带有热钻孔的板式热交换器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种板式热交换器(1)，其包括板组(P)，该板组包括至少两种构造的多个热交换板(A,B)，其彼此连接起来，并彼此交替以形成热交换板(A,B)的堆叠(2)，从而在热交换板之间形成板间隙(3,4)。板间隙(3,4)布置成接收至少两种不同的流体。至少一个通孔(20)布置成在板组(P)的外部和板组的内部的隔室(5)之间延伸，隔室(5)至少部分地由任何板间隙(3,4)来形成，其中至少一个通孔(20)通过热钻孔来形成。
【专利说明】带有热钻孔的板式热交换器
【技术领域】
[0001]本发明总地涉及一种板式热交换器，其具有至少一个通过热钻孔而形成的通孔。本发明还涉及一种在板式热交换器中布置至少一个通孔的方法。
【背景技术】
[0002]热交换器和尤其板式热交换器是用于提供内部通道系统的薄壁结构的示例，内部通道系统用于在至少一个入口和至少一个出口之间引导一种或若干种流体。
[0003]典型的板式热交换器由多个薄的热交换板形成，热交换板布置成形成成板组。板组通过多个第一和第二热交换板来形成。热交换板可永久地彼此连接起来，并且并排布置成使得在每对相邻的第一和第二热交换板之间形成第一板间隙，并且在每对相邻的第二和第一热交换板之间形成第二板间隙。第一板间隙和第二板间隙彼此分离，并且在板组中以交替的顺序并排设置。基本上每个热交换板具有至少第一端口孔和第二端口孔，其中第一端口孔形成了通向第一板间隙的第一入口通道，并且第二端口孔形成离开第一板间隙的第一出口通道。
[0004]永久连接可通过焊接、铜焊、键合或粘合剂来实现。在这种永久连接的板式热交换器中，入口或出口的位置依赖于第一和第二端口孔。另外，热交换板的任何表面轮廓依赖于入口和出口的位置，从而优化流过板间隙的流，并从而优化热效率。大体上，一直试图减少端口孔的尺寸，以便最大限度地增加热交换板可得到的热传递表面。
[0005]通过永久连接的板式热交换器所形成的薄壁的片状结构使得增加额外的入口或出口、传感器等等变得非常复杂，因为其定位受限于端口孔和由其形成的入口通道或出口通道。
[0006]关于在永久连接的板式热交换器中进行连接或接口存在多个问题。下面提及的几个是:在连接板以形成板组之前，通过在单独的板中预制/压制图案，从而在其侧部中产生孔是几乎不可能的。如果在板组中钻孔或攻孔时，碎片将不可避免地进入板组中，并污染它。由于永久连接的板式热交换器具有高度复杂的横截面，所以除去任何碎片是几乎不可能的。而且还存在污染布置在其下游的任何装置，例如压缩机的风险。在由单独板的侧翼所产生的在侧部中的薄的制品因此不够厚，不足以容许进行螺纹连接。永久连接的板式热交换器的复杂且不规则的片状结构导致材料对于机械加工不可靠，并且在入口或出口中的内部结构可能瓦解。在永久连接的板式热交换器中通常甚至难以产生密封的表面。此外，假定永久的连接通过铜焊来实现，那么难以在不毁坏铜焊结构的条件下进行钎焊连接或焊接连接，例如焊接螺栓。另外，制作大孔来覆盖一个或若干个板间隙是非常困难的。
[0007]遵照问题的这些示例，将任何额外的入口或出口、传感器、探针、紧固装置等等的连接件安装到板式热交换器上，尤其安装到永久连接的板式热交换器上是非常困难的。这在大批量生产中尤其如此。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供一种板式热交换器，其具有至少一个通孔，从而弥补上面提到的问题。
[0009]另一目的是提供一种容许通孔在板式热交换器中进行基本随意定位的方法。
[0010]此外，该方法应该可适用于需要高可靠度和高可重复性的大批量生产。
[0011]这个目的通过一种板式热交换器来实现，其包括板组，该板组包括至少两种构造的多个热交换板，其彼此连接起来，并彼此交替以形成热交换板的堆叠，从而在热交换板之间形成板间隙，板间隙布置成接收至少两种不同的流体。板式热交换器的特征在于，至少一个通孔布置成在板组的外部和板组的内部的隔室之间延伸，隔室至少部分地由任何板间隙形成，其中至少一个通孔通过热钻孔来形成。
[0012]热钻孔是一种非切削方法，也被称为流动钻孔、摩擦钻孔或成形钻孔，其提供了材料的塑性再成形。孔通过旋转销状工具而形成，销状工具具有圆形截面，圆形截面具有与有待形成的孔基本相对应的直径。在旋转期间，工具通过依赖摩擦而产生了孔，摩擦是由高的旋转速度造成的。产生的热量使材料变得足够有延展性，以便成形和穿孔。在工具的顶端穿入基体材料的下表面时，被移位的材料开始在工具进给的方向上流动。某些被移位的材料可能围绕工件的上表面而形成套环。剩余材料可能在下表面中形成套筒状衬套。形成的套筒是非常坚固的，并且作为示例可在单独的工艺中加工螺纹。
[0013]热钻孔已经被令人惊讶地证明可适用于薄壁的蜂巢状结构，例如板式热交换器。此外，热钻孔是一种不会留下污染碎片的非切削方法，污染碎片可能在板式热交换器的内部的狭窄通路中造成不受控制的节流或阻塞。另外，没有形成碎片的风险，碎片可能对布置在板式热交换器下游的装置，例如压缩机造成问题。传统地，蜂巢状结构和不形成碎片的严格要求的组合使连接的板式热交换器中的孔的制作变得非常复杂，并且这实际上在可能的情况下是通常要避免的事情。这在大批量生产中尤其如此。
[0014]通过利用热钻孔，提供了关于接近永久连接的板式热交换器的板组内部的完全新的可能性。这包括插入仪器例如传感器、照相机等等，以便改进对板式热交换器内部的操作条件的监视和了解。另外，其提供了有关流体供给的入口或出口或用于流体供给的管道的定位的完全新的可能性。实际上，热钻孔容许通孔基本随意地定位在板式热交换器中。此夕卜，通过热钻孔使得制造大孔成为可能，其提供了对不止一个板间隙的接近通路。
[0015]隔室可包括通过公共通道而彼此连通的多个板间隙，其中至少一个通孔布置在限定公共通道的壁部分中。因而，壁部分可为公共通道的周向包络面，或者其纵向端面。作为示例，公共通道可为穿过或沿着板组延伸的入口通道或出口通道。
[0016]至少一个通孔可布置成接收构件，构件包含在由下者组成的组中:例如温度传感器、压力传感器和光学传感器的传感器、例如排泄插塞或观察镜的插塞，以及用于管道的连接器。应该懂得，这些不是可能有待应用的构件的限制示例。
[0017]至少一个通孔的纵向轴线可布置成基本上平行于热交换板的纵向延伸的总体平面而延伸。
[0018]至少一个通孔可布置在壁部分中，壁部分限定了板组的周向侧壁，侧壁基本上垂直于热交换板的纵向表面延伸的总体平面而延伸。
[0019]至少一个通孔可具有提供了不止一个板间隙的接近通路的直径。
[0020]至少一个通孔可布置在形成板组的一部分的上端板或下端板中。
[0021]板组中的热交换板可通过铜焊、焊接、粘合剂或键合而彼此永久地连接在一起。
[0022]至少一个通孔可包括纵向包络面，其限定了套筒，套筒具有与通孔的纵向轴线同轴的纵向延伸，并且套筒可具有面向隔室的内部的自由边缘部分。套筒可用于进行螺纹连接或用于接收衬套、衬里、连接器等等。套筒还可用于提供穿过一个或若干个板间隙的通道，从而提供对板组的内部结构的增强的接近通路，以容许例如传感器的插入。
[0023]至少一个通孔的背离隔室的口部可包括在热钻孔期间形成的周向套环。这种周向套环可用于连接有待插入到通孔中的构件。
[0024]至少一个通孔可包括带螺纹部分。
[0025]板式热交换器还可包括托架，其布置在至少一个通孔的口部中或其周围。这种托架可用于安装有待插入到通孔中的构件。
[0026]板组的堆叠包括多个第一热交换板和多个第二热交换板，其彼此连接起来，并且并排布置成使得在每对相邻的第一热交换板和第二热交换板之间形成第一板间隙，并在每对相邻的第二热交换板和第一热交换板之间形成第二板间隙。第一板间隙和第二板间隙可彼此分离，并且在至少一个板组中是以交替的顺序并排设置的。
[0027]公共通道可包括通过热钻孔形成的多个通孔，其中至少两个通孔布置成将至少两种不同流体的第一流体供给公共通道。
[0028]至少两种不同流体的第一流体通过歧管供给公共通道，歧管连接到至少两个通孔上。
[0029]这提供了多个有待下面论述的优点。对于铜焊的板式热交换器，用于第一流体(为冷却剂)的入口端口的直径经过设计，以便将流体速度保持在某一范围内，从而避免太高的压力降。当其用于两相的应用时，这对于保持效率和容量是非常重要的。在现有技术方案中，第一流体通过入口通道的一端进行供给，入口通道组成了公共通道，公共通道由每个单独的热交换板中的端口孔组成。这意味着，每个单独的热交换板中的端口切削设计必须基于供给它的第一流体的流量而定制尺寸。还必须考虑热交换板的最大数量，因为流量与之成比例。众所周知，端口尺寸对于板式热交换器的压力阻力具有很强的影响。压力阻力越大，情况越糟糕。板式热交换器的设计压力通常通过将爆裂压力除以一个系数而被固定下来，该系数通常在3至4.5之间的范围内。系数值主要根据压力容器核定本体的需求，并且还根据设计温度而被固定下来。容许最低系数的本体需要压力循环持久性试验。当设计板式热交换器的端口区域时，这使其变得非常有挑战性。作为示例，在所谓的CO2跨临界(trans-critical)气体冷却器中，设计压力必须在120巴左右，并且爆裂压力在最好的情况下必须为360巴，最坏的情况下为540巴。
[0030]通过在铜焊之后，在板组中提供多个热钻孔的通孔以及通过这些通孔供给第一流体，每个热交换板中的端口切口可做得更小，因为这些孔均只需要操纵供给板组的总流量的一部分。这使得板组的端口区域便得更为坚固。还一优点是，较小的端口孔为单独的热交换板保留了更大的用于热传递的区域。
[0031]根据另一方面，本发明可能涉及一种在板式热交换器中提供通孔的方法，该方法包括提供一种板式热交换器，其包括板组，该板组包括至少两种构造的多个热交换板，其彼此连接起来，并且彼此交替以形成热交换板的堆叠，从而在热交换板之间形成板间隙，板间隙布置成接收至少两种不同的流体；并且通过热钻孔而布置至少一个在板组的外部和板组的内部的隔室之间延伸的通孔，隔室至少部分地通过任何板间隙来形成。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]现在将参照所附示意图通过示例来描述本发明的实施例，其中:
图1示意性地公开了典型的板式热交换器的侧视图。
[0033]图2示意性地显示了图1的板式热交换器的正视图。
[0034]图3公开了沿着典型的板式热交换器的板组的入口通道或出口通道的高度示意性的横截面。
[0035]图4和图5公开了板式热交换器的第一和第二热交换板的高度示意性的示例。
[0036]图6公开了板式热交换器的板组的高度示意性的横截面的第一实施例，其举例说明了不同的通孔位置。
[0037]图7a_7d示意性地公开了在热钻孔和后续的热攻丝(tapping)期间的通孔的形成。
[0038]图8公开了由热钻孔制成的通孔的示意性横截面。
[0039]图9高度示意性地公开了板式热交换器的板组的横截面俯视图。
【具体实施方式】
[0040]图1至图3公开了板式热交换器I的一个典型的示例。板式热交换器I包括板组P，其由多个压缩模制的热交换板A，B形成，热交换板是彼此并排设置的，从而形成堆叠2。包含在实施例中的热交换板是两种不同类型的热交换板，其在后文中被称为第一热交换板A，见图3、图4和图6，以及第二热交换板B，见图3、图5和图6。板组P包括基本上相同数量的第一热交换板A和第二热交换板B。
[0041]从图3中看出，热交换板A，B并排设置成使得在每对相邻的第一热交换板A和第二热交换板B之间形成第一板间隙3，并且在每对相邻的第二热交换板B和第一热交换板A之间形成第二板间隙4。每隔一个板间隙因而形成了相应的第一板间隙3，并且剩余的板间隙形成了相应的第二板间隙4，即第一和第二板间隙3，4在板组P中是以交替的顺序来设置的。此外，第一和第二板间隙3和4是彼此基本完全分离的。
[0042]在板组P的内部因而形成了多个隔室5。作为示例，第一隔室51至少部分地由任何第一板间隙3来形成，并且第二隔室52至少部分地由任何第二板间隙4来形成。
[0043]板组P还包括上端板6和下端板7，其设于板组P的相应的侧。
[0044]板式热交换器I可有利地适合于在冷却剂回路(没有公开)中作为蒸发器进行操作。在这种蒸发器应用中，第一板间隙3可形成用于第一流体，例如冷却剂的通路，而第二板间隙可形成用于第二流体的通路，第二流体适合于被冷却剂冷却。
[0045]在图1和图3公开的实施例中，热交换板A，B和上下端板6，7彼此永久地连接在一起。这种永久的连接可有利地通过铜焊、焊接、粘合剂或键合来执行。
[0046]特别从图2，4和5中看出，基本上每个热交换板A，B都具有四个端口孔8，即第一端口孔8、第二端口孔8、第三端口孔8和第四端口孔8。第一端口孔8形成了通向第一板间隙3的第一入口通道9，其基本上穿过整个板组P，即所有板A，B以及上端板6。第二端口孔5形成了离开第一板间隙3的第一出口通道10，其基本上穿过整个板组P，即所有板A，B和上端板6。第三端口孔5形成了通向第二板间隙4的第二入口通道11，并且第四端口孔5形成了离开第二板间隙4的第二出口通道12。同样，这两个通道11和12穿过基本上整个板组P，即所有板A，B和上端板6。
[0047]在公开的实施例中，与第一板间隙3保持连通的第一入口通道9可被视为第一隔室51的一部分。与第一板间隙3保持连通的第一出口通道10也可被视为第一隔室51的组成部分。类似地，在公开的实施例中，与第二板间隙4保持连通的第二入口通道11可被视为第二隔室52的一部分。与第二板间隙4保持连通的第二出口通道12也可被视为第二隔室52的组成部分。
[0048]在这种类型的现有技术的板式热交换器中，第一板间隙3通过第一入口通道9或第一出口通道10，即通过第一隔室51来接近。类似地，第二板间隙4通过第二入口通道11或第二出口通道12，即通过第二隔室52来接近。
[0049]在现有技术的板式热交换器中，任何仪器、传感器等等都通过这些通道9，10，11，12中的一个通道而插入，由此它们容许沿着这些通道中的一个通道的纵向延伸来接近。然而，这只容许接近板式热交换器内部的严格限制的区域，并且尤其，其不容许接近单独的热交换板A，B的热传递表面。接近这种区域是比较麻烦的，并且在大规模生产的系统的正常使用期间，出于实际的原因是不可能的。
[0050]现在，为了更好地理解本发明，将参照图6，其公开了典型的板式热交换器I的入口通道9; 11或出口通道10; 12的示意性地横截面，板式热交换器I描述了本发明的一个实施例。虽然横截面受限于入口通道或出口通道9;10;11;12中的区域和其周围区域，但是相同的原理可适用于板式热交换器I的板组P的任何外壁部分。
[0051]图6公开了多个第一和第二热交换板A，B，其并排设置成使得在每对相邻的第一热交换板A和第二热交换板B之间形成了第一板间隙3，并且在每对相邻的第二热交换板B和第一热交换板A之间形成了第二板间隙4。每隔一个板间隙因而形成了相应的第一板间隙3，并且剩余的板间隙形成了相应的第二板间隙4，即第一和第二板间隙3，4在板组P中是以交替的顺序来设置的。此外，第一和第二板间隙3和4是彼此基本完全分离的。
[0052]板组P的周向侧壁13包括多个向外延伸的凸缘14，每个凸缘14由一对相邻的第一热交换板A和第二热交换板B的外周边缘部分15来形成。周向侧壁13基本上垂直于第一和第二热交换板A, B的总体平面16而延伸。
[0053]在公开的实施例中，多个通孔20布置在板组P的周向侧壁13中。通孔20通过热钻孔制成。下面将描述热钻孔作为一种方法。每个通孔20的纵向轴线L布置成基本上平行于第一和第二热交换板A，B的总体平面16而延伸。
[0054]在公开的实施例中，每个第一板间隙3包括通孔20，其从板组P的外部延伸到贯穿通道中，贯穿通道是入口通道9;11或出口通道10;12。应该懂得，不同于所示的其它孔型也是可以使用的。此外，应该懂得，通过热钻孔，通孔20可布置在沿着板组P的周向侧壁13的任何随意的位置中。
[0055]在公开的实施例中，通孔20布置成使其纵向轴线L略微偏离相邻的凸缘14，由此通孔20制成为基本通过第一或第二热交换板A，B的一部分，热交换板A，B共同形成了一对热交换板A，B。应该懂得，其它位置也是可行的。
[0056]应该懂得，板组P的周向侧壁13可为基本平滑的。这可通过例如使多个向外延伸的凸缘14弯曲成基本平行于周向壁部分13而延伸来实现，或者通过切断凸缘14来实现。还应该懂得，横截面依赖于组成板组P的热交换板A，B的表面图案21。
[0057]此外，在图6中，通孔20布置在上端板6中，由此使得从板组P的外部至最靠近上端板6的板间隙3; 4的连通变得可能。在公开的实施例中，通孔20延伸到第一板间隙3中，即第一隔室51中。根据通孔20的预期用途，任何随意的位置都是可能的。相同的原理可适用于下端板7。
[0058]图6还公开了布置在下端板7中的通孔20; 23。通孔20; 23穿过最靠近下端板7的板间隙3;4，并延伸到第二后续的板间隙3;4中。在公开的实施例中，通孔20; 23的纵向轴线L穿过两个连接的热交换板A，B之间的接头22。应该懂得，其它位置也是可行的。
[0059]此外，图6公开了通孔20; 23的一个实施例，其具有允许接近不止一个第一或第二板间隙3，4的直径。公开的通孔20; 23具有跨越多个热交换板A，B和从而跨越两个或若干个板间隙3，3;4，4之间的隔壁24而延伸的区域，隔壁24由这种热交换板A，B来形成。
[0060]现在转到图9，其高度示意性地公开了板式热交换器的板组P的横截面俯视图。
[0061]用于第一流体的供给和分布的公共通道9; 10; 11; 12包括多个通过热钻孔而形成的通孔20。第一流体通过歧管50而供给公共通道9; 10; 11; 12。歧管50连接在板组P的外壁51上，并且通过通孔20而与公共通道9; 10; 11; 12保持连通。
[0062]应该懂得，第一流体可通过与所述歧管关联布置的喷嘴或阀(没有公开)而分布到公共通道9; 10; 11; 12中。
[0063]流体可通过单独的管道(没有公开)或通过与多个通孔连通的歧管50而供给通孔20。通孔可被攻螺纹，从而固定必要的连接件，并利用垫圈、O形环等等进行密封。软铜焊也是可以使用的。
[0064]应该懂得，通孔20可布置成排或任何其它型式。还应该懂得，相同的原理不仅可适用于第一流体的入口端口，而且还可适用于板组的任何其它端口。
[0065]热钻孔也被称为流动钻孔、摩擦钻孔或成形钻孔，其是一种用于形成孔的非切削方法。孔可为通孔或盲孔。在图7a_7c中显示了工艺过程。热钻孔提供了材料的塑性再成形。孔20通过旋转销状工具30而形成，销状工具具有圆形横截面，圆形横截面具有与有待形成的孔基本相对应的直径，参见图7a。工具30具有锥形的自由端31，其在高的旋转速度和相对较高的轴向压力下与基体材料32相接合，从而形成孔20。作为示例，工具30可由碳化物，例如碳化钨制成。在旋转期间，参见图％，工具30通过依赖摩擦而产生了孔，摩擦是由高的旋转速度造成的。产生的热量使基体材料32变得足够有延展性，以便成形和穿孔。当工具30在轴向方向上前进时，发生了材料移位，参见图7c。最初被移位的材料朝着工具向上流动。当工具30的自由端31的顶端穿入基体材料32的下表面33时，被移位的材料开始在工具进给的方向上流动。随着材料变软，轴向力被减少，并且进给速度被增加。某些被移位的材料可能围绕基体材料32的上表面35而形成套环34。剩余的材料在下表面33中形成了套筒36。套环34和套筒36将与产生的通孔20是同轴的，并且具有纵向延伸L，其略微超过了基体材料32的厚度。成品硬化的程度依赖于材料。结果，所形成的套筒36是非常坚固的，并且作为示例可在单独的工艺中加工螺纹，参见图7d。螺纹可制成在套筒36的内部或外部。应该懂得，螺纹37可局限于套环34、基体材料32和套筒36的一部分。
[0066]标准钻孔NC和CNC机器都适合于热钻孔。但工艺依赖于专用工具30与基体材料32相接合的速度和力量。应该懂得，例如钻孔直径、材料和厚度等参数都会影响合适的旋转速度、进给速度和轴向力。例如，薄的材料在过大的压力下可能会弯曲或瓦解，因而需要足够的支撑以防止变形。预钻孔可减少需要的轴向力，并且还保留了套筒下边缘中的平滑的光洁度。然而，由于碎片的形成，预钻孔在应用于热交换器时通常不是一个选择。因为热钻孔是一种非切削方法，所以没有形成碎片，碎片可能落入并污染板式热交换器，例如永久连接的板组，或布置在这种板式热交换器下游的任何装置。热钻孔已经令人惊讶地被证明在制造大孔23时是很优秀的，大孔具有跨越多个板间隙3，3; 4，4的直径，类似板式热交换器I中。
[0067]假定套筒36将要攻螺纹，这可通过利用热攻丝来实现，其基本上利用了与热钻孔相同的原理，其本质区别在于温度低得多。热攻丝提供了材料的塑性再成形。参见图7d，所使用的工具38具有螺纹38a，并且当在旋转期间插入到孔20中时，孔的包络面中的材料将流入到工具38的螺纹凹坑和峰顶38a中。因而，螺纹是冷成形的，没有留下碎片。应该懂得，螺纹的形式、深度和强度由所选择的工具38来确定。还应该懂得，螺纹可通过非切削的传统冷塑性成型来制成。
[0068]现在转到图8，其公开了由热钻孔制成的通孔20的示意性的横截面。由于热钻孔是一种塑性再成形方法，在该方法中，孔30通过使材料移位而非切削材料来形成，所以通孔20的意图背离板间隙3;4的口部39可能包括被移位材料形成的周向套环34。通过在热钻孔期间所使用的工具30可以对套环34成形，以便控制套环34的形状。此外，通孔20在其下侧包括纵向包络面，其限定了套筒36，套筒具有与通孔20的纵向轴线L同轴的纵向延伸。套筒36具有自由边缘部分40。同样，套筒36也是热钻孔的结果，热钻孔是一种塑性再成形方法。通孔20可攻螺纹。螺纹可沿着通孔20的全部的内部包络面41，即从套环34的外边缘至套筒36的自由边缘部分40来制成。或者，包络面41只有一部分被攻螺纹。应该懂得，套环34可用作用于任何装置，或用于托架等等的连接表面。
[0069]通孔20可用于接收或安装不同类型的传感器(没有公开)，例如温度传感器、压力传感器和光学传感器。通孔20还可用于安装插塞(没有公开)，例如排泄插塞或观察镜。典型的排泄插塞是用于压缩机油的排泄插塞和用于系统排气的排泄插塞。通孔20还可用作用于反向的冷却/加热任务的单独的入口或出口(没有公开)。
[0070]本发明已经基于板式热交换器I进行了总体描述，其具有容许两种流体流动的第一和第二板间隙3; 4和四个端口孔8。应该懂得，本发明还可适用于就板间隙的数量、端口孔的数量和有待操纵的流体数量而言，具有不同配置的板式热交换器。本发明甚至可适用于省略了以集成在热交换板中的通孔形式而形成的一个或若干个入口通道或出口通道的板式热交换器。还应该懂得，本发明可适用于不论什么类型的热交换器。作为示例，其可应用于管壳式热交换器或螺旋型热交换器。
[0071]在公开的实施例中，四个端口孔8设于基本矩形的热交换板A，B的相应的转角附近。应该懂得，其它位置是可行的，并且本发明不应局限于所显示和所公开的位置。
[0072]本发明还可适用于包括成对的永久连接的热交换板的板式热交换器(没有公开)，其中每对热交换板形成一个箱盒。在这种方案中，垫圈可布置在每个箱盒之间。同样，在这种实施例中，形成每个箱盒的热交换板可通过焊接而永久地连接起来。本发明还可适用于其中板组通过穿过热交换板和上下端板的贯穿螺栓而保持在一起的板式热交换器(没有公开)。在后者情况下，在热交换板之间可使用垫圈。
[0073]本发明并不局限于所公开的实施例，而是可以在所附权利要求的范围内进行变化和修改，其已经在上面进行了部分描述。
【权利要求】
1.一种板式热交换器(I)，包括板组(P)，所述板组包括至少两种构造的多个热交换板(A，B)，其彼此连接起来，并且彼此交替以形成热交换板(A，B)的堆叠(2)，从而在所述热交换板(A，B)之间形成板间隙(3，4)，所述板间隙(3，4)布置成接收至少两种不同的流体，其特征在于，至少一个通孔(20)布置成在所述板组(P)的外部和所述板组(P)的内部的隔室(5)之间延伸，所述隔室(5)至少部分地由任何板间隙(3，4)来形成，其中所述至少一个通孔(20)通过热钻孔来形成。
2.根据权利要求1所述的板式热交换器，其特征在于，所述隔室(5)包括通过公共通道(9; 10; 11; 12)而彼此连通的多个板间隙(3，4)，其中所述至少一个通孔(20)布置在限定所述公共通道(9;10;11;12)的壁部分中。
3.根据前述权利要求中的任一权项所述的板式热交换器，其特征在于，所述至少一个通孔(20)布置成接收构件，所述构件包含在下者组成的组中:例如温度传感器、压力传感器和光学传感器的传感器、例如排泄插塞或观察镜的插塞，以及用于管道的连接器。
4.根据前述权利要求中的任一权项所述的板式热交换器，其特征在于，所述至少一个通孔(20)的纵向轴线(L)布置成基本平行于所述热交换板(A，B)的纵向表面延伸的总体平面(16)而延伸。
5.根据前述权利要求中的任一权项所述的板式热交换器，其特征在于，所述至少一个通孔(20)布置在壁部分中，所述壁部分限定所述板组(P)的周向侧壁(13)，所述侧壁基本上垂直于所述热交换板(A，B)的纵向表面延伸的总体平面(16)而延伸。
6.根据前述权利要求中的任一权项所述的板式热交换器，其特征在于，所述至少一个通孔(20)具有对不止一个板间隙(3，4)提供接近通路的直径。
7.根据权利要求1-6中的任一权项所述的板式热交换器，其特征在于，所述至少一个通孔布置在上端板或下端板出，7)中，所述上端板或下端板形成所述板组(P)的一部分。
8.根据前述权利要求中的任一权项所述的板式热交换器，其特征在于，所述板组(P)中的所述热交换板(A，B)通过铜焊、焊接、粘合剂或键合而永久地连接在一起。
9.根据前述权利要求中的任一权项所述的板式热交换器，其特征在于，所述至少一个通孔(20)包括纵向包络面(41)，其限定了套筒(36)，所述套筒具有与所述通孔(20)的纵向轴线(L)同轴的纵向延伸，并且所述套筒具有自由边缘部分(40)，其面向所述隔室(5)的内部。
10.根据前述权利要求中的任一权项所述的板式热交换器，其特征在于，所述至少一个通孔(20)的背离所述隔室(5)的口部(39)包括在热钻孔期间形成的周向套环(34)。
11.根据前述权利要求中的任一权项所述的板式热交换器，其特征在于，所述至少一个通孔(20)包括带螺纹部分(37)。
12.根据前述权利要求中的任一权项所述的板式热交换器，其特征在于，还包括托架，其布置在所述至少一个通孔的口部中或其周围。
13.根据权利要求1所述的板式热交换器，其特征在于，所述板组(P)的堆叠(2)包括多个第一热交换板(A)和多个第二热交换板(B)，其彼此连接起来，并且并排布置成使得在每对相邻的第一热交换板(A)和第二热交换板(B)之间形成第一板间隙(3)，并且在每对相邻的第二热交换板(B)和第一热交换板(A)之间形成第二板间隙(4)，其中所述第一板间隙(3)和所述第二板间隙(4)彼此分离，并在所述至少一个板组(P)中以交替的顺序并排设置。
14.根据权利要求2所述的板式热交换器，其特征在于，所述公共通道(9;10;11;12)包括通过热钻孔形成的多个通孔(20)，其中至少两个通孔(20)布置成将所述至少两种不同流体中的第一流体供给所述公共通道(9; 10; 11; 12)。
15.根据权利要求14所述的板式热交换器，其特征在于，所述至少两种不同流体中的第一流体通过歧管(50)而供给所述公共通道(9; 10; 11; 12)，所述歧管连接在所述至少两个通孔(20)上。
16.一种在板式热交换器(I)中提供通孔(20)的方法，所述方法包括: 提供板式热交换器(I)，其包括板组(P)，所述板组包括至少两种构造的多个热交换板(A，B)，其彼此连接起来，并彼此交替以形成热交换板的堆叠(2)，从而在所述热交换板(A, B)之间形成板间隙(3，4)，所述板间隙(3，4)布置成接收至少两种不同的流体，且 通过热钻孔布置至少一个通孔(20)，所述通孔在所述板组(P)的外部和所述板组(P)的内部的隔室(5)之间延伸，所述隔室(5)至少部分地通过任何板间隙(3，4)来形成。
【文档编号】F28F9/00GK104350350SQ201380030937
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年6月11日 优先权日:2012年6月14日
【发明者】K.伯蒂斯森, A.恩延德, A.佐辛 申请人:阿尔法拉瓦尔股份有限公司