专利名称：例如压缩空气制冷干燥器的制冷干燥器、以及用于例如压缩空气制冷干燥器的制冷干燥 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求I用于例如压缩空气制冷干燥器的制冷干燥器的热交换器，以及根据权利要求15例如压缩空气制冷干燥器的制冷干燥器。
背景技术：
当使用例如压缩空气的(压缩)气体时，通常需要或者至少期望从气体中去除可冷凝的部分。现有技术中已知用于这个目的的方法是所谓的制冷干燥，即利用制冷循环将气体冷却到较低温度并且凝结被冷凝的部分。在这种情况下，提供了附加逆流热交换器，待干燥的进入气体借由该附加逆流热交换器可以由冷的排出气体冷却，以便一方面可以减少 需要的冷却容量，另一方面可以减少排出气体的相对湿度。由于外部条件，例如不同的使用温度和/或不同的流入体积流量，冷却需要的冷却容量通常承受较强的波动。冷却容量需要调节适应于这种波动，因为太强的冷却会导致冷凝部分的凝固，冷凝部分的凝固能够导致热交换器堵塞和/或损坏。在控制技术方面，容量可以通过在较低温度极限关闭制冷压缩机并且在较高温度极限和/或在确定的时间之后(0N/0FF控制)再次将它开启来调节。然而，通过该方法，仍然将在冷却空气温度曲线方面出现比较大的波动，并且因此在可实现压力露点方面出现比较大的波动。具有比较低的压力露点波动的ON(开启)/0FF(关闭)控制描述在现有技术，即EP0405613B I中。在这种情况下，当制冷循环时过量时生成的冷却容量被有效地存储，并且当制冷循环停止时再出输出到待冷却的气体。现有技术已知的热交换器包括石英砂作为在制冷流体与待干燥的气流之间的热质量。已知的热交换器使得能够以比较低的压力露点波动操作，但是需要可观的结构体积以便于实现需要的交换表面。与此相关的是比较昂贵的材料的高材料花费，以及高重量的热交换器和累积器材料。由于此原因，干燥器是相对昂贵笨重的并且需要比标准干燥器更大的地面空间。DE 19943109C I推荐了关于压力露点波动问题的另一个解决方案。根据DE19943109C1，推荐一种与循环制冷流体连同的“标准热交换器”，循环制冷流体继而通过制冷循环冷却。制冷回路生成冰水混合物。在所述制冷流体中发生存储。同样，在本文中，由于需要第二热交换器和用于泵出冰水混合物的泵，结构花费是不可忽视的。此外，由于多次热转换和泵的使用降低了能量效率。一方面，泵需要电驱动功率，另一方面，输入到制冷流体内的热量增加了需要的冷却容量并且结果增加了制冷压缩机的功率消耗。US 7134483B2推荐了一种待被提供在板中的潜伏(latent)热存储材料，所述板接触制冷板和空气板两者。然而，在结构方面，许多问题仍然没有解决。US 7134483B2文献不包含如何构造所述板的具体描述。总之，根据US 7134483B2的结构也似乎是比较无效的。DE 10311602A I推荐了一种提供在热交换器的气体-制冷区域的边缘区域中的热累积器。然而，在热交换器的外侧提供这种热累积器是比较耗费空间的并且导致热交换器以较低能量效率运行。
发明内容
本发明因此基于提供用于例如压缩空气制冷干燥器的制冷干燥器的热交换器的任务，该热交换器使得能够以低的压力露点波动运行并且与此同时具有比较低的结构花费(尤其是关于占据的空间、重量和/或使用的材料)。另外，热交换器意在使得比较高效地运行成为可能。该任务由根据权利要求I用于例如压缩空气制冷干燥器的制冷干燥器的热交换器，以及根据权利要求15例如压缩空气制冷干燥器的制冷干燥器解决。该任务尤其由一种用于制冷干燥器的，优选用于压缩空气制冷干燥器的热交换器解决，该热交换器包括至少一个第一流入表面元件，在所述热交换器运行期间，待干燥的例如压缩空气的流体可以流动穿过所述至少一个第一流入表面元件，并且包括至少一个第二 流入表面元件，在所述热交换器运行期间制冷流体可以流动穿过所述至少一个第二流入表面元件，其中所述第一和第二流入表面元件至少在一部分区域中联接或者可以联接到被提供用于填充冷却加速介质的至少一个冷存储腔，并且其中所述第一和/或第二流入表面元件连接到至少一个热传递元件，其延伸到所述冷存储腔内，例如穿透所述冷存储腔。本发明的本质的思想在于提供延伸到所述冷存储腔内的热传递元件。通过提供用于填充冷累积器介质的冷存储腔，可以预料到仅比较低的压力露点波动，其中所述热传递元件导致比较短的热传导路径以便于能够比较快速地填充和释放冷累积器介质。在这种情况下结构花费是比较低的。us 7134483B2文献提出一堆的成型金属板，在所述成型金属板中从一个板到另一个板的热接触，并且因此从一个间隙到下一个间隙，仅一个间隙的热接触，是较低的。相比之下，根据本发明的热接触被增大。尤其与US7134483B2比较，当使用潜伏累积器材料时，快速的热量发射也是可能的，举例而言例如经由制冷侧的凝固热量，并且随后的快速的热吸收也是可能的，举例而言例如来自相对的空气侧的熔化热量。特别地，例如石蜡的潜伏累积器材料呈现出比较低的热传导值，以致于这里根据本发明的制冷干燥器是特别有利的。本文提出的创造性的制冷干燥器也减少了例如在DE10311602A1文献中的热累积器的外部安装的问题。与DE10311602A1相比，所述传递表面比较大并且热传导路径比较短，其导致制冷干燥器作为一个整体高效运行。术语“联接”分别涉及所述冷存储腔的由所述第一第二流入表面元件各自特别的直接边界或接触。还能够想到在所述流入表面元件与所述冷存储腔之间提供另一个热传递元件或者另一个热传递装置。来自(分别地送往)所述冷累积器介质的热传递尤其经由所述热传递元件继起。可以包括多个热传递元件。热传递能够例如从所述冷累积器介质经过所述热传递元件、第一板、制冷剂热传递元件、第二板、以及空气热传递元件到待待干燥的空气。所述制冷剂可以在所述制冷剂热传递元件内流动。所述制冷剂热传递元件能够像所述热传递元件那样实现。同样适用于所述空气热传递元件。在此和下文中，术语“热传递元件”(没有任何附加)总是表示延伸到所述冷存储腔内的热传递元件。
所述制冷剂热传递元件和所述空气热传递元件优选地为相应的流入元件的集成部分。所述制冷剂热传递元件和所述空气热传递元件进一步改进了热工联接。所述冷存储腔能够优选地填充相应冷累积器介质，例如潜伏热累积器介质(PCM，“相变材料”)。热传递元件的导热系数优选地为所述冷累积器介质的导热系数至少10倍，更优选地为至少30倍，仍然更优选地为至少100倍导热系数一样高。所述热传递元件的导热系数可以例如为至少50W/(mK)，优选地为至少IOOW/(mK)，更优选地为至少130W/(mK)。所述冷累积器介质的具体热容量可以例如为至少lkJ/(kgK)，优选地为至少I. 5kJ/(kgK)，仍然更优选地为至少2kJ/(kgK)。所述冷累积器介质的相变热含量(enthalpy)可以例如为至少50kJ/kg,优选地为至少100kJ/kg,仍然更优选地为至少150kJ/kg。水和/或石腊和/或液晶潜伏热累积器和/或盐或基于石蜡的潜伏热存储材料可以优选地用作为所述潜伏热累积器介质。总之，与所述热传递元件相比，所述冷累积器介质的热量吸收容量(当潜伏热累积器在所述相变温度范围内使用时)尤其是比较高的。此外，与所述冷累积器介质相t匕，所述热传递元件的导热系数尤其是比较高的。
总的来说，可以实现所述冷存储腔的比较低的填充和释放次数(分别为“装载和释放次数”)以及比较高的存储容量。所述冷存储腔优选地至少在一些区域中由第一和/或第二，例如平面板限界。所述第一和/或第二流入表面元件可以至少局部地由所述第一或第二，例如平面板形成。相反地，所述第一和/或第二，例如平面板可以至少局部地由所述第一或第二流入表面元件形成。通过这种板可以进一步分别改进填充、释放，这提高了热交换器的效率。所述第一和/或第二流入表面元件可以至少局部地由例如管壁段的导管壁段形成。管段优选地可以是矩形的，例如方形的，或者具有圆形剖面。这种结构形状减少结构花费，尤其是空间需求。在具体实施例中，所述热传递元件焊接到所述第一和/或第二流入表面元件，分别为第一和/或第二，例如平面板。因此提高了热传递并且因此提高了热交换器的效率。优选地，在所述冷存储腔内的任何点比最大距离靠近下一个热传递元件，其中所述最大距离小于在所述板之间的板距离，其中所述板距离与所述最大距离之比优选地为至少4，更优选地为6，仍然更优选地为10。最大距离可以优选地为从O. 5mm到2. Omm,例如大约O. 75mm到I. 25mm。所述冷存储腔和所述至少一个热传递元件因此优选地构造为，在所述冷存储腔内没有点比预定最大距离远。这样允许在所述冷存储腔内，在所述冷累积器介质内分别实现比较短的热传导路径，以便即使在对于所述冷累积器介质的比较低的热传导容量情况下，在短时间内可以分别吸收、消散大量的热量。这允许以低的空间需求实现相对高的效率。所述最大距离为在所述冷累积器介质内的一个点到各自的下一个热传递元件之间给出的最大距离。在优选实施例中，至少一个热传递元件呈现为例如以热传递距离互相间隔开的平行延伸的至少两个段，其中所述段优选地(基本上)垂直于所述例如平面板的至少一个延伸，其中所述热传递距离优选地比所述板的板距离小，其中所述板距离与所述热传递距离之比进一步优选至少为2，仍然更优选地至少为3，仍然更优选地至少为5，仍然更优选地至少为10。这样允许以结构简单的方式提高热交换器的效率。
所述板距离可以优选地为至少5mm，更优选地为至少10mm。所述热传递距离可优选地为1_到4mm,例如I. 5mm到2. 5_。优选地，在一方面所述第一和/或第二流入表面元件和/或所述第一和/或第二板与在另一方面所述至少一个热传递元件之间的连接表面，例如焊接连接表面，构成沿着所述第一 /第二流入表面元件、各自所述第一 /第二(平面)板的冷存储腔的方向朝向的表面的至少10%，优选地至少20%，更优选地至少30%，仍然更优选地至少50%。这样允许效率与热传递一起被提高。所述连接可以(大体上)甚至通过焊接或粘接构成。 所述热交换器，例如至少一个流入表面元件和/或至少一个(平面)板和/或至少一个热传递元件优选地至少局部由例如铝的金属制成。这样也允许提高的效率。在所述热交换器内的气体-气体区域优选地构造为，可以在待待干燥的流体与已干燥流体之间发生热交换。这样允许增强所述热交换器的效率。更优选地，用于待干燥的气体的引导部件至少局部地由至少一个，例如至少两个特别平坦的板限定，其中所述引导部件仍然更优选地至少局部地延伸通过用于在待干燥的流体与制冷剂之间热交换的气体-气体区域和气体-制冷剂区域。这样减少结构花费并且尤其在待干燥的流体侧实现低的压力损失。在优选实施例中，弯曲为弯曲形状的管提供用于引导制冷剂，其中所述管优选地焊接在两个所述(平面)板之间，并且更优选地在两个管通道中的每个之间至少提供有一个冷存储腔。从而使节省空间的结构成为可能。在优选实施例中，至少一个制冷剂引导部件实现为在至少两个(平面)板之间的空间，所述板优选地焊接(大体上固定连接)到至少一个热传递元件。在结构方面的花费因此是低的。分隔板优选地在所述制冷剂与所述累积器介质之间延伸，至少在一些区域中还跨过所述气体-气体区域。因此，因此使元件容差能够较均匀并且能够实现不能渗透的焊接。至少两个冷存储腔优选地由根据需要安装到外侧的至少一个例如焊接的收集装置流体地互连。因此，使得填充容易并且尤其是能够仅经由一个填充点填充。此外，上述任务由包括根据上述类型的热交换器的例如压缩空气制冷干燥器的制冷干燥器解决。关于优点参考了已经描述的热交换器。其他实施例将从从属权利要求产生。
在下面，关于进一步特征和优点，还将借由在附图的基础上更详细解释的示例性实施例限定本发明。示出图I为在示意截视图中布置在两个板之间的热传递元件；图2为在示意侧视图中根据本发明的热交换器的第一实施例；图3为按照图2沿着图2的剖开线III-III截取的实施例；图4为在示意侧视图中热交换器的第二实施例；图5为在斜视图中按照图4的实施例的一部分；图6为图5的放大部分；
图7为布置在两个板之间的热传递元件的另一个示意截视图；图8为沿着图7的线VIII-VIII的切面；图9为在斜视图中的热传递元件；以及图10为图9的部分J的放大图。参考标记列表10 热传递元件11 第一平面板12 第二平面板·
13 连接段14 传递段15 第一平面板的外侧16 第二平面板的外侧17 气体-气体区域18 气体-制冷剂区域19 冷存储腔20 制冷剂管21 间隙22 纵向段23 冷累积器子空间24 收集装置25 第一通道26 偏转区域27 冷凝排出口28 入口29 第二通道30 出口31 供应管线32 制冷剂管线33 分隔板34 分隔杆35 金属片36 平面板37 金属片38 翼板39 填充装置40 热传递元件排
具体实施例方式在下面描述中，相同参考标记将使用于相同动作的相同部件。
图I表示热传递元件10，其焊接在第一平面板11和第二平面板12之间。热传递元件10在本情况中包括断断续续地弯曲各自为90度的金属片。金属片优选地设置有狭缝。弯曲点在一些区域中可以以预定量偏移。热传递元件10包括优选地平行于平面板11、12延伸的连接段13，以及优选地分别垂直竖立在连接段13或平面板11、12上的传递段14。金属片类型的热传递元件10整体上(基本上)平行于限界平面板11、12延伸(其中部分段也平行于平面板延伸)。大约平行延伸的每两个传递段14之间的距离在本情况中选择为比较窄以便短热传导路径在冷累积器介质中产生，所述冷累积器介质可以引入在平面板
11、12之间。传递段14的平行延伸使得良好的热量传输能够经由平面板11、12到达连接段
13。这种类型的热传递元件原则上也可以设置在气体-气体区域内，流体流过各自所有板间隙。热传递元件10的连接段13焊接到平面板11、12，但是也可以以其他方式胶接或固定连接到所述平面板上。制冷流体(一般为制冷剂)可以例如流过第一平面板11的外侧15。待干燥的气体可以例如流过第二平面板12的外侧16。在这种构造中，第二平面板12用作为第一流入表面元件，待干燥的流体，尤其是压缩空气，在热交换器运行期间流过所述第一流入表面元件。在这种构造中第一平面板11用作第二流入表面元件，根据需要所述制冷剂能够在所述热交换器运行期间流过第二流入表面元件。热交换器的第一实施例可以在图2的示意侧视图中见到。所述热交换器细分为第一(上)区域，即气体-气体区域17，和第二(下)区域，即气体-制冷剂区域18。在待干燥的气体与至少已部分干燥气体之间的热交换可以发生在气体-气体区域17中。在所述气体-制冷剂区域中，在待干燥的气体与制冷剂之间的热交换可以经由在制冷剂管20与用于待干燥的气体的第一通道25之间的板来进行。弯曲为呈现矩形(优选地为正方形)剖面的弯曲形状的制冷剂管20设置在气体-制冷剂区域18内。可替代地，制冷剂管20还可以具有圆形或者甚至另一种不同的剖面。用于接纳冷累积器介质的冷累积器子空间23设置在制冷剂管20的相对平行延伸纵向段22之间的间隙21中。冷累积器子空间23经由在热交换器的外侧处的收集装置24 (收集器箱)互连并且构成冷存储腔19。使得能够比较快速填充和释放冷累积器子空间23的热传递元件10分别设置在冷累积器子空间23内。 收集装置24优选地延伸跨过所述热交换器的两个相对外侧。可替代地，互补构造的两个收集装置24可以设置在所述外侧。在运行期间，待干燥的气体首先流过气体-气体区域17，流过第一通道25并且然后流过气体-制冷剂区域18。在气体-制冷剂区域18中，待干燥的气体流过弯曲形状的制冷剂管20和冷累积器局部空间23两者。在流过气体-制冷剂区域18之后，待干燥的气体流过偏转区域26，在偏转区域26中可以通过冷凝排出口 27分离和释放沉淀的冷凝物。待干燥的气体继续经由入口 28从偏转区域26流过在气体-气体区域17中(在流入气体的逆流中)的第二通道29流到出口 30。待干燥的气体可以经由供应管线31供应。按照图2和3的热交换器整体上是夹层结构的，其中一个第二通道28在气体-气体区域17内的两个板每个之间的第一、第三和第五层中延伸，并且在各种情况下其中一个弯曲形状制冷剂管20设置在气体-制冷剂区域18内，冷累积器子空间23设置在制冷剂管20的纵向段22之间。用于待干燥的流入气体的一个第一通道25在第二和第四层每个中延伸。所述设置基本上可以是任何其他结构的，例如可以提供至少三层的第一通道和至少两层的第二通道。一般地，第一和第二通道交替布置是优选的。图4表示在示意截视图中的热交换器的第二实施例。按照图4的热交换器同样划分为气体-气体区域17和气体-制冷剂区域18。在运行期间，气体首先流经未示出的供应管线，流过气体-气体区域17，流过第一通道25并且随后流过气体-制冷剂区域18。用于冷累积器介质的制冷剂管线32和冷累积器子空间23提供在气体-制冷剂区域18中的两个平面板11、12每个之间。冷累积器子空间23与制冷剂管线32由(平面)分隔板33分隔。平面板11、12以及分隔板33 (基本上)平行于第一通道25延伸。热传递元件10提供在冷累积器子空间23中。另外的热传递元件也可以位于第一通道25和/或制冷剂管线32和/或第二通道29中。各个热传递元件的形状和尺寸可以互相不同。分隔板33延伸通过气体-制冷剂区域18和气体-气体区域17两者。因此，在气体-气体区域17中分别形成用于排出已部分干燥的气体的相互平行延伸的两个相邻第二通道29。与图 2和3类似，可以提供具有冷凝排出口的偏转和分隔腔(在图4中未示出)。按照图4的热交换器也是五层结构的，其中第一通道25分别在第二和第四层中延伸。两个第二通道29在气体-气体区域17内的每个第一、第三和第五层中延伸，并且冷累积器子空间23以及制冷剂管线32在气体-制冷剂区域18中延伸。然而类似地也可以给附图示出的结构提供多于或者少于五层，例如仅三层(同样也适用于按照图2和3的实施例)。不同类型的介质能够被使用作为累积器介质。当使用潜伏热累积器介质时，相变温度优选地位于热交换器的预定运行范围内。作为累积器介质，可以使用举例而言例如石蜡、羧酸、脂肪醇、酯、胺、和/或卤代烃的材料，以及这些物质的混合物或者例如水合盐的其他无机材料。具有在(基本上)稍微高于水的结冰点的转变范围的材料尤其适合于干燥压缩空气因此例如在0°c到5°C摄氏度之间，优选地在I. 5°C到2. 5°C之间。可以在图I中认识到的弯曲点的偏移布置有助于累积器介质以结构简单方式的填充，分别提高了当待干燥的气体或者制冷剂流过时的热转移(heat transition)。图5在斜视图中示出按照图4的实施例的一部分。然而，按照图5和6的结构也可以认为是完整的热交换器。与图4类似，由分隔板33互相分隔的两个第二通道29提供在气体-气体区域17中的第一和第二平面板11、12之间。每个第二通道29由分隔杆34相对于气体-制冷剂区域18隔离，分别密封。断断续续地弯曲的金属片35布置在第二通道29中，部分干燥的流体可以沿着第二通道29流动。金属片35弯曲以便在剖面处形成大约梯形的凹部。待干燥的流体在其中流过的第一通道25位于平面板12与平面板36之间。以参考标记37识别的断断续续地弯曲的金属片也位于第一通道25中。金属片37在剖面处呈现出大约梯形结构断断续续地重复的凹部。包括翼板38的制冷剂管线32位于气体-制冷剂区域18中的分隔板33与第二平面板12之间。翼板38呈现出断断续续地重复翼部以形成用于制冷剂的多个单个流体导管。类似地，金属片35和金属片37也形成多个流体导管。在图5和6中，金属片35、金属片37以及肋板38的流体导管分别独立地以供应管线31到冷凝排出口 27的朝向从顶部延伸到底部。冷存储腔19、多个冷累积器子空间23，分别提供在气体-制冷剂区域18的第一平面板11与分隔板33之间。冷存储腔19包括形成为断断续续地弯曲的金属片的热传递元件10。冷累积器介质分别引入到冷存储腔19，金属片状热传递元件10的凹部内。冷累积器介质提供为优选地在冷存储腔19内静止的(同样适用于其他实施例)，并且可以更优选地经由填充装置39引入，填充装置39优选地对应于收集装置24。水平或竖直延伸到金属片39和翼板38的流体导管的多个流体导管提供在热传递元件10内。因此以简单方式提闻了热传递，这提闻了效率。优选地在布置多个，尤其是所有部件(根据需要，板、热传递元件、杆和/或导管)之后，热交换器可以在惰性气体环境下在连续加热炉(continuousfurnace)中或者在真空炉中或者在熔剂槽中焊接。热传递元件可以例如插入到所谓的铝块热交换器内以便于在流动期间实现比较高的热传递容量。热传递元件尤其是适于与静止累积器介质一起使用。热传递元件可以例如根据需要为包含狭缝、孔和/或其他凹部的折叠薄金属片。尤其在狭缝金属片中的折叠也可以实现为在一些段中偏移。 热传递元件也可以替代地实现为挤出或者连续铸造轮廓。所提出的热交换器(累积器热交换器)一方面在与限界板的焊接连接部中提供比较大的表面，并且另一方面提供与尤其距离热传导段较短距离的累积器介质之间的较大接触表面。优选地，该结构可以完全填充累积器介质。从而实现较少填充次数(释放次数)以及比较高的存储容量。通过对热传递元件的相应设计，可以获得在累积器介质(潜伏累积器介质)中的较短热传导路径。这样允许将待吸收的大量的热在较短时间内输出，尽管通常累积器介质的比较低的导热系数。热传递元件优选地呈现出较窄凹部(例如I. 5mm到2. 5mm的宽度)，其更优选地(基本上)垂直于平面板或以与平面板成大于60度的角度延伸以便实现从在累积器介质内的任何任意点，到热传递元件-至少平行于所述板-的较短热传导路径。由于热传递元件的比较高导热系数，分隔板的间距可以实现为明显大于热传递元件的凹部的宽度(例如8_到12_，尤其是IOmm)，以便实现用于累积器介质的较大体积。通过由具有高导热系数的材料，例如铝制造热传递元件和/或将热传递元件区域地焊接到平面板，可以以较低的温度差实现从制冷剂到累积器介质以及从累积器介质到待干燥的气体两者的快速热传输。在按照图2的实施例中，实现从冷累积器介质到各个板并且因此到在朝向板侧上的第一通道25和到制冷剂管20两者的比较良好热传导连接。制冷剂管20优选地焊接到至少其中一个板。总体上，提供了需要很少接管的紧凑、轻便成本较低的热交换器结构，与此同时能够实现借由(简单的)开启/关闭(0N/0FF)控制同时以较低压力露点波动的高能量效率运行。尤其用潜伏累积器材料可以实现高存储密度，这在甚至比较小的累积器体积下用提出的较大传递表面导致足够的存储容量。当冷累积器介质引入在弯曲形状制冷剂管20之间的间隙时，用于整合冷累积器介质的附加花费是比较低的，以便于与根据现有技术的累积器制冷干燥器相比，能够实现明显更小、更轻、并且成本更低的具有相同功能的制冷干燥器。热交换器优选地实现为具有气体-气体区域和气体-制冷剂区域(气体-制冷剂-累积器区域)的组合热交换器，更优选地具有穿过两个热交换器区域的入射气体通道。然而，可替代地，也可以在分离的气体-制冷剂热交换器(气体-制冷剂-累积器热交换器)中实现一个累积器区域。
在按照图4至6的实施例中，分隔板在热交换器的整个高度(纵向延伸部)上在冷累积器介质与制冷剂之间延伸，以便用于排出至少已部分干燥的气体的通道每个划分为两个相邻平行通道。这个结构以结构简单方式提供用于实现低公差，所述低公差是不可渗透焊接所需要的。这样允许实现比较紧凑的组合热交换器。图7示出布置在两个板之间的热传递元件的另一个示意截视图。传递段14的剖面面积总量优选地占板表面的至少5%，更优选地至少10%，仍然更优选地(大约)15% (其由图8进一步解释)。图9示出在斜视图中的热传递元件10。热传递元件10整体上由一个金属片形成， 通过形成狭缝并且折弯该金属片。热传递元件10包括多个热传递元件排40，每个相应于断断续续地弯曲的金属薄片条。两个相邻热传递元件排40每个有相同的结构，然而沿着与热传递元件排的优选方向以预定量平行偏移。所述预定量可以例如是(大约)断断续续的弯曲的四分之一周期。总体上，因此创造出了一方面相对稳定另一方面使得能够比较简单地填充冷累积器介质的热传递元件10。铝或铝合金，例如AlMg3尤其可以作为用于热传递元件和/或板和/或制冷剂的材料被使用。该材料优选地呈现出超过IOOW/(HI2K)的导热系数，更优选地超过130W/(HI2K)，并且因此明显位于一般潜伏累积器材料的导热系数之上，在潜伏累积器材料中导热系数值为至少2W/(m2K)或者甚至IW/(m2K)以下。在根据图4-8的具有用于制冷剂、冷累积器介质(PCM)和待干燥的气体的平行导管的实施例中，在各自的导管的每侧上提供壁，该壁可以是与各自的其他导管的分隔壁。每个导管没有与其他导管的公共壁。由于热传递元件10的高导热系数，甚至在相邻导管之间仍然产生高的热传输。通过根据图8的比较大剖面也实现了良好的热传输。为了在较短时间内以较低温差供应大量热量到冷累积器介质(潜伏累积器材料)，分别从所述介质消散热量，并且因此尽可能高效地利用存储体积，优选地提供相对于冷存储腔19的存储体积比较大的热传递元件10的特定表面，其中该特定表面更优选地为至少500m2/m3，仍然更优选地为至少1000m2/m3，仍然更优选地为(大约)1200m2/m3。应该注意这一点，所有上述部件，不管单独或任何组合，对本发明来说都是基本的，尤其是在附图中描述的细节。其中的变形是本领域的技术人员熟悉的。
权利要求
1.一种用于例如压缩空气制冷干燥器的制冷干燥器的热交换器，包括至少一个第一流入表面元件，在所述热交换器运行期间，待干燥的例如压缩空气的流体能够流动穿过所述至少一个第一流入表面元件，并且包括至少一个第二流入表面元件，在所述热交换器运行期间，制冷流体能够如所需要的流动穿过所述至少一个第二流入表面元件， 其中所述第一和第二流入表面元件至少在一部分区域中联接或者能够联接到被提供用于填充冷累积器介质的至少一个冷存储腔(19)，以及 其中所述第一和/或第二流入表面元件连接到至少一个热传递元件(10)，所述至少一个热传递元件(10)延伸到所述冷存储腔内，例如穿透所述冷存储腔。
2.根据权利要求I所述的热交换器，其特征在于 所述冷存储腔(19)至少在一些区域中由第一(11)和/或第二(12)板限界，例如平面 板限界。
3.根据权利要求2所述的热交换器，其特征在于 所述第一和/或第二流入表面元件至少局部地由所述第一第二板(11，12)各自形成或者相反所述第一和/或第二板(11，12)至少局部地由所述第一第二流入表面元件各自形成。
4.根据前述权利要求任意一项所述的热交换器，其特征在于 所述第一和/或第二流入表面元件至少局部地由例如管壁段的导管壁段形成。
5.根据前述权利要求任意一项所述的热交换器，其特征在于 所述热传递元件(10)焊接到所述第一和/或第二流入表面元件，各自所述第一和/或第二板(11，12)。
6.根据权利要求2至5任意一项所述的热交换器，其特征在于 在所述冷存储腔(19)内的任一任意点比最大距离更靠近下一个热传递元件(10)，其中所述最大距离比在所述板之间的平均板距离小，其中所述板距离与所述最大距离之比优选地至少为四，更优选地至少为六，仍然更优选地至少为十。
7.根据前述权利要求任意一项所述的热交换器，其特征在于 至少一个热传递元件(10)呈现为例如以热传递距离互相间隔开的平行延伸的至少两个段，其中所述段优选地基本上垂直于所述板(11，12)的至少一个延伸，其中所述热传递距离更优选地比所述板(11，12)的板距离小，其中所述板距离与所述热传递距离之比至少为2，更优选地至少为3，仍然更优选地至少为5。
8.根据前述权利要求任意一项所述的热交换器，其特征在于 在一方面所述第一和/或第二流入表面元件和/或所述第一和/或第二板(11，12)与在另一方面所述至少一个热传递元件(10)之间的连接表面，例如焊接连接表面，构成沿着所述第一 /第二流入表面元件、各自所述第一 /第二(平面)板的冷存储腔(19)的方向朝向的表面的至少10 %，优选地至少20 %，更优选地至少30 %，仍然更优选地至少50 %。
9.根据前述权利要求任意一项所述的热交换器，其特征在于 构造气体-气体区域(17)，以便在待干燥的流体与至少局部干燥的流体之间能够发生热交换。
10.根据权利要求9所述的热交换器，其特征在于 用于待干燥的气体的引导部件至少局部地由至少一个，例如至少两个板(11，12)限定，其中所述引导部件至少局部地延伸通过用于在待干燥的流体与制冷剂之间热交换的气体-气体区域(17)和气体-制冷剂区域(18)。
11.根据前述权利要求任意一项所述的热交换器，其特征在于 弯曲为弯曲形状的制冷剂管(20)提供用于引导制冷剂，其中所述制冷剂管(20)优选地焊接在两个所述板(11，12)之间，并且至少一个冷存储腔(19)，各自冷累积器子空间(23)，更优选地提供在两个管通道每个之间。
12.根据前述权利要求任意一项所述的热交换器，其特征在于 至少一个制冷剂引导部件实现为在至少两个板(11，12)之间的空间，其中所述板(11，12)优选地焊接到至少一个热传递元件(10)。
13.根据前述权利要求任意一项所述的热交换器，尤其是根据权利要求12，其特征在于 分隔板(33)在所述制冷剂与所述冷累积器介质之间延伸，至少在一些段中还跨过所述气体-气体区域(17)。
14.根据前述权利要求任意一项所述的热交换器，其特征在于 至少两个冷存储腔(19，23)优选地由根据需要安装到外侧的至少一个例如焊接的收集装置(24)流体地互连。
15.例如压缩空气干燥器的制冷干燥器，包括根据前述权利要求任意一项所述的热交换器。
全文摘要
本发明涉及一种用于例如压缩空气制冷干燥器的制冷干燥器的热交换器，包括至少一个第一流入表面元件，在所述热交换器运行期间待干燥的例如压缩空气的流体能够流动穿过所述至少一个第一流入表面元件，并且包括至少一个第二流入表面元件，在所述热交换器运行期间制冷流体能够流动穿过所述至少一个第二流入表面元件，其中所述第一和第二流入表面元件至少在一部分区域中联接或者可以联接到被提供用于填充冷累积器介质的至少一个冷存储腔，并且其中所述第一和/或第二流入表面元件连接到至少一个热传递元件，所述至少一个热传递元件延伸到所述冷存储腔内，例如穿透所述冷存储腔。
文档编号B01D53/26GK102971064SQ201180019149
公开日2013年3月13日 申请日期2011年4月12日 优先权日2010年4月14日
发明者安德烈亚斯·福尔斯特, 安德烈亚斯·福瑞丹哈根, 迈克尔·菲斯特豪尔, 安德烈亚斯·沃尔特, 克里斯蒂安·德林 申请人:凯撒空压机股份有限公司