板式换热器的制作方法

1.本实用新型的实施例涉及一种板式换热器。


背景技术：

2.参见图2和图3，传统的板式换热器100
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包括：多个传热板10；以及形成在所述多个传热板10中的相邻传热板10之间的换热空间，所述换热空间包括用于第一传热介质的多个第一换热空间20a、用于第二传热介质的多个第二换热空间20b和用于第三传热介质的多个第三换热空间20c，所述多个第一换热空间20a和多个第二换热空间 20b中的每一个在传热板10的重叠方向上都与多个第三换热空间20c中的一个或两个相邻。所述多个第一换热空间20a的数量与所述多个第二换热空间20b的数量的比值为1。即，多个第一换热空间20a 与多个第二换热空间20b交替排列。在图2中，用虚线示出了第一传热介质的流动，用实线示出了第二传热介质的流动，并且用点划线示出了第三传热介质的流动。对于上述板式换热器，在确定尺寸时，需要牺牲每个回路的性能。增加传热面积将有利于提高效率，特别是对于高容量回路，但另一方面，会导致低容量回路中的传热介质速度降低，这可能会导致部分负载条件下的传热介质的滞留问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的实施例的目的是提供一种板式换热器，由此可以优化用于每个回路的传热面积，以提高换热效率。
4.根据本实用新型的实施例，提供了一种板式换热器，包括：多个传热板；以及形成在所述多个传热板中的相邻传热板之间的换热空间，所述换热空间包括用于第一传热介质的多个第一换热空间、用于第二传热介质的多个第二换热空间和用于第三传热介质的多个第三换热空间，所述多个第一换热空间和多个第二换热空间中的每一个在传热板的重叠方向上都与多个第三换热空间中的一个或两个相邻，其中所述多个第一换热空间的数量与所述多个第二换热空间的数量不同。
5.根据本实用新型的实施例，所述多个第一换热空间的数量与所述多个第二换热空间的数量中数量大的换热空间的数量与数量少的换热空间的数量的比值大于1.05。
6.根据本实用新型的实施例，所述多个第一换热空间的数量与所述多个第二换热空间的数量中数量大的换热空间的数量与数量少的换热空间的数量的比值介于1.1至5之间。
7.根据本实用新型的实施例，多个第一换热空间组和多个第二换热空间组在传热板的重叠方向上交替排列，所述多个第一换热空间组中的每一个包括一个或多个第一换热空间，所述多个第二换热空间组中的每一个包括一个或多个第二换热空间。
8.根据本实用新型的实施例，所述多个第一换热空间组中的至少两个第一换热空间组包括相同数量的第一换热空间或不同数量的第一换热空间；和/或所述多个第二换热空间组中的至少两个第二换热空间组包括相同数量的第二换热空间或不同数量的第二换热空间。
9.根据本实用新型的实施例，针对第一换热空间和第二换热空间而言，所述多个第一换热空间在传热板的重叠方向上连续排列；和/ 或针对第一换热空间和第二换热空间而言，所述多个第二换热空间在传热板的重叠方向上连续排列。
10.根据本实用新型的实施例，所述多个第一换热空间和所述多个第二换热空间组成的多个换热空间与所述多个第三换热空间在传热板的重叠方向上交替排列。
11.根据本实用新型的实施例，所述板式换热器还包括：分别用于第一传热介质流入所述多个第一换热空间和用于第一传热介质流出所述多个第一换热空间的一对第一传热介质端口；分别用于第二传热介质流入所述多个第二换热空间和用于第二传热介质流出所述多个第二换热空间的一对第二传热介质端口；以及分别用于第三传热介质流入所述多个第三换热空间和用于第三传热介质流出所述多个第三换热空间的一对第三传热介质端口。
12.根据本实用新型的实施例，所述一对第一传热介质端口中的一个设置在传热板的左上角，所述一对第一传热介质端口中的另一个设置在传热板的左下角，并且所述一对第二传热介质端口中的一个设置在传热板的右上角，所述一对第二传热介质端口中的另一个设置在传热板的右下角；或者所述一对第一传热介质端口中的一个设置在传热板的左上角，所述一对第一传热介质端口中的另一个设置在传热板的右下角，并且所述一对第二传热介质端口中的一个设置在传热板的右上角，所述一对第二传热介质端口中的另一个设置在传热板的左下角。
13.根据本实用新型的实施例，所述一对第一传热介质端口中的每一个具有通向所述多个第一换热空间的多个第一开口；所述一对第二传热介质端口中的每一个具有通向所述多个第二换热空间的多个第二开口；以及所述一对第三传热介质端口中的每一个具有通向所述多个第三换热空间的多个第三开口。
14.根据本实用新型的实施例，所述多个第一换热空间和所述多个第二换热空间中的每一个在传热板的重叠方向上的两侧均与所述第三换热空间相邻；和/或所述多个第三换热空间中的每一个在传热板的重叠方向上的两侧与所述第一换热空间或所述第二换热空间相邻。
15.根据本实用新型的实施例，所述第一传热介质和所述第二传热介质是制冷剂，所述第三传热介质是载冷剂。
16.根据本实用新型的实施例，所述第一换热空间、第二换热空间及第三换热空间之间是相互独立的。
17.采用根据本实用新型的实施例的板式换热器可以优化用于每个回路的传热面积以提高换热效率。
附图说明
18.图1为根据本实用新型的实施例的板式换热器的示意轮廓图；
19.图2为传统的板式换热器的流道示意图；
20.图3为图2所示的板式换热器的局部示意图，图中示出了第一传热介质端口、第二传热介质端口和第三传热介质端口；
21.图4为根据本实用新型的实施例的板式换热器的局部示意图，图中示出了第一传热介质端口、第二传热介质端口和第三传热介质端口，第一换热空间的数量和第二换热空
间的数量的比值是3；
22.图5为根据本实用新型的实施例的板式换热器的局部示意图，图中示出了第一传热介质端口、第二传热介质端口和第三传热介质端口，第一换热空间的数量和第二换热空间的数量的比值是2；
23.图6为根据本实用新型的实施例的板式换热器的局部示意图，图中示出了第一传热介质端口、第二传热介质端口和第三传热介质端口，第一换热空间的数量和第二换热空间的数量的比值是1.5；
24.图7为根据图6所示的实施例的一个变形例的板式换热器的局部示意图，图中示出了第一传热介质端口、第二传热介质端口和第三传热介质端口，第一换热空间的数量和第二换热空间的数量的比值是 1.5，第一换热空间和第二换热空间采用另一种示例方式进行排列；
25.图8为根据图6所示的实施例的另一个变形例的板式换热器的局部示意图，图中示出了第一传热介质端口、第二传热介质端口和第三传热介质端口，第一换热空间的数量和第二换热空间的数量的比值是 1.5，第一换热空间和第二换热空间采用又一种示例方式进行排列；以及
26.图9为根据图6所示的实施例的又一个变形例的板式换热器的局部示意图，图中示出了第一传热介质端口、第二传热介质端口和第三传热介质端口，第一换热空间的数量和第二换热空间的数量的比值是 1.5，第一换热空间和第二换热空间采用再一种示例方式进行排列。
具体实施方式
27.下面结合附图及具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
28.参见图1、图4至图9，根据本实用新型的实施例的板式换热器 100包括：多个传热板10；以及形成在所述多个传热板10中的相邻传热板10之间的换热空间，所述换热空间包括用于第一传热介质的多个第一换热空间20a、用于第二传热介质的多个第二换热空间20b 和用于第三传热介质的多个第三换热空间20c，所述多个第一换热空间20a和多个第二换热空间20b中的每一个在传热板10的重叠方向上都与多个第三换热空间20c中的一个或两个相邻，例如与多个第三换热空间20c中的两个相邻。以所述多个第一换热空间20a的数量多于所述多个第二换热空间20b的数量为例。所述多个第一换热空间 20a的数量与所述多个第二换热空间20b的数量的比值大于1，例如大于1.05、1.1、1.15等。所述多个第一换热空间20a的数量与所述多个第二换热空间20b的数量的比值可以介于1.1至5之间。图中所示的板式换热器100是双回路换热器。第一换热空间20a、第二换热空间20b及第三换热空间20c之间是相互独立的。多个第一换热空间20a和多个第二换热空间20b中的每一个在传热板的重叠方向上的两侧均与一个第三换热空间20c相邻。多个第三换热空间20c在传热板的重叠方向上的两侧与第一换热空间20a或第二换热空间 20b相邻。第一换热空间20a的第一传热介质与第三换热空间20c 的第三换热介质热交换，第二换热空间20b的第二传热介质与第三换热空间20c的第三换热介质热交换。可以根据系统运行需要，只运行第一换热空间20a所在的回路或只运行第二换热空间20b所在的回路，或者同时运行第一换热空间20a所在的回路和第二换热空间20b 所在的回路。理论上，如果第一换热空间20a的数量与第二换热空间
20b的数量之和是n，则存在(n-1)个第一换热空间20a的数量与第二换热空间20b的数量的比值。
29.参见图4至图7和图9，根据本实用新型的实施例，多个第一换热空间组和多个第二换热空间组在传热板10的重叠方向上交替排列。由此以蒸发器为例，例如当只运行一个回路时，可以防止与另一个回路相邻的第三换热空间的第三传热介质发生冰冻。所述多个第一换热空间组中的每一个包括一个或多个第一换热空间20a，所述多个第二换热空间组中的每一个包括一个或多个第二换热空间20b。所述多个第一换热空间组中的至少两个第一换热空间组可以包括相同数量的第一换热空间20a或不同数量的第一换热空间20a；和/或所述多个第二换热空间组中的至少两个第二换热空间组可以包括相同数量的第二换热空间20b或不同数量的第二换热空间20b。
30.参见图8和图9，根据本实用新型的实施例，针对第一换热空间 20a和第二换热空间20b而言(即在不考虑第三换热空间20c的情况下)，所述多个第一换热空间20a在传热板10的重叠方向上连续排列；和/或针对第一换热空间20a和第二换热空间20b而言(即在不考虑第三换热空间20c的情况下)，所述多个第二换热空间20b 在传热板10的重叠方向上连续排列。
31.参见图4至图9，根据本实用新型的实施例，所述多个第一换热空间20a和所述多个第二换热空间20b组成的多个换热空间与所述多个第三换热空间20c在传热板10的重叠方向上交替排列。
32.根据本实用新型的实施例，如果限定第一换热空间20a的数量与第二换热空间20b的数量的比值为λ，则存在种第一换热空间 20a与第二换热空间20b的排列方式。
33.参见图1、图4至图9，根据本实用新型的实施例的板式换热器 100还包括：分别用于第一传热介质流入所述多个第一换热空间20a 和用于第一传热介质流出所述多个第一换热空间20a的一对第一传热介质端口30a；分别用于第二传热介质流入所述多个第二换热空间 20b和用于第二传热介质流出所述多个第二换热空间20b的一对第二传热介质端口30b；以及分别用于第三传热介质流入所述多个第三换热空间20c和用于第三传热介质流出所述多个第三换热空间20c 的一对第三传热介质端口30c。在图1所示的示例中，位于板式换热器100的下侧的第一传热介质端口30a和第二传热介质端口30b是传热介质流入端口，而位于板式换热器100的上侧的第一传热介质端口30a和第二传热介质端口30b是传热介质流出端口，位于板式换热器100的下侧的第三传热介质端口30c是传热介质流出端口，而位于板式换热器100的上侧的第三传热介质端口30c是传热介质流入端口。第一传热介质和第二传热介质可以相同或者不同，第一传热介质和第二传热介质可以是制冷剂，而第三传热介质可以是载冷剂，例如可以是水、乙二醇溶液或乙醇溶液等。第一传热介质和第二传热介质与第三换热介质存在温度差以在板式换热器100运行时进行热交换。
34.参见图1，根据本实用新型的实施例，所述一对第一传热介质端口30a中的一个设置在传热板10的左上角，所述一对第一传热介质端口30a中的另一个设置在传热板10的左下角，并且所述一对第二传热介质端口30b中的一个设置在传热板10的右上角，所述一对第二传热介质端口30b中的另一个设置在传热板10的右下角，由此限定平行流换热方式。作为替代方式，所述一对第一传热介质端口30a 中的一个设置在传热板10的左上角，所述一对
第一传热介质端口30a 中的另一个设置在传热板10的右下角，并且所述一对第二传热介质端口30b中的一个设置在传热板10的右上角，所述一对第二传热介质端口30b中的另一个设置在传热板10的左下角，由此限定交叉流换热方式。在图中所示的实施例中，板式换热器100的上侧和板式换热器100的下侧，第三传热介质端口30c都设置在第一传热介质端口 30a与第二传热介质端口30b之间。
35.参见图4至图9，根据本实用新型的实施例，所述一对第一传热介质端口30a中的每一个具有通向所述多个第一换热空间20a的多个第一开口31a；所述一对第二传热介质端口30b中的每一个具有通向所述多个第二换热空间20b的多个第二开口31b；以及所述一对第三传热介质端口30c中的每一个具有通向所述多个第三换热空间 20c的多个第三开口31c。在图中，用箭头指出了所有开口的位置。在端口处，在没有开口的位置在相邻的传热板10之间设置阻挡环5，在相邻的传热板10之间没有阻挡环5的位置形成开口；或者在端口中设置分配器，分配器具有通向换热空间的开口。此外，也可以采用其它合适的方式形成通向换热空间的开口。
36.根据本实用新型的实施例，第一换热空间20a的数量与第二换热空间20b的数量的比值大于1，由此可以优化用于每个回路的传热面积以提高换热效率。根据每个回路的热负荷优化每个回路的传热面积，系统效率在满负荷和部分负荷下可以提高5％至10％，同时避免了诸如传热介质的滞留等可靠性问题。此外，调整第一换热空间20a 的数量与第二换热空间20b的数量的比值不会影响产品制造的可行性，并且不会引起成本的增加。
37.尽管上述实施例描述了第一换热空间20a的数量与第二换热空间20b的数量的特定比例以及第一换热空间20a与第二换热空间 20b的特定排列方式，但是本实用新型不限于上述的实施例，第一换热空间20a的数量与第二换热空间20b的数量的比例可以是任何其它大于1的数值，并且第一换热空间20a与第二换热空间20b可以以任何其它方式进行排列。