热交换器的制作方法

专利名称：热交换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有三条分开的流体回路的板式热交换器。这样的板式热交换器具有 两条独立的制冷剂回路和一条液体回路。
背景技术：
具有三条单独的流体回路的板式热交换器，一条回路用于液体以及两条回路用于 制冷剂，其相对于具有两条流体回路的热交换器而言具有一些优点。这样的热交换器在用 作蒸发器时，可具有良好平衡的具有较小冻结风险的冷却效果。它也以降低能量消耗的有 效方式在局部负载条件下运行。具有更容易并且更快的安装，这会降低安装成本。此外，它 使得具有更简单因而更便宜的控制系统。三条回路的热交换器的一个通常的用途是作为蒸发器，用于使流入制冷系统中的 制冷剂蒸发。这样的制冷系统通常包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。用作这种类型的 系统中的蒸发器的板式热交换器通常具有焊接或铜焊在一起的热交换器板，但也可用密封 垫(sealing gasket)以用于热传递板之间的密封。EP 0765461 B显示了在板之间具有用于三种不同流体的流通路的板式热交换器。 三种流体至板心部的传输以这样的方式实现，使得用于第一流体的通路在用于其余两种流 体中每一种的每条通路的两侧均存在。该通路利用两种不同类型的板产生。相邻板之间在 开口(该开口形成用于三种流体的入口通道及出口通道)处的良好密封通过设计围绕端口 的区域而产生，从而限定了具有环形平坦高台(annular planar plateaus)的系统。EP 1062472 B显示了具有三条流体回路的热交换器的另一示例。这个实施主要涉 及在气密密封方式下的端口孔(port hole)连接。EP 0965025 B描述了用于三种热交换流体的板式热交换器。热交换器的端口孔是 成对出现的，以使得相应的热交换流体流过，并且端口孔在热传递部分的两侧以这样的方 式而对称地定位，使得端口孔的中心之间引出的直线将热传递部分分成两个相似的部分。这些热交换器将在一些实施中极佳地作用。尽管如此，在现有的热交换器中，仍然 具有用于改进的空间。

发明内容
因此，本发明的一个目的在于，提供在各个流回路中均具有改进的流量分配(flow distribution)的改进型热交换器。本发明的进一步的目的在于，提供具有提高的热传递系 数的热交换器。根据本发明而针对该问题的解决方案在权利要求1的特征部分中描述。权利要求 2到11包括热交换器板的有利的实施例。权利要求12到21包括热交换器组件的有利的实 施例。权利要求22包括有利的热交换器。具有用于在三条回路的热交换器组件中使用的热交换器板，其中板包括具有三个 端口孔的第一分配区、热交换区以及具有三个端口孔的第二分配区，其中板包括具有凸脊(ridge)与凹谷(valley)的波纹状图案(corrugated pattern)，本发明的目的这样而实 现，第一分配区的中心端口孔定位在离该板的短端具有一垂直距离的位置处，使得当两个 板被堆叠以在板之间形成流体通道时，在板的中心端口孔与短端之间能得到流体通路。通过这个用于热交换器组件的板的第一实施例，就得到在用于制冷剂回路的第一 分配通路中具有改进的流量分配的热交换器板。这样的优点在于，热交换器板的更大的部 分，即围绕被动入口端口的区域，也可被用作有效的热传递表面。另一优点在于，改进了第 一分配通路或下分配通路中的流体的流量分配，这又会改进热传递通路中的流量分配。另 一优点在于，还改进了液体回路中以及进入液体出口端口中的流动。因此改进了热交换器 的效率。在这种创新的板的一个有利的发展中，第二分配区的中心端口孔定位在离该板的 短端具有一垂直距离的位置处，使得当两个板被堆叠以在板之间形成流体通道时，在板的 中心端口孔与短端之间能得到流体通路。这样的优点在于，热交换器板的更大部分，即绕被 动出口端口的区域，也可被用作有效的热传递表面。另一优点在于，改进了来自入口端口的 液体的流量分配，这又会改进热传递通路中的液体流量分配。因此进一步改进了热交换器 的效率。在该创新的板的一个有利的发展中，板的至少一个转角处设有平坦的、环形旁通 段(bypass section)，其适于当两个板被堆叠以在板之间形成流体通道时，绕端口形成制 冷剂旁通通路。这会改进热交换器的制冷剂通道中的流体分配。在该创新的板的一个有利的发展中，板的转角处设有至少一个水旁通段，使得当 两个板被堆叠以在板之间形成水通道时，在两个相邻的旁通段之间能得到水通路。这会改 进热交换器的水通道中的流体分配。在该创新的板的还有的一有利的发展中，在第一分配区与热交换区之间设有下分 配槽(lower distribution groove),下分配槽包括至少一个限制区(restriction area), 并且在热交换区与上分配区之间设有上分配槽(upper distribution groove)。所有这些 发展都允许热交换器中具有改进的流体分配。在该创新的板的一个有利的发展中，第一分配区呈现具有第一布局(layout)的 人字纹(chevron)形状，第二分配区呈现具有第二布局的人字纹形状，并且其中热交换区 呈现具有第三布局的人字纹形状，其中第一布局的人字纹形状沿第一角度方向指向，而第 二布局的人字纹形状沿相反的角度方向指向。这允许热交换器具有改进的热传递。通过包括四块创新的热交换器板的热交换器组件(其中第一板、第二板、第三板 和第四板是不同的)，可实现本发明的目的。在该创新的组件的一个有利的发展中，其中在第一板与第二板之间设有第一制冷 剂通道，在第二板与第三板之间设有水通道，并且在第三板与第四板之间设有第二制冷剂 通道，并且其中各个流体通道包括在两个相邻的第一分配区之间设置的第一分配通路，在 两个相邻的热交换区之间设置的热交换通路，以及在两个相邻的第二分配区之间设置的第 二分配通路，在组件的中心水端口与短端之间的第一分配通路中设有水平通路。这样的优 点在于，水平通路会改进第一分配通路中的流量分配，其又会改进热传递通路中的流量分 配。这允许热交换器板的更大部分，即绕被动出口端口的区域，作为有效的热传递表面而起 作用。另一优点在于，因为整个液体出口端口是开放的，所以改进了液体回路中的流体流。因此会改进热交换器的效率。在该创新的组件的一个有利的发展中，在该组件的中心水端口与附近的短端之间 的第二分配通路中设有水平通路。这样的优点在于，热交换器板的更大部分，即绕被动出口 端口的区域，也可用作有效的热传递表面。另一优点在于，改进了来自入口端口的液体的流 量分配，这又会改进热传递通路中的液体流量分配。因此会进一步改进热交换器的效率。在该创新的组件的一个有利的发展中，在组件的制冷剂端口与转角之间的水分配 通路中设有水旁通通路。这样的优点在于，得到水旁通，其会大大改进热交换器中的水流量 分配。在该创新的组件的一个有利的发展中，绕制冷剂分配通路中的制冷剂端口设有制 冷剂旁通通路。这样的优点在于，大大改进了制冷剂流量分配。在该创新的组件的一个有利的发展中，主动制冷剂入口端口设有入口喷嘴，其中 入口喷嘴相对于垂直轴线的角度介于0与180度之间，并且其中入口喷嘴指向组件的中心 垂直轴线。这样，入口喷嘴将指向热交换器的中心，这会改进热交换器中的流体分配。在该创新的组件的一个有利的发展中，在下分配通路与热交换通路之间设有下分 配路径。这样的优点在于，可在更佳的方式下控制下分配通路中的流量分配，使得流入热交 换通路中的流可变得尽可能均勻。在该创新的组件的一个有利的发展中，下分配路径包括至少一个限制机构 (restriction means)，使得在下分配路径中得到流限制(flow restriction)。这样的优点 在于，可在更佳的方式下控制下分配通路中的流量分配，使得流入热交换通路中的流可尽 可能均勻。在该创新的组件的一个有利的发展中，在热交换通路与上分配通路之间设有上分 配路径。这样的优点在于，可使进入上分配通路中的流量分配进一步均勻。在包括多个创新的热交换器组件并且还包括至少一块前板与一块后板的三条回 路的热交换器中，可得到改进的热交换器。附图简要描述下面将引用附图中所示的实施例而更详细地描述本发明，其中

图1显示了根据本发明的热交换器板组件，图2显示了根据本发明的热交换器板组件中所使用的第一热交换器板，图3显示了根据本发明的热交换器板组件中所使用的第二热交换器板，图4显示了根据本发明的热交换器板组件中所使用的第三热交换器板，以及图5显示了根据本发明的热交换器板组件中所使用的第四热交换器板。本发明的实施方式本发明的如下面所述的具有进一步发展的实施例仅仅是被作为示例，而并不以任 何方式限制由该专利的权利要求项所提供的保护范围。在下面的示例中，水被用作要被冷却或加热的流体的示例。要被冷却或加热的流 体适于在单相、完全处于液态下使用。因此对于水回路，热交换器的布局适于单相液体。当 然也可能使用其它流体，比如水与其它流体的不同混合物，例如用于预防冻结或侵蚀保护 的用途。制冷剂被用作要被蒸发或冷凝的流体的示例。这种流体优选地在两相，液态与汽 态下使用，但也可能使用仅仅在单一状态下，或者在液态、汽态或混合物下的流体。因此对于其它流体回路，热交换器的布局适于两相流体。本发明涉及具有三条单独的通道类型的允许三条不同的流体流回路的板式热交 换器。其中一条通道适于传输要被加热或冷却的单相液体。在此应用中，水被用作这种液 体的示例。另外两条通道适于在热交换器中传输适于蒸发或冷凝的两相制冷剂。可连接这 些通道使得一种制冷剂对两条回路而言是公共的，或者，可使这些通路分开使得在每条回 路中可使用不同的制冷剂。在此应用中，一种当进入热交换器时处于略微加压状态并将在 热交换器中蒸发的两相饱和的流体被用作制冷剂的示例。此外，在所述的示例中，板式热交换器是永久连接的类型，S卩，这些盘被铜焊、胶 合、结合、锡焊或焊接在一起以形成完整的热交换器。板式热交换器包括多个热交换器组 件，其中每个组件包括四个不同的热交换器板。然而，也可能使用不同的密封类型，例如板 之间的密封垫、焊接的板或在每两个板之间包括密封垫的半焊接的板单元。热交换器板用两种不同的加压工具而形成，从而获得两种不同的板类型，具有沿 一个方向的人字纹布局的第一板类型，以及具有沿相反方向的人字纹布局的第二板类型。 该布局包括由以人字纹布局延伸跨过板的凸脊与凹谷所组成的波纹状图案，该人字纹布局 具有沿纵向线将板的宽度分成相等部分的角度方向改变点。该波纹状图案与人字纹布局一 起布置成使得当板被堆叠在一起时，提供许多该图案的交叉点，从而产生具有有效热传递 的坚固并且刚性的热交换器。这种类型的波纹状图案与布局对本领域技术人员而言是公知 的。也可能用跨过整个表面具有相等角度的波纹状图案，即不具有任何方向改变点。每种板类型在第二操作中经受一个或多个进一步的压制/切削操作，从而产生四 块不同的板。在进一步的操作中，板的端口孔区被压制和切削至最终形状，并且形成喷嘴凹 口 (nozzle indentation)0所得到的包括第一板101、第二板201、第三板301和第四板401的板，被堆叠以使 得它们形成热交换器板组件。这些板被堆叠以使得如果不考虑端口孔区与喷嘴的尺寸及布 局的话，每隔一个板会具有相同的板类型。这些板之间的端口孔区是不同的，如下面所述。 还可能使第一板类型与第二板类型具有不同角度的人字纹布局。因此第一板类型的布局可 具有稍小的角度，而第二板类型的布局可具有稍大的角度，使得角度的平均值符合该布局 所要求的角度值。每块热交换器板包括包括三个端口孔的第一分配区或下分配区、中央热交换区 以及包括三个端口孔的第二分配区或上分配区。每个板具有纵向轴线或垂直轴线以及横 向轴线或水平轴线。第一分配区的端口孔相对于纵向轴线对称地设置。第二分配区的端 口孔也相对于纵向轴线对称地设置。第一分配区与第二分配区的端口孔可互相对称地设 置。在一个有利的实施例中，第一分配区与第二分配区的端口孔互相不对称地设置，因为适 于用于制冷剂的蒸发相的端口孔的直径比适于用于制冷剂的冲流的液汽混合物(flushed liquid vapour mixture)的端口孔的直径大，并且端口孔定位在离该板的转角具有近似相 等的距离处。在这个实施例中，第二分配区中的端口孔适于用于处于汽态的制冷剂，而第一 分配区中的端口孔适于用于液态制冷剂。在一个示例中，热交换器被意图在反向流(counter-current)设置中用于在制冷 剂通道侧的上升的膜状蒸发(film evaporation)以及在水侧的冷却。下面，用于上升的膜 状蒸发的热交换器将被用来作为本发明的例子。因此该描述中的引用指用于这种垂直的立式热交换器的位置的几何形状。如果需要，也可能在其它的位置中使用该热交换器，例 如绕水平轴线的不同角度处。制冷剂两相流体在进入热交换器时可以是液体与蒸汽的混 合物，而在离开热交换器时可以是完全蒸发的，甚至是过热的。热交换器还可与沿相同方 向流动的水和制冷剂即同向流而一起使用。所述的热交换器适于用于制冷剂的对角线流 动(diagonal flow)，即制冷剂穿过热交换器的较低转角处的端口而进入热交换器，并且穿 过相反的较高转角中的端口而离开热交换器。当然，也可以使该热交换器适用于平行流，其 中，通过相应地调节入口端口或出口端口，制冷剂穿过热交换器的较低转角处的端口而进 入热交换器，并通过同一侧的较高转角中的端口而离开热交换器。热交换器也可在反向流或同向流设置中用于下降的膜状制冷剂冷凝，而同时加热 水侧。两相制冷剂流体在通过上分配通路进入热交换器时可处于过热态或饱和汽态，而在 通过下侧制冷剂端口离开热交换器时可部分地或完全地是冷凝的并且甚至是过冷的。根 据安装的要求，热交换器也可在单相热传递中用作去过热器(desuperheater)或气体冷却 器，或者用于蒸发的节约器(economizer)，以及类似用途。根据用途，可使板的布局具有小 的修改。图2中所示的第一热交换器板101包括第一分配区或下分配区102、热交换区 103，以及第二分配区或上分配区104。该板具有纵向轴线或垂直轴线105以及横向轴线或 水平轴线106。下分配区102设有第一制冷剂入口端口孔107、水出口端口孔112以及第二 制冷剂入口端口孔109。第一入口端口孔107设有喷嘴凹口 114。应当理解，热交换器板的全部表面均是热传递区，其中在板的另一侧具有流体通 路。热交换区103因此而被称为热交换区，因为其主要用途在于热传递，尽管在热交换区中 还会有一些流体分配。下分配区与上分配区具有流体分配以及热传递的双重用途。第一分配区102的布局呈现单人字纹的形状，即V形，其中方向改变点在板的中 间，将第一分配区分成两个相等的部分。V形布局相对于热交换器的垂直轴线的布局角度优 选地介于50度与70度之间。因此V形的内角介于100度与140度之间。其它角度也是可 能的，但有利的是V形的内角是钝角。通过使人字纹布局相对于水平轴线具有很小的角度， 沿下侧分配通道水平方向的摩擦因数会相对低，这有助于跨过板宽度的制冷剂的分配。热交换区103设有呈现人字纹布局的波纹状图案，即W形，其具有将热交换器分成 四个相等部分的三个方向改变点。人字纹之间的内角对于通道的摩擦因数而言很重要。对 于相等的内角，使用W形替代V形的一个优点在于，热传递区的平均摩擦因数将比使用V形 时更高。因此热传递系数也会比普通的V形更高。W形的使用使得具有三次方向改变的布 局。也可能使用具有两次、四次或者甚至更多次方向改变的人字纹布局。在人字纹的过渡 区处，即在方向改变点处，水平流速分量与垂直流速分量均被减小并可能接近零。在所示的 第一板中，该布局与倒置的W相似。波纹状W形相对于热交换器的纵向轴线的角度优选地介于50度与70度之间。因 此人字纹的内角介于100度与140度之间。热交换区的人字纹的内角可与第一分配区的人 字纹相等，或者可略微小一些。其它角度也是可能的，但重要的是人字纹的内角是钝角。热 交换通路的摩擦系数取决于例如人字纹形状的内角以及方向改变的次数。板的上分配区104设有第一制冷剂出口端口孔108、水入口端口孔111和第二制冷 剂出口端口孔110。上分配区的波纹状图案呈现与倒置的单个V相似的人字纹布局。V形的内角可与用于下分配区的相等。下分配区、热交换区以及上分配区中的人字纹的内角可相同或者可不同。在一个 有利的实施例中，下分配区与热交换区的人字纹设有相等的内角。在这个实施例中，上分配 区的人字纹形状设有相对于纵向轴线更小的角度。在还有的一个有利的实施例中，下分配 区的人字纹设有第一角度，热交换区的人字纹设有较小的第二角度，而上分配区的人字纹 设有甚至更小的角度。优选地，这些角度介于50度与70度之间的范围中。不同区域具有不 同内角的优点在于，当制冷剂蒸发时，在热交换区的上侧部分中的体积流量会更高。因此， 当通道中的体积流量随着流方向增加时，不同的内角会使得具有更低的流阻。当流相反并 且热交换器被用来使蒸汽冷凝时，这同样适用。相对于纵向轴线的更小人字纹内角会使得 沿这个流方向具有更低的流阻。图3中所示的第二热交换器板201包括下分配区202、热交换区203和上分配区 204。该板具有纵向轴线205和水平轴线206。下分配区202设有第一制冷剂入口端口孔 207、水出口端口孔212和第二制冷剂入口端口孔209。第一入口端口孔207设有喷嘴凹口 214。下分配区202的布局呈现单人字纹形状，即V形，其中V形与倒置的V相似。方向 改变点在板的中央，将第一分配区分成两个相等的部分。除人字纹形状的方向之外，布局的 角度与用于第一板的相同。热交换区203设有呈现人字纹布局的波纹状图案，即W形，其具有将热交换器分成 四个相等部分的三个方向改变点。在所示的第二板中，该布局与W相似。除人字纹形状的 方向之外，布局的角度与用于第一板的相同。第二板204的上分配区204设有第一制冷剂出口端口孔208、水入口端口孔211和 第二制冷剂出口端口孔210。上分配区的波纹状交叉图案呈现与单个V相似的人字纹布局。 V形的内角可与用于下分配区的相同。除人字纹形状的方向之外，布局的角度与用于第一板 的相同。图4中所示的第三热交换器板301包括下分配区302、热交换区303和上分配区 304。该板具有纵向轴线305和水平轴线306。下分配区302设有第一制冷剂入口端口孔 307、水出口端口孔312和第二制冷剂入口端口孔309。该板的上分配区304设有第一制冷 剂出口端口孔308、水入口端口孔311和第二制冷剂出口端口孔310。除端口孔与喷嘴凹口 之外，第三热交换器板与第一热交换器板相似。图5中所示的第四热交换器板401包括下分配区402、热交换区403和上分配区 404。该板具有纵向轴线405和水平轴线406。下分配区402设有第一制冷剂入口端口孔 407、水出口端口孔412和第二制冷剂入口端口孔409。该板的上分配区404设有第一制冷 剂出口端口孔408、水入口端口孔411和第二制冷剂出口端口孔410。除端口孔与喷嘴凹口 之外，第四热交换器板与第二热交换器板相似。在该描述中，用语“主动入口端口，，表示该入口端口是开放的，以使制冷剂流过那 个入口端口而进入制冷剂通道中。“被动入口端口 ”表示该入口端口是密封的，使得没有制 冷剂能通过该被动入口端口而流入制冷剂通道中。这对于用语“主动出口端口”同样适用， 其表示该出口端口与制冷剂通道接触，使得制冷剂从该主动出口端口流出。被动出口端口 是密封的，使得没有制冷剂能通过该被动出口端口而从制冷剂通道流出。
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在图1中，显示了包括第一板101、第二板201、第三板301以及第四板401的创新 的热交换器板组件1。在图2-图5中显示了不同的板。这些板以用于特定热交换器所要求 的数量互相堆叠。这样，形成了包括多个组件的热交换器。根据热交换器所要求的规格能 选择组件的数量。完整的热交换器还包括比每块热交换器板具有更大厚度的特定的前板和 后板(未示出)。前板和后板包括连接部(connection)等等。在一完整的热交换器中，最 靠近前板和后板的液体通道是水通道。因此与第一板一起形成水通道的单独的热交换器板 可包括在前板中，而与第四板一起形成水通道的单独的热交换器板可包括在后板中。前板 和后板会加强热交换器，使它更坚固与更有刚性。热交换器是铜焊类型的。在第一板与第二板之间，形成第一制冷剂通道2。在第二 板与第三板之间，形成水通道3。在第三板与第四板之间，形成第二制冷剂通道4。在另一 组件的第四板与第一板之间，形成水通道。这样，热交换器具有在每一侧均被水通道包围的 交替的第一制冷剂通道与第二制冷剂通道。制冷剂通道与水通道均包括下分配通路、热交换通路和上分配通路。下分配通路 的垂直长度优选地小于热交换器的宽度的一半，而上分配通路的垂直长度优选地小于热交 换器的宽度的三分之二。当第一板101与第二板201定位得互相紧接时，就形成了第一制冷剂通道2。制冷 剂会通过由第一制冷剂入口端口孔107，207所产生的作为主动入口端口的第一制冷剂入 口端口 21而进入第一制冷剂通道。入口端口孔107，207设有会互相紧靠的同心的密封段 113，213。通到第一制冷剂通道中的入口由密封段中的入口喷嘴25所提供。该入口喷嘴通 过在第二加压操作中压制形成的一个或者两个密封段中的喷嘴凹口 114、214而得到。入口 喷嘴的尺寸，即长度与截面，以及入口喷嘴的角度位置，对于在下分配区102和202之间产 生的下分配通路10中的制冷剂分配而言都是重要的。入口喷嘴的尺寸部分地取决于制冷 剂的入口压力，并被选择成在一完整的热交换器中实现跨过所有制冷剂通道的均勻流量分 配。入口喷嘴的角度位置被选择成，使得制冷剂可在各个制冷剂通道中跨过热交换器的整 个宽度而均勻地分配。入口喷嘴可沿任何选定的角度指向，该角度取决于例如下分配通路中的波纹状图 案以及绕入口端口的旁通段。优选地，入口喷嘴相对于垂直轴线的角度介于0与180度之 间，并指向板的中心垂直轴线，并且更优选地介于90度与150度之间。在一个实施例中，入口端口是开放的。这在热交换器被用为使得入口端口作用成 蒸汽出口端口时可能是有利的，例如在气体冷却器中。为了避免蒸汽阻塞出口，密封段与喷 嘴在制造阶段被切开。从而得到与出口端口 22相似的开放端口(open port)。这样的端口 允许蒸汽或蒸汽与液体的混合物通过端口而离开。为了进一步改进制冷剂分配，主动入口端口设有绕入口端口的主动入口端口旁通 通路18，其允许制冷剂绕入口端口的两侧流动。每个板均包括绕整个第一入口端口孔而延 伸的旁通段115、215。旁通段具有与板的波纹相同的压制深度。因此所得到的旁通通路18 具有两倍于该压制深度的高度，这意味着旁通通路中的摩擦压降会比通过波纹状图案的小 很多。因此旁通通路18会将部分制冷剂从入口喷嘴分配到围绕主动入口端口的分配区。来自喷嘴的部分制冷剂还会继续沿从喷嘴进入波纹状图案中的方向，并进一步朝 向作为被动入口端口的第二制冷剂入口端口 23而流动。因为水出口端口孔112，212定位在离该板的下侧短端具有一垂直距离的位置处，所以，在热交换器的水出口端口与下侧短 端之间的下侧分配通道中会形成下侧水平通路13。因此制冷剂可在水出口端口之下流过， 并且流到绕被动入口端口的区域。在这个示例中，从入口喷嘴流出的制冷剂流具有与第一 板的波纹状图案近似相等的角度，使得部分制冷剂可在水出口端口之下主要沿水平方向， 具有相对小的摩擦因数并因此处于相对高的流率而通过。当制冷剂到达绕被动入口端口的 区域时，绕被动入口端口的被动入口端口旁通通路19会有助于将制冷剂分配到绕被动入 口端口的区域。绕被动入口端口 23的旁通通路19在与主动入口端口处相同的方式下由各 个板所产生，该板包括绕整个第二入口端口孔而延伸的旁通段117，217。旁通段具有与板的 波纹相等的压制深度。因此所得到的旁通通路具有两倍于压制深度的高度，这意味着旁通 通路中的摩擦力会比通过波纹状图案的小很多。因此旁通通路会将部分制冷剂分配到绕被 动入口端口的分配区。第二入口端口孔109，209设有同心的密封段116，216，其会相互紧靠 并因此而使被动入口端口密封。围绕水出口端口孔112，212的平坦的环形段相互紧靠，使得水出口被密封至制冷 剂通道。水出口孔定位在距每个板的下侧短端具有垂直距离的位置处。水出口孔比制冷剂 入口端口孔的直径更大，并且水出口孔的中心比制冷剂入口端口孔的中心定位得更靠近板 的水平轴线。这样，在热交换器的水出口端口与下侧短端之间的制冷剂通道中会产生下侧 水平通路13。通过这条通路，制冷剂可在水出口端口之下流到绕被动入口端口的区域。这 大大改进了跨过通道宽度的制冷剂的分配，并且使得具有跨过通道宽度并因此穿过热交换 器通路的更均勻的流。水出口端口之下的通路还会与围绕被动入口端口的区域一起，增加 热交换器的有效热传递面积。为了进一步改进制冷剂的分配，第一制冷剂通道设有位于下分配通路10与热交 换通路11之间的主动入口端口与被动入口端口之上的下分配路径15，16。下分配路径主要 通过板中压制形成的位于分配区的V形与热交换区的W形之间的平坦分配槽118、119、218、 219而产生，其从板的长侧延伸至水出口端口孔。下分配路径一方面有助于将制冷剂均勻地 分配到热交换通路11中，并在另一方面作用成用于分配区的V形布局与热交换区的W形布 局的过渡区。可选择下分配路径的高度以及形状以优化流量分配。在一个示例中，压制的 槽的高度可为板的压制深度的大约一半。为了提高热交换器的机械强度，下分配路径还可 包括一个或多个接触点。因为在水通道中会产生相应的分配路径，所以，制冷剂通道中的下 分配路径的高度优选地不大于一个压制深度的全部。与通过流管(该流管在热交换通路的 波纹状图案上具有相等的长度与宽度)的流阻相比，下分配路径沿通道的水平方向会具有 低的流阻。如果需要，下分配路径15，16可包括一个或多个限制区，以控制跨过下分配通路 中的通道的宽度的流量分配。限制区的尺寸与位置被选择成将通过分配路径15或16的流 尽可能均勻地分配。该限制可通过改变板中该限制区位置的压制深度而实现，即通过改变 限制区的高度，和/或通过改变沿下分配路径的限制区的宽度。这样，可在下分配路径15， 16的不同位置处定位不同的限制。该限制会引起局部增加的流阻，其会提供跨过下分配路 径的宽度的流量分配。在一个示例中，该限制覆盖大部分分配路径，从而在分配通路与热交 换通路之间产生一个或少数小的开口。限制的尺寸与位置可通过实验或通过计算而决定。 因此会改进流入热交换通路中的制冷剂的分配。
在进入主动入口端口 21并在下分配通路10中分配之后，制冷剂会进入并经过热 交换区103，203之间所产生的热交换通路11。该热交换通路，与两个板的波纹状图案之间 的所有接触点一起，提供大的热交换面积以及相对高的摩擦流阻，这确保制冷剂通道与水 通道之间的有效热传递。与单个V形相比，W形会略微增加热交换通路中的摩擦压降，其会 改进热交换器的总的热传递。在每个板的热交换区与上分配区之间，每个板中均压制形成有水平的平坦分配槽 120，220，在第一制冷剂通道中产生上分配路径17。在进入板的上分配区104，204之间所 产生的上分配通路之前，上分配路径会使制冷剂流量分配，并同时将压力差异校平，该压力 差异由于制冷剂的蒸发的变化而可能在热交换通路中出现。上分配路径沿热交换器的水平 方向具有低的流阻，其有助于制冷剂在进入上分配通路12之前的分配。主要在上分配通路 中，会最终进行制冷剂的蒸发，并且还可能发生制冷剂蒸汽的过热。各分配槽的高度是板的 压制深度的大约一半，因为在水通道中会产生相应的水平分配路径。这会使上分配路径具 有等于整个压制深度的高度。较大程度地处于蒸发态的制冷剂进入由板的上分配区104，204所产生的上分配 通路。作为主动端口的第一制冷剂出口端口 22在第一制冷剂出口端口孔108，208处在板 之间产生。部分制冷剂会进入垂直轴线105右侧的上分配通路，而部分制冷剂会进入垂直 轴线105左侧的上分配通路。部分制冷剂会到达由绕整个第二出口端口 M延伸的旁通段 121，221所产生的旁通通路20。第二制冷剂出口端口孔110，210设有同心的密封段122， 222，其会相互紧靠并封闭作为被动出口端口的第二出口端口 M。旁通段具有与板的波纹相 等的压制深度。因此所得到的旁通通路20具有两倍于压制深度的高度，这意味着旁通通路 中的流阻会比通过波纹状图案的小很多。因此旁通通路允许可能过热的很大一部分制冷剂 经由水入口端口之上的水平通路，而主要水平地流到主动出口。绕水入口端口孔111、211的平坦的环形段相互紧靠，使得水入口从制冷剂通道而 被密封。水入口端口孔定位在每个板的上侧短端下面具有一垂直距离的位置处。水入口孔 的中心比制冷剂出口端口孔的中心定位得更靠近板的水平轴线。这样，在热交换器的水入 口端口与上侧短端之间的制冷剂通道中设有上侧水平通路14。通过这条水平通路，制冷剂 可在水入口端口之上从被动出口端口 M处的旁通通路20流到在第一制冷剂出口端口孔 108，208之间形成的主动出口端口 22。这减小了对于可能过热的蒸汽的流阻，并且大大改 进了上分配通路中的流量分配。此外，这条水平通路防止蒸汽绕被动出口端口聚积，该聚积 可导致绕被动出口端口的区域中具有蒸汽停滞的隔离区。该通路还通过绕被动出口端口的 区域而增大热交换器的总的有效热传递面积。当第二板201与第三板301定位得互相紧接时，就产生了水通道3。水通过由水 入口端口孔211，311所产生的水入口端口 42而进入水通道。水通过由水出口端口孔212， 312所产生的水出口端口 43而离开水通道。所有的制冷剂端口都被密封，使得水与制冷剂 不会混合。当第二板与第三板被堆叠时，旁通段215，315会相互紧靠，并且会因此而将第一 制冷剂入口端口密封。对于也相互紧靠的旁通段217，317与旁通段221，321同样适用，使 得第二制冷剂入口端口与第二制冷剂出口端口被密封。第一制冷剂出口端口由绕相互紧靠 的第一制冷剂出口端口孔208，308的平坦段223，323所密封。水出口端口孔211，311定位在距每个板的每个板边缘的上侧短端具有垂直距离的位置处。水出口孔的中心比制冷剂出口端口孔定位得更靠近板的水平轴线。这样，在热 交换器的水入口端口与上侧短端之间的水通道中产生了水平通路34。这增大了可用的水 入口横流面积(cross flow area)，其又会改进上分配通路中的水分配，并减小水通道的压 降。为了进一步改进水分配并且还减小水压降，水通道设有在热交换器的被动第二制 冷剂出口端口与第一制冷剂出口端口和上侧转角之间的上侧水旁通通路40，41。上侧水旁 通通路40，41由位于各个第二制冷剂出口端口孔和第一制冷剂出口端口孔外侧的水旁通 段226，227，326，327来产生。当板被定位以产生制冷剂通道时，这些旁通段相互紧靠，这意 味着水旁通通路会具有两倍于压制深度的高度。因此这些水旁通通路具有低的摩擦压降， 并且会大大促进跨过整个上分配通路的水侧分配。当水在上分配通路32中分配时，水会经过每个板中压制出的水平的平坦分配槽 220、320，在水通道中产生上侧水平分配路径37。这条分配路径允许水的另外的分配，使得 沿整条上分配路径的水压基本上相等。上分配路径还作用成上分配通路的V形与热交换通 路的W形之间的过渡区。各分配槽的高度是板的压制深度的大约一半。这会使得上分配路 径具有等于整个压制深度的高度。在经过上分配路径37之后，水会进入并经过热交换区203、303之间产生的热交换 通路。该热交换通路与两个板的波纹状图案之间的所有接触点一起，提供大的热交换面积 以及相对高的摩擦因数，这确保了水通道与制冷剂通道之间的有效热传递。相对于单个V 形布局，W形布局会略微增加热交换通路中的摩擦因数，这会改进热传递。在水经过热交换通路31后，它通过定位在热交换通路与下分配通路之间的两条 下分配路径35，36而进入下分配通路30。这些下分配路径主要由板中在V形与热交换区 的W形之间的压制出的平坦分配槽218，219，318，319所产生，其从板的长侧延伸至水出口 端口孔。这些分配路径即有助于将水均勻地分配到下分配通路中，又用作用于热交换通路 的W形布局与下分配通路的V形布局的过渡区。可选择下分配路径的高度以及形状，以优 化流量分配。在一个示例中，压制的槽的高度可为板的压制深度的大约一半。为了提高热 交换器的机械强度，下分配路径还可包括一个或多个接触点。与通过下分配通路中的波纹 状图案时的流阻相比，该分配路径沿热交换器的水平方向具有低的流阻。这将有助于进入 下分配通路中的水具有均勻的流量分配。一些水，尤其是来自热交换通路31中心的水，会从上面的热交换通路直接进入由 水出口端口孔212，312所产生的水出口端口 43。因为绕水出口端口的波纹状图案允许来自 所有方向的水流进入水出口端口中，所以，水出口端口是完全开放的。这会允许分配至下分 配区的部分水经由水出口端口与制冷剂入口端口之间的图案并且也从水出口端口之下的 图案而进入水出口开口。为了进一步改进水分配，下分配通路30设有位于热交换器的第一、第二制冷剂被 动入口端口与下转角之间的下侧水旁通通路38、39。该下侧水旁通通路由各个第一、第二制 冷剂入口端口孔处的水旁通段224、225、324、325来产生。当定位板以产生制冷剂通路时， 这些旁通段会相互紧靠，这意味着下侧水旁通通路会具有两倍于压制深度的高度。因此这 些下侧水旁通通路具有低的摩擦压降，并且会大大地有助于将水流弓I导至水出口端口。为了改进水分配并增大热交换器的有效热传递面积，水出口端口孔被定位在距每个板的下侧短端具有垂直距离的位置处。这样，在热交换器的水出口端口与下侧短端之间 的水通道中产生下侧水平通路33。通过这条水平通路，水也可从端口之下流入水出口端口 中，这改进了热交换器的效率。下侧旁通通路，连同水出口端口的向上偏移一起，通过扩大 可用的水横流面积，而大大改进了水的出口流量分配，并减小了该端口周边周围的出口压 降。当第三板301与第四板401定位得互相紧接时，在它们之间产生第二制冷剂通道 4，其与第一制冷剂通道相似。第一制冷剂通道与第二制冷剂通道之间的不同之处仅仅在于 入口端口和出口端口以及入口喷嘴。制冷剂通过由制冷剂入口端口孔309，409所产生的作为主动入口的第二制冷剂 入口端口 63而进入第二制冷剂通道。入口端口孔309，409设有会相互紧靠的同心的密封 段316，416。通到第二制冷剂通道中的入口由穿过密封段的入口喷嘴65所提供。该入口喷 嘴通过一个或两个密封段中的喷嘴凹口 314，414而得到。入口喷嘴的尺寸，即长度与截面， 以及入口喷嘴的角度位置，对于下分配区302与402之间所产生的下分配通路50中的制冷 剂分配而言都是重要的。入口喷嘴的尺寸部分地根据制冷剂回路的压降而选择，并被选择 为跨过完整的热交换器的制冷剂回路中的所有制冷剂通道得到均勻的流量分配。入口喷嘴 的角度位置被选择成，使得制冷剂可在各制冷剂通道中跨过热交换器的整个宽度而均勻地 分配。入口喷嘴可沿任何选定的角度来指向，根据例如下分配通路与绕入口端口的旁通 段中的波纹状图案布局。优选地，入口喷嘴相对于垂直轴线的角度介于0与180度之间，且 指向板的中心垂直轴线，并且更优选地介于90度与150度之间。为了进一步改进制冷剂分配，主动入口端口设有绕该入口端口的主动入口旁通通 路59，使得制冷剂绕该入口端口的两侧流动。每个板包括绕整个入口端口孔延伸的旁通段 317，417。旁通段具有与板的波纹相等的压制深度。因此所得到的主动入口旁通通路具有 两倍于压制深度的高度，这意味着旁通通路中的摩擦力会比通过波纹状图案的小很多。因 此旁通通路会将部分制冷剂从入口喷嘴分配到围绕主动入口端口的分配区。来自喷嘴的部分制冷剂还会沿从喷嘴到波纹状图案中的方向朝着作为被动入口 端口的第一制冷剂入口端口 61的方向而继续。因为水出口端口孔312、412定位在距每个板 的下侧短端具有一垂直距离的位置处，所以，在热交换器的水出口端口与下侧短端之间的 下侧分配通道中形成下侧水平通路53。因此制冷剂可在水出口端口之下流至绕被动入口端 口的区域。在这个示例中，流出入口喷嘴的制冷剂具有与第三板的波纹状图案近似相等的 角度，使得部分制冷剂可在水入口端口之下主要沿水平方向，具有相对小的摩擦因数并因 此具有相对高的流率而通过。当制冷剂到达围绕被动入口端口 61的区域时，围绕被动入口 端口的旁通通路58会帮助将制冷剂分配到围绕被动入口端口的区域。以与主动入口端口 处相同的方式，由各个包括围绕整个第一制冷剂入口端口孔而延伸的旁通段315，415的板 来形成旁通通路58。旁通段具有与板的波纹相同的压制深度。因此所得到的旁通通路具有 两倍于压制深度的高度，这意味着旁通通路中的摩擦力会比通过波纹状图案的小很多。因 此旁通通路会将部分制冷剂分配到绕被动入口端口的分配区。第一入口端口孔307，407设 有同心的密封段313，413，其会相互紧靠并且因此而使被动入口端口密封。绕水出口端口孔312，412的平坦的环形段相互紧靠，使得水出口端口密封到制冷
14剂通道。水出口端口孔定位在距每个板的下侧短端具有垂直距离的位置处。水出口端口孔 比制冷剂入口端口孔的直径更大，并且水出口孔的中心比制冷剂入口端口孔的中心定位得 更靠近板的水平轴线。这样，在热交换器的水出口端口与下侧短端之间的制冷剂通道中会 产生下侧水平通路53。通过这条水平通路，制冷剂可在水出口端口之下流到绕被动入口端 口的区域。这大大改进了跨过板宽度的制冷剂分配，其引起流过热交换通路的更均勻的流， 并且还会与绕被动入口端口的区域一起增大热交换器的总的有效热传递面积。为了进一步改进制冷剂的分配，第二制冷剂通道设有位于下分配通路50与热交 换通路51之间的被动入口端口与主动入口端口之上的下分配路径55，56。下分配路径主 要由板中分配区的V形与热交换区的W形之间的平坦分配槽318，319，418，419所产生，其 从板的长侧延伸至水出口端口孔。下分配路径一方面有助于将制冷剂均勻地分配到热交换 通路51中，并在另一方面作用成用于分配区的V形布局与热交换区的W形布局的过渡区。 可选择下分配路径的高度以及形状以优化流量分配。在一个示例中，槽的高度可为板的压 制深度的大约一半。为了提高热交换器的机械强度，下分配路径还可包括一个或多个接触 点。因为在水通道中会产生相应的分配路径，所以，制冷剂通道中的下分配路径的高度优选 地不大于整个压制深度。与通过流管时的流阻相比，该流管在热交换通路的波纹状图案上 具有相等的长度与宽度，下分配路径沿热交换器的水平方向会具有低的流阻。下分配路径 55、56还可包括一个或多个限制区，以在下分配通路中控制跨过通道宽度的流量分配。该限 制可以很小，与一个或多个接触点相似，或者，它们也可相对较大，使得在分配通路与热交 换通路之间仅仅产生一个或几个小的通路。进入主动入口端口 63并分配在下分配通路50中之后，制冷剂在会以与第一制冷 剂通道所述相同的方式而进入并通过热交换通路51。在每个板的热交换区与上分配区之间，每个板中均压制形成有水平的平坦分配槽 320，420，在第二制冷剂通道中产生上分配路径57。在制冷剂进入板的上分配区304，404之 间所产生的上分配通路52之前，上分配路径会减小由于制冷剂蒸发的变化而可能在热交 换通路中出现的压力差异。制冷剂在这个阶段可为部分或全部蒸发的，甚至可为过热的。上 分配路径沿热交换器的水平方向具有低的流阻，其有助于使制冷剂在进入上分配通路之前 的分配。各分配路径的高度是板的压制深度的大约一半，因为在水通路中会产生相应的水 平分配路径。这会使上分配路径具有等于整个压制深度的高度。在这个截面中较大程度地处于蒸汽形式的制冷剂进入由板的上分配区304，404 所产生的上分配通路52。作为主动端口的第二制冷剂出口端口 64在板之间在第二制冷剂 出口端口孔310，410处产生。部分制冷剂会进入垂直轴线305左侧的上分配通路，而部分 制冷剂会进入垂直轴线305右侧的上分配通路。部分制冷剂会到达由绕作为被动出口端口 的整个第一制冷剂出口端口 62延伸的旁通段323，423所产生的被动出口端口旁通通路60。 第一制冷剂出口端口孔308，408设有同心的密封段328，428，其会相互紧靠并将第一出口 密封。旁通段具有与板的波纹相等的压制深度。因此所得到的旁通通路具有两倍于压制深 度的高度，这意味着旁通通路中的摩擦力会比通过波纹状图案的小很多。因此旁通通路允 许可能过热的很大一部分制冷剂经由水入口端口之上的水平波纹状图案通路而流过并到 达主动出口端口。绕水入口端口孔311，411的平坦的环形段相互紧靠，使得水入口从制冷剂通道而被密封。水入口端口孔定位在距每个板的上侧短端具有垂直距离的位置处。水入口孔的中 心比制冷剂出口端口孔的中心定位得更靠近板的水平轴线。这样，在热交换器的水入口端 口与上侧短端之间的制冷剂通道中设有上侧水平通路M。通过这条水平通路，制冷剂可在 水入口端口之上从被动出口端口 62处的旁通通路60流到第二制冷剂出口端口孔310,410 之间形成的主动出口端口 64。这大大改进了上分配通路中的制冷剂的流量分配，并防止绕 被动出口端口的热聚积。此外，通过绕被动出口端口的区域增大了热交换器的总的有效热 传递面积。 通过本发明，可得到改进的三回路的板式热交换器，其在热交换器的整体热性能 上展示了显著的改进。这是由于热交换器中具有改进的流量分配。本发明不限于上面所述 的实施例，很多另外的变型和修改都可能在所附专利权利要求的范围内。
0095]参考标号
0096]1 板组件
0097]2 第一制冷剂通道
0098]3 水通道
0099]4 第二制冷剂通道
0100]10 下分配通路
0101]11 热交换通路
0102]12 上分配通路
0103]13 下侧水平通路
0104]14 上侧水平通路
0105]15 下分配路径
0106]16 下分配路径
0107]17 上分配路径
0108]18 第一制冷剂入口端口旁通通路
0109]19 第二制冷剂入口端口旁通通路
0110]20 第二制冷剂出口端口旁通通路
0111]21 主动入口端口
0112]22 主动出口端口
0113]23 被动入口端口
0114]24 被动出口端口
0115]25 入口喷嘴
0116]30 下分配通路
0117]31 热交换通路
0118]32 上分配通路
0119]33 下侧水平通路
0120]34 上侧水平通路
0121]35 下分配路径
0122]36 下分配路径
0123]37 上分配路径0124]38水旁通通路
0125]39水旁通通路
0126]40水旁通通路
0127]41水旁通通路
0128]42水入口端口
0129]43水出口端口
0130]50下分配通路
0131]51热交换通路
0132]52上分配通路
0133]53下侧水平通路
0134]54上侧水平通路
0135]55下分配路径
0136]56下分配路径
0137]57上分配路径
0138]58第一制冷剂入口端口旁通通路
0139]59第二制冷剂入口端口旁通通路
0140]60第一制冷剂出口端口旁通通路
0141]61被动入口端口
0142]62被动出口端口
0143]63主动入口端口
0144]64主动出口端口
0145]65入口喷嘴
0146]101第一热交换器板
0147]102下分配区
0148]103热交换区
0149]104上分配区
0150]105垂直轴线
0151]106水平轴线
0152]107第一制冷剂入口端口孔
0153]108第一制冷剂出口端口孔
0154]109第二制冷剂入口端口孔
0155]110第二制冷剂出口端口孔
0156]111水入口端口孔
0157]112水出口端口孔
0158]113密封段
0159]114喷嘴凹口
0160]115旁通段
0161]116密封段
0162]117旁通段0163]118下分配槽
0164]119下分配槽
0165]120上分配槽
0166]121旁通段
0167]122密封段
0168]123平坦段
0169]124下侧水旁通段
0170]125下侧水旁通段
0171]126上侧水旁通段
0172]127上侧水旁通段
0173]201第二热交换器板
0174]202下分配区
0175]203热交换区
0176]204上分配区
0177]205垂直轴线
0178]206水平轴线
0179]207第一制冷剂入口端口孔
0180]208第一制冷剂出口端口孔
0181]209第二制冷剂入口端口孔
0182]210第二制冷剂出口端口孔
0183]211水入口端口孔
0184]212水出口端口孔
0185]213密封段
0186]214喷嘴凹口
0187]215旁通段
0188]216密封段
0189]217旁通段
0190]218下分配槽
0191]219下分配槽
0192]220上分配槽
0193]221旁通段
0194]222密封段
0195]223平坦段
0196]224下侧水旁通段
0197]225下侧水旁通段
0198]226上侧水旁通段
0199]227上侧水旁通段
0200]301第三热交换器板
0201]302下分配区303热交换区
304上分配区
305垂直轴线
306水平轴线
307第一制冷剂入口端口孔
308第一制冷剂出口端口孔
309第二制冷剂入口端口孔
310第二制冷剂出口端口孔
311水入口端口孔
312水出口端口孔
313密封段
314喷嘴凹口
315旁通段
316密封段
317旁通段
318下分配槽
319下分配槽
320上分配槽
321平坦段
323旁通段
324下侧水旁通段
325下侧水旁通段
326上侧水旁通段
327上侧水旁通段
328密封段
401第四热交换器板
402下分配区
403热交换区
404上分配区
405垂直轴线
406水平轴线
407第一制冷剂入口端口孔
408第一制冷剂出口端口孔
409第二制冷剂入口端口孔
410第二制冷剂出口端口孔
411水入口端口孔
412水出口端口孔
413密封段
414喷嘴凹口
415旁通段
416密封段
417旁通段
418下分配槽
419下分配槽
420上分配槽
421平坦段
423密封段
424下侧水旁通段
425下侧水旁通段
426上侧水旁通段
427上侧水旁通段
428密封段
说明书
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权利要求
1.一种用于在三条回路的热交换器组件(1)中使用的热交换器板(101 ；201 ；301 ； 401)，其中所述板包括具有三个端口孔(107，109，112 ；207,209,212 ；307,309,312 ；407， 409，412)的第一分配区(102 ；202 ；302 ；402)、热交换区(103 ；203 ；303 ；403)，以及具有三 个端口孔(108，110，111 ；208,210,211 ；308,310,311 ；408，410，411)的第二分配区(104 ； 204 ;304 ;404)，其中所述板包括具有凸脊与凹谷的波纹状图案，其特征在于，所述第一分 配区的中心端口孔(112 ；212 ；312 ；412)定位在离所述板的短端具有一垂直距离的位置处， 使得当两个板被堆叠以在它们之间形成流体通道时，在所述中心端口孔与所述板的所述短 端之间能得到流体通路。
2.根据权利要求1所述的板，其特征在于，所述第二分配区的中心端口孔(111;211; 311 ；411)定位在离所述板的所述短端具有一垂直距离的位置处，使得当两个板被堆叠以 在它们之间形成流体通道时，在所述中心端口孔与所述板的所述短端之间能得到流体通 路。
3.根据权利要求1或2所述的板，其特征在于，当两个板被堆叠以在所述板之间形成 制冷剂流体通道时，所述板的转角处的端口孔(107，109，110 ；207, 209, 210 ；307, 308, 309 ； 407,408,409)设有适于绕端口形成制冷剂旁通通路的平坦的环形旁通段(115，117，121 ； 215,217,221 ；315,317,323 ；415，417，423)。
4.根据权利要求1到3中任何一项所述的板，其特征在于，在所述板的转角处设有水旁 通段(124，125，126，127 ；224，225，226，227 ；324，325，326，327 ；424，425，426，427)，使得当 两个板被堆叠以在所述板之间形成水通道时，在两个相邻的旁通段之间能得到水通路。
5.根据权利要求1到4中任何一项所述的板，其特征在于，所述第一分配区(102；202 ； 302 ；402)呈现具有第一布局的人字纹形状，所述第二分配区(104 ；204 ；304 ；404)呈现具 有第二布局的人字纹形状，并且其中所述热交换区(103 ；203 ；303 ；403)呈现具有第三布局 的人字纹形状，其中所述第一布局的所述人字纹形状沿第一角度方向指向，而所述第二布 局的所述人字纹形状沿相反的角度方向指向。
6.根据权利要求1到5中任何一项所述的板，其特征在于，所述第三布局的所述人字纹 形状沿着与所述第一布局的所述人字纹形状相同的角度方向指向。
7.根据权利要求1到6中任何一项所述的板，其特征在于，所述第三布局的所述人字纹 形状比所述第一布局和所述第二布局具有更多的方向变化。
8.根据权利要求1到7中任何一项所述的板，其特征在于，所述第一人字纹形状、所述 第二人字纹形状与V相似，并且所述第三人字纹形状与W相似。
9.根据权利要求1到8中任何一项所述的板，其特征在于，在所述第一分配区与所述热 交换区之间设有下分配槽(118，119 ；218，219 ；318，319 ；418，419)，使得当两个板被堆叠以 在所述板之间形成流体通道时，在两个相邻的下分配槽之间能得到下分配路径。
10.根据权利要求9所述的板，其特征在于，所述下分配槽(118，119；218, 219 ；318， 319 ；418，419)包括至少一个限制区，使得在所述下分配路径中得到流限制。
11.根据权利要求1到10中任何一项所述的板，其特征在于，在所述热交换区与所述第 二分配区之间设有上分配槽(120 ；220 ；320 ；420)，使得当两个板被堆叠以在所述板之间形 成流体通道时，在两个相邻的上分配槽之间能得到上分配路径。
12.热交换器组件，其包括根据权利要求1到11中任何一项所述的四个板，其特征在于，所述第一板(101)、所述第二板001)、所述第三板(301)与所述第四板G01)互相不同。
13.根据权利要求12所述的热交换器组件，其中在所述第一板(101)与所述第二板 (201)之间设有第一制冷剂通道O)，在所述第二板O01)与所述第三板(301)之间设有水 通道(3)，并且在所述第三板(301)与所述第四板001)之间设有第二制冷剂通道，并 且其中各流体通道(2，3，4)包括在两个相邻的第一分配区(102，202，302，40幻之间设置 的第一分配通路(10 ；30 ；50)，在两个相邻的热交换区(103，203，303，40 之间设置的热交 换通路(11 ；31 ；51)，以及在两个相邻的第二分配区(104，204，304，404)之间设置的第二分 配通路(12 ；32 ；52)，其特征在于，在所述组件的中心水端口 与附近的短端之间的所述 第一分配通路中设有水平通路(13 ；33 ；53)。
14.根据权利要求12或13所述的热交换器组件，其特征在于，在所述组件的中心水端 口 G2)与附近的短端之间的所述第二分配通路(12 ；32 ；52)中设有水平通路(14 ；34 ；54)。
15.根据权利要求12到14中任何一项所述的热交换器组件，其特征在于，在所述组件 的制冷剂端口 (21，22，23，24 ；61，62，63，64)与转角之间的水分配通路(30，32)中设有水旁 通通路(38，39，40，41)。
16.根据权利要求12到15中的任何一项所述的热交换器组件，其特征在于，围绕制冷 剂分配通路(10,12 ；50,52)中的制冷剂端口 (21,23,24 ；61,62,63)设有制冷剂旁通通路 (18，19,20 ；58, 59,60)。
17.根据权利要求12到16中任何一项所述的热交换器组件，其特征在于，所述主动入 口端口 设有入口喷嘴(25)，并且所述主动入口端口(63)设有入口喷嘴(65)，其中所 述入口喷嘴相对于垂直轴线的角度介于0和180度之间，并且其中所述入口喷嘴指向所述 组件的中心垂直轴线。
18.根据权利要求17所述的热交换器组件，其特征在于，所述入口喷嘴的所述角度介 于90度与150度之间。
19.根据权利要求12到18中任何一项所述的热交换器组件，其特征在于，在下分配通 路(10，30，50)与热交换通路(11，31，51)之间设有下分配路径(15,16 ；35, 36 ；55,56) 0
20.根据权利要求12到19中任何一项所述的热交换器组件，其特征在于，在热交换通 路(11，31，51)与上分配通路(12，32，52)之间设有上分配路径(17，37，57)。
21.根据权利要求12到20中任何一项所述的热交换器组件，其特征在于，所述热交换 器板(101 ；201 ；301 ；401)通过胶合、锡焊、铜焊、结合或焊接而连接。
22.三回路的热交换器，其包括根据权利要求12到21中任何一项所述的多个热交换器 组件，并且还包括前板与后板。
全文摘要
用于在三条回路的热交换器组件中使用的热交换器板，其中板包括第一分配区、热交换区与第二分配区，其中板包括具有凸脊与凹谷的波纹状图案，并且其中第一分配区中的中心端口孔定位在离该板的短端具有一垂直距离的位置处，使得当两个板被堆叠以在板之间形成流体通道时，在板的中心端口孔与短端之间能得到流体通路。本发明还涉及由这样的热交换器板所制成的组件，以及包括多个这样的组件的热交换器。本发明的优点在于，提供了改进的热交换器，该热交换器使得在热交换器中具有提高的热性能以及改进的流量分配。
文档编号F28F3/08GK102084203SQ200980122463
公开日2011年6月1日 申请日期2009年6月12日 优先权日2008年6月13日
发明者A·佐尔津, A·穆佐隆, E·比安孔, L·哈尔格伦, M·帕万 申请人:阿尔法拉瓦尔有限公司