专利名称：热交换层压板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于换热器的层压板，更具体地，涉及包括蒸发式换热器中所用液体保持层(liquid retaining layer)的层压板。本发明还涉及由所述层压板制成的换热器和这种换热器的制造方法。
背景技术：
在很多情况下，需要有结合液体蒸发的热交换。一种这样的情况是对干燥空气进行加湿。当空气被加热时，其载体水汽的能力提高，因此如果不再另外增加水汽，那么其相对湿度降低。在寒冷时期，向建筑物提供热空气的取暖设备需要某些形式的加湿，以补偿这种相对湿度的降低。一般而言，相对湿度低于50％被认为是不合要求的。增加湿度的一种方式是为空气处理单元(air treatment unit)内的多孔介质提供水。流经介质的热空气可以提取额外的水汽并将其传送到建筑物中。通过这样，同时发生着自多孔介质与其支架间的热交换。可以独立地提供加湿装置，或者可以将其与加热器、热回收装置、热泵、空气调节器以及下文中说明的露点冷却器结合。
另一种需要结合液体蒸发的热交换的情况为蒸发冷却器。几百年来，蒸发热交换的原理以多种常规形式得以应用。一般而言，通过向热交换层压板的一面提供液体并通过气体，如，使空气通过表面，液体可能从所述表面蒸发。液体蒸发成蒸汽需要加入大量的热——即蒸发潜热。该热量由热交换层压板提供，并通过这样对该热交换层压板进行冷却。在下文中，尽管参考了与水、空气和水蒸气一起工作的蒸发式冷却器，仍然应当理解为该原理通常同样适用于其它热交换介质。
蒸发式换热器的一种具体形式被称为露点冷却器。露点冷却器用于将产品气流的温度降低至尽可能接近露点温度。对于给定绝对湿度的气体来说，露点是气体达到100％相对湿度的温度，在该点达到饱和且不能再吸收水汽。通过将大量液体蒸发成另一种工作气流，将热量从产品气流移开。这种方法在理论上非常有效，并且不需要压缩机，常规的制冷循环中便是这种情况。为实现这种循环已经进行了许多尝试，但是实际的考虑使得在大多数温度范围内接近露点变得非常困难。在下文中，术语露点冷却器用于指这种装置通过这转移使液体冷却至或接近其初始露点，使液体蒸发成在其饱和点或附近工作的工作液体。
露点冷却器的一种已知形式以逆流式工作，并且使用产品气流的一部分作为工作气流。简而言之，气体流经热交换元件的第一面，并通过传热至上述元件而冷却。一部分气体转回热交换元件的第二面。热交换元件的第二面设置有供水，并且从热交换元件向水进行热传递，从而使水蒸发成工作气流。水蒸发成工作气流需要相应于与水的蒸发潜热的大量热输入。该类型的一种装置可从Gershuni等人的美国专利US4976113 A中已知。另一种装置可从Maisotsenko等人的美国专利US6581402 A中已知，其中对交叉流动结构的露点冷却器的可选设置进行了说明。因此，在此并入二者的全部公开内容作为参考。
人们认为向这种冷却器的第二个潮湿面的表面供水对于实现充分地冷却至接近露点是至关重要的。过去已知的冷却器将潮湿的一面用多孔吸水层完全覆盖。如果离开第一面的气体处于露点，当其返回通过第二个潮湿面时，由于已经饱和，因此最初不能吸收更多的水汽。应当首先通过热输入将气体变暖，以离开饱和线。仅仅在该点，便可以通过相应的潜热传递吸收更多的水汽。然而潮湿面上存在的厚多孔层阻止了从热交换元件向气体的直接热传递。因此，已知的冷却器很少降低到环境气体的湿球温度之下。不希望受任何理论束缚，申请人相信，提供潜热传递之后的增量、重复的可选热能热传递，仅该类型的装置便可成功地实现冷却至露点。这样，气体每吸收一定量的水便回到饱和线，在吸收更多的水之前必须由直接热传递再次加热。
人们还相信，为了实现有效的冷却，潮湿面材料表面的水分活度(water activity)必须高，从而可容易地释放其水汽。水分活度由材料释放水的倾向与水自身的倾向之比定义。因此，水分活度为1的表面可以通过蒸发成表面之上的气流而轻易地释放出水，而水分活度为0的表面在相同情况下则不会释放出水。在下文中，水分活度也可以应用于代替水使用的其它液体的类似活度。光滑金属(如铝)的表面高水分活度高，因此很容易释放水。然而遗憾地是，其不善于保持水，并且不能提供水蒸发的有效缓冲。
在这一点应当注意到，对于露点冷却器来说，它的优点在于在循环润湿(irrigation)期间，提供给潮湿侧的水可以得到保持或缓冲。如果露点冷却器的潮湿面被润湿，工作气流中存在过量的水将会导致温度从露点上升至湿球温度。这是由于过量的水通过气流自身中水滴的蒸发导致工作气流的绝热冷却，而不是通过热交换壁上的蒸发。一旦表面吸取润湿的水分并排走过量的水，则温度会再次回到露点。表面吸取的水分必须充分，以使露点冷却器继续工作一段时间直至下一次润湿。理想的液体保持层也应该在蒸发时再次释放液体。
从荷兰专利NL1018735中已知的一种设备中，使用一层波特兰水泥来涂覆换热器，在此并入其全部内容作为参考。尽管已经发现这种层由于开放结构而具有优异的水分活度和水分缓冲特性，其表现出某些缺点比较沉重；容易掉皮和粉化，特别是当形成于其上的载体层(carrier layer)受到震动或弯曲时；以及不便于应用于清洁生产环境。具体地，必须在成形的产品上涂覆水泥涂层，因为一旦涂层后便不能将形成换热器的材料再成形。向复杂形状上涂覆所需厚度分布的涂层十分困难，而且已经发现，现有技术的水泥涂层表现出的厚度变化不合需要。
发明内容
根据本发明，提供了一种改进型热交换层压板，其包括至少部分覆盖有具有开放结构的柔性液体保持层的可成形载体层，使得在使用时热交换介质可以通过液体保持层的开放结构与载体层直接接触。通过形成这种双层层压板，可以使热交换层压板在成形之前具备所需的特性，如液体保持层的空间分布。该层压板可以通过已知的制造方法方便地成形为所需的任意形状。通过为液体保持层提供开放结构，增强了换热器向其上流过的液体介质传递热能热量和潜热热量的能力。这种开放结构包括形成液体保持层的纤维材料的纤维之间的间隙。这些纤维材料可以是具有开放结构的织造层或非织造层。具体地，已经发现针织或其它编织技术对于产生高度足以缓冲大量液体的开放结构是极为有效。
纤维材料可以通过粘合剂或者其它类似的方法粘附在载体上。优选地，粘合剂和纤维材料在层压板成形成所需形状时不应当发生分层。在层压板有波纹的情况下，例如，可能需要将织造纤维材料的织纹与所需的波纹对齐。此外，使用粘合剂时，粘合剂可以选择成提高载体层或液体保持层的性能。因此，粘合剂可选择成具有持水性能或者导热性能，或者两者兼而有之，从而可以将其视为形成这些层中任一层的一部分。可以在层压过程之前或在层压过程中为在载体层的两面提供粘合剂。载体层第一面上的粘合剂可以用来连接液体保持层，而第二面上的粘合剂可以用来将成形层压板连接在其它换热器元件如膜或其本身上形成管材。优选地，至少载体层第二面上的粘合剂为热激活粘合剂。
根据本发明特别有利的实施方式，适当的纤维材料包括聚酯和粘胶纤维的混合物。另外可选地，可以使用涂覆聚酰胺的聚酯纤维。为了用于露点冷却器中的水，已经发现这些纤维具有优异的持水力和高的水分活度，可以保持充足的水分缓冲以允许间歇供水。优选地，纤维的直径为10微米至40微米，最有选为约30微米。
在本发明另外可选的实施方式中，热交换层压板可额外地或者另外地包括载体层的覆盖区和未覆盖区，其可能的形式为液体保持材料的条纹(band)或凸纹(rib)的重复图案，之后是未覆盖载体层的条纹。覆盖区域可以被上述的纤维材料覆盖，或者可以被另外可选的液体保持材料覆盖。理想地，用于水时，这些材料应当具有高的水分活度，使得必要时可以很容易地释放出水分。优选地，应当主要通过表面张力效应来保持水分。另外可选地，可以使用表现出弱的吸湿和亲水效应的材料，例如，其形式可以为涂层，如聚氨酯。可以用多种方式将这些涂层引入到载体层上，这些方式包括油漆、喷射、印刷、转移或类似方式。当然，为了用于除水以外的蒸发介质或者用于除空气以外的气体，也可以选择其它材料。
在本发明优选的实施方式中，载体层包括软性退火铝。这种铝的形式可以是厚度为30至150微米的箔片。更优选地，箔片的厚度为50至100微米，理想地为约70微米。这种铝材的一个主要优点在于它非常便宜并且容易成形。而且它非常轻，并且结构坚固。也可以使用铜，但是铜要重一些。考虑到价格、重量以及需要应用的领域，也可以考虑其它的材料。当需要层压板在层压板平面内传热时，使用良好的导热体如金属(如铝)是非常重要的。这种情况可以是当层压板成形为安装在将第一液流和第二液流隔开的隔膜(membrane)上的散热片时。在该情况下，散热片用来有效地增加换热器第一面上的表面积。此外，散热片也可以提供在隔膜的第二面。如果需要的话，也可以从根据本发明的层压板制成其它的散热片。如果使用铝作为载体层的话，使用粘合剂粘合则需要底漆。其它难以粘合的材料也可能需要底漆。
如果不需要或者应避免层压板面内热传导的话，载体层可以由不良热导体制成。这可以是当层压板成形为将第一液流和第二液流隔开的隔膜的情况，其仅仅用来纵穿其本身从第一流体向第二流体传热。在该情况下，载体可以由可成形塑料材料制成，成形可以通过热成形、热固成形、固化或其它产生永久或非永久性变形的方式进行。
优选地，对于上述所有层压板来说，液体保持层应该相对较薄，以保证对载体层的良好热传导。理想地，认为液体保持层的平均厚度应当为小于50微米。优选地，小于20微米，更优选地，小于10微米。提到液体保持层厚度时，所述厚度是指考虑到液体保持层上覆盖区和未覆盖区或其它开放结构的分布的平均厚度。因此，空间覆盖率为50％、厚度为40微米的液体保持层的平均厚度应当视为20微米。如果液体保持材料额外地具有开放纤维结构，则该层的平均厚度按比例小于20微米。
根据本发明的另一方面，提供了由这种热交换层压板制成的热交换元件。可以使这种热交换层压板呈波纹状，形成一组延长的散热片。该散热片可以作为表面积增加元件附加在热交换隔膜上，或者它们自身用来形成限定液体流过换热器如露点冷却器的隔膜或通道。如果散热片作为表面积增加元件附加在热交换隔膜上，则它们可以额外地提供有放气孔(louvres)。已经发现，在仅在载体的第一表面上提供有液体保持层的情况下，使用这种放气孔极为有利。
在使用中，放气孔用于将液流从第一表面引导至第二表面，反之亦然。由于第二表面并未被液体保持层覆盖，提高了从载体层到液体的直接热传递。在液体另外可选地流过热交换层压板两面的情况下，载体层两个表面上液体保持层的分布可以部分地决定开放结构的比例和液体保持层的有效平均厚度。
根据本发明的具体优势，热交换元件可以包括载体层的两个表面上具有开放结构液体保持层的热交换层压板。这种热交换元件在用于蒸发式换热器和露点冷却器时用途极为广泛。由于它的开放结构，层压板的两个面可以根据液流和供水的方向用作湿润面或干燥面。这使得露点冷却器可以在诸如寒冷时期用作热回收元件，也使得进入的气流得以湿润。在该上下文中，根据本发明的层压板的具体优势在于水分保持层能够保持和运送通过冷凝在这种热回收元件冷却面上形成的水。在过去，这样的水趋于形成水滴，这会导致热交换元件的阻塞或限制。存在有根据本发明的液体保持层则确保了水分薄层得以保持，从而使热传导最优，并排走过量的水。为了湿润之目的，回收的水可以随后供应至加热面根据本发明的再另一方面，提供了一种热交换元件的制造方法，其包括提供包括至少被柔性液体保持层部分覆盖的可成形载体层的热交换层压板，以及将所述层压板成形为热交换元件。首先提供层压板，然后将其成形为所需的形状，便有可能实现液体保持层所要求的构造。一旦换热器成形为复杂的形状，那么将很难以高效、可控的方式将其连接在液体保持层上。
优选地，层压板成形为多个伸长的散热片。如果载体层由金属如铝制成，则这种散热片可以很容易地通过滚轧成形机而形成。成形过程还包括在散热片中或穿过散热片形成放气孔的步骤。这些放气孔通过使各种边界层断开而有助于进一步增强热传导，并可以用于从板的一面至另一面引流。还可以形成其它流动中断方式，包括凹陷、隆起、凹槽等。为了有效地形成这些散热片、放气孔和其它中断装置，将载体层和液体保持层良好地连接在一起是非常重要的，这是为了防止不希望的分层或对层压板整体性产生干扰。如果穿过层压板形成放气孔，则成形还包括载体层或液体保持层或二者的切割。
在本方法有利的实施方式中，可以将层压板连接在隔膜的第一表面上以向其传热。如果将层压板褶皱成散热片，则每片散热片的底座可以优选地通过粘合计连接在隔膜上。现有技术的换热器通常通过焊接和硬焊技术制成。根据本发明的重要进展，通过粘合剂来使散热片和隔膜连接使人们可以进行快速、廉价和轻便的组装。具体地，优选热压激活粘合剂，其在成形和连接之前作为层压板或隔膜的整体部分而提供。
根据本发明的再另一有利的实施方式，该方法进一步包括提供其它散热片并将其连接在隔膜的第二表面上以向其传热。然后管状结构在该管状结构的外表面形成伸长的散热片，而在该管状结构的内表面形成另外的散热片，反之亦然。将两个相似的隔膜放置在一起并将其沿平行边缘密封，形成管状结构。另外可选地，可以将单个隔膜折叠或卷拢成管状结构并密封。优选地，散热片通常与管状结构的轴对齐。
参考以下附图仅通过实施例的方式对本发明的实施方式进行说明，其中图1是根据本发明一方面的热交换层压板的局部透视图；图2是穿过图1所示热交换层压板说明水分保持的详细剖视图；图3是根据本发明另一方面的另外可选的热交换层压板的透视图；图4是根据本发明的热交换元件的透视图；图5是采用根据图4的热交换元件的构造的透视图；图6是包括多个根据图4的热交换元件的管状结构的透视图；具体实施方式
根据图1，其中示出了一段热交换层压板1，其示出了各独立层。层压板1包括载体层2，其第一表面被液体保持层4覆盖。载体层和液体保持层之间提供有第一粘合剂6。载体层2的第二表面上还提供有第二粘合剂8。在该实施例中，第二粘合剂8的存在是任选的，其功能将在下文中进行说明。
载体层2优选由厚度为约70微米厚度的软性退火铝制成。已经发现这种材料的极大优势在于其轻巧、容易成形且传导性良好。在铝材的两个表面上提供有底漆(未显示)，以保证与粘合剂6、8的充分结合。所述的底漆优选PVC基底漆，并且可以着色，为层压板提供所需的外观。还可包括另外的涂层，以防止被腐蚀。尽管本实施例描述了铝，也可采用其它具有相似特性的金属，包括铜、锡、锌和其它合金和组合。另外可选地，可以使用塑料以及包括碳和aramide纤维的复合材料。对技术人员来说，上述材料的选择非常明显，其由换热器将工作的具体条件而确定。
液体保持层4由纤维非织造材料制成。尽管称其为液体保持层，很容易理解到该表面实际上是液体保持和释放表面。从图1中可以看出，该层具有非常开放的结构，使得透过纤维10之间的间隙可以清楚地观察到载体层2。形成水分保持层的一种示例性材料是20g/m2的聚酯/粘胶丝50/50混合纤维，其可获自荷兰的Lantor B.V.。另一种示例性材料是30g/m2的涂覆聚酰胺的聚酯纤维，其可以名称ColbackTM获自荷兰的Colbond N.V.。也可使用其它具有类似特性的材料，其包括合成纤维和天然纤维，例如还可以使用羊毛。当需要时，液体保持层可以进行涂层或者以其它方式处理，以提供抗菌或者其它的防污性能。
在图1和2中，提供第一粘合剂6作为层压板1全部区域上的薄层。使用上述的铝和Lantor纤维时，已经一层2微米的双组分聚氨酯粘合剂可提供优良的结果。当作为这种薄层出现时，其对向载体层传热的影响是可以忽略的。然而，也可以仅单独在纤维10的区域提供第一粘合剂6。在这种情况下，也可以认为其形成开放结构的一部分，从而使液体和热交换介质可以与载体层2直接接触。通过在与载体层2层压之前用第二粘合剂6涂覆液体保持层4的纤维10可以实现这一点。
图2更详细地显示了液体保持层4如何有效地缓冲大量液体以备随后蒸发。图2显示，载体层2在其下表面上提供有第二粘合剂8层。形成液体保持层4一部分的两股纤维10在载体层上表面上示出，其通过第一粘合剂层6粘附。图2还示出了液滴12。液滴12被纤维10有效保持住，即使将层压板1在垂直位置上防止也可以防止液滴12从表面滴落。可以使用多种机制提高纤维保持液体的趋向。对于水来说，保持力应当优选主要基于表面张力效应，因为这些效应伴随着相对较高的水分活度。
从图2中可以看出开放结构的程度。纤维10的间隔距离为d，在这种情况下，该距离d基本上对应于被纤维10保持的液滴12的伸展。液滴12的伸展实际上取决于多种因素，其包括各个纤维10的形状和尺寸；纤维10、粘合剂6和载体层2的表面性质；所用的液体12；流经换热器的气体的性质和条件。距离d的选择还取决于层压板1的所需特性。如果水分活度是首要的，则距离d可以选择成大于液滴12的伸展。如果增大缓冲容量是首要的，则距离d可以选择成基本上小于液滴的伸展。实际上，为了用于涂有双组分聚氨酯粘合剂的铝载体层上的水，已经发现约100微米的平均距离d是合乎需要的。因此，液体保持层可以根据所预计的条件而调整，如较干燥的气候下提供更大的缓冲能力。
图3显示了垂直位置下层压板1另外可选的形式。类似元件用与上文相同的编号标识。层压板1包括载体层2，其第一表面上提供有分离的粘合剂6的区域。类似地，载体层的第二表面上提供有分离区域形式的粘合剂8。在该实施方式中，粘合剂6和8自身构成水分保持层。与图2的情况下的纤维间隔相似，粘合剂的分离区域间隔距离为d。然而在这种情况下，可以看出距离d基本上小于液滴12的尺寸，导致缓冲能力较低，但是水分活度较高。可以采用多种形成粘合剂液体保持层的不同方法，其包括喷射、转移和印刷。优选的方法采用喷墨印刷技术。明显地，分离区域可以提供有所需的任意形状，可以排列成所需的任意图案。尽管称为分离区域，也可以采用提供所需开放结构的互连区域。此外，尽管提及到粘合剂，载体层表面上的其它结构或突起还可以提供同样的水分保持功能。对载体层进行表面处理(如蚀刻或类似处理)可以实现类似的效果，在表面的上层形成液体保持元件。
令人惊讶的是，突起(如图3的粘合剂6、8或者图1和2的纤维10)的高度对于持水量的确定是非常重要的。通过采用针织技术形成液体保持层4的材料，如果对针织方法进行优化，在不减少其开放结构的同时增加该层的高度或厚度，则可以增大缓冲容量。
图4显示根据图1的热交换层压板1的一段，其形成热交换元件14。该热交换元件包括一组散热片16，其在第一上表面上具有液体保持层4。散热片16分别提供有穿过层压板1的伸长狭槽形式的放气孔18(仅显示第一片散热片上的放气孔)。将放气孔18分组排列。第一组20用来向表面引流，而第二组22则从表面向外引流。因此，将沿箭头A方向沿热交换元件14流动的部分气体通过层压板被引向第二下表面。沿箭头B方向的气体则被第二组放气孔向外引出。通过这样，气体交替流过第一表面和之后的第二表面，气体在第一表面处可以接收从液体保持层蒸发的水汽，在第二表面处接收直接热能以升高其温度。
除在热交换元件14的表面之间引流的功能之外，放气孔18还用来中断当气体沿表面流动时可能形成的边界层。可以使用其它的中断元件来补充或替代放气孔18。需要注意，在图2所示的根据该实施方式的热交换层压板1中，水分保持元件可以附带地设计成中断边界层。此外，尽管图4中的散热片16是直的，还可生产曲线形或锯齿形散热片。人们相信由于每次当散热片改变方向时可重新形成湍流，这种散热片的形状对于中断沿散热片的流体中形成的边界层是有利的。散热片还可形成多种横截面形状，其包括正方形、梯形、矩形、钟形和正弦波形的波纹。精确的形状取决于各种因素，其中之一是液体保持层4抵抗弯曲的能力。
除放气孔18之外，热交换元件14还提供有传导桥(conductionbridge)24。这些传导桥24的形式为在散热片16的几乎整个高度上穿过层压板1的切口。传导桥24用来防止沿热交换元件14在气流方向上发生不必要的传热。
优选使用标准轧波纹技术制成热交换元件14。可以使一轧辊宽度适当的层压板1经过一对波纹辊，每次经过时便形成散热片16、放气孔18和导热桥24。然后可以将所得的产品切割成进一步处理用的尺寸适当的热交换元件14。
图5显示了使用图4的热交换元件14的一种可行的构造25。根据图5，热交换元件14连接在隔膜26的第一表面上。隔膜26在其第二表面上提供有第二热交换元件28，其中所述的第二热交换元件28在本实施例中提供有形状类似热交换元件14的散热片30，其还可提供有放气孔和传导桥。第二热交换元件28与第一热交换元件14的不同之处在于它不包括液体保持层。空气或其它用于换热器的流体不能透过隔膜26，隔膜26用来界定第一流体区X和第二流体区Y。由于构造原因，隔膜的优选材料是规格约70微米的软性退火铝。
如上文中所述，形成热交换元件14的热交换层压板1可以在其第二表面上具有第二粘合剂8。该第二粘合剂8优选为热封粘合剂，如PVC/聚丙烯酸酯基粘合剂。隔膜26面向热交换元件14的表面上也提供有类似的或相容的热封粘合剂，从而可以在适当的热量和压力下容易地将隔膜26与元件14结合在一起。第二热交换元件28与隔膜26相对的表面上也提供有类似的热封粘合剂，并可以用同样的方式结合在一起。从图5中可以看出，可以将热交换元件14与26以这种方式结合在一起仅仅将散热片16、30的槽与隔膜26粘附。此外，散热片16和30通过隔膜26而彼此直接对准。
在使用中，流体区X用作蒸发式换热器或加湿装置的湿润面，而区域Y则用作干燥面。包括层压板1的散热片16可以吸收液体保持层4中的大量水分。流经表面的不饱和气体可以吸收层压板1上蒸发出的水分。通过这样，层压板1失去对应于水分蒸发潜热损失的热量。为了保持平衡，必须为层压板1供热。对于铝载体层2来说，通过从隔膜26向层压板面内传导实现这一点。然而，该热量必须反过来由区域Y中干燥流体的冷却提供，并且该热量通过第二热交换元件28的散热片30传导至隔膜26。将散热片11、30对准促进了元件间通过隔膜26的传热。
在所阐述的实施方式中，仅仅在散热片16的一面提供有液体保持层。然而，还可以在另一表面也提供有液体保持层。例如，隔膜26也可以由热交换层压板1制成，所述的热交换层压板1在面对热交换元件14的第一表面上具有液体保持层。也可使用热交换层压板1形成第二热交换元件28，并在其另面上提供液体保持层。由于根据本发明一个方面的开放结构的有利结果，层压板的液体保持面可以作为湿润面或作为干燥面而良好地工作。对于两面均提供有液体保持层的层压板来说，需要有另外的措施和粘合剂层以保证其结合到其它表面上。
在所阐述的实施方式中，散热片16和30排列成彼此平行，使换热器可以以逆流工作。为了用于露点冷却器，隔膜可以提供有通道，使区域Y中的部分或全部流体可以穿过隔膜到达区域X。这种通道的形式可以是穿过隔膜的小孔(orifice)。还可以是另一种另外可选的排列两组散热片彼此间有一定角度，以备交叉流动操作。作为露点冷却器进行交叉流动操作时，穿过一片或多片散热片28之间的隔膜可以提供有小孔，以用作区域X中散热片14之间的部分或全部通道的进口(feeder)。
根据图5的构造25可以用许多种不同方式结合成换热器，如露点冷却器。若干类似的构造25可以排列成彼此平行，形成一组交替液流区X和Y。很清楚，如果结合若干个这样的构造25，则可以界定超过两块区域，其每一个属于不同的液流。在有利的备选方案，可以通过轧辊或折叠隔膜并将其自身热密封将构造25成形为管状结构，从而使区域Y位于管内，区域X位于外部。
图6显示了已经发现构建露点冷却器元件和热回收元件特别有利的可行的管状结构32。管状结构32包括一对构造25，构造25包括在上下纵向边缘34、36处连接的隔膜26。可以采用多种方法连接边缘34、36，但是用于上述铝隔膜26的优选方法是热密封。
构造25以背对背的方式在内侧与第二热交换元件28连接，在外侧与热交换元件14和液体保持层4连接。这一排列反过来也是可行的，但是需要对管状结构32的内部供水，以湿润液体保持层4。从图6中可以看出，每块隔膜26的外侧提供有若干通过短间隙彼此隔开的热交换元件14。该间隙还用作导热桥的形式，使得换热器在流动方向上的传热最小。第二换热器用类似的方式排列。
图6还显示了用于管状结构32内部的进口外延(inlet extension)和出口外延(outlet extension)40。两种外延38、40均由多段隔膜26形成，且不具有热交换元件。在两个构造25之间还示出腹板40。腹板40用来增强结构稳定性，并可以提供有孔，使得管状结构32内部的液流可以从中穿过。
用作露点冷却器时，将一个或多个这样的管状结构32位于适当的壳体内，该壳体具有与进口外延连通的进口和与出口外延连通的出口。穿过管状结构32的流C可以被提供在进口处的风扇导入，尽管还可以采用其他的导流方式。通过在出口处提供诸如限流，并连接出口外延与管状结构32的外侧，可以使流D在管状结构32的外侧以逆流方式环流。流E的剩余部分从出口流出，使期望的空间冷却。通过已知的供水方式向液体保持层4提供的液体如水接下来蒸发进入环流D，环流D对管状结构32内的流C提供必要的冷却。接下来环流D可以通过提供在壳体内的其它排放口排出。
也可以稍做调整用于热回收装置。接着壳体可以提供有另外的进口，可能提供有第二个风扇或其它引流装置。为了湿润的目的，任何待加热的流可以均提供有向适当液体保持层的供水。对于热回收来说，换热器的两面均提供有根据本发明的含液体保持层的层压板也是特别有利的，从而使冷凝物得以保留并且可被吸走。
尽管并未示出，成形的热交换层压板本身便可以用作散热片和不渗透隔膜。因此，可以将一对类似于图4但不具有开口放气孔的热交换元件以图6所示的方式背对背地连接，形成管状结构。
尽管上述实施例阐述了本发明优选的实施方式，应当注意到，各种其它排列同样视为落入所附权利要求界定的本发明的精神和范围之内。
权利要求
1.一种热交换层压板，其包括至少部分覆盖有具有开放结构的柔性液体保持层的可成形载体层，使得在使用时热交换介质可以通过所述液体保持层的开放结构与所述载体层直接接触。
2.根据权利要求1的热交换层压板，其中所述的液体保持层是纤维材料，并且所述的开放结构包括所述纤维之间的间隙。
3.根据权利要求1的热交换层压板，其中所述的纤维材料通过粘合剂粘附在载体层上。
4.根据权利要求3的热交换层压板，其中所述的纤维材料包括聚酯和粘胶纤维的胶粘混合物。
5.根据权利要求3的热交换层压板，其中所述的纤维材料包括织造或针织纤维层。
6.根据前述权利要求中任意一项的热交换层压板，其中所述的载体层包括铝。
7.根据前述权利要求中任意一项的热交换层压板，其中所述液体保持层的平均厚度为小于50微米。
8.一种包括成形的根据权利要求1-7中任意一项的热交换层压板的热交换元件。
9.根据权利要求8的热交换元件，其中所述的热交换层压板呈波纹状，形成一组延长的散热片。
10.根据权利要求9的热交换元件，其中所述的延长的散热片在其延伸方向上呈波纹状。
11.根据权利要求9或10的热交换元件，其中所述的散热片提供有放气孔。
12.根据权利要求8-11中任意一项的热交换元件，其中大致仅在所述载体层的第一面上提供有所述的液体保持层。
13.根据权利要求8-12中任意一项的热交换元件，其进一步包括隔膜，所述成形的热交换层压板连接在所述的隔膜上。
14.根据权利要求13的热交换元件，其中所述成形的热交换元件通过粘合剂连接在所述的隔膜上。
15.根据权利要求14的热交换元件，其中所述的粘合剂是涂施于所述载体层或所述隔膜上的热激活粘合剂。
16.根据权利要求13-15中任意一项的热交换元件，其中所述的隔膜成形为管状结构。
17.根据权利要求13-16中任意一项的热交换元件，其中所述的隔膜还包括根据权利要求1-7中任意一项的热交换层压板。
18.根据权利要求8-12中任意一项的热交换元件，其中所述的热交换层压板成形为管状结构。
19.一种露点冷却器，其包括根据权利要求8-18中任意一项的热交换元件。
20.根据权利要求19的露点冷却器，所述的露点冷却器以逆流工作，其中产品气流流过所述热交换元件的第一面，并且通过向所述元件传热而冷却，其中所述产品气流的一部分回转流过所述热交换元件的第二面，所述热交换元件的第二面提供有供水，从而所述的热交换元件向所述的水传热使其蒸发进入所述的气流。
21.一种热交换元件的制造方法，其包括提供包括至少部分覆盖有具有开放结构的柔性液体保持层的可成形载体层的热交换层压板；将所述层压板成形为热交换元件。
22.根据权利要求21的方法，其中将所述的层压板成形为多个伸长的散热片。
23.根据权利要求22的方法，其进一步包括在所述的散热片中形成放气孔。
24.根据权利要求22或23的方法，其进一步包括将所述的散热片连接在所述隔膜的第一表面上以向其传热。
25.根据权利要求24的方法，其进一步包括将另外的散热片连接在所述隔膜的第二表面上以向其传热。
26.根据权利要求25的方法，其进一步包括将所述隔膜折叠形成管状结构，在所述管状结构的外表面上具有伸长的散热片，在所述管状结构的内表面上具有另外的散热片。
全文摘要
一种包括至少部分覆盖具有开放结构的柔性液体保持层的可成形载体层的热交换层压板。通过形成这种双层层压板，可以使热交换层压板在成形之前具备所需的特性，如液体保持层的空间分布。所述层压板随后可以通过已知的制造方法方便地成形为所需的任意形状。所述的层压板可以用于通过使液体蒸发进入饱和点或其附近的第二液体而对第一液体进行冷却。
文档编号F24F1/00GK1981163SQ200480033887
公开日2007年6月13日 申请日期2004年10月18日 优先权日2003年10月17日
发明者J·A·M·赖因德斯 申请人:奥克斯赛尔控股公司