CN110017710B - 包括气液分离结构的印刷电路板式热交换器及气液分离器 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示包括气液分离结构的印刷电路板式热交换器及气液分离器。本发明所涉及的印刷电路板式热交换器在内部形成有A流体流路和B流体流路，包括气化器，包括A流道板与B流道板，在A流道板和B流道板形成A流体流路和B流体流路，通过了A流体流路的A流体被热交换后气化并且向气液分离单元流动；气液分离单元，一侧形成有把A流体中气化的气体传输到过热器的气体出口，另一侧形成有把A流体中没有气化的液体排放到外部的液体出口；及过热器，包括A流道板与B流道板，在A流道板和B流道板形成有A流体流路和B流体流路，一侧形成有气体排放口。根据本发明，能够提供能够同时执行气液分离功能的结构的印刷电路板式热交换器及气液分离器。

Description

包括气液分离结构的印刷电路板式热交换器及气液分离器
技术领域
本发明涉及一种印刷电路板式热交换器及气液分离器，更详细地说，本发明涉及一种具有能同时进行气液分离的结构的印刷电路板式热交换器及气液分离器。
背景技术
现有技术的管壳式热交换器存在如下问题，即，由于在每单位体积的传热面积方面存在不利，而需要准备尺寸足够大的外壳以即便在发生热膨胀时也能进行收容，并且为了处理一定程度的热交换容量而需要又重又大的设备。
尤其是，用于LNG船舶的热交换器优选为需要具备一定程度的热交换容量并且所占据的体积要小。
因此，现有技术的管壳式热交换器由于占用体积大并且重量重而很难适用于LNG船舶等处。
而且，现有技术的管壳式热交换器其维护保养也不容易，存在用于移动装置的起重机或操纵装置等的要求容量也需要增大的问题。
对所注入的流体施加热量而使液体与气体分离时，有时候如图1所示地使用前述管壳式热交换器。
如前所述，利用现有技术的管壳式热交换器分离液体与气体时，由于热交换器本身的体积非常大而很容易在热交换器内进行气体液体的分离，也能制作成一体型。然而，利用管壳式热交换器构成分离液体与气体的结构时，由于体积大而存在在受到空间制约的环境下难以使用的问题。
为了解决这些问题，可以使用如图2所示地可设计成小体积的印刷电路板式热交换器。
然而，使用印刷电路板式热交换器构成分离液体与气体的结构时，因为气化器、过热器及气液分离器需要各自单独制作，因此产生配管连接变得非常复杂的问题。
因此，迫切需要开发出能够解决前述现有技术的问题的印刷电路板式热交换器。
【现有技术文献】
【专利文献】
大韩民国授权实用新型20-0479402(2016年01月19日授权)
发明内容
【解决的技术课题】
本发明的目的是提供一种包括能同时执行气液分离功能的结构的印刷电路板式热交换器。
【解决课题的技术方案】
为了达到该目的，本发明的一个实施方式的印刷电路板式热交换器是一种在内部形成有A流体流路及B流体流路以使A流体与B流体能互相进行热交换的印刷电路板式热交换器，其包括：气化器，包括A流道板与B流道板沿一个方向层叠两个以上而成的结构，在该A流道板和B流道板分别形成有在俯视观察时以相互交叉的方向形成的A流体流路和B流体流路，通过了A流体流路的A流体被热交换后气化并且向气液分离单元流动；气液分离单元，安装在气化器与过热器之间，一侧形成有把通过气化器传输过来的A流体中气化的气体传输到过热器的气体出口，另一侧形成有把通过气化器传输过来的A流体中没有气化的液体排放到外部的液体出口；及过热器，包括A流道板与B流道板沿一个方向层叠两个以上而成的结构，在该A流道板和B流道板分别形成有在俯视观察时以相互交叉的方向形成的A流体流路和B流体流路，一侧形成有使从气液分离单元传输过来的气体流经A流体流路进行热交换而被过热后排放到外部的气体排放口。
在本发明的一个实施例中，在上述气化器与气液分离单元之间安装第一中间板，上述第一中间板使气化器和气液分离单元分离，在上述第一中间板的一侧形成有使A流体排放口与气液分离单元互相连通的流体连通路径。
在本发明的一个实施例中，在上述气液分离单元与过热器之间安装第二中间板，上述第二中间板使过热器和气液分离单元分离，在上述第二中间板的一侧形成有使气化A流体引入口与气液分离单元互相连通的流体连通路径。
在本发明的一个实施例中，上述气液分离单元的结构为，以预设宽度形成以便按照预设距离把气化器与过热器予以隔离，并且在内部包括能使气体与液体分离的空间。
这种情形下，在上述气液分离单元的内部空间的上部可以安装有用于分离气体的隔板(baffle)。
而且，上述用于分离气体的隔板邻近气体出口地安装。
在本发明的一个实施例中，上述气化器是以能够装卸的结构结合在气液分离单元一侧的结构。而且，上述过热器是以能够装卸的结构结合在气液分离单元的另一侧的结构。
在本发明的一个实施例中，形成于上述A流道板的A流体流路是包括多个曲折结构的结构。此时，在俯视观察时，上述曲折结构呈连续的
Figure BDA0001863401940000031
形状。而且，上述流路形成左右对称结构，各个曲折结构相抵接相邻地配置。
而且，本发明可提供一种气液分离器，本发明的一个实施方式的气液分离器包括：气化器，包括A流道板与B流道板沿一个方向层叠两个以上而成的结构，在该A流道板和B流道板分别形成有在俯视观察时以相互交叉的方向形成的A流体流路和B流体流路，通过了A流体流路的A流体被热交换后气化并且向气液分离单元流动；气液分离单元，安装在气化器与过热器之间，一侧形成有把通过气化器传输过来的A流体中气化的气体传输到过热器的气体出口，另一侧形成有把通过气化器传输过来的A流体中没有气化的液体排放到外部的液体出口；及过热器，包括A流道板与B流道板沿一个方向层叠两个以上而成的结构，在该A流道板和B流道板分别形成有在俯视观察时以相互交叉的方向形成的A流体流路和B流体流路，一侧形成有使从气液分离单元传输过来的气体流经A流体流路进行热交换而被过热后排放到外部的气体排放口。
在本发明的一个实施例中，在上述气化器与气液分离单元之间安装第一中间板，上述第一中间板使气化器和气液分离单元分离，在上述第一中间板的一侧形成有使A流体排放口与气液分离单元互相连通的流体连通路径。
在本发明的一个实施例中，在上述气液分离单元与过热器之间安装第二中间板，上述第二中间板让过热器和气液分离单元分离，在上述第二中间板的一侧形成有使气化的A流体引入口与气液分离单元互相连通的流体连通路径。
在本发明的一个实施例中，上述气液分离单元的结构为，以预设宽度形成以便按照预设距离把气化器与过热器予以隔离，并且在内部包括能使气体与液体分离的空间。
这种情形下，在上述气液分离单元的内部空间的上部可以安装有用于分离气体的隔板。
而且，上述用于分离气体的隔板邻近气体出口地安装。
在本发明的一个实施例中，上述气化器是以能够装卸的结构结合在气液分离单元的一侧的结构。而且，上述过热器是以能够装卸的结构结合在气液分离单元的另一侧的结构。
在本发明的一个实施例中，形成于上述A流道板的A流体流路是包括多个曲折结构的结构。此时，在俯视观察时，上述曲折结构呈连续的
Figure BDA0001863401940000041
形状。而且，上述流路形成左右对称结构，各个曲折结构相抵接相邻地配置。
附图说明
图1是示出利用现有技术的管壳式热交换器进行气液分离的模式图。
图2是示出利用现有技术的印刷电路板式热交换器进行气液分离的模式图。
图3是示出本发明一个实施例的印刷电路板式热交换器的结构图。
图4是示出本发明一个实施例的印刷电路板式热交换器的分解组装图。
图5是只示出图4所示印刷电路板式热交换器的气化器、气液分离单元及过热器部分的立体图。
图6是只示出图4与图5所示气化器部分的分解图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。在此附带一提的是，本说明书及权利要求书中所用术语或词汇的解释不能限定于通常意义或词典意义，应该按照符合本发明之技术思想的含义与概念来解释。
在整个本说明书中，当指称某一构件位于其它构件“上”时，其不仅涵括某一构件接触其它构件的情形，还涵括两构件之间存在着另一构件的情形。在整个本说明书中，当指称某一部分“包含”某一构成要素时，其指的是，除非特别记载了相反内容，否则不排除其它构成要素而还能包含其它构成要素。
图3是示出本发明一个实施例的印刷电路板式热交换器的结构图，图4是示出本发明一个实施例的印刷电路板式热交换器的分解组装图，图5是只示出图4所示印刷电路板式热交换器的气化器、气液分离单元及过热器部分的立体图。
请参阅这些图，本实施例的印刷电路板式热交换器100为在内部形成有A流体流路及B流体流路以使A流体与B流体能互相进行热交换的结构，该印刷电路板式热交换器100具备特定结构的气化器110、气液分离单元130及过热器120而得以提供一种具有能同时执行气液分离功能的结构的印刷电路板式热交换器。
这些图虽然只图示了印刷电路板式热交换器，但本发明能提供包括前述特定结构的气化器110、气液分离单元130及过热器120的气液分离器。
下面结合附图详细说明构成前述印刷电路板式热交换器与气液分离器的特定结构的气化器110、气液分离单元130及过热器120。
图6是仅仅示出图4与图5所示气化器部分的分解图。
请参阅图3至图5及图6，本实施例的印刷电路板式热交换器100是气化器110、气液分离单元130及过热器120被结合成一体型的结构，这是一种在狭窄的环境下也能适当应用的紧凑型结构。
气化器110与过热器120是两个以上的A流道板101与B流道板102沿一个方向层叠的结构，利用流入内部的流体的热交换执行各自的功能。
而且如图4所示，在气化器110、气液分离单元130及过热器120结合结构的两侧面可以分别安装第一护盖151与第二护盖152。此时，第一护盖151是把气化器110的一侧面予以密封的板状型结构，其结构为，一侧形成有提供流入路径的A流体引入口151-1，该流入路径则向气化器110的A流体流路103内部提供A流体。而且，第二护盖152是把过热器120的一侧面予以密封的板状型结构，其结构为，一侧形成有过热气体排放口152-1以使得被过热器120过热的气体排放到外部。
另一方面，形成于A流道板101的A流体流路103在俯视观察时是左右对称结构并且互相相邻地形成，优选地，采取能最大程度地增加流体之间的接触面积的结构以便能够最大程度地提高热交换效率。具体地说，本实施例的流路结构包括多个曲折结构，优选地，在俯视观察时是连续的
Figure BDA0001863401940000061
形状。此时，流路形成左右对称结构，各个曲折结构相抵接相邻地配置而得以最大程度地增加流体之间的接触面积，其结果则提高了热交换效率。
气化器110是能把通过了A流体流路103的A流体凭借着热交换予以气化并且使其向气液分离单元140流动的结构。过热器120是具有和气化器110相同的层叠结构的构成要素，进入的流体和排放的流体的物理特性相异。
安装在气化器110与过热器120之间的气液分离单元130能把从气化器110传输过来的A流体中气化的气体传输到过热器120。与此同时，气液分离单元130能把通过气化器110传输过来的A流体中没有气化的液体排放到外部。
具体地说，本实施例的气液分离单元130的结构如下，一侧形成有把通过气化器110传输过来的A流体中气化的气体传输到过热器120的气体出口131，另一侧形成有把通过气化器110传输过来的A流体中没有气化的液体排放到外部的液体出口132。
此时，优选地，气液分离单元130的结构如下，以预设宽度形成以便按照预设距离把气化器110与过热器120予以隔离并且内部具有能使气体与液体分离的空间。
这种情形下，在气液分离单元130内部空间的上部，如图5所示地安装了用于分离气体的隔板133而能够显著提高气液分离效率。此时，优选地，用于分离气体的隔板133邻近气体出口131地安装。
可以视情况而如图4与图5所示地在气化器110与气液分离单元130之间安装第一中间板141。
此时，第一中间板141能使气化器110和气液分离单元130分离。而且，本实施例的第一中间板141的一侧可形成有使A流体排放口112与气液分离单元130互相连通的流体连通路径141-1。
而且，可以在气液分离单元130与过热器120之间安装第二中间板142。此时，第二中间板142能使过热器120与气液分离单元130分离，第二中间板142的一侧可形成有使气化的A流体引入口114与气液分离单元130互相连通的流体连通路径142-1。
另一方面，如图5所示，本实施例的气化器110及过热器120能以可装卸的结构结合在气液分离单元130的两侧。
这种情形下，能把发生了问题的气化器110或过热器120轻易地从气液分离单元130拆下来，从而容易维护管理。
如前所述，根据本发明的印刷电路板式热交换器，具备特定结构的气化器、气液分离单元及过热器而得以提供能同时执行气液分离功能的结构的印刷电路板式热交换器。
而且，根据本发明的印刷电路板式热交换器，具备特定结构的第一中间板、第二中间板及气液分离单元而得以有效地把通过气化器传输过来的A流体中气化的气体予以分离，还能把分离的气体稳定地传输到过热器，从而得以提供显著提高了气液分离效率的印刷电路板式热交换器。
而且，根据本发明的印刷电路板式热交换器，具备包括特定结构的隔板与气体排放口的气液分离单元而得以有效地把通过气化器传输过来的A流体中气化的气体予以分离，能把分离的气体稳定地传输到过热器，从而得以提供显著提高了气液分离效率的印刷电路板式热交换器。
前文所述本发明的详细说明只记载了特定实施例。但本发明并不限于详细说明中所提及的特定实施形态，应阐释为权利要求书所定义的本发明之思想及保护范围内的一切变形物、等同物乃至替代物均属于本发明。
亦即，本发明并不限于前述特定实施例及说明内容，在没有脱离权利要求书所请求的本发明的主旨的情形下，本发明所属技术领域中具备通常知识者都能实行各式各样的变形，这些变形全部隶属于本发明的保护范围。
符号说明
100：印刷电路板式热交换器 101：A流道板
102：B流道板 103：A流体流路
104：B流体流路 110：气化器
111：A流体引入口 112：A流体排放口
113：A流体引入口 114：气化的A流体引入口
115：过热的A流体引入口 120：过热器
121：气体排放口 130：气液分离单元
131：气体出口 132：液体出口
133：用于分离气体的隔板 141：第一中间板
141-1：流体连通路径 142：第二中间板
142-1：流体连通路径 151：第一护盖
151-1：A流体引入口 152：第二护盖
152-1：过热气体排放口

Claims (16)

1.一种印刷电路板式热交换器，该印刷电路板式热交换器(100)在内部形成有A流体流路及B流体流路以使A流体与B流体能互相进行热交换，其特征在于，
包括：
气化器(110)，包括A流道板(101)与B流道板(102)沿一个方向层叠两个以上而成的结构，在该A流道板(101)和B流道板(102)上分别形成有在俯视观察时以相互交叉的方向形成的A流体流路(103)和B流体流路(104)，通过了A流体流路(103)的A流体被热交换后气化并且向气液分离单元(130)流动；
气液分离单元(130)，安装在气化器(110)与过热器(120)之间，一侧形成有把通过气化器(110)传输过来的A流体中气化的气体传输到过热器(120)的气体出口(131)，另一侧形成有把通过气化器(110)传输过来的A流体中没有气化的液体排放到外部的液体出口(132)；及
过热器(120)，包括A流道板(101)与B流道板(102)沿一个方向层叠两个以上而成的结构，在该A流道板(101)和B流道板(102)上分别形成有在俯视观察时以相互交叉的方向形成的A流体流路(103)和B流体流路(104)，一侧形成有使从气液分离单元(130)传输过来的气体流经A流体流路(103)进行热交换而被过热后排放到外部的气体排放口(121)，
其中，在所述气化器(110)与气液分离单元(130)之间安装使所述气化器(110)和所述气液分离单元(130)分离的第一中间板(141)，在所述第一中间板(141)的一侧形成有使A流体排放口(112)与所述气液分离单元(130)互相连通的流体连通路径(141-1)，以及
其中，在所述气液分离单元(130)与所述过热器(120)之间安装使所述过热器(120)和所述气液分离单元(130)分离的第二中间板(142)，在所述第二中间板(142)的一侧形成有使气化的A流体引入口(114)与所述气液分离单元(130)互相连通的流体连通路径(142-1)。
2.根据权利要求1所述的印刷电路板式热交换器，其特征在于，
所述气液分离单元(130)的结构为，以预设宽度形成以便按照预设距离把气化器(110)与过热器(120)予以隔离，并且在内部包括能使气体与液体分离的空间。
3.根据权利要求2所述的印刷电路板式热交换器，其特征在于，
在所述气液分离单元(130)的内部空间的上部安装有用于分离气体的隔板(133)。
4.根据权利要求3所述的印刷电路板式热交换器，其特征在于，
所述用于分离气体的隔板(133)邻近气体出口(131)地安装。
5.根据权利要求1所述的印刷电路板式热交换器，其特征在于，
所述气化器(110)以能够装卸的结构结合在气液分离单元(130)的一侧。
6.根据权利要求1所述的印刷电路板式热交换器，其特征在于，
所述过热器(120)以能够装卸的结构结合在气液分离单元(130)的另一侧。
7.根据权利要求1所述的印刷电路板式热交换器，其特征在于，
形成于所述A流道板(101)上的A流体流路(103)包括多个曲折结构。
8.根据权利要求7所述的印刷电路板式热交换器，其特征在于，
在俯视观察时，所述曲折结构呈连续的
Figure FDA0002820379980000021
形状。
9.根据权利要求7所述的印刷电路板式热交换器，其特征在于，
所述流路形成左右对称结构，各个曲折结构相抵接相邻地配置。
10.一种气液分离器，其特征在于，
包括：
气化器(110)，包括A流道板(101)与B流道板(102)沿一个方向层叠两个以上而成的结构，在该A流道板(101)和B流道板(102)上分别形成有在俯视观察时以相互交叉的方向形成的A流体流路(103)和B流体流路(104)，通过了A流体流路(103)的A流体被热交换后气化并且向气液分离单元(130)流动；
气液分离单元(130)，安装在气化器(110)与过热器(120)之间，一侧形成有把通过气化器(110)传输过来的A流体中气化的气体传输到过热器(120)的气体出口(131)，另一侧形成有把通过气化器(110)传输过来的A流体中没有气化的液体排放到外部的液体出口(132)；及
过热器(120)，包括A流道板(101)与B流道板(102)沿一个方向层叠两个以上而成的结构，在该A流道板(101)和B流道板(102)上分别形成有在俯视观察时以相互交叉的方向形成的A流体流路(103)和B流体流路(104)，一侧形成有使从气液分离单元(130)传输过来的气体流经A流体流路(103)进行热交换而被过热后排放到外部的气体排放口(121)，
其中，在所述气化器(110)与所述气液分离单元(130)之间安装使所述气化器(110)和所述气液分离单元(130)分离的第一中间板(141)，在所述第一中间板(141)的一侧形成有使A流体排放口(112)与所述气液分离单元(130)互相连通的流体连通路径(141-1)；以及
其中，在所述气液分离单元(130)与所述过热器(120)之间安装使所述过热器(120)和所述气液分离单元(130)分离的第二中间板(142)，在所述第二中间板(142)的一侧形成有使气化的A流体引入口(114)与所述气液分离单元(130)互相连通的流体连通路径(142-1)。
11.根据权利要求10所述的气液分离器，其特征在于，
所述气液分离单元(130)的结构为，以预设宽度形成以便按照预设距离把气化器(110)与过热器(120)予以隔离，并且在内部包括能使气体与液体分离的空间。
12.根据权利要求11所述的气液分离器，其特征在于，
在所述气液分离单元(130)的内部空间的上部安装有用于分离气体的隔板(133)。
13.根据权利要求12所述的气液分离器，其特征在于，
所述用于分离气体的隔板(133)邻近气体出口(131)地安装。
14.根据权利要求10所述的气液分离器，其特征在于，
所述气化器(110)以能够装卸的结构结合在气液分离单元(130)的一侧。
15.根据权利要求10所述的气液分离器，其特征在于，
所述过热器(120)以能够装卸的结构结合在气液分离单元(130)的另一侧。
16.根据权利要求10所述的气液分离器，其特征在于，
形成于所述A流道板(101)上的A流体流路(103)包括多个曲折结构。
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