部和 上述凹部在纵向上以锯齿状相互错开排列。
5. 如权利要求1所述的板式热交换器，其特征在于，上述凸部和上述凹 部是人字形状。
6. 如权利要求5所述的板式热交换器，其特征在于，上述凸部和上述凹 部在一个行和与该行邻接的另外的行，具有旋转180。的对称形状。
7. 如权利要求1所述的板式热交换器，其特征在于，上述凸部和上述凹 部是椭圆形状。
全文摘要
本发明提供一种板式热交换器，其具有低压力下降特性，并能够将热变形导致的传热板的损伤降低至最小，上述热变形由工作流体的温度产生。本发明的板式热交换器以相互重叠的状态相接合，而且在它们之间的空间内具有多个形成了工作流体的流道的传热板(1)。各传热板(1)在其表面上具有隔着规定间隔重复形成的人字形状(chevron)或椭圆形状(elliptic)的多个凸部(2)和凹部(3)。通过焊接传热板(1)的外周而将其接合。在这种板式热交换器中，通过减小工作流体受到的流动阻力，使其具有低压力下降特性，并能够将热变形导致的传热板的损伤降低至最小，上述热变形由工作流体的温度产生。
文档编号F28D9/00GK101493293SQ200810093349
公开日2009年7月29日 申请日期2008年4月18日 优先权日2008年1月22日
发明者南相彻, 安成国, 强容泰, 朴重夏, 赵亨锡, 郑琎熺 申请人:Ls电线有限公司