技术领域本发明涉及传热板及包括这样的传热板的板式换热器。
背景技术：
板式换热器PHE通常由两个端板构成，多个传热板以对准的方式(即，在堆叠中)布置在两个端板之间。在一种类型的公知的PHE(所谓的衬垫式PHE)中，衬垫布置在传热板之间，通常在沿传热板的边缘延伸的衬垫凹槽中，边缘部分在衬垫凹槽与板边缘之间延伸。端板且因此传热板朝彼此压制，由此衬垫在传热板之间密封。衬垫限定传热板之间的平行流动通道，在各对传热板之间一个通道，初始地不同温度的两股流体可交替流过该通道，以用于将热从一股流体传递至另一股。传热板通常通过从不锈钢板材或卷材切出坯料且将这些坯料压成适于传热板的预期应用的图案来制成。所得的传热板通常具有波状边缘部分，即，包括凸脊和凹谷的边缘部分，以增大独立传热板以及传热板的堆叠的强度，因为独立传热板的凸脊和凹谷可在堆叠中彼此抵靠。波状边缘部分的另一个重要功能在于支撑衬垫且保持它们就位。坯料切割可导致坯料边缘的变形，其取决于不锈钢的类型继而又可导致坯料边缘的变形马氏体或变形硬化。变形马氏体很硬且脆，且因此可在坯料压制时引起问题。更特别而言，由于变形马氏体，故由压制引起的拉伸应力可引起所得的传热板的边缘部分中的裂缝，该裂缝通常垂直于板边缘扩散。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种传热板，即，以图案压制的坯料，该传热板与相对较低或甚至没有由坯料压制引起的裂缝发生相关联(即使坯料将含有变形马氏体)，但传热板仍较强，且可适当支撑衬垫。本发明的基本构想在于使压制图案适于坯料的不同部分的材料特征，使得相对富有变形马氏体的坯料部分比相对缺少或完全没有变形马氏体且因此更可成型的坯料部分被更温和地压制。用于实现以上目的的传热板在所附权利要求中限定且在下文中论述。根据本发明的传热板包括沿传热板的边缘延伸的边缘部分。边缘部分为波状，以便包括如从传热板的第一侧看到的交错地布置的凸脊和凹谷，凸脊和凹谷垂直于传热板的边缘延伸。凸脊中的第一凸脊具有在顶部平面中延伸的顶部，且凹谷中的第一凹谷具有在底部平面中延伸的底部，第一凹谷邻近第一凸脊。第一凸脊的顶部和第一凹谷的底部由主侧面连接，且它们正如主侧面那样终止于离传热板的边缘的终止距离处。传热板的特征在于，如从第一凹谷的底部所见，主侧面关于底部平面的斜率沿第一凸脊的顶部和第一凹谷的底部在最小斜率与最大斜率之间变化。较小的主侧面斜率可对应于更温和的压制和相对\平滑\的边缘部分轮廓。相反，较大的主斜面斜率可对应于更\强烈\的压制，以及相对\锐利\的边缘部分轮廓。因此，根据本发明，传热板边缘部分的不同部分可不同地压制，这可导致较少传热板裂缝。传热板可使得离传热板的边缘第一距离处的主侧面的第一斜率小于离传热板的边缘第二距离处的主侧面的第二斜率，第一距离小于第二距离。因此，传热板的边缘部分可较接近边缘(其可相对脆弱)相对温和地压制，使得边缘部分中的裂缝形成的风险相对较小。同时，边缘部分可更远离边缘相对\粗暴地\压制，由此边缘部分仍较强，且能够向传热板的组或堆叠提供强度以及适合的衬垫支撑。传热板可使得顶部平面和底部平面平行于传热板的中心延伸平面。这可意味着第一凸脊的高度和第一凹部的深度(高度和深度方向垂直于传热板的所述中心延伸平面)分别在顶部和底部内基本恒定。这里，较大的主斜面斜率可导致较宽的顶部和/或底部，宽度方向平行于板边缘和传热板的所述中心延伸平面，且反之亦然。如通过介绍提到的那样，板式换热器可包括在两个端板之间布置在堆叠中的多个传热板。堆叠中的传热板可全部类似，或它们可为不同类型。在任一情况下，一个传热板的边缘部分的凸脊和凹谷通常布置成分别抵靠相邻传热板的凹谷和凸脊中的相应一个。因为第一凸脊和第一凹谷的顶部和底部相应地为平面且平行于所述传热板中心延伸平面，相对较大的良好限定且稳定的接触部分可相应地在第一凸脊和第二凹谷与相邻传热板的边缘部分的对应凹谷和对应凸脊之间获得。传热板可使得所述终止距离处(即，第一凸脊的顶部和第一凹谷的底部终止的位置处)的主侧面的斜率为所述最大斜率。此实施例可与优化的衬垫支撑相关联。第一凸脊和第一凹谷可从传热板的边缘延伸。这有益于传热板的边缘部分的强度，且还有益于包含传热板的组或堆叠的强度，因为允许了一直抵靠传热板与相邻传热板之间的边缘。传热板可使得传热板的边缘处的主侧面的斜率为所述最小斜率。该实施例意味着传热板的边缘部分恰好在其边缘(其中变形马氏体引起的裂缝通常最可能发生)处最温和压制。所述最小斜率可对应于在第一凸脊下方延伸的底部平面的一部分与主侧面之间测量的最小的最小角度αmin，且所述最大斜率可对应于在底部平面的所述部分与主斜面之间测量的最大的最小角度αmax，所述最小的最小角度αmin比所述最大的最小角度αmax小3到20度之间。关于以上角度的定语\最小\用于可在底部平面的所述部分与主侧面之间在离传热板边缘的特定距离处测量的两个角度之间区分，其中一个角度从主侧面沿顺时针方向测量，而另一个角度从主侧面沿反时针方向测量。主侧面的斜率可在离传热板的边缘的第三距离和第四距离之间基本上恒定，第四距离大于第三距离，且第三距离大于第一距离。因此，边缘部分可在裂缝不大可能出现的地方\粗暴地\压制，且在裂缝风险相对较大的地方局部较温和压制。这在传热板和包含传热板的组或堆叠的强度方面是有利的。举例来说，第四距离与第三距离之间的差异可对应于终止距离的0%到85%，这意味着主侧面的斜率越过第一凸脊和第一凹谷相应的顶部和底部的延伸的0%到85%基本上恒定。通常，这里较高百分比可与较强传热板边缘部分相关联。主侧面的斜率可从第三距离朝传热板的边缘连续地减小。因此，允许了主侧面斜率之间的平稳过渡，这可便于传热板的制造，更特别而言传热板从其形成的坯料的压制。根据本发明的板式换热器包括如上文所述的传热板。本发明的还有其它目的、特征、方面和优点将从以下详细描述和附图中出现。附图说明现在将参照所附示意图来更详细描述本发明，在附图中：图1为板式换热器的示意性侧视图，图2为板式换热器的示意性平面视图，图3为透视图中所见的图2的传热板的一部分的放大图，图4为侧视图中所见的图2的传热板的一部分的放大图，图5a示意性地示出了图2的传热板的一部分的截面，图5b示意性地示出了图2的传热板的一部分的侧视图，图6a示意性地示出了常规传热板的对应于图5a的截面，以及图6b示意性地示出了常规传热板的对应于图5b的侧视图。具体实施方式图1示出了包括布置在板组4中的多个传热板的衬垫板式换热器2。这样的衬垫板式换热器的构造和功能是公知的，且通过介绍来简要论述，且将不会在本文中详细描述。板组4的其中一个传热板表示为6，且在图2-图5中进一步详细示出。图2示出了整个传热板6，而图3和图4分别示出了由图2中的虚线矩形A包围的传热板的一部分的放大图。其第一侧8在附图中可见的基本上矩形的传热板6通过从不锈钢合金304的卷材切出坯料且将此坯料以预定图案压制来产生。坯料包括对应于传热板6的端口孔10、12、14和16的多个切孔。端口孔的功能是公知的，且本文中将不会描述。如通过介绍所论述，不锈钢切割可导致坯料的切割表面处(即，边缘处)的变形硬化，更特别而言是马氏体的形成。传热板6包括衬垫凹槽18，其沿外板边缘20延伸以包围端口孔10、12、14和16，且完全沿两个内板边缘22和24延伸，分别限定两个端口孔10和14，以单独包围这些。此外，衬垫凹槽18\对角地\延伸越过传热板两次，以便进一步包围端口孔10和14。传热板6还包括在衬垫凹槽18与外板边缘20之间延伸的外缘部分26，以及分别在衬垫凹槽18与内板边缘22和24之间延伸的两个内缘部分28和30。类似于内缘部分28和30的内缘部分32和34也沿两个内板边缘36和38中的相应一个延伸，分别限定端口孔12和16。外缘部分26为波状的，以便包括交错地布置的凸脊40和凹谷42(图2中未示出，但图3和图4中示出)。此外，内缘部分28和30为波状的，以便包括交错布置的凸脊44和凹谷46(图5a和图5b)。类似地，内缘部分32和34为波状的，但这并未在本文中示出。图3和图4中所示的外缘部分26的部分位于传热板6的长侧处。沿传热板的长侧的凸脊40(正如凹谷42)是完全相似的。然而，为了阐释本发明，以下论述针对第一凸脊40a和第一凹谷42a，第一凸脊和第一凹谷相邻。第一凸脊40a和第一凹谷42a垂直于外板边缘20延伸。第一凸脊40a具有在顶部平面T中延伸的顶部48，且第一凹谷42a具有在底部平面B中延伸的底部50。另外，衬垫凹槽18在底部平面B中延伸。如从图3和图4中清楚的那样，顶部平面T和底部平面B平行于传热板6的中心延伸平面C，即，平行于图2的图平面。中心延伸平面C限定第一凸脊与第一凹谷之间的过渡部分。第一凸脊40a的顶部48和第一凹谷42a的底部50通过主侧面52连接。第一凸脊40a和第一凹谷42a从外板边缘20且朝传热板6的内部延伸，其顶部48和底部50且因此主侧面52终止于离外板边缘20的终止距离de处。外缘部分26在离外板边缘的终止距离de内不同地压制。这从图3和图4中清楚，其中可看到的是，穿过平行于外板边缘20取得的第一凸脊40a和第一凹谷42a的截面沿方向D变化，方向D垂直于外板边缘20且平行于传热板6的中心延伸平面C。更特别而言，如从第一凹谷42a的底部50所见，主侧面52关于底部平面B的斜率沿方向D变化。此外，第一凸脊40a的顶部48的宽度(正如第一凹谷42a的底部50的宽度)沿方向D变化，宽度方向W垂直于方向D且平行于传热板6的中心延伸平面C。因为第一凸脊的高度和第一凹谷的深度分别在顶部和底部内恒定，故较陡的主侧面斜率对应于较宽的凸脊顶部和/或较宽的凹谷底部，这里是较宽的凸脊顶部和凹谷底部，以及传热板的\粗暴\压制。类似地，不太陡的第一侧面斜率对应于较窄的凸脊顶部和/或较窄的凹谷底部，这里是较窄的凸脊顶部和凹谷底部，以及传热板的较\温和\压制。在离外板边缘20的终止距离de内，传热板6接近外板边缘比接近衬垫凹槽18更温和压制。因此，离外板边缘20的第一距离d1处的主侧面52的第一斜率小于离外板边缘的第二距离d2处的主侧面52的第二斜率，d1<d2≤de。换言之，参照在第一凸脊40a下方延伸的底部平面B的一部分与主侧面52之间测量的最小角度αx，距离d1处的最小角度α1小于距离d2处的最小角度α2，d1<d2≤de，αx、α1和α2未在附图中示出。主侧面52的斜率沿第一凸脊40a的顶部48和第一凹谷42a的底部50在对应于最大的最小角度αmax的最大斜率与对应于最小的最小角度αmin的最小斜率之间。在该示例中，最大的最小角度αmax为49.4度，而最小的最小角度αmin为32.4度。如从图3和图4中清楚的那样，主侧面52的斜率在离传热板6的外板边缘20的终止距离de处最大，即，在凸脊顶部48和凹谷底部58的终止处。此外，主侧面的斜率恰好在外板边缘20处最小。如前文所述，如这样变化的主侧面斜率与裂缝形成的低风险和良好衬垫支撑相关联。最大斜率与最小斜率之间的过渡可一直为线性的。然而，在该示例中，如从外板边缘20朝衬垫凹槽18所见，主侧面斜率首先连续地增大到特别而言离外缘20的第三距离d3。此后，主侧面斜率到离外板边缘20的第四距离d4是恒定的。这里，第四距离d4等于终止距离de，这意味着恒定斜率为最大斜率。在以上示例中，不同距离如下：de=d4=10mm,d1=2.5mm,d2=4mm和d3=5mm。这意味着，主侧面斜率沿主侧面52的延伸的50%为恒定且最大的。这里，如前文所述，沿主侧面延伸部的大部分的最大斜率意味着大凸脊顶部和凹谷底部，这继而又与强传热板相关联。因此，对于传热板6，外缘部分26内的主斜面斜率沿凸脊顶部48和凹谷底部50变化，这使得板不易于形成裂缝，同时仍较强，且能够提供良好的衬垫支撑。对于常规传热板，外缘部分内的主斜面斜率沿凸脊顶部和凹谷底部基本上恒定。常规板因此可相对易于形成裂缝。上文已经描述了主侧面斜率如何在传热板6的外缘部分26内变化。此外/作为备选，内缘部分28、30、32和34(即，分别围绕端口孔10、14、12和16)的一个或多个内的主侧面的斜率可变化。这在图5a和图5b中示出。图5a示出了离内板边缘22的第二距离d2处的内缘部分28的局部截面。图5b在侧视图中示出了内板边缘22的一部分，即，离内板边缘22的第一距离d1=0处的内缘部分28的局部截面。图6a和图6b对应于图5a和图5b，但示出了常规传热板，图5a和图5b及图6a和图6b之间的比较进一步阐明了本发明。内缘部分内的凸脊正如凹谷那样是全部相似的。然而，为了阐释本发明，以下论述将针对图5a和图5b中可见的凸脊和凹谷中的一者，即，第一凸脊44a和第一凹谷46a，第一凸脊和第一凹谷相邻。第一凸脊44a和第一凹谷46a垂直于传热板6的内板边缘22延伸，即，沿穿过端口孔10的中心点P(图2)在直径方面延伸的相应的假想线。第一凸脊44a具有沿顶部平面T延伸的顶部54，且第一凹谷46a具有在底部平面B中延伸的底部56。中心延伸平面C限定第一凸脊与第一凹谷之间的过渡部分。第一凸脊44a的顶部54和第一凹谷46a的底部56由主侧面58连接。第一凸脊44a和第一凹谷46a从内板边缘22且朝传热板6的内部延伸，其顶部54和底部50终止于内板边缘22的终止距离de处。正如外缘部分26，传热板6的内缘部分28在离内板边缘22的终止距离de内不同地压制。更特别而言，如从第一凹谷46a的底部56所见，主侧面58关于底部平面B的斜率沿方向D变化。此外，如从图5a和图5b清楚的那样，第一凸脊44a的顶部54的宽度(正如第一凹谷46a的底部56的宽度)沿方向D变化，宽度方向如上文限定的那样。这是两个因素的结果。第一因素为内板边缘22的延伸。内板边缘圆形地延伸的事实意味着顶部宽度和/或底部宽度(这里是顶部宽度和底部宽度)将从内板边缘朝板内部增大。第二因素为变化的主侧面斜率。正如外边缘部分26内那样，较陡的主侧面斜率这里对应于较宽的凸脊顶部和凹谷底部，而不太陡的主侧面斜率对应于较窄的凸脊顶部和凹谷底部。正如在外板边缘20处那样，在离内板边缘22的终止距离de内，传热板6接近内板边缘比接近衬垫凹槽18更温和地压制。因此，离内板边缘22的第一距离d1处的主侧面58的第一斜率小于离内板边缘的第二距离d2处的主侧面58的第二斜率，d1<d2≤de，这里d2=de。换言之，参照在第一凸脊44a下方延伸的底部平面B的一部分与主侧面58之间测量的最小角度αx(附图中未示出)，如图5a和图5b中所示，第一距离d1处的最小角度α1小于第二距离d2处的最小角度α2，其中d1=0，且d2=de。主侧面58的斜率沿第一凸脊44a的顶部54和第一凹谷46a的底部56在对应于最大的最小角度αmax的最大斜率与对应于最小的最小角度αmin的最小斜率之间。在该示例中，最大的最小角度αmax为49度，而最小的最小角度αmin为38度。主侧面58的斜率在离内板边缘22的终止距离de处最大，即，凸脊顶部54和凹谷底部56的终止处，其中αmax=α2。此外，主侧面58的斜率恰好在内板边缘22处最小，其中αmin=α1。如从内板边缘22朝衬垫凹槽18所见，主侧面斜率连续地增大至最大斜率，因此其在离内板边缘的距离de处达到，这里de=8mm。图6a和图6b示出了主侧面的斜率如何围绕根据现有技术的传热板的一个端口孔变化，现有技术的传热板(除关于外缘部分和内缘部分的压制外)类似于附图的其余部分中所示的传热板6。离限定端口孔的内板边缘的距离d2(即，终止距离de)处的主侧面的斜率对于传热板6和现有技术的传热板(图5a和图6a)相同，而距离d1处(恰好在内板边缘处)的主侧面的斜率对于传热板6相比对于现有技术的传热板(图5b和图6b)较小。更特别而言，对于现有技术的板，主侧面的斜率不变，而是恒定的。此外，如从图6a和图6b清楚的那样，凸脊顶部和凹谷底部的宽度沿方向D变化。这是仅内板边缘22的圆形延伸的结果。因此，顶部和底部宽度变化对于现有技术的板相比对于根据本发明的板较小。应当强调的是，表征外缘部分26的距离和主侧面斜率可与表征内缘部分28、30、32和34的那些不同或类似。本发明的上文所述的实施例应当仅看作是示例。本领域的技术人员认识到论述的实施例可以以多种方式改变而不脱离本发明的构想。例如，主侧面斜率和距离以及它们之间的关系可不同于上文指定的。具体而言，最小斜率(即，在第一凸脊下方延伸的底部平面的一部分与主侧面之间测量的最小的最小角度αmin)可比最大斜率(即，底部平面与主侧面之间的最大的最小角度αmax)小3到20度之间。此外，外缘部分内的主侧面的斜率可沿凸脊顶部和凹谷底部的延伸的0到85%恒定。凸脊和凹谷不必从板边缘延伸，而是可在离板边缘的一定距离处开始且向内延伸。边缘部分内的主侧面斜率可以以不同于上文所述的方式变化。举例来说，主侧面斜率可沿也在外缘部分内的凸脊顶部和凹谷底部的全部延伸变化(以免包括具有恒定主侧面斜率的部分)。作为另一个示例，主侧面斜率可沿凸脊顶部和凹谷底部的部分延伸/全部延伸线性地变化。作为又一个示例，内缘部分内的主侧面的斜率可沿凸脊顶部和凹谷底部的一部分为恒定的。传热板的内缘部分内的凸脊和凹谷(正如外缘部分内的那些那样)不必为相似的。因此，主侧面斜率可在内缘部分和外缘部分的不同部分内以不同方式变化。另外，主侧面斜率可在一些部分内变化，且在其它部分内恒定。举例来说，主侧面斜率可不但在传热板的长侧上而且在短侧上如上文所述变化。本发明可结合备选传热板设计使用，例如，具有越过在不同于凹部平面的平面中延伸的板或衬垫凹槽的不同衬垫凹槽延伸的传热板。此外，本发明可结合备选传热板材料使用。最后，本发明可结合不同于纯衬垫式的其它类型的板式换热器使用，例如，包括持久地接合的传热板的板式换热器。应当强调的是，定语第一、第二、第三等在本文中仅用于在相同类型的种类之间区分，且不表示种类之间的任何类型的相互顺序。应当强调的是，与本发明不相关的细节的描述已省略，且附图仅为示意性的，且未根据比例绘制。还应当假定其中一些附图比其它更简化。因此，一些构件可在一个图中示出，但在另一个图中漏掉。本发明可与申请人在与本欧洲专利申请同日提交的名称为\ATTACHMENTMEANS,GASKETARRANGEMENT,HEATEXCHANGERPLATEANDASSEMBLY\的未决欧洲专利申请中描述的发明组合。