热/焓交换器元件及生产方法_3

文档序号:9793784阅读:来源:国知局
流程图。图1至4未按比例。
[0077]现在同时参考图1与图5。在描绘的示例中,由塑料制成的未成形板元件110的连续进给作为箔被设置在卷上。可热成形塑料的示例包括ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)或丙烯酸等,其取决于用于例如防火、防盐水等的特定环境需求的期望的特征。
[0078]未成形板元件110被进给至穿孔设备120以进行穿孔步骤510。穿孔设备120可以是例如,模冲床、针辊机或激光网格。本领域的技术人员将容易认识到,穿孔设备120可以是用于对板材料元件110进行穿孔而不偏离本发明的教导的其它设备。甚至在当前的情况中,板区域被穿孔具有选定的图案,让未穿孔的边界区域允许当堆叠成形板元件以形成板交换器时,对成形的板元件进行气密性焊接,这未在图1中示出。
[0079]在一些实施方案中,代替对未成形的板元件的连续的箔进行穿孔,步骤510可以包括提供具有期望的渗透性/穿孔特性的丝网(例如,网状、筛状、铁丝织网状)以实现类似的结果。该丝网还可以被保持到框架(例如,焊接、胶合,等)。
[0080]接着穿孔步骤510,现在穿孔的但仍然未成形的板元件110的一侧在覆盖步骤520中被薄聚合物膜130完全地覆盖。聚合物膜130可以由磺化嵌段共聚物形成。未成形的板元件可以另外地被临时的可热成形保护背衬衬垫覆盖。在可选择的实施方案中,聚合物膜130可以被层压至临时的可热成形保护背衬衬垫,该保护背衬衬垫被层压至聚合物膜130,其中,在覆盖未成形的板元件110之前,聚合物膜130与层压的保护背衬衬垫两者被设置在一个卷上。
[0081]在可选择的实施方案中,该保护背衬衬垫可以被设置在独立的卷上,而不是提供聚合物膜130的卷。聚合物膜130然后通过例如,层压可以被添加至现在穿孔但仍然未成形的板元件110,且该临时的背衬衬垫可以同时地,或随后地被添加至覆盖穿孔但未成形的板元件110的聚合物膜130。在可选择的实施方案中,铸造聚合物膜130可以设置为卷,或可以替代为液体溶液,该液体溶液使用例如喷洒、丝网印刷或浸渍工艺或点阵施料器施加至未成形的板元件110上且可以随后固化(例如,UV固化)。在该可选择的实施方案中,临时可热成形保护背衬衬垫在应用液体聚合物堵塞穿孔的板元件110中的穿孔之前被添加至未成形的板元件110。
[0082]在另一个可选择的实施方案中,穿孔的未成形板元件110与聚合物/衬垫130的组合可以送回作为卷上的连续复合箔。在可选择的实施方案中,对于覆盖步骤520,穿孔的未成形板元件可以设置在卷上。
[0083]接着覆盖步骤520,现在穿孔的且覆盖的未成形的板元件110被传输至成形设备140,在图1与图5的示例中,成形设备140通过真空和压力热成形设备展现。在随后的成形步骤530中,边界区域、流体入口和流体出口以及波纹被形成到板元件110中。另外地,薄聚合物膜130使用热被结合至板元件110。热成形设备140可以在成形步骤530的过程中实现组合热与来自底部的真空和/或来自顶部的压力的热结合,用于成形板元件,同时将聚合物膜130保持在未成形的板元件110之上的适当的位置。用于热结合的技术可以是例如“热密封”或“热板焊接”。在成形步骤530之前应用的例如,诸如结合化学品、某些形式的胶合,或对紫外线或低振幅超声(15至45KHz)有反应的粘合剂的结合方式还可以被用于在成形步骤530的过程中将未成形的板元件110结合至聚合物膜130,产生复合未成形板元件。在优选的实施方案中,成形步骤530还可以包括使用导孔设备150(或用于留下可检测的参考标记的类似的装置)在未成形的板元件110上添加导孔。在可选择的实施方案中,添加导孔可以在成形步骤530之后完成。添加的导孔可以被用于在切割之前对未成形的板元件110进行定位。
[0084]在一些实施方案中,成形设备140的单腔模具可以由两个功能互补(例如,具有单独的可控制性)的加热元件组成。两个元件可以产生热。底部元件可以被用于在其上真空成形未成形平板元件110,同时顶部加热元件向压力成形功能提供热,抵靠正在成形的板元件110按压聚合物膜以完成成形步骤530。顶部元件与底部元件可以不同的温度被加热(例如,底部元件的温度更低以遵守聚合物膜的温度范围)。
[0085]尽管在成形步骤530之后的任何步骤中,背衬衬垫可以被剥离或以其它方式从板元件移除,但是贯穿下面的步骤,其还可以被用于保护在板元件上的聚合物膜。在优选的实施方案中,在堆叠成形的板元件之前该临时的背衬衬垫被移除。
[0086]在可选择的实施方案中,覆盖步骤520与成形步骤530可以被同时完成,其中,穿孔的板元件110被聚合物膜130覆盖且穿孔的板元件110与聚合物膜130使用真空热成形设备被结合且成形。
[0087]在图1与图5的示例中,板元件110的边界区域被成形在非穿孔的区域中。流体通道(例如,流体出口 /流体入口)还可以被成形使得一旦装配在热/焓交换器中,不同的板元件提供用于气体/流体循环的合适的通道。技术人员将容易理解,尽管待覆盖和密封的穿孔被描绘成在板元件110的中心部分,但它们可以位于成形板元件110的彼此面向的任何表面上以形成气体通道,而不管成形的板元件110是否是波纹状的。
[0088]通过成形步骤530,由于成形设备140施加的热与波纹,聚合物膜130成形为与板元件110的形状完全相同的形状,且聚合物膜130被永久地结合至板元件110。
[0089]成形的但未切割的板元件110然后使用例如切割模具被切割成最终尺寸。技术人员将认识到例如使用激光的其它方式可以被用于切割,而不偏离本发明的教导。
[0090]板元件110然后可以测试被板元件110的所有开口的被聚合物膜130覆盖的质量和/或完整性以及结合的效率。例如,该测试可以使用相机通过实时工业视觉检查完成。另外的步骤还可以被执行用于测试板元件110的对预定压力的耐性。在优选的实施方案中,对预定压力的耐性的测试可以在500Pa至5KPa的范围中执行,其取决于指定的用途和预期的交换器的操作条件。
[0091]现在同时参考图2与图6。在描绘的实施方案中,由塑料或金属(例如,铝)制成的未成形的板元件210连续进给且作为箔设置在卷上。未成形板元件210被进给至穿孔设备220以进行穿孔步骤610。穿孔设备220可以是例如,模冲床、针辊机或激光网格。本领域的技术人员将容易认识到,穿孔设备220可以是用于对板材料元件210进行穿孔而不偏离本发明的教导的其它设备。在讨论的示例中,板区域被穿孔具有选定的图案(未示出在图2中),让未穿孔的边界区域当堆叠形成的板元件以形成板交换器时,允许对成形的板元件进行气密性焊接。技术人员将认识到在边界区域处的布置而不是焊接仍然与本发明的教导相容。
[0092]在一些实施方案中,代替对未成形的板元件210的连续的箔进行穿孔,步骤610可以包括提供具有期望的渗透性/穿孔特性的丝网(例如,网状、筛状、铁丝织网状)以实现类似的结果。该丝网还可以被保持到框架(例如,焊接、胶合,等)。
[0093]在穿孔步骤610之后,穿孔的但未切割的板元件210被传输至成形设备230。当未切割的穿孔板元件210由塑料制成时,成形设备230可以由真空热成形设备展现以使用热和真空对穿孔板元件210进行成形。在一些实施方案中,真空热成形设备可以同时地执行穿孔步骤610与成形步骤620(例如,当纹理(例如,阵列或针状结构)被设置在热成形设备的底部元件中以模制板元件210中的穿孔时)。
[0094]当未切割的穿孔板元件210由铝制成时,成形设备230可以是例如,诸如热冲压设备的机械(和可能的热成形)设备,用于成形穿孔板元件210。技术人员将认识到用于成形穿孔的板元件210的例如液压成形的其它方式可以被使用,而不偏离本发明的教导。在下面的成形步骤620(例如,当未切割的穿孔板元件210由金属制成时)中,未切割的穿孔的板元件210被切割成具有指定尺寸、波纹和/或压纹的单独的板元件。当穿孔的板元件210由金属制成时,成形设备230可以包括用于切割的切割元件250。技术人员将认识到例如使用激光的其它方式可以被用于切割,而不脱离本发明的教导。单独切割和穿孔的板元件260在成形步骤620之后被成形。在可选择的实施方案中,切割在成形步骤620之后且在覆盖步骤630之前被完成。在另一个可选择的实施方案中,在成形步骤620之后执行的切割可以在覆盖步骤630的过程中被完成。当穿孔板元件210由塑料制成时,穿孔的且成形的板元件210的切割可以在成形步骤620之后被完成,其中,成形步骤620可以包括将例如孔的引导装置添加至穿孔的板元件210以用于定位穿孔的且然后成形的板元件210用于切割。
[0095]在可选择的实施方案中,当未成形的、未穿孔的且未切割的板元件110是金属时,穿孔步骤610与成形步骤620可以在一个单一的步骤中被执行,其中,例如,设备可以使用例如级进模成形工艺穿孔、成形且切割该未成形的、未穿孔的且未切割的板元件210(未示出)。
[0096]随着成形步骤620,该现在穿孔的且成形的板元件260在覆盖步骤630中被聚合物膜240完全地覆盖。聚合物膜240可以由磺化嵌段共聚物形成。在优选的实施方案中,聚合物膜240可以被可热成形的临时保护衬垫保护,其中,该临时保护衬垫被层压到聚合物膜240。在覆盖步骤630的过程中,该临时衬垫被用于保护该聚合物膜,且在一些实施方案中,当聚合物膜被抽真空到穿孔板元件260上时该临时衬垫保证密封。在优选的实施方案中,当板元件260由金属制成时,该临时衬垫只可以在复合成形的板元件260的压接的过程中被移除以用于该热/焓交换器的装配。在可选择的实施方案中,该临时衬垫在覆盖步骤630的过程中可以被移除,其中,薄聚合物膜240被结合至该穿孔的且切割的板元件26
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