CN102245993A - 半岛上的高压开口 - Google Patents

半岛上的高压开口 Download PDF

Info

Publication number
CN102245993A
CN102245993A CN2009801501156A CN200980150115A CN102245993A CN 102245993 A CN102245993 A CN 102245993A CN 2009801501156 A CN2009801501156 A CN 2009801501156A CN 200980150115 A CN200980150115 A CN 200980150115A CN 102245993 A CN102245993 A CN 102245993A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat exchanger
skirt section
plate
opening
peninsula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2009801501156A
Other languages
English (en)
Inventor
S·安德森
S·霍贝格
T·达尔贝里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Swep International AB
Original Assignee
Swep International AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Swep International AB filed Critical Swep International AB
Publication of CN102245993A publication Critical patent/CN102245993A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0043—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • F28D9/005—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
    • F28F3/042—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
    • F28F3/046—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element the deformations being linear, e.g. corrugations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2225/00—Reinforcing means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

一种用于交换至少两种介质之间的热量的钎焊板式换热器(400)，其中至少两种介质中的至少一种介质具有至少50巴的工作压力，该热交换器包括多个热交换器板(100；200)，该热交换器板包括突脊和凹槽的挤压结构。该突脊和凹槽适用于形成流动通道以使介质交换流动通过所述流动通道的热量。所述板(100；200)还包括设置为与所述流动通道流体连通的开口(120，130；220；300，310)和围绕所述热交换器板(100；200)的周边延伸的裙部(140)，相邻板(100；200)的裙部(140)设置为以重叠的方式相互接触，以获得密封所述流动通道的连接。所述开口(120，130；220；300，310)中的至少一个设置在被裙部(140)围绕至少100度的半岛(150)上。

Description

半岛上的高压开口
技术领域
本发明涉及一种热交换器，该热交换器包括多个热交换器板，所述热交换器板包括突脊和凹槽(ridges and grooves)的挤压结构(pressed pattern)，该突脊和凹槽适用于形成流动通道以使介质交换流动通过所述流动通道的热量，所述板还包括至少四个开口(port opening)和裙部(skirt)，该开口设置为允许与所述流动通道流体连通，该裙部围绕热交换器板的周边延伸，所述裙部密封所述流动通道。
背景技术
在热泵领域中，近来的趋势是使用二氧化碳作为制冷剂(refrigerant)，因为二氧化碳是公知的在高温应用中具有极佳的性能系数值(COP values)(即能效)。此外，与现在通常使用的制冷剂相比，二氧化碳对环境具有很小的影响。
使用二氧化碳的一个问题是二氧化碳的操作压力高；其它通常使用的冷却剂(coolants)在高达40巴的压力下操作，但是二氧化碳系统必须能够承受大约140巴的压力。这样的高压使得使用能够承受如此高压的热交换器成为必然。一种应用二氧化碳相对普通的热交换器类型是“双管”交换器，该双管交换器包括两个平行的管子，该两个管子相互连接以实现管子之间的热交换。通常，小直径的管子用于高压介质，相反，大直径的管子用于低压介质。为了增加热交换面积，多个小直径的管子相互连接于大直径的管子，甚至有设计将小直径的管子嵌入到大直径管子的管壁中。双管热交换器具有能够承受压力的极佳特性，但是相对重量，就热交换性能而言，双管热交换器效率低。
在普通热泵应用中，即使用常用冷却剂的应用中，热交换器的一般类型是紧凑型钎焊交换器(Compact Brazed Exchanger，CBE)。这种类型的热交换器在成本、性能、材料的要求上和空间要求上都是高效的，但是直到现在，紧凑型钎焊交换器显示了承受高压(即超过大约50巴的压力)的低性能。
紧凑型钎焊交换器通常包括多个热交换器板，该热交换器板设置有突脊和凹槽的挤压结构和开口，该开口用于流体连通流动通道，该流动通道由相邻板之间突脊和凹槽的相互作用形成。相邻板的挤压结构设置为使得一个板的突脊接触相邻板的凹槽。在钎焊操作中，接触点相互钎焊以给由相邻板的突脊和凹槽结构形成的流动通道提供足够的强度。由突脊和凹槽之间的相互作用而形成的流动通道在侧面由设置在热交换器板周边的裙部相互作用而密封。
紧凑型钎焊交换器的压力测试显示，热交换器特别易于破裂的位置是开口，或者更确切的说，是开口之间的热交换区域。对此的原因显而易见，开口附近接触点的密度低，因为在相邻板之间开口的表面区域没有连接的接触点。尽管接触点的密度较低，用于同等压力的相同力必须通过接触点传递。
发明内容
本发明的目的是提供一种紧凑型钎焊交换器，该紧凑型钎焊交换器能够承受足够高的压力，以允许在二氧化碳的应用中使用热交换器。
根据本发明，上述和其它问题通过将至少一个所述开口设置在半岛(peninsula)上而得以解决，该半岛沿着热交换器的热交换器板的大致热交换表面区域向外延伸，裙部紧密地围绕所述半岛超过至少100度。
附图说明
以下，将参考附图描述本发明，其中：
图1是根据本发明第一种实施方式的热交换器板的透视图；
图2是根据本发明第二种实施方式的热交换器板的平面图；
图3是根据本发明第三种实施方式的热交换器板的透视图；
图4是由根据第三种实施方式的多个热交换器板制造的热交换器的透视图；以及
图5是根据本发明第四种实施方式的热交换器板的透视图。
具体实施方式
参考图1，热交换器板100包括热交换区域110，热交换器板100以本领域技术人员熟知的方式设置有突脊和凹槽的挤压结构(未显示)。相邻板的突脊和凹槽的结构适用于，当板100以本领域技术人员熟知的方式相互堆叠时，通过使一个板的突脊与相邻板的凹槽接触而提供流动通道。热交换器板100还包括至少两个低压开口120和两个高压开口130。开口选择性地与流动通道流体连通，该流动通道通过以下描述的方式由突脊和凹槽形成。裙部140围绕热交换区域110并设置为使得相邻板的两个裙部相互作用，以通过相邻裙部之间的重叠接合在这样的相邻板之间形成密封。从而，密封由突脊和凹槽的挤压结构形成的流动通道。
如图1所示，高压开口130布置在“半岛”150上，该半岛150从热交换区域110向外延伸，裙部140紧密地围绕半岛150大约180度的角度α。
在图2中角度α将更清楚地限定。除了图2显示有裙部140，该裙部140被设置有突脊和凹槽的板部160围绕，图2实际显示了和图1相同的实施方式。板部160的突脊和凹槽165、166分别适用于接触相邻板的板部160相应的突脊和凹槽，因此，提高了由裙部140形成的密封的强度。
图3还显示了根据本发明的热交换器板200的另一种实施方式。半岛210沿着与热交换器板200的长轴线平行的方向延伸，高压开口220位于该半岛210上。请注意，裙部140紧密地围绕高压开口220大约180度。
为了由多个热交换器板100或200制造热交换器，需要多个热交换器板相互堆叠。不是所有的热交换器板100或200都有相同的设计，叠层(stack)中的每隔一个(every other)板是它相邻板的镜像；通过改变围绕高压开口和低压开口的区域的高度，能够确定与每个流动通道连通的开口。这种在热交换器中确定流体连通的方法对本领域技术人员是已知的，因此不再进行全面地讨论。
在热交换器板以适当方式堆叠形成热交换器后，整个板组用于钎焊操作中，即，将板组放入熔炉中并加热到足够熔化钎焊材料的温度，该钎焊材料设置在板之间。在钎焊材料熔化后，将集中在板相互依靠的区域(钎焊材料的集中归因于毛细作用力)。因此，在热交换器冷却到足够使得钎焊材料凝固之后，板通过钎焊连接而连接在一起。
当板式散热器受到内部压力时，板在相反方向受力；因此，相邻板的突脊和凹槽之间的钎焊连接将受到拉伸应力。因为裙部140设置为几乎垂直于板的热交换部，在相反方向推动板的力将在裙部之间的钎焊连接中产生剪切应力。但是，因为与板之间的接触点相比，重叠的裙部的力传递区域明显较大，因此裙部能够比板之间的接触点传递更大的力。
图4中，显示了包括多个热交换器板200的热交换器400。可以清楚地看到裙部140形成围绕热交换器板周边的边缘，同时还可以清楚地看出裙部140是如何相互配合以形成围绕高压开口130的半管状闭合部(closure)的。
由裙部140围绕高压开口130形成的半管状闭合部在开口周围提供了高的强度；从开口表面区域传出的力将通过重叠的裙部之间的连接而传递。
换句话说，高压开口130的半岛设置提高了开口的强度，实际上，开口的大部分位于裙部140的附近；如先前的描述，相邻板的裙部140将重叠以在板之间形成密封连接。在高压开口周围，重叠的裙部将形成重叠的裙部的“半管”。重叠裙部的这种半管状排列被证明强度很高，它能够以比如热交换区域的挤压结构之间的接触点更有效的方式吸收力。
本发明的另一个方面，不只高压开口设置在半岛上；图5中，显示了根据包含本发明这个特征的另一个实施方式的热交换器板。在此实施方式中，高压开口300和低压开口310分别设置在半岛320、330上，围绕板的裙部形成的半岛的轮廓紧密地围绕开口超过90度。
应当注意的是，在本发明的范围之内，多种修改是可能的，例如附加的权利要求所限定的。一种这样的修改是裙部140不必设置为使得裙部140围绕整个热交换器；也可仅在热交换器板的任何部分设置裙部。例如，裙部可以设置为使得在热交换器中形成孔；任何关于裙部140的设置都看作是权利要求措辞中的裙部，在这些设置中，板部在相对热交换器平面的任意垂直方向延伸，并且相邻板的这些板部设计为以上文已经描述的方式与相邻板的相应板部重叠。

Claims (2)

1.一种钎焊板式热交换器(300)，该热交换器(300)用于交换至少两种介质之间的热量，其中所述至少两种介质中的至少一种介质具有至少50巴的工作压力，所述热交换器(400)包括多个热交换器板(100；200)，该热交换器板(100；200)包括突脊和凹槽的挤压结构，该突脊和凹槽适用于形成流动通道以使介质交换流动通过所述流动通道的热量，所述板(100；200)还包括开口(120，130；220；300，310)和裙部(140)，该开口(120，130；220；300，310)设置为允许与所述流动通道流体连通，该裙部(140)围绕所述热交换器板的周边延伸，相邻板的裙部设置为以重叠的方式相互接触，以获得密封所述流动通道的连接，其特征在于，所述开口(120，130；220；300，310)中的至少一个设置在被所述裙部(140)围绕至少100度的半岛(150)上。
2.根据权利要求1所述的钎焊板式热交换器(300)，其中，所述裙部(140)围绕设置在所述半岛(150)上的所述至少一个开口(120，130；220；300，310)超过至少120度。
CN2009801501156A 2008-12-17 2009-12-11 半岛上的高压开口 Pending CN102245993A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0802596 2008-12-17
SE0802596-7 2008-12-17
PCT/EP2009/066928 WO2010069871A1 (en) 2008-12-17 2009-12-11 High pressure port on peninsula

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102245993A true CN102245993A (zh) 2011-11-16

Family

ID=41819669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009801501156A Pending CN102245993A (zh) 2008-12-17 2009-12-11 半岛上的高压开口

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20120118546A1 (zh)
EP (1) EP2370771B1 (zh)
JP (1) JP5882739B2 (zh)
CN (1) CN102245993A (zh)
WO (1) WO2010069871A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3062949B2 (en) * 2013-10-29 2023-05-24 SWEP International AB A method of brazing a plate heat exchanger using scren printed brazing material
JP6080746B2 (ja) * 2013-11-28 2017-02-15 三菱電機株式会社 プレート積層体
DE102013225321A1 (de) * 2013-12-09 2015-06-11 MAHLE Behr GmbH & Co. KG Stapelscheibe für einen Wärmeübertrager und Wärmeübertrager
US10837717B2 (en) * 2013-12-10 2020-11-17 Swep International Ab Heat exchanger with improved flow
SE541905C2 (en) * 2017-12-05 2020-01-02 Swep Int Ab Heat exchanger and method for forming heat exchanger plates

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4182411A (en) * 1975-12-19 1980-01-08 Hisaka Works Ltd. Plate type condenser
SE466171B (sv) * 1990-05-08 1992-01-07 Alfa Laval Thermal Ab Plattfoeraangare daer aatminstone den ena plattan i en foeraangningspassage aer uppdelad i faelt anordnade bredvid varandra mellan plattans laangsidor, vilka faelt uppvisar sinsemellan olika korrugeringsmoenster saa att stroemningsmotstaandet successivt minskar fraan ena sidan till den andra
JPH0674672A (ja) * 1992-08-25 1994-03-18 Hisaka Works Ltd プレート式熱交換器
DE4416391A1 (de) * 1994-05-10 1995-11-16 Schmidt Bretten Gmbh Plattenwärmetauscher
JP2887442B2 (ja) * 1994-09-22 1999-04-26 株式会社ゼクセル 積層型熱交換器
DE19611447C1 (de) * 1996-03-22 1997-07-10 Laengerer & Reich Gmbh & Co Gehäuseloser Plattenwärmetauscher
SE521916C2 (sv) * 1997-02-25 2003-12-16 Ep Technology Ab Plattvärmeväxlare med läckageutsläpp
JP3064371U (ja) * 1999-05-28 2000-01-14 東洋ラジエーター株式会社 積層型熱交換器
JP2001050681A (ja) * 1999-08-06 2001-02-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 熱交換器およびその熱交換器を用いた冷凍サイクル装置
JP3448265B2 (ja) * 2000-07-27 2003-09-22 昭 藤山 チタン製プレート式熱交換器の製造方法
US6478080B2 (en) * 2001-03-29 2002-11-12 Standard Motor Products, Inc. Fluid cooling device
DE10153877A1 (de) * 2001-11-02 2003-05-15 Behr Gmbh & Co Wärmeübertrager
SE520673C2 (sv) * 2001-12-17 2003-08-12 Alfa Laval Corp Ab Plattpaket, förfarande för dess tillverkning, användning av ett plattpaket, samt plattvärmeväxlare
FR2843449B1 (fr) * 2002-08-09 2005-05-06 Valeo Thermique Moteur Sa Echangeur de chaleur pour le circuit d'air d'admission d'un moteur thermique
DE10352880A1 (de) * 2003-11-10 2005-06-09 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager, insbesondere Ladeluft-/Kühlmittel-Kühler
DE20317469U1 (de) * 2003-11-11 2004-03-11 Viessmann Werke Gmbh & Co Kg Plattenwärmetauscher
DE102004003790A1 (de) * 2004-01-23 2005-08-11 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmetauscher, insbesondere Öl-/Kühlmittel-Kühler
SE528886C2 (sv) * 2005-08-26 2007-03-06 Swep Int Ab Ändplatta
DE102005044291A1 (de) * 2005-09-16 2007-03-29 Behr Industry Gmbh & Co. Kg Stapelscheiben-Wärmeübertrager, insbesondere Ladeluftkühler
US7377308B2 (en) * 2006-05-09 2008-05-27 Modine Manufacturing Company Dual two pass stacked plate heat exchanger
US7992628B2 (en) * 2006-05-09 2011-08-09 Modine Manufacturing Company Multi-passing liquid cooled charge air cooler with coolant bypass ports for improved flow distribution
US7380544B2 (en) * 2006-05-19 2008-06-03 Modine Manufacturing Company EGR cooler with dual coolant loop

Also Published As

Publication number Publication date
US20120118546A1 (en) 2012-05-17
EP2370771B1 (en) 2017-07-19
JP5882739B2 (ja) 2016-03-09
WO2010069871A1 (en) 2010-06-24
EP2370771A1 (en) 2011-10-05
JP2012512378A (ja) 2012-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2370774B1 (en) Brazed plate heat exchanger
CN1130541C (zh) 三回路板式换热器
KR100950689B1 (ko) 플레이트 열교환기
CN102027306B (zh) 双板热交换器
US10473403B2 (en) Heat exchanger
CN102245991B (zh) 钎焊热交换器的开口
EP2267391B1 (en) Asymmetric heat exchanger
US20120125583A1 (en) Heat exchanger
CN102239379B (zh) 换热器
CN102245993A (zh) 半岛上的高压开口
CN101178293A (zh) 用于热交换的板
EP0503080B1 (en) Laminated heat exchanger
CN101458044A (zh) 一种高效全铝合金换热器
CN105371684A (zh) 一种换热器板片结构
CN104813134A (zh) 具有密封构造的板式换热器
US20110180247A1 (en) Heat exchanger
CN1550745A (zh) 具有双壁传热板的板式热交换器
CN100387927C (zh) 具有介质均分器的肋板式换热器
CN111141163A (zh) 焊接式板形热交换器
US20230117428A1 (en) Heat exchanger
CN203550694U (zh) 一种板管式换热器
EP2406571B1 (en) A method of manufacturing a heat exchanger
CN115790207A (zh) 热交换器结构
KR20200136789A (ko) 열효율 개선을 위한 교환기제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20111116