CN109073336A - 部分由注塑成型制成的换热器 - Google Patents

部分由注塑成型制成的换热器 Download PDF

Info

Publication number
CN109073336A
CN109073336A CN201780027177.2A CN201780027177A CN109073336A CN 109073336 A CN109073336 A CN 109073336A CN 201780027177 A CN201780027177 A CN 201780027177A CN 109073336 A CN109073336 A CN 109073336A
Authority
CN
China
Prior art keywords
plate
heat exchanger
channel
profile
connector
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
CN201780027177.2A
Other languages
English (en)
Inventor
维塞尔·巴特·费尔特坎普
彼得·霍根多恩
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.)
Hierarchical Holding Co
Level Holding BV
Original Assignee
Hierarchical Holding Co
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 Hierarchical Holding Co filed Critical Hierarchical Holding Co
Publication of CN109073336A publication Critical patent/CN109073336A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001Recuperative heat exchangers
    • 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
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0014Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from waste air or from vapors
    • 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
    • F28D9/0025Heat-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 being formed by zig-zag bend plates
    • 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
    • F28D9/0031Heat-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
    • F28D9/0037Heat-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 conduits for the other heat-exchange medium also being formed by paired plates touching each other
    • 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
    • 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
    • F28D9/0068Heat-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 with means for changing flow direction of one heat exchange medium, e.g. using deflecting zones
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • F28F21/065Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing plate-like or laminated conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • F28F21/065Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing plate-like or laminated conduits
    • F28F21/066Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing plate-like or laminated conduits for domestic or space-heating systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2255/00Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes
    • F28F2255/14Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes molded
    • F28F2255/143Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes molded injection molded
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/14Fastening; Joining by using form fitting connection, e.g. with tongue and groove

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

本发明涉及一种换热器,该换热器包括彼此堆叠并且以主方向平行的方式延伸的板,其中,多个板中的至少一些板的表面的至少相当一部分上设置有型材和与板的主方向横切地延伸的部件,型材包括相互平行延伸的侧壁,并且在侧壁之间存在相互平行延伸的通道,每个侧壁的一侧与第一类型的通道相邻设置,而另一侧与第二类型的通道相邻设置,彼此堆叠的相邻板的与通道平行延伸的边缘连接,并且设置有型材的板通过注塑成型制造。设置有型材的板优选地包括侧壁件,该侧壁件与型材的纵向平行地延伸,并形成与相邻板的侧壁件的连接。

Description

部分由注塑成型制成的换热器
技术领域
本发明涉及换热器(即热交换器),该换热器构造成在两种流体之间传递热能,这两种流体被引导通过彼此热耦合的两组通道,其中,两种介质保持分离。
本发明更具体地涉及一种如下换热器,该换热器包括彼此堆叠并相互平行延伸的多个板,其中,多个板中的至少一些板的表面的至少一部分上设置有型材,型材形成了在板之间延伸的通道,存在于板的两侧的通道平行地延伸,每个板的一侧与第一类型的通道相邻设置,而另一侧与第二类型的通道相邻设置,并且彼此堆叠的相邻板的与通道平行地延伸的边缘相互连接。
背景技术
这种换热器从例如文献EP-A-0 666 973中得知。该文献描述了一种换热器,该换热器包括多个板,多个板彼此堆叠并以主方向相互平行的方式延伸,其中,多个板中的至少一些板的表面的至少相当一部分上设置有型材,该型材包括相互平行且同与板的主方向横切地延伸的部件一起延伸的侧壁,并且在侧壁之间存在相互平行延伸的通道,每个侧壁的一侧与第一类型的通道相邻设置,而另一侧与第二类型的通道相邻设置,并且彼此堆叠的相邻板的与通道平行地延伸的边缘相互连接。
在这些现有技术中使用的换热器由板制成,板设置有型材并且通过热成型制造。虽然热成型生产令人满意的产品,但热成型在材料和通道形状方面存在局限性。进一步的研究表明,在选择通道的形状和材料方面需要更大的自由度,例如在抗侵蚀性物质和温度方面需要更大的自由度。热成型还需要相对大量的操作,例如箔的挤出,箔卷的处理,从热成型机中移走成形的板,板的堆叠以及使用粘合剂、通过浸入温和溶剂进行化学处理或超声波焊接而在板之间形成连接。这些现有技术中的换热器还包括多个壁,这些壁通过热熔来固定在板堆叠的侧部上,这是因为板的侧部必须与周围区域密封。
发明内容
本发明的目的是提供一种避免上述缺点的换热器。
该目的通过上述类型的换热器实现,其中,设置有型材的板通过注塑成型来制造。
与热成型相比,更多的材料适用于注塑成型,这增加了材料的选择。注塑成型工艺在通道形状方面提供了更大的自由度,并且能够实现更高的精度。
应注意的是,文献EP-A-2 614 764中描述了一种换热器,该换热器由堆叠的板组装起来,每个板通过注塑成型来制造。然而,这里相同类型的通道存在于侧壁的两侧,这是因为总是由板本身分开不同类型的通道。在该处没有通过侧壁进行传热。
根据第一优选实施例,型材的侧壁大致上与主平面横切地延伸。这使这些壁的高度尽可能小,从而有利于注塑成型。
进一步发现,优选的是,相邻侧壁之间的平均距离小于侧壁的宽度。
还发现优选的是,侧壁厚度比侧壁之间的平均距离小至少1/2。
换热器可以制造成具有不同的几何构造。存在仅应用设置有型材的板的几何构造,但是也存在如下几何构造:设置有型材的板与平板交替。设置有型材且通过注塑成型制造的板可以与设置有型材并通过热成型形成的其他板组合,或者与可以通过注塑成型形成或不通过注塑成型形成的平板组合。
本发明还涉及一种用于制造换热器的方法,该换热器设置有相互平行延伸的多个板,多个板中的至少一些板的表面的至少一部分上设置有型材,型材设置有与板的主方向横切的部件一起延伸的侧壁,并且在侧壁之间存在相互平行延伸的通道,每个侧壁的一侧与第一类型的通道相邻设置,而另一侧与第二类型的通道相邻设置,彼此堆叠的相邻板的与通道平行延伸的边缘相互连接,并且多个板中的至少一些板通过注塑成型制造,并且由此制造的板和能以另一种方式制造的板堆叠在一起。
为了尽可能多地在流体之间传递热能,优选的是,板也尽可能地薄,并且通过注塑成型制造的换热器的部分也尽可能薄。此外,这减少了材料的使用。根据优选实施例,设置有型材的板具有小于500μm的厚度。由于相同的原因,更优选应用甚至更小的厚度,例如小于400μm、小于250μm、小于150μm或小于100μm。这些较小的厚度可以通过现代注塑成型技术来实现,例如从板中心注入、使用一系列热流道、施加更高压力(例如大于1500巴或大于2000巴)和/或使用熔体流动指数大于120的材料。
根据另一优选实施例,设置有型材的板由聚丙烯制成。聚丙烯是可以提供熔体流动指数(melt flow index)大于120的材料,同时是能够容易地承受各种流体侵蚀性的材料。
在热能传递期间,如果不仅传递显热而且还传递潜热,则这是优选的。这需要在单个通道中随时间交替进行冷凝和蒸发,并且在不同通道中同时发生冷凝和蒸发。为了增强蒸发,优选的是,设置有型材的板的表面具有毛细管或亲水结构。这是因为水由于亲水结构而扩散,从而可以更有效地蒸发水。
因为仅应用设置有型材的板的几何构造使所使用的材料变为一半,所以优选的是,所有板都设置有型材。
在注塑成型中,优选的是,将注射点设置在板的中心。为了尽可能少地阻止液体塑料在注射点附近流动,优选的是提供成型板,并且通过注塑成型制造至少一个分配条,至少一个分配条与型材的纵向横切地延伸并平行于板的主方向。结合在这些条中设置一个或多个注射点,可以获得更好的塑料分布,这可以大大缩短循环时间。
根据另一优选实施例,成型板设置有一个细长分配条,该分配条与板的纵向横切地延伸,大致上位于型材的中心并平行于板的主平面。然后将一个或多个注射点设置在该分配条中。
当在注塑成型期间在板的分配条中注塑出板时,得到了相同的优点,该分配条设置于型材之间并与型材横切地延伸。
换热器必须设置有与通道平行地延伸且与板的主平面横切地延伸的侧壁,这是因为必须使最外面的通道相对于周围区域封闭。因此,优选的是,成型板包括侧壁件,侧壁件与型材的纵向平行地延伸,并形成与相邻板的侧壁件的连接。设置有型材且彼此堆叠在一起的板的侧壁件形成换热器的侧壁。这些特征难以应用于通过热成型制造的板,但是这些特征可以容易地在通过注塑成型制造的板中实施。这些侧壁件优选地布置在板的两个相反的侧部上,使得在换热器的两侧形成侧壁。每侧的侧壁件还可以仅延伸到一侧。在该情况下,侧壁件的宽度对应于板之间的距离。然而,侧壁件同样可以延伸到两侧。侧壁件的宽度总计为总宽度的一部分,但是一侧的两个侧壁件的宽度之和等于板之间的距离。
侧壁件优选地形成与相邻板的侧壁件的形状锁合连接。此外,这也应理解指的是这样的情况,在相邻板中不存在侧壁件的情况下,侧壁件通过形状锁合连接直接连接到相邻板本身。形状锁合连接应理解为不仅指代卡合连接,而且还指代其他类型的连接,例如舌状部移动到沟槽中的连接以及如下连接:舌状部和凹槽的侧壁以相对于移动方向成0°和7°之间的角度渐缩的方式延伸。这里在插入期间材料变形,从而产生楔入作用。形状锁合连接使板在堆叠之后容易地相互连接,而无需使用粘合剂或其他外来材料(其可能在重复使用期间产生问题)。
该实施例还涉及一种方法,该方法中,板的侧边缘设置有侧壁件,并且板的侧边缘通过形成形状锁合连接来相互连接。
换热器必须设置有连接件,以便将流体从通道输出和输送到通道。板优选地延伸到与换热器连接的连接件中。在热交换器术语中,连接件也称为封头(header)。
还优选的是,板延伸到与换热器连接的连接件中,并且侧壁件沿着连接件的边缘的至少一部分进一步延伸。这也形成连接件的侧壁,同时形成实际换热器的侧壁。
如上所述,实际换热器的板延伸到连接件中。在实际换热器中,板利用型材保持一相互距离。连接件的位置处不存在型材。为了在连接件的位置处还保持板之间的相互距离,优选的是,板设置有位于连接件的位置处的支撑型材,该型材也可以用作流体的引导件。
替代在各情况下由与板相关联的侧壁件组装的侧壁,换热器还可以设置有侧壁板,侧壁板与板的主平面横切地延伸并位于板的两侧。
如所述那样,换热器可以由交替堆叠的平板和成型板组装或仅由成型板组装。在大多数情况下,这些板在各情况下都是相同的成型板,尽管还可以使换热器由交替堆叠的第一类型的板和第二类型的板组装起来,其中,第一类型的板和第二类型的板彼此不同。
该实施例还提供了一种方法,其中,在堆叠期间交替堆叠第一类型的板和第二类型的板。
上述措施需要生产不同类型的板。如果设计允许,优选的是,第二类型的板对应于第一类型的板围绕与通道的纵向平行地延伸的轴线旋转180°角度。
该措施还提供一种方法,其中,第二类型的板对应于第一类型的板的镜像,并且在堆叠期间仅堆叠第一类型的板,在堆叠之前旋转每个第二板。
在许多几何构造中,通道在相邻的板之间延伸,使得通道的“高度”限于两个板之间的距离。研究表明,在流动阻力方面,优选的是通道的高度更大。另一实施例为此提供了这样的措施:存在于彼此堆叠在一起的板中的通道形成组合通道。由此可以获得组合通道的与两个板之间的距离的两倍对应的最大高度。
上述研究进一步表明,当高通道沿其高度大致在中途收缩时,流动阻力与传热的比率变得更优选。通过相互连接的通道形成的组合通道的横截面是大致空竹形。
在上文中,假设通道的高度与宽度处于一量级,或者通道的高度远大于宽度。这里,高度是在与板的主平面横切的通道的横截面中测量的。为了形成这种通道而设置有型材的板的制造经常在热成型期间产生问题,这是因为这些形状从相关模具的脱模存在困难。为了防止这种情况,可选实施例提出侧壁的宽度小于相邻侧壁之间的距离,通道具有细长横截面,并且板的主平面大致上在通道的横截面的纵向上延伸。因此,通道的横截面的最大尺寸与板的主平面大致上平行地延伸。这进一步简化了从模具中脱模成型板。上述就是针对于通过注塑成型和热成型制造的板以及由这些板组装的换热器的情况。在这种构造中,热量的传递不可避免地通过板进行,这仅仅是最初描述的构造中的一种选择。
以上描述的特征要求壁部与板的主平面横切地延伸并形成通道的端壁。因此,根据实施例,板设置有肋部,肋部大致上与板的主平面横切地延伸,位于板的两侧并平行于通道的纵向,这些肋部形成通道的端壁。
为了完成端壁,优选的是,相邻板的肋部相互连接。位于板外侧的肋部需要获得相对于周围区域的良好密封,但对于位于内侧的肋部而言这不是必须的,尽管这使结构更加坚固,从而可以更好地承受流体的高压。
相邻板的肋部优选地通过形状锁合连接来相互连接。因为不需要粘合剂或焊接,这种形状锁合连接简化了组装。本说明书中的以上描述也适用于该形状锁合连接。
研究表明,就流动阻力与传热的比率而言,空竹形状特别优选。因此,根据实施例,通道的横截面为大致空竹形。应将空竹形理解为大致矩形的细长形状,该形状的在中心处的长边之间的距离小于在端部处的长边之间的距离。该形状还可以设置有倒圆角部等。
应用上述结构,板的主平面大致上在通道的横截面的纵向上延伸,这导致了连接件不能设置实际换热器的板的延伸部的问题。因此,具体实施例提供了将换热器联接至连接件的措施,连接件设置有与换热器的板的主平面横切地延伸的板。
为了获得实际换热器中的通道与连接件的相应空间之间的良好连接,优选的是,连接件形成为独立单元,独立单元的开口侧均连接至换热器的开口侧,并且通道的与所述通道的主平面横切地延伸的壁部在换热器与连接件之间的联接表面附近与连接件的板的位置连接。
与现有技术中的换热器和连接件的情况一样,可以将分开的通道完全设置在连接件中。然而,在本发明的构造中,优选的是,通道的与通道的主平面的横切地延伸的多个壁部中的一些壁部在联接表面的位置处与连接件的板的位置对准地连接,并且通道的与通道的主平面的横切地延伸的多个壁部中的其他壁部经由弯曲部分在联接表面的位置处与连接件的板的位置连接。该构造使得分开的通道部分地设置于实际换热器中,这简化了连接件的结构。
该实施例还提供了一种方法,在方法中,在制造换热器之后,通过将连接件的充分敞开的表面的边缘与换热器的连接件的边缘连接起来而在换热器的两侧设置连接件。
为了简化组件,优选的是,连接件通过形状锁合连接(例如卡合连接)连接到换热器。本说明书中的以上描述也适用于这种形状锁合连接。
该实施例还提供了一种方法,在方法中,连接件通过形状锁合连接连接至换热器。
附图说明
下面将参考附图描述本发明,其中:
图1是根据第一实施例的板的局部剖视示意性透视图;
图2是整个板的视图,板的局部放大剖视图如图1所示;
图2A是图1和图2中所示实施例的另一局部放大剖视图;
图3是图2中所示板的变体的视图;
图4是根据图1和图2的第一实施例的变型例的透视图;
图4A是与图4所示实施例的变体的通道的纵向平行的纵截面图;
图5是通过交替堆叠图2和图3中所示的板形成的换热器的视图;
图6是图5中所示的换热器的局部放大剖视示意性透视图;
图7是第一实施例的另一变体的示意性透视图;
图8是根据第二实施例的板的示意性透视图;
图9是图8中所示的板的视图,但是该板设置有转换到封头中的部分;
图10是根据第二实施例的两个板的组合的横截面视图;
图11是图9所示的两个板的组装件的视图;
图12是换热器的一部分的示意性透视图;
图13是换热器的一部分的示意图;以及
图14是在根据图12和图13的换热器中使用的连接件的局部放大视图。
具体实施方式
图1示出了整体用1表示的板,板1作为如图5所示的换热器的一部分。板1设置有凸起部,凸起部以规则图案布置并形成第一类型的通道3a。这些通道3a被端壁4和两个侧壁5、6包围。通道3a在板1的主平面1a的位置处敞开。凸起部还形成第二类型的通道3b,通道3b在板1的主平面1a的位置处被封闭在侧壁5、6与端壁7之间。在侧壁5、6与端壁4之间的过渡位置处,板的外侧包括倒角部分8。板1还包括脊部9,脊部9在侧壁5、6与端壁7之间的过渡位置处突出。
通道3a和3b都具有大致梯形形状,这有利于在制造期间从模具中脱模。然而,可以应用其他形状,例如矩形、或在端壁处具有宽边的梯形等形状。该附图进一步示出了侧壁件10,其中在侧壁件10与最近的侧壁5之间形成宽度较小(即宽度优选为其它通道的宽度的约0.7倍)的通道。原则上其他宽度也是可行的。侧壁件10的一侧还设置有沟槽11,而另一侧设置有舌状部12。在舌状部12上布置有线性加厚部分13a,而相应的凹槽13b布置在沟槽11中的相应位置处,这些部件在组装期间提供卡合连接。
当将一些这样的板1组装成换热器时,产生如图5所示的结构。这里应注意的是,如下面将阐明的那样,不同类型的板交替堆叠。该附图示出了板1的倒角部分8被配合在相邻板的脊部9中,使得板1在板的主平面方向上的相对位置与通道的方向横切地固定。在侧壁件10中也获得了相同的效果,侧壁件10的舌状部12由后续的板的沟槽11保持,其中加厚部分13a和凹槽13b彼此配合,并提供卡合连接和附加密封。该附图还示出了在进行具有双倍“高度”的最大横截面测量的情况下,相邻板中的通道3a和3b组合成通道3。这是因为不同类型的板交替堆叠。同样可以通过将相同的板彼此堆叠来获得高度与壁5和6的高度对应的通道,或者通过将不同的板彼此堆叠来获得高度与壁5和6的高度对应的通道。这些通道3具有大致矩形的横截面,但是在图1和图4中,由此产生的通道3除了具有倒圆角部之外,在通道3的中心处的厚度也比在通道3的端部处的厚度稍大。然而,通道3的中心厚度也可以比通道3的端部的厚度稍小。
在图2中,示出板1整体。板1设置有延伸到两侧的侧壁件10,每个侧壁件10的高度均与通道的侧壁高度的一半相等,使得两个侧壁件一起具有与通道相同的工作高度。如现有技术中已知的那样,板1在实际换热器的位置处还设置有通道3,而板1在实际换热器的两个端面处包括三角形延伸部14a和14b。板的这些三角形部分14a和14b形成要在该处形成的连接件的一部分,这些连接件也称为封头。同样从现有技术中已知的是,这些部分14a和14b联接到侧壁件10的延伸部15,延伸部15用于密封连接件的相关部分,使得连接件可以实现它们的分离功能。在附图中示出了卡合连接,但同样也可以应用不同类型的形状锁合连接,例如包括渐缩舌状部和沟槽的连接,该渐缩舌状部和沟槽由于渐缩形状而在插入期间被楔入。不排除应用其他类型的连接,例如借助粘合剂、溶剂或超声波焊接的连接。由于在该实施例中侧壁件10在板1的两侧延伸,因此板的三角形延伸部14的两个边缘上设置有侧壁件的延伸部15,这些延伸部沿相反方向延伸。
图2A示出了形状锁合连接,优选的是,该形状锁合连接不需要额外的材料并且因此是简单的。要连接的部分40中的一者设置有舌状部41,该舌状部41具有渐缩形状并且具有相对于移动方向以0°与7°之间的角度延伸的倾斜侧面。要连接的另一部分42设置有沟槽43,沟槽43设置有以相同或稍微不同的角度延伸的侧壁。当舌状部41被插入到沟槽43中时,这两个部分都稍微变形,从而在舌状部和凹槽的倾斜壁之间产生楔入力,这将这些部分足够牢固地保持在一起。舌状部和沟槽的几何构造当然必须适合于允许彼此插入到能够产生楔入力的程度。
图3示出了板1,板1对应于图2所示的第二类型的板且对应于上面所述的第一类型的板,但是通道3已经移位半个节距,以允许通道3a和3b如图5所示那样相互连接。如上所述,这确实形成具有双倍高度的通道。尽管不是必需的但是优选的是,图3所示的第二类型的板与图2所示的第一类型的板对应,但旋转了180°。
由于存在间隔件16,根据图3的板与根据图2的板的不同之处还在于:间隔件16使板1的三角形延伸部14保持一相互距离。这些间隔件16还具有使流体流动通过连接件的引导功能。优选的是,将间隔件16布置成使得间隔件对流动的作用影响两种流体,例如,将间隔件16布置在根据图2和3的每个板的三角形延伸部14中的一个三角形延伸部处。两个板1优选地是相同的,并且两个三角形延伸部14都设置有间隔件16。如果在堆叠期间每个第二板1均被旋转,则间隔件16在板1的另一侧上延伸。在其它情况下,可以将所有间隔件16放置在一个板1中,在两个三角形延伸部14这二者的两侧设置间隔件16,或者可以提供在一侧具有间隔件16的两种类型的板(因此具有两个封头)。甚至可以提供在两侧具有间隔件16的两种类型的板的一个封头。
如上所述,根据优选实施例,板1优选地通过注塑成型制造。为了能够在保持足够质量的板的同时尽可能快地执行注塑成型过程,必须仔细选择注射点。注射点优选地被放置在板1的中心附近。为了改善注射点或注射点附近的流动,建议板1在注射点附近是平的。图4所示的变型例通过利用在板的整个宽度上延伸的分配条18在型材5、6和7的中心中断型材来满足该要求。应注意的是,图4示出了第一实施例的没有间隔件的变型例,根据图4的变型例也可用于设置有间隔件的变体中。图4A示出了一种变体,在该变体中,分配条18具有方形横截面并且图4A示出了型材5、6和7如何在连接区域18a中逐渐转变成分配条18。这种逐渐过渡增强了注塑成型过程,并进一步将分配条18的位置处的流体的流动阻力保持为尽可能小。
当根据图2的第一类型的板和根据图3的第二类型的板交替堆叠时,形成如图5所示的换热器。在此可见的是,相邻板1的侧壁件10的延伸部15彼此连接。因此,这些部件优选地设置有与侧壁件10相同的沟槽和舌状部。在其它情况下,通过将相邻板移动半个节距,也可以不将通道彼此连接。
图6示出了图5所示实施例的横截面图。该型材在这里是矩形,但是显然也可以应用其他型材,例如三角形型材、梯形型材或设置有倒圆角部的这种型材。
然而,也可以通过交替堆叠平板15和设置有型材的板1来组装换热器。图7示出了这种构造。因此,存在于平板15两侧的板1可以是相同类型的,但同样也可以是不同类型的。设置有型材的板1的型材可以进一步相互对准,但是也可以使设置有型材的板相对于彼此的相对位置移位。虽然获得了换热器的更加刚性的结构,但平板的存在增加了材料的使用,并因此增加了成本价格。
图8至图16涉及第二实施例。如图8所示,板21不像第一实施例那样与通道3的横截面的纵向横切地延伸,而是与该横截面的纵向平行地延伸。
因此,这些板21设置有小肋部22a,小肋部22a与相邻板的肋部22b一起形成通道的短壁。结果,可以容易地在成型过程之后,使这些板21从模具中脱模。通过注塑成型制造的板21和通过热成型制造的板21的情况,均是如此。如图8所示,在板21的两侧延伸的肋部22a和22b交替设置,以便获得如上述实施例中那样相对设置的通道。应注意的是,图8中所示的构造不能通过热成型以这种方式制成。在热成型中,肋部必须具有大致V形,并且应该优选地全部在板的一侧延伸。图9示出了形成矩形通道的平板21。
为了获得具有空竹(diabolo)形状的通道,板在一定程度上呈锯齿形。如在先前实施例中那样,可以使肋部22a和22b在通道的短壁的整个宽度上延伸,但肋部22a和22b也都可以仅在该短壁的一定宽度上延伸,并连接到相邻板的相关肋部。
然后,肋部21的这些部分可以通过形状锁合连接,优选地通过卡合连接来相互连接,使得板21彼此连接。图8仅显示了这种壁的一小部分。整个壁在换热器的整个高度上延伸。然而,也可以组装这种壁,例如,由如图8所示的部分组装这种壁。然后,这些部分同样可以通过卡合连接来彼此连接,这提供了调节换热器的高度的选择。图10示出了该第二实施例的截面视图。
在该实施例中,由于通道相互偏移,因此不能简单地形成与连接件的连接。为了便于这种连接,如图9所示,实际换热器与连接件之间的边界表面附近的肋部位于被引导的朝向相邻肋部22b的肋部22a的部分23a处,使得通道3在连接表面的位置处排成一行。这些引导部23b也设置在板21的另一侧。
图10示出了两个板21的组合的横截面视图,这两个板21相对于彼此镜像对称地放置。该附图还示出了板21的上侧和下侧设置有壁件24,壁件24设置有例如卡合连接等形状锁合连接,以分别组装实际换热器的下壁24和上壁(未示出)。
图11示出了作为整体的两个板21。该附图还示出了板设置有壁件24。
图12示出了多个板21的组装件,该组装件基本上形成实际换热器27的逆流部分。
图13示出了换热器的逆流部分的连接表面的视图,连接表面必须连接到封头。该附图清楚地示出了换热器的由壁件24组装的下壁以及侧壁由侧壁件27和28组装起来。引导部23a和23b也是可见的。
为了分离流动通过通道的流体流动,使用本身已知的连接件。如在第一实施例的基础上在当前文献中描述的那样,大多数当前已知的连接件由实际换热器的板的延伸部形成,但是在第二实施例的构造中,这种组合的实施例即使不是不可能也是非常困难的。因此,还如图14中示出的那样,使用由此形成的各对连接件。
图14示出了单个连接件30的局部。连接件30设置有板31,板31以相互距离延伸并具有大致三角形的形状。当连接件30与实际换热器组合时,这些板31与换热器的逆流部分的肋部22对准。因此,板31之间的距离等于存在于换热器的板21的两侧的肋部之间的距离,该距离等于位于板21的同一侧的肋部22之间的距离的一半,这些肋部是通道的短壁。在各情况下,板31分别通过相应的条部32a和32b交替地连接在连接件的两个短边上。这在各情况下在另一短边上形成相应的开口33a和33b,在实际换热器中一系列开口33a(一个开口位于另一个开口上方)全部连接到第一类型的通道,而另一系列开口33b(一个开口位于另一个开口上方)全部连接到第二类型的通道。这对应于现有技术中已知的连接件。
正如实际换热器一样,这些连接件可以通过注塑成型制造,并且优选地通过注塑成型连接件的一部分来制造。这些部分或区段可以将连接件的高度调节到实际换热器的高度。应注意的是,如同连接件的高度,连接件的宽度由实际换热器的尺寸决定。

Claims (31)

1.一种换热器,包括多个板,所述多个板彼此堆叠并以主方向相互平行的方式延伸,
-其中,所述多个板中的至少一些板的表面的至少相当一部分上设置有型材,所述型材包括相互平行且同与所述板的所述主方向横切的部件一起延伸的侧壁,并且在所述侧壁之间存在相互平行延伸的通道;
-其中,每个所述侧壁的一侧与第一类型的通道相邻设置,而另一侧与第二类型的通道相邻设置;并且
-其中,彼此堆叠的相邻板的与所述通道平行地延伸的边缘相互连接,
其特征在于,
设置有所述型材的所述板通过注塑成型来制造。
2.根据权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述型材的所述侧壁实质上与所述板的所述主平面横切地延伸。
3.根据权利要求1或2所述的换热器,其特征在于,相邻侧壁之间的平均距离小于所述侧壁的宽度。
4.根据权利要求2或3所述的换热器,其特征在于,所述侧壁的厚度比相邻侧壁之间的所述平均距离小至少1/2。
5.根据前述权利要求中任一项所述的换热器,其特征在于,成型板和平板交替堆叠。
6.根据前述权利要求中任一项所述的换热器,其特征在于,所述成型板设置有至少一个细长分配条,所述至少一个细长分配条与所述型材的纵向横切地延伸,并与所述板的所述主方向平行。
7.根据权利要求6所述的换热器,其特征在于,所述成型板设置有一个细长分配条,所述一个细长分配条与所述板的所述纵向横切地延伸,实质上位于所述型材的中心并与所述板的所述主平面平行。
8.根据前述权利要求中任一项所述的换热器,其特征在于,所述成型板包括侧壁件,所述侧壁件与所述型材的所述纵向平行地延伸并形成与相邻板的侧壁件的连接。
9.根据权利要求8所述的换热器,其特征在于,所述侧壁件形成与相邻板的所述侧壁件的形状锁合连接。
10.根据前述权利要求中任一项所述的换热器,其特征在于,所述板延伸到与所述换热器连接的连接件中。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的换热器,其特征在于,所述侧壁件还沿着所述连接件的边缘的至少一部分延伸。
12.根据权利要求10或11所述的换热器,其特征在于,所述板设置有位于所述连接件的位置处的支撑型材。
13.根据前述权利要求中任一项所述的换热器,其特征在于,所述换热器由交替堆叠的第一类型的板和第二类型的板组装起来,其中,所述第一类型的板和所述第二类型的板彼此不同。
14.根据权利要求13所述的换热器,其特征在于,所述第二类型的板对应于所述第一类型的板围绕与所述通道的所述纵向平行地延伸的轴线旋转180°角度。
15.根据权利要求13或14所述的换热器,其特征在于,存在于彼此放置在一起的板中的通道一起形成组合通道。
16.根据权利要求15所述的换热器,其特征在于,由相互连接的通道形成的组合通道的横截面是实质上空竹形。
17.根据权利要求1或2所述的换热器,其特征在于,所述侧壁的宽度小于相邻侧壁之间的距离,所述通道具有细长横截面,并且所述板的所述主平面实质上在所述通道的所述横截面的所述纵向上延伸。
18.根据权利要求17所述的换热器,其特征在于,所述侧壁由肋部形成,所述肋部形成所述通道的壁部。
19.根据权利要求18所述的换热器,其特征在于,相邻板的所述肋部相互连接。
20.根据权利要求19所述的换热器,其特征在于,相邻板的所述肋部通过形状锁合连接来相互连接。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的换热器,其特征在于,所述通道的所述横截面为实质上空竹形。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的换热器,其特征在于,所述换热器联接到连接件上,所述连接件设置有与所述换热器的所述板的所述主平面横切地延伸的板,所述连接件形成为独立单元,所述独立单元的开口侧均连接至所述换热器的开口侧,并且所述通道的与所述通道的所述主平面横切地延伸的所述壁部在所述换热器与所述连接件之间的联接表面附近与所述连接件的板的位置连接。
23.根据权利要求22所述的换热器,其特征在于,所述通道的与所述通道的所述主平面横切地延伸的多个壁部中的一些壁部在所述联接表面的位置处与所述连接件(封头)的板的位置对准地连接,并且所述通道的与所述通道的所述主平面横切地延伸的所述多个壁部中的其他壁部经由弯曲部分在所述连接表面的所述位置处与所述连接件的板的位置连接。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的换热器,其特征在于,所述连接件通过形状锁合连接与所述换热器连接。
25.一种制造换热器的方法,所述换热器包括相互平行延伸的多个板,所述多个板中的至少一些板的表面的至少一部分上设置有型材,其中,所述型材设置有侧壁,所述侧壁和与所述板的主方向横切地延伸的部件一起延伸,在所述侧壁之间存在相互平行延伸的通道,每个所述侧壁的一侧与第一类型的通道相邻设置,而另一侧与第二类型的通道相邻设置,彼此堆叠的相邻板的与所述通道平行地延伸的边缘相互连接,
其特征在于,通过如下步骤制造至少一些板:进行注塑成型并将如此制造的板与能以另一种方式制造的板彼此堆叠在一起。
26.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,在注塑成型期间,在所述板的分配条中注塑出所述板,所述分配条位于所述型材之间并与所述型材横切地延伸。
27.根据权利要求25或26所述的方法,其特征在于,所述板的侧边缘设置有侧壁件,并且所述板的所述侧边缘通过形成相互的形状锁合连接来相互连接。
28.根据权利要求25至27中任一项所述的方法,其特征在于,在堆叠期间,交替堆叠第一类型的板和第二类型的板。
29.根据权利要求28所述的方法,其特征在于,所述第二类型的板对应于所述第一类型的板的镜像,并且在堆叠期间仅堆叠所述第一类型的板,其中,在堆叠之前旋转每个第二板。
30.根据权利要求25至29中任一项所述的方法,其特征在于,在堆叠所述板之前放置第一壁板,在堆叠之后放置第二壁板,并且将两个壁板的侧边缘连接至所述板的所述侧边缘。
31.根据权利要求25至30中任一项所述的方法,其特征在于,在制造所述换热器之后,通过将所述连接件的完全敞开的表面的边缘连接至所述换热器的所述连接件的边缘来在所述换热器的两侧设置所述连接件。
CN201780027177.2A 2016-03-01 2017-03-01 部分由注塑成型制成的换热器 Pending CN109073336A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2016347 2016-03-01
NL2016347A NL2016347B1 (nl) 2016-03-01 2016-03-01 Recuperator, waarvan delen zijn vervaardigd door spuitgieten.
PCT/NL2017/050126 WO2017150975A1 (en) 2016-03-01 2017-03-01 Recuperator, parts of which are manufactured by injection moulding

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109073336A true CN109073336A (zh) 2018-12-21

Family

ID=56507780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780027177.2A Pending CN109073336A (zh) 2016-03-01 2017-03-01 部分由注塑成型制成的换热器

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3423773A1 (zh)
CN (1) CN109073336A (zh)
NL (1) NL2016347B1 (zh)
WO (1) WO2017150975A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK3457066T3 (da) 2017-09-15 2022-09-26 Alfa Laval Corp Ab Ledeplade
NL2026943B1 (nl) 2020-11-20 2022-07-01 Level Holding Ii B V Recuperator met verbeterde kanaalconfiguratie

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5725051A (en) * 1992-11-05 1998-03-10 Level Energietechniek B.V. Heat exchanger
CN101517346A (zh) * 2006-09-28 2009-08-26 松下电器产业株式会社 热交换元件
CN102062550A (zh) * 2009-11-13 2011-05-18 王光能 高效热交换器及热交换器膜体的加工方法
CN104246412A (zh) * 2012-04-20 2014-12-24 三菱电机株式会社 热交换元件
CN105241296A (zh) * 2015-09-25 2016-01-13 森德(中国)暖通设备有限公司 热交换器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5568231B2 (ja) * 2008-11-07 2014-08-06 日本ゴア株式会社 成形品の製造方法
CN102548727B (zh) * 2009-08-14 2016-06-15 荷兰应用自然科学研究组织Tno 二维膜组件的制备
EP2614764A3 (de) * 2012-01-12 2017-03-29 Winterhalter Gastronom Gmbh Abwasserwärmetauscher für Geschirrspülmaschinen sowie Geschirrspülmaschine
US10132522B2 (en) * 2014-03-31 2018-11-20 Nortek Air Solutions Canada, Inc. Systems and methods for forming spacer levels of a counter flow energy exchange assembly

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5725051A (en) * 1992-11-05 1998-03-10 Level Energietechniek B.V. Heat exchanger
CN101517346A (zh) * 2006-09-28 2009-08-26 松下电器产业株式会社 热交换元件
CN102062550A (zh) * 2009-11-13 2011-05-18 王光能 高效热交换器及热交换器膜体的加工方法
CN104246412A (zh) * 2012-04-20 2014-12-24 三菱电机株式会社 热交换元件
CN105241296A (zh) * 2015-09-25 2016-01-13 森德(中国)暖通设备有限公司 热交换器

Also Published As

Publication number Publication date
EP3423773A1 (en) 2019-01-09
NL2016347B1 (nl) 2017-09-11
WO2017150975A1 (en) 2017-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6166375B2 (ja) 伝熱平板及びそのような伝熱平板を備える平板熱交換器
KR102300848B1 (ko) 열전달 판 그리고 복수의 그러한 열전달 판을 포함하는 판 열 교환기
US8109326B2 (en) Heat transfer plate for plate heat exchanger with even load distribution in port regions
CN102859312B (zh) 板式换热器板和板式换热器
CN105793662B (zh) 具有改进的流动的热交换器
JP4584976B2 (ja) 熱交換プレートおよびプレートパッケージ
US20110108258A1 (en) Plate-Type Heat Exchanger, Particularly For Motor Vehicles
CN107036479B (zh) 换热板以及使用其的板式换热器
KR102217703B1 (ko) 판형 열 교환기를 위한 열 교환 판 및 상기 열 교환 판을 구비한 판형 열 교환기
US11566850B2 (en) Heat exchanging plate with varying pitch
CN103528419B (zh) 用于热交换器的板、热交换器和包括热交换器的空气冷却器
JP2009500588A (ja) プレート式熱交換器用の熱交換プレート、2枚1組の熱交換プレート、およびプレートパッケージ
CN103868380A (zh) 一种板式热交换器
CN109073336A (zh) 部分由注塑成型制成的换热器
US20180149434A1 (en) Plate heat exchanger
CN103791758A (zh) 用于板式换热器的热交换板以及具有该热交换板的板式换热器
US20220357109A1 (en) Plate for a plate kind heat exchanger with asymmetrical corrugations
CN106662406A (zh) 热交换器
KR101776849B1 (ko) 공기대 공기 대향류 열교환기
KR20210026216A (ko) 판형 열교환기
US20190086156A1 (en) Cross-flow plate heat and/or moisture exchanger
CN111998717A (zh) 一种换热板及换热单元
FI76209B (fi) Vaermevaexlare av plana plaotelement.
BR112021006971A2 (pt) placa de transferência de calor
SE534413C2 (sv) Låsanordning mellan plattor i en värmeväxlare.

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20181221