CN107228582A - 板式换热器 - Google Patents

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CN107228582A
CN107228582A CN201610180270.4A CN201610180270A CN107228582A CN 107228582 A CN107228582 A CN 107228582A CN 201610180270 A CN201610180270 A CN 201610180270A CN 107228582 A CN107228582 A CN 107228582A
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heat transfer
transfer medium
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heat
heat exchanger
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CN201610180270.4A
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李华
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Danfoss Micro Channel Heat Exchanger Jiaxing Co Ltd
Original Assignee
Danfoss Micro Channel Heat Exchanger Jiaxing Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-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
    • F28D9/0062Heat-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 spaced plates with inserted elements
    • F28D9/0075Heat-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 spaced plates with inserted elements the plates having openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations

Abstract

本发明的实施例公开了一种板式换热器,该板式换热器包括:多个换热板;形成在所述多个换热板中的相邻换热板之间的换热空间,所述换热空间包括在换热板的重叠方向上相邻的第一换热空间和第二换热空间;以及第一接触区,所述第一接触区相互接触并且分别形成在相邻的换热板的、用于限定第一换热空间的表面上,用于将所述换热空间中的第一换热空间分隔成多个第一子换热空间。根据本发明的实施例,可以直接将单回路产品结构转换为多回路,降低了研发风险,提高产品开发效率。

Description

板式换热器
技术领域
[0001]本发明的实施例涉及一种板式换热器。
背景技术
[0002]传统的多回路板式换热器中,在换热板的层叠方向上的不同换热空间分别用于不 同的回路。随着机组能效需求的逐步提升和机组运行工况多元化的发展,冷水机组能效指 标的评价标准从起初的COP(coefTicient of performance,性能系数),逐渐发展为COP和 IPLV(integrated part load value,综合部分负荷性能系数)两套评价体系。板式换热器 作为冷水机组的蒸发器,通过对压缩机吸气压力和温度的影响,对机组性能有着重要的作 用。然而,面对新的能效标准的提出,板式换热器,尤其是双回路板式换热器的设计需要重 新考量自身结构及性能与机组能效需要之间的关系。
[0003]具体的,目前国标中的IPLV的计算方法如下所示:
[0004] IPLV = 2.3% XA+41.5% XB+46.1% XC+10.1% XD
[0005] 其中:
[0006] A =机组100 %负荷时的效率(COP,kW/kW,以下单位相同);
[0007] B =机组75%负荷时的效率;
[0008] C=机组50%负荷时的效率;
[0009] D =机组25%负荷时的效率;
[0010]由上式不难发现,对机组综合能效的评价而言,75%和50%负荷时的能效权重系 数超过了 85%,而常规的满负荷(即原来的COP)仅占总体能效指标贡献的2.3%。因此,常规 以满负荷状态下为主要设计参考点的思维方式,在新的能效标准下需要进行重大调整,以 适应新的市场需求。
发明内容
[0011] 本发明的实施例的目的是提供一种板式换热器,例如,可以直接将单回路产品结 构转换为多回路。
[0012] 根据本发明的实施例,提供了一种板式换热器,该板式换热器包括:多个换热板; 形成在所述多个换热板中的相邻换热板之间的换热空间,所述换热空间包括在换热板的重 叠方向上相邻的第一换热空间和第二换热空间;以及第一接触区,所述第一接触区相互接 触并且分别形成在相邻的换热板的、用于限定第一换热空间的表面上,用于将所述换热空 间中的第一换热空间分隔成多个第一子换热空间。
[0013] 根据本发明的实施例,所述的板式换热器还包括:第一接触区,所述桌一接触区相 互接触并且分别形成在相邻的换热板的、用于限定第二换热空间的表面上,用于将所述换 热空间中的第二换热空间分隔成多个第二子换热空间。
[0014] 根据本发明的实施例,所述的板式换热器还包括:形成在每两个相邻的换热板中 的至少一个上的凸条,所述凸条从换热板的第一表面突出,且所述凸条具有在第一表面侧 的顶部表面;以及形成在换热板的与第一表面相对的第二表面上且与所述凸条邻接的边缘 区域,其中所述第一接触区包括所述顶部表面和所述边缘区域中的至少一个。
[0015] 根据本发明的实施例,所述第一接触区包括每两个相邻的换热板中的一个上的所 述凸条的顶部表面和每两个相邻的换热板中的另一个上的凸条的顶部表面或每两个相邻 的换热板中的另一个的表面的与所述凸条的顶部表面接触的区域。
[0016] 根据本发明的实施例,所述凸条形成在每两个相邻的换热板中的每一个上,所述 第一接触区包括每两个相邻的换热板的所述凸条的顶部表面。
[0017] 根据本发明的实施例,所述的板式换热器还包括:形成在每两个相邻的换热板中 的至少一个上的凸条,所述凸条从换热板的第一表面突出,且所述凸条具有在第一表面侧 的顶部表面;以及形成在换热板的与第一表面相对的第二表面上且与所述凸条邻接的边缘 区域,其中所述第一接触区和所述第二接触区中的一个包括所述顶部表面和所述边缘区域 中的一个并且所述第一接触区和所述第二接触区中的另一个包括所述顶部表面和所述边 缘区域中的另一个。
[0018] 根据本发明的实施例,在所述第二换热空间,第二传热介质能够横穿过与第一接 触区相应的区域。
[0019] 根据本发明的实施例,所述的板式换热器还包括:多个第一传热介质流入通道,分 别与所述换热空间中的多个第一子换热空间连通;以及多个第一传热介质流出通道,分别 与所述换热空间中的多个第一子换热空间连通。
[0020] 根据本发明的实施例,多个第一子换热空间分别与多个第二子换热空间大致相对 应。
[0021] 根据本发明的实施例,所述的板式换热器还包括:第二传热介质流入通道,所述第 二传热介质流入通道具有第二传热介质流入口,用于第二传热介质从所述第二传热介质流 入通道流入所述换热空间中的第二换热空间;以及第二传热介质流出通道,所述第二传热 介质流出通道具有第二传热介质流出口,用于第二传热介质从所述换热空间中的第二换热 空间流出到第二传热介质流出通道中。
[0022] 根据本发明的实施例,所述凸条将第二传热介质流入口分隔成多组第二传热介质 流入口,多组第二传热介质流入口分别与多个第二子换热空间连通。
[0023] 根据本发明的实施例,所述凸条将第二传热介质流出口分隔成多组第二传热介质 流出口,多组第二传热介质流出口分别与多个第二子换热空间连通。
[0024]根据本发明的实施例,所述凸条蜿蜒曲折地延伸,以增加所述凸条形成的通道的 流阻。
[0025]根据本发明的实施例,多个第一子换热空间的换热面积之间成预定的比例,所述 多个第一子换热空间的换热面积为所述多个第一子换热空间在换热板的平面上的投影面 积'〇
[0026]根据本发明的实施例,多个第一子换热空间是两个第一子换热空间,两个第一子 换热空间的换热面积之间的比例为3/1至2/1或3/1至3/2。
[0027]根据本发明的实施例,所述的板式换热器还包括:第一组传热介质流入通道,包括 多个第一传热介质流入通道,多个第一传热介质流入通道分别与所述换热空间中的多个第 一子换热空间连通;第一组传热介质流出通道,包括多个第一传热介质流出通道,多个第一 传热介质流出通道分别与所述换热空间中的多个第一子换热空间连通;第二传热介质流入 通道,所述第二传热介质流入通道具有第二传热介质流入口,用于第二传热介质从所述第 二传热介质流入通道流入所述换热空间中的第二换热空间;以及第二传热介质流出通道, 所述第二传热介质流出通道具有第二传热介质流出口,用于第二传热介质从所述换热空间 中的第二换热空间流出到第二传热介质流出通道中,其中板式换热器放置成换热板大致竖 立的情况下,第二传热介质流入通道和第二传热介质流出通道中的一个设置在第二传热介 质流入通道和第二传热介质流出通道中的另一个的上方,并且第一组传热介质流入通道和 第一组传热介质流出通道中的一组分别设置在第一组传热介质流入通道和第一组传热介 质流出通道中的另一组的下方,并且位于下方的、第一组传热介质流入通道和第一组传热 介质流出通道中的一组中的至少一个的底部与位于下方的、第二传热介质流入通道和第二 传热介质流出通道中的另一个的顶部在竖直方向上大致位于同一高度或位于下方的、第一 组传热介质流入通道和第一组传热介质流出通道中的一组中的至少一个的底部在竖直方 向上高于位于下方的、第二传热介质流入通道和第二传热介质流出通道中的另一个的顶 部,和/或位于上方的、第一组传热介质流入通道和第一组传热介质流出通道中的另一组中 的至少一个的顶部与位于上方的、第二传热介质流入通道和第二传热介质流出通道中的一 个的底部在竖直方向上大致位于同一高度或位于上方的、第一组传热介质流入通道和第一 组传热介质流出通道中的另一组中的至少一个的顶部在竖直方向上低于位于上方的、第二 传热介质流入通道和第二传热介质流出通道中的一个的底部。
[0028] 根据本发明的实施例,板式换热器放置成换热板大致竖立的情况下,第二传热介 质流入通道设置在第二传热介质流出通道的上方,并且多个第一传热介质流入通道分别设 置在多个第一传热介质流出通道的下方,并且多个第一传热介质流入通道中的至少一个的 底部与第二传热介质流出通道的顶部在竖直方向上大致位于同一高度,和/或多个第一传 热介质流出通道中的至少一个的顶部与第二传热介质流入通道的底部在竖直方向上大致 位于同一高度。
[0029] 根据本发明的实施例,所述板式换热器还包括:多个第一传热介质流入通道,分别 与所述换热空间中的多个第一子换热空间连通;多个第一传热介质流出通道,分别与所述 换热空间中的多个第一子换热空间连通;第二传热介质流入通道,所述第二传热介质流入 通道具有第二传热介质流入口,用于第二传热介质从所述第二传热介质流入通道流入所述 换热空间中的第二换热空间;以及第二传热介质流出通道,所述第二传热介质流出通道具 有第二传热介质流出口,用于第二传热介质从所述换热空间中的第二换热空间流出到第二 传热介质流出通道中,板式换热器放置成换热板大致竖立的情况下,第二传热介质流入通 道设置在第二传热介质流出通道的上方,并且多个第一传热介质流入通道分别设置在多个 第一传热介质流出通道的下方,并且多个第一传热介质流入通道中的至少一个的底部与第 二传热介质流出通道的顶部在竖直方向上大致位于同一高度或多个第一传热介质流入通 道中的至少一个的底部在竖直方向上高于第二传热介质流出通道的顶部,和/或多个第一 传热介质流出通道中的至少一个的顶部与第二传热介质流入通道的底部在竖直方向上大 致位于同一高度或多个第一传热介质流出通道中的至少一个的顶部在竖直方向上低于第 二传热介质流入通道的底部。
[0030] 根据本发明的实施例,所述的板式换热器还包括:第一组传热介质流入通道,包括 多个第一传热介质流入通道,多个第一传热介质流入通道分别与所述换热空间中的多个第 一子换热空间连通;第一组传热介质流出通道,包括多个第一传热介质流出通道,多个第一 传热介质流出通道分别与所述换热空间中的多个第一子换热空间连通;第二传热介质流入 通道,所述第二传热介质流入通道具有第二传热介质流入口,用于第二传热介质从所述第 二传热介质流入通道流入所述换热空间中的第二换热空间;以及第二传热介质流出通道, 所述第二传热介质流出通道具有第二传热介质流出口,用于第二传热介质从所述换热空间 中的第二换热空间流出到第二传热介质流出通道中,其中在板式换热器放置成换热板大致 竖立的情况下,第二传热介质流入通道和第二传热介质流出通道中的一个设置在第二传热 介质流入通道和第二传热介质流出通道中的另一个的上方,并且第一组传热介质流入通道 和第一组传热介质流出通道中的一组分别设置在第一组传热介质流入通道和第一组传热 介质流出通道中的另一组的下方,并且位于下方的、第一组传热介质流入通道和第一组传 热介质流出通道中的一组中的至少一个的顶部与位于下方的、第二传热介质流入通道和第 二传热介质流出通道中的另一个的顶部在竖直方向上大致位于同一高度或位于下方的、第 一组传热介质流入通道和第一组传热介质流出通道中的一组中的至少一个的顶部在竖直 方向上高于位于下方的、第二传热介质流入通道和第二传热介质流出通道中的另一个的顶 部,和/或位于上方的、第一组传热介质流入通道和第一组传热介质流出通道中的另一组中 的至少一个的底部与位于上方的、第二传热介质流入通道和第二传热介质流出通道中的一 个的底部在竖直方向上大致位于同一高度或位于上方的、第一组传热介质流入通道和第一 组传热介质流出通道中的另一组中的至少一个的底部在竖直方向上低于位于上方的、第二 传热介质流入通道和第二传热介质流出通道中的一个的底部。
[0031] 根据本发明的实施例,所述的板式换热器还包括:多个第一传热介质流入通道,分 别与所述换热空间中的多个第一子换热空间连通;多个第一传热介质流出通道,分别与所 述换热空间中的多个第一子换热空间连通,第二传热介质流入通道,所述第二传热介质流 入通道具有第二传热介质流入口,用于第二传热介质从所述第二传热介质流入通道流入所 述换热空间中的第二换热空间;以及第二传热介质流出通道,所述第二传热介质流出通道 具有第二传热介质流出口,用于第二传热介质从所述换热空间中的第二换热空间流出到第 二传热介质流出通道中,在板式换热器放置成换热板大致竖立的情况下,第二传热介质流 入通道设置在第二传热介质流出通道的上方,并且多个第一传热介质流入通道分别设置在 多个第一传热介质流出通道的下方,并且多个第一传热介质流入通道中的至少一个的顶部 与第二传热介质流出通道的顶部在竖直方向上大致位于同一高度或多个第一传热介质流 入通道中的至少一个的顶部在竖直方向上高于第二传热介质流出通道的顶部,和/或多个 第一传热介质流出通道中的至少一个的底部与第二传热介质流入通道的底部在竖直方向 上大致位于同一高度或多个第一传热介质流出通道中的至少一个的底部在竖直方向上低 于第二传热介质流入通道的底部。
[0032] 根据本发明的实施例,每两个相邻的换热板中的一个具有多个子换热板,两个相 邻的子换热板的边缘重叠,两个相邻的子换热板共同形成所述凸条,且两个相邻的子换热 板的重叠的边缘在所述凸条的顶部。
[0033] 根据本发明的实施例,多个第一子换热空间用于形成多个并联的回路。
[0034] 根据本发明的实施例,多个第一子换热空间用于形成多个并联的回路,并且多个 第二子换热空间用于形成多个并联的回路。
[0035] 根据本发明的实施例,第一换热空间和第二换热空间在换热板的重叠方向上交替 排列。
[0036] 根据本发明的实施例,所述板式换热器还包括:多个第一传热介质流入通道,分别 与所述换热空间中的多个第一子换热空间连通;以及多个第一传热介质流出通道,分别与 所述换热空间中的多个第一子换热空间连通,其中与同一个第一子换热空间连通的一个第 一传热介质流入通道和一个第一传热介质流出通道分别设置在所述板式换热器的纵向方 向上的两端。
[0037] 根据本发明的实施例,所述板式换热器还包括:第二传热介质流入通道,所述第二 传热介质流入通道具有第二传热介质流入口,用于第二传热介质从所述第二传热介质流入 通道流入所述换热空间中的第二换热空间;以及第二传热介质流出通道,所述第二传热介 质流出通道具有第二传热介质流出口,用于第二传热介质从所述换热空间中的第二换热空 间流出到第二传热介质流出通道中,其中所述第一接触区包括从第二传热介质流入通道延 伸到第二传热介质流出通道的部分。
[0038] 根据本发明的实施例,所述的板式换热器还包括:第二传热介质流入通道,所述第 二传热介质流入通道具有第二传热介质流入口,用于第二传热介质从所述第二传热介质流 入通道流入所述换热空间中的第二换热空间;以及第二传热介质流出通道,所述第二传热 介质流出通道具有第二传热介质流出口,用于第二传热介质从所述换热空间中的第二换热 空间流出到第二传热介质流出通道中,所述第二传热介质流入通道和第二传热介质流出通 道分别设置在所述板式换热器的纵向方向上的两端。
[0039] 根据本发明的实施例的板式换热器可以例如直接将单回路产品结构转换为多回 路。
附图说明
[0040] 图1为根据本发明的第一实施例的板式换热器的示意主视图;
[0041] 图2为根据本发明的第一实施例的板式换热器的局部剖视图;
[0042] 图3为根据本发明的第一实施例的板式换热器的凸条的示意图;
[0043] 图4为根据本发明的第二实施例的板式换热器的示意主视图;
[0044] 图5为根据本发明的第三实施例的板式换热器的示意主视图;
[0045] 图6为根据本发明的第四实施例的板式换热器的示意主视图;
[0046] 图7为根据本发明的第五实施例的板式换热器的示意主视图;
[0047] 图8为根据本发明的第六实施例的板式换热器的示意主视图;
[0048] 图9为根据本发明的第六实施例的板式换热器的沿图8中的线AA的局部剖视图;
[0049] 图10为根据本发明的第七实施例的板式换热器的示意主视图;
[0050] 图11为根据本发明的第七实施例的板式换热器的沿图1〇中的线AA的局部剖视图; 以及
[0051 ]图12为根据本发明的第八实施例的板式换热器的示意主视图。
具体实施方式
[0052]下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步说明。需要说的是,图1、4、5、6、 7、8、10、12也同样是换热板的示意主视图。
[0053]如图1至12所示,根据本发明的实施例的板式换热器100包括:多个换热板1〇;形成 在所述多个换热板10中的相邻换热板10之间的换热空间,所述换热空间包括在换热板10的 重叠方向上相邻的第一换热空间41和第二换热空间42;以及第一接触区61,所述第一接触 区61相互接触并且分别形成在相邻的换热板10的、用于限定第一换热空间41的表面上,用 于将所述换热空间中的第一换热空间41分隔成多个第一子换热空间。
[0054]在本发明的实施例中,参见图1至12,板式换热器100还包括:多个第一传热介质流 入通道11,分别与所述换热空间中的多个第一子换热空间连通;以及多个第一传热介质流 出通道12,分别与所述换热空间中的多个第一子换热空间连通。板式换热器100还包括:第 二传热介质流入通道21,所述第二传热介质流入通道21具有第二传热介质流入口(例如,形 成在通道21的壁中,例如通过分配器的分配孔来形成第二传热介质流入口,需要说明的是 单相传热介质一般不需要设置分配器),用于第二传热介质从所述第二传热介质流入通道 21流入所述换热空间中的第二换热空间42;第二传热介质流出通道22,所述第二传热介质 流出通道22具有第二传热介质流出口(例如,形成在通道22的壁中),用于第二传热介质从 所述换热空间中的第二换热空间42流出到第二传热介质流出通道22中。第一传热介质可以 是制冷剂,而第二传热介质可以是水。
[0055]在本发明的实施例中,参见图1至12;板式换热器100还包括:形成在每两个相邻的 换热板10中的至少一个上的凸条31,所述凸条31从换热板10的第一表面突出,且所述凸条 31具有在第一表面侧的顶部表面;以及形成在换热板10的与第一表面相对的第二表面上且 与所述凸条31邻接的边缘区域611。所述第一接触区61包括所述顶部表面和所述边缘区域 611中的至少一个。根据一个示例,参见图1至7,所述第一接触区61包括每两个相邻的换热 板10中的一个上的所述凸条31的顶部表面和每两个相邻的换热板10中的另一个上的凸条 31的顶部表面或每两个相邻的换热板10中的另一个的表面的与所述凸条的顶部表面接触 的区域,以将所述换热空间中的第一换热空间41中的每一个分隔成多个第一子换热空间。 第一换热空间41和第二换热空间42可以在换热板10的重叠方向上交替排列。多个第一子换 热空间可用于形成多个回路。
[0056]如图1所示,大致以换热板10的短边和中心对称轴交点位置为起点,贯穿构成第二 传热介质流入通道21的第二传热介质流入板孔和构成第二传热介质流出通道22的第二传 热介质流出板孔,设置了一道凸条31。该凸条31把第一换热空间中的每一个分隔成两个第 一子换热空间,两个第一子换热空间可以是不对称的。该凸条31的高度,与其他换热波点或 凸起的高度相同。与另外一个换热板上的凸条31呈镜面对称,装配后将第一子换热空间完 全分割为两个独立且大体平行(并联关系)的第一子换热空间。图1中,制冷剂通过左侧的第 一回路的第一传热介质流入通道11进入左侧的第一子换热空间,只在换热器左侧区域内流 动换热,并从左侧的第一传热介质流出通道12离开该左侧的第一子换热空间。而制冷剂通 过右侧的第二回路的第一传热介质流入通道11进入右侧的第一子换热空间,只在换热器右 侧区域内流动换热,并从右侧的第一传热介质流出通道12离开该右侧的第一子换热空间。 两个回路的第一传热介质流入通道11的结构可以采用常规的单回路设计方式,具体如图2 所示。
[0057] 如图2所示,板式换热器100还包括:边板55、密封圈52、接管51、分配器53。分配器 53具有分配孔54。换热板10可以是两种交替排列的换热板。
[0058]为了适应两个回路不同的换热面积,第一传热介质流入通道11的分配器53的分配 孔54的尺寸,也与该换热面积相匹配,即左侧和右侧两个回路,采用不同分配孔54的横截面 积,甚至不同的分配器结构。
[0059]在本发明的一些实施例中,参见图1至7,并参见图9,所述凸条31形成在每两个相 邻的换热板10中的每一个上,所述第一接触区61包括每两个相邻的换热板10的所述凸条31 的顶部表面。在所述第二换热空间42,第二传热介质能够横穿过与第一接触区61相应的区 域。即,第二换热空间42没有分隔成多个第二子换热空间。所述凸条31可以蜿蜒曲折地延 伸,以增加所述凸条31形成的通道的流阻。凸条31在实现第一子换热空间密封的同时,会在 第二换热空间形成对应的槽道。为了使第二换热空间42构成的回路的第二传热介质流入通 道21和第二传热介质流出通道22之间不发生短路、短接,采用了图3所示的蜿蜒曲折的凸条 31,第二传热介质可以在蜿蜒曲折的槽道中流动。这种结构将在第二传热介质流入通道21 和第二传热介质流出通道22之间形成一定的阻力,不至使第二传热介质沿着凸条31形成的 槽道直接流出第二换热空间42,不参与其它区域的换热。
[0060] 在本发明的另一些实施例中,参见图8至11,板式换热器100还可以包括第二接触 区62,所述第二接触区62相互接触并且分别形成在相邻的换热板1〇的、用于限定第二换热 空间42的表面上,用于将所述换热空间中的第二换热空间42分隔成多个第二子换热空间。 例如,板式换热器100还包括:形成在每两个相邻的换热板1〇中的至少一个上的凸条31,所 述凸条31从换热板10的第一表面突出,且所述凸条31具有在第一表面侧的顶部表面;以及 形成在换热板10的与第一表面相对的第二表面上且与所述凸条31邻接的边缘区域611。所 述第一接触区61和所述第二接触区62中的一个包括所述顶部表面和所述边缘区域611中的 一个并且所述第一接触区61和所述第二接触区62中的另一个包括所述顶部表面和所述边 缘区域611中的另一个。图9中的所述第一接触区61和所述第二接触区62可以分别作为第二 接触区和第一接触区。所述凸条31可以仅仅形成在每两个相邻的换热板10中的一个上,每 两个相邻的换热板10中的一个的所述凸条31与每两个相邻的换热板10中的另一个接触。根 据本发明的示例,所述凸条31将所述换热空间中的第二换热空间42分隔成多个第二子换热 空间,多个第一子换热空间分别与多个第二子换热空间大致相对应。所述凸条31将第二传 热介质流入口和第二传热介质流出口分别分隔成多组第二传热介质流入口和多组第二传 热介质流出口,多组第二传热介质流入口和多组第二传热介质流出口分别与多个第二子换 热空间连通。多个第一子换热空间用于形成多个并联的回路,并且多个第二子换热空间用 于形成多个并联的回路。需要说明的是板式换热器1〇〇可以包括多个第二传热介质流入通 道21和/或多个第二传热介质流出通道22。多个第二传热介质流入通道21,分别与多个第二 子换热空间连通;以及多个第二传热介质流出通道22,分别与多个第二子换热空间连通。板 式换热器100是一体的板式换热器。
[0061] 参见图1至12所示,与同一个第一子换热空间连通的一个第一传热介质流入通道 11和一个第一传热介质流出通道12分别设置在所述板式换热器1〇〇的纵向方向上的两端。 所述第二传热介质流入通道21和第二传热介质流出通道22可以分别设置在所述板式换热 器的纵向方向上的两端。所述第二传热介质流入通道21和第二传热介质流出通道22可以分 别是一个第二传热介质流入通道21和一个第二传热介质流出通道22。所述纵向可以为单边 流方向,即同一换热板片上同侧(左侧或右侧)进出口板孔中心的连线方向。对于蒸发器和 冷凝器等工程应用,通常大致对应重力方向,如图1中11和12的连线方向。
[0062]参见图1至12所示,第一接触区61包括从第二传热介质流入通道21延伸到第二传 热介质流出通道22的部分。所述第二传热介质流入通道21和第二传热介质流出通道22分别 设置在所述板式换热器100的纵向方向上的两端。第二接触区62包括从第二传热介质流入 通道21延伸到第二传热介质流出通道22的部分。
[0063]如图8所示,在该实施例中,沿着所需分割比例的轮廓线,设置凸条31,并且与第二 传热介质流入通道21和第二传热介质流出通道22衔接的位置,设置封闭结构71,确保第二 换热空间42的第二传热介质不会流入上述的密封区域,以防止恶劣工况下出现冰冻现象。
[0064] 具体而言,如图8所示,贯穿构成第二传热介质流入通道21和第二传热介质流出通 道22的换热板10的板孔的虚线区域3内,设置了第一接触区61和第二接触区62构成的整体 的密封结构。其局部剖视效果如图9所示,图中两种换热板10交替排布并装配。第一接触区 61形成密封面,第二接触区62形成密封面。第一换热空间41可以是用于制冷剂的通道,而第 二换热空间42可以是用于水的通道。第二换热空间42两侧的第一换热空间41可以用于不同 的制冷剂,即可以是两个独立的空间或并联的空间。形状和结构如图10所示的两块换热面 积不等的换热板1 〇,通过图11所示的方式,获得双回路板式换热器。图1 〇和11所示的换热器 的换热板中构成两个回路的换热板1〇可以采用对接或重叠的方式连接在一起。图中仅仅示 出了部分换热板10采用重叠的方式连接在一起,作为选择,所有的换热板10可以采用重叠 的方式连接在一起。在本发明的实施例中,如图11所示,每两个相邻的换热板10中的一个具 有多个子换热板10,两个相邻的子换热板10的边缘重叠,两个相邻的子换热板10共同形成 所述凸条31,且两个相邻的子换热板10的重叠的边缘在所述凸条31的顶部。
[0065] 在本发明的实施例中,参见图1至12,所述第一接触区61和第二接触区62可以是带 状的区域、细长的区域或任何合适的其它区域。在本发明的实施例中,如图1、4至8、10、12所 示,针对能效标准中IPLV的需求,更为偏重以部分负荷为主要设计工况点,采用针对性的结 构,通过重点提升部分负荷下的蒸发器性能,来获得IPLV值更高的机组性能指标。在换热板 10上,设置一道或几道大体平行于长边的凸条31,将原来的一个第一换热空间分割为两个 或多个独立且平行的第一子换热空间。多个第一子换热空间在换热板10的平面上观看时, 多个第一子换热空间的换热面积之间成预定的比例,所述多个第一子换热空间的换热面积 为所述多个第一子换热空间在换热板1〇的平面上的投影面积。多个第一子换热空间可以是 两个第一子换热空间,两个第一子换热空间的换热面积之间的比例为3/1至2/1或3/1至3/ 2。两个第一子换热空间的换热面积的比例可以为5/1至101/100。由此,根据本发明的实施 例,将传统的沿着换热器厚度方向交替排布的两个第一换热空间转化为同一个换热板上的 左右两侧排布。通过凸条31,将一个较宽的换热器,转换为两个并联的较窄的单回路换热 器。此外,双回路板式换热器的两个回路,与制冷剂接触的换热面积是不同的,比值范围为 5/1至101/100,或为3/1至2/1或3/1至3/2。更为适用于某个回路“使用率”高的部分负荷运 行特点。
[0066] 在本发明的实施例中,参见图5、6、7所示,为了更为有效地利用换热面积,在本发 明的一些实施例中,通过改变板片外轮廓形状,进一步改进换热效果。设多个第一传热介质 流入通道11为第一组传热介质流入通道11,且多个第一传热介质流出通道12为第一组传热 介质流出通道12,板式换热器100放置成换热板10大致竖立的情况下,第二传热介质流入通 道21和第二传热介质流出通道22中的一个设置在第二传热介质流入通道21和第二传热介 质流出通道22中的另一个的上方,并且第一组传热介质流入通道11和第一组传热介质流出 通道12中的一组分别设置在第一组传热介质流入通道11和第一组传热介质流出通道12中 的另一组的下方,并且位于下方的、第一组传热介质流入通道11和第一组传热介质流出通 道12中的一组中的至少一个的顶部(或底部)与位于下方的、第二传热介质流入通道21和第 二传热介质流出通道22中的另一个的顶部在竖直方向上大致位于同一高度或位于下方的、 第一组传热介质流入通道11和第一组传热介质流出通道12中的一组中的至少一个的顶部 (或底部)在竖直方向上高于位于下方的、第二传热介质流入通道21和第二传热介质流出通 道22中的另一个的顶部,和/或位于上方的、第一组传热介质流入通道11和第一组传热介质 流出通道12中的另一组中的至少一个的顶部(或底部)与位于上方的、第二传热介质流入通 道21和第二传热介质流出通道22中的一个的底部在竖直方向上大致位于同一高度或位于 上方的、第一组传热介质流入通道11和第一组传热介质流出通道12中的另一组中的至少一 个的顶部(或底部)在竖直方向上低于位于上方的、第二传热介质流入通道21和第二传热介 质流出通道22中的一个的底部。例如,图5、6、7所示,板式换热器100放置成换热板10大致竖 立的情况下,第二传热介质流入通道21设置在第二传热介质流出通道22的上方,并且多个 第一传热介质流入通道11分别设置在多个第一传热介质流出通道12的下方,多个第一传热 介质流入通道11中的至少一个的顶部(或底部)与第二传热介质流出通道22的顶部在竖直 方向上大致位于同一高度或多个第一传热介质流入通道11中的至少一个的顶部(或底部) 在竖直方向上高于第二传热介质流出通道22的顶部,和/或多个第一传热介质流出通道12 中的至少一个的顶部(或底部)与第二传热介质流入通道21的底部在竖直方向上大致位于 同一高度或多个第一传热介质流出通道12中的至少一个的顶部(或底部)在竖直方向上低 于第二传热介质流入通道21的底部。这样做的好处是,使第一传热介质在整个第一子换热 空间内获得较好的热边界条件,优先完成换热。为第一传热介质的换热,尤其是蒸发过程, 提供充分的换热面积。
[0067] 综上所述,本发明的实施例提供了一种多回路换热器,例如双回路换热器。两个回 路可以具有不同的换热面积。在多压缩机并联的双回路系统中,综合满负荷和部分负荷的 情况,其中一个回路的“使用率”更高,因此需要更多的换热面积,以提升IPLV中的指标性 能。这样,以图1所示左侧回路为“使用率”高的回路的系统而言,其IPLV指标将获得提升。对 类似换热波纹结构和外形尺寸的换热器,本发明的实施例提供的换热器借助IPLV标准可以 减少30 %左右的换热面积。
[0068] 需要说明的是,图1所示的左侧和右侧对应结构在位置上不是固定的,只是为了说 明问题的一种简化描述。采用左侧换热面积少右侧换热面积多的方案,可以获得同样的 IPLV效果。
[0069] 在本发明的一些实施例中,可以选择集成式分配器。如图4所示,通过特定的板片 结构,在第一传热介质流入通道11周围形成具有控制或实现制冷剂分配的结构。
[0070] 如图12所示,第一换热空间41通过多条第一接触区61,例如凸条31贯穿构成第二 传热介质流入通道21和第二传热介质流出通道22的换热板10的板孔,将换热板10均分为N 份。图中给出的是四回路板式换热器。第一接触区61,例如凸条31贯穿构成第二传热介质流 入通道21和第二传热介质流出通道22的换热板10的板孔位置时,可以均分第二传热介质流 入通道21和第二传热介质流出通道22的多组第二传热介质流入口和多组第二传热介质流 出口,或者使所述凸条31在第二换热空间形的槽道的阻力大致相等,使第二传热介质在各 个回路和局部区域的均匀分配。对于单相换热的传热介质可以采用水、乙二醇溶液、乙醇溶 液等。
[0071]根据本发明的实施例的换热器,基于IPLV综合部分负荷性能系数的特点,提供了 多回路板式换热器,换热方式更能满足部分负荷的需求。根据本发明的实施例的换热器与 传统的换热器相比能够节约换热面积30%左右。此外,根据本发明的实施例的换热器降低 了第一传热介质,例如制冷剂横向分配的难度,获得更为均匀的第一传热介质分布效果,进 而获得更为接近逆流效果的换热器结构。再者,根据本发明的实施例的换热器,构建起多回 路和单回路产品开发之间的桥梁,直接将单回路产品结构转换为多回路,降级研发风险,提 高产品开发效率。
[0072]尽管上述实施例中,采用了凸条来形成接触区,但是也可以采用其它方式形成接 触区。例如通过两个换热板的带状的表面部分接触形成接触区,而不必形成凸条。

Claims (24)

1. 一种板式换热器,包括: 多个换热板; 形成在所述多个换热板中的相邻换热板之间的换热空间,所述换热空间包括在换热板 的重叠方向上相邻的第一换热空间和第二换热空间;以及 第一接触区,所述第一接触区相互接触并且分别形成在相邻的换热板的、用于限定第 一换热空间的表面上,用于将所述换热空间中的第一换热空间分隔成多个第〜子换热空 间。
2. 如权利要求1所述的板式换热器,还包括: 第二接触区,所述第二接触区相互接触并且分别形成在相邻的换热板的、用于限定第 二换热空间的表面上,用于将所述换热空间中的第二换热空间分隔成多个第二子换热空 间。
3. 如权利要求1所述的板式换热器,还包括: 形成在每两个相邻的换热板中的至少一个上的凸条,所述凸条从换热板的第一表面突 出,且所述凸条具有在第一表面侧的顶部表面;以及 形成在换热板的与第一表面相对的第二表面上且与所述凸条邻接的边缘区域, 其中所述第一接触区包括所述顶部表面和所述边缘区域中的至少一个。
4. 如权利要求3所述的板式换热器,其中: 所述第一接触区包括每两个相邻的换热板中的一个上的所述凸条的顶部表面和每两 个相邻的换热板中的另一个上的凸条的顶部表面或每两个相邻的换热板中的另一个的表 面的与所述凸条的顶部表面接触的区域。
5. 如权利要求3所述的板式换热器,其中: 所述凸条形成在每两个相邻的换热板中的每一个上,所述第一接触区包括每两个相邻 的换热板的所述凸条的顶部表面。
6. 如权利要求2所述的板式换热器,还包括: 形成在每两个相邻的换热板中的至少一个上的凸条,所述凸条从换热板的第一表面突 出,且所述凸条具有在第一表面侧的顶部表面;以及 形成在换热板的与第一表面相对的第二表面上且与所述凸条邻接的边缘区域, 其中所述第一接触区和所述第二接触区中的一个包括所述顶部表面和所述边缘区域 中的一个并且所述第一接触区和所述第二接触区中的另一个包括所述顶部表面和所述边 缘区域中的另一个。
7. 如权利要求1所述的板式换热器,其中: 在所述第二换热空间,第二传热介质能够横穿过与第一接触区相应的区域。
8. 如权利要求1所述的板式换热器,还包括: 多个第一传热介质流入通道,分别与所述换热空间中的多个第一子换热空间连通;以 及 多个第一传热介质流出通道,分别与所述换热空间中的多个第一子换热空间连通。
9. 如权利要求2所述的板式换热器,其中: 多个第一子换热空间分别与多个第二子换热空间大致相对应。
10. 如权利要求3或6所述的板式换热器,坯包括: 第二传热介质流入通道,所述第二传热介质流入通道具有第二传热介质流入口,用于 第二传热介质从所述第二传热介质流入通道流入所述换热空间中的第二换热空间;以及 第二传热介质流出通道,所述第二传热介质流出通道具有第二传热介质流出口,用于 第二传热介质从所述换热空间中的第二换热空间流出到第二传热介质流出通道中。
11. 如权利要求10所述的板式换热器,其中: 所述凸条将第二传热介质流入口分隔成多组第二传热介质流入口,多组第二传热介质 流入口分别与多个第二子换热空间连通。
12. 如权利要求11所述的板式换热器,其中: 所述凸条将第二传热介质流出口分隔成多组第二传热介质流出口,多组第二传热介质 流出口分别与多个第二子换热空间连通。
13. 如权利要求3或6所述的板式换热器,其中: 所述凸条蜿蜒曲折地延伸,以增加所述凸条形成的通道的流阻。
14. 如权利要求1所述的板式换热器,其中: 多个第一子换热空间的换热面积之间成预定的比例,所述多个第一子换热空间的换热 面积为所述多个第一子换热空间在换热板的平面上的投影面积。
15. 如权利要求14所述的板式换热器,其中: 多个第一子换热空间是两个第一子换热空间,两个第一子换热空间的换热面积之间的 比例为3/1至2/1或3/1至3/2。
16. 如权利要求1所述的板式换热器,还包括: 第一组传热介质流入通道,包括多个第一传热介质流入通道,多个第一传热介质流入 通道分别与所述换热空间中的多个第一子换热空间连通; 第一组传热介质流出通道,包括多个第一传热介质流出通道,多个第一传热介质流出 通道分别与所述换热空间中的多个第一子换热空间连通; 第二传热介质流入通道,所述第二传热介质流入通道具有第二传热介质流入口,用于 第二传热介质从所述第二传热介质流入通道流入所述换热空间中的第二换热空间;以及 第二传热介质流出通道,所述第二传热介质流出通道具有第二传热介质流出口,用于 第二传热介质从所述换热空间中的第二换热空间流出到第二传热介质流出通道中, 其中在板式换热器放置成换热板大致竖立的情况下,第二传热介质流入通道和第二传 热介质流出通道中的一个设置在第二传热介质流入通道和第二传热介质流出通道中的另 一个的上方,并且第一组传热介质流入通道和第一组传热介质流出通道中的一组分别设置 在第一组传热介质流入通道和第一组传热介质流出通道中的另一组的下方,并且 位于下方的、第一组传热介质流入通道和第一组传热介质流出通道中的一组中的至少 一个的顶部与位于下方的、第二传热介质流入通道和第二传热介质流出通道中的另一个的 顶部在竖直方向上大致位于同一高度或位于下方的、第一组传热介质流入通道和第一组传 热介质流出通道中的一组中的至少一个的顶部在坚直方向上高于位于下方的、第二传热介 质流入通道和第二传热介质流出通道中的另一个的顶部,和/或位于上方的、第一组传热介 质流入通道和第一组传热介质流出通道中的另一组中的至少一个的底部与位于上方的、第 二传热介质流入通道和第二传热介质流出通道中的一个的底部在竖直方向上大致位于同 一高度或位于上方的、第一组传热介质流入通道和第一组传热介质流出通道中的另一组中 的至少一个的底部在竖直方向上低于位于上方的、第二传热介质流入通道和第二传热介质 流出通道中的一个的底部。
17. 如权利要求1所述的板式换热器,还包括: 多个第一传热介质流入通道,分别与所述换热空间中的多个第一子换热空间连通; 多个第一传热介质流出通道,分别与所述换热空间中的多个第一子换热空间连通, 第二传热介质流入通道,所述第二传热介质流入通道具有第二传热介质流入口,用于 第二传热介质从所述第二传热介质流入通道流入所述换热空间中的第二换热空间;以及 第二传热介质流出通道,所述第二传热介质流出通道具有第二传热介质流出口,用于 第二传热介质从所述换热空间中的第二换热空间流出到第二传热介质流出通道中, 在板式换热器放置成换热板大致竖立的情况下,第二传热介质流入通道设置在第二传 热介质流出通道的上方,并且多个第一传热介质流入通道分别设置在多个第一传热介质流 出通道的下方,并且 多个第一传热介质流入通道中的至少一个的顶部与第二传热介质流出通道的顶部在 竖直方向上大致位于同一高度或多个第一传热介质流入通道中的至少一个的顶部在竖直 方向上高于第二传热介质流出通道的顶部,和/或多个第一传热介质流出通道中的至少一 个的底部与第二传热介质流入通道的底部在竖直方向上大致位于同一高度或多个第一传 热介质流出通道中的至少一个的底部在竖直方向上低于第二传热介质流入通道的底部。
18. 如权利要求3或6所述的板式换热器,其中: 每两个相邻的换热板中的一个具有多个子换热板,两个相邻的子换热板的边缘重叠, 两个相邻的子换热板共同形成所述凸条,且两个相邻的子换热板的重叠的边缘在所述凸条 的顶部。
19. 如权利要求1所述的板式换热器,其中: 多个第一子换热空间用于形成多个并联的回路。
20. 如权利要求2所述的板式换热器,其中: 多个第一子换热空间用于形成多个并联的回路,并且多个第二子换热空间用于形成多 个并联的回路。
21. 如权利要求1所述的板式换热器,其中: 第一换热空间和第二换热空间在换热板的重叠方向上交替排列。
22. 如权利要求1所述的板式换热器,还包括: 多个第一传热介质流入通道,分别与所述换热空间中的多个第一子换热空间连通;以 及 多个第一传热介质流出通道,分别与所述换热空间中的多个第一子换热空间连通, 其中与同一个第一子换热空间连通的一个第一传热介质流入通道和一个第一传热介 质流出通道分别设置在所述板式换热器的纵向方向上的两端。
23. 如权利要求1所述的板式换热器,还包括: 第二传热介质流入通道,所述第二传热介质流入通道具有第二传热介质流入口,用于 第二传热介质从所述第二传热介质流入通道流入所述换热空间中的第二换热空间;以及 第二传热介质流出通道,所述第二传热介质流出通道具有第二传热介质流出口,用于 第二传热介质从所述换热空间中的第二换热空间流出到第二传热介质流出通道中, 其中所述第一接触区包括从第二传热介质流入通道延伸到第二传热介质流出通道的 部分。
24.如权利要求1所述的板式换热器,还包括: 第二传热介质流入通道,所述第二传热介质流入通道具有第二传热介质流入口,用于 第二传热介质从所述第二传热介质流入通道流入所述换热空间中的第二换热空间;以及 第二传热介质流出通道,所述第二传热介质流出通道具有第二传热介质流出口,用于 第二传热介质从所述换热空间中的第二换热空间流出到第二传热介质流出通道中, 其中所述第二传热介质流入通道和第二传热介质流出通道分别设置在所述板式换热 器的纵向方向上的两端。
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