CN110402366B - 换热器板、用此换热器板的板组和用此换热器板的换热器 - Google Patents

换热器板、用此换热器板的板组和用此换热器板的换热器 Download PDF

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Abstract

公开一种供用于换热器装置的板组中使用的换热器板。板具有几何主延伸平面和周向边缘部分，该周向边缘部分具有弯曲的上部、基本上直的下部以及使上部和下部互连的两个相反侧部。上孔布置在换热器板的上区段中且位于离周向边缘部分的上部一定距离处，由此限定上中间部分。上中间部分包括在上孔的中心与周向边缘部分的上部之间的最短距离。换热器板还包括上凸缘，其具有沿着周向边缘部分的上部的延伸部。上凸缘具有如在最短距离横向的方向上看到的为上孔的直径(D2)的200‑80%且更优选为上孔的直径的180‑120%的长度。此外，公开一种板组以及还有一种使用此换热器板/板组的换热器装置。

Description

换热器板、用此换热器板的板组和用此换热器板的换热器
技术领域
本发明涉及一种换热器板、使用此换热器板的板组、此类型的换热器板在换热器装置中的使用，以及还有像这样的换热器装置。
背景技术
用于板式换热器装置中的典型板组包括多个换热器板，其与中间结合材料一起交替地一个布置在另一个之上。每个换热器板典型地设有脊部和谷部的复杂图案，以由此在相邻换热器板之间所得到的板间隙中形成流动通道的图案。所得到的堆叠布置在炉(oven)中，其中换热器板经受加热且由此沿着它们的接触表面结合到彼此。结果，提供板组。
为了允许流体流通过板组的板间隙，每个换热器板设有入口孔和出口孔。孔典型地接近于换热器板的周向边缘布置。接近于周向边缘是有利的，因为板组中可用的热传递表面由此受到低程度的影响。而且，众所周知的事实是，难以将流体分布到孔与周向边缘之间的中间区域中，由此与换热器板的区域的其余部分相比，由中间区域提供的效率典型地较低。减少材料消耗以及由此板组的成本和重量也是问题。
尽管如此，接近度必须不太小，因为那也引发对于换热器板和板组的总体薄弱。当在堆叠期间处理单独的换热器板时，减小的薄弱变得明显，因为板可被认为(experience)是松软的(flabby)。这尤其是较大换热器板的情况。
接近还可在制造期间对板组引起质量问题。如果孔布置得太接近于周向边缘，在使堆叠的换热器板在炉中结合的步骤期间，横跨主延伸平面的热传递变得不均匀。这导致弯曲，弯曲是由于横跨换热器板的表面(且与换热器板的总体区域相比尤其是在换热器板的周向边缘与孔之间形成的中间区域中)的不均匀的热膨胀造成的。弯曲引起沿着相邻换热器板之间的预期接触表面的不充分结合的风险。不充分结合可引起流体在通过两个相邻换热器板之间结合形成的预期流动通道之间的泄漏。不充分结合还可引起流体沿着板组的周边泄漏到周围环境。后者是不可接受的缺陷。
因此，孔的定位需要很多考虑。
发明内容
本发明的目标在于提供一种换热器板，其中孔可接近于换热器板的周向边缘部分布置，同时在结合期间允许均匀的热量分布和由此改进的接头质量。
本发明的目标还在于提供一种总体较硬的换热器板，其像这样促进换热器板的处理和堆叠。
作为又一目标，换热器板应提供成其允许在换热器板的堆叠期间使用更简单的固定装置。
这些目标通过供用于换热器装置的板组中使用的换热器板来满足，该换热器板具有几何主延伸平面和周向边缘部分，该周向边缘部分具有弯曲的上部、基本上直的下部以及使上部和下部互连的两个相反侧部，以及
上孔，其布置在换热器板的上区段中且位于离周向边缘部分的上部一定距离处，由此限定位于周向边缘部分的上部与上孔的周向边缘之间的上中间部分，该上中间部分包括在上孔的中心与周向边缘部分的上部之间的最短距离，
其中换热器板沿着上中间部分的至少一个区段还包括上凸缘，其具有沿着周向边缘部分的上部的延伸部且从周向边缘部分在离开几何主延伸平面的方向上延伸，
其中上凸缘具有如在最短距离横向的方向上看到的为上孔的直径的200-80%且更优选为上孔的直径的180-120%的长度。
当在换热器板的堆叠在炉中结合期间使换热器板经受加热时，热量将从换热器板的周边朝向其中心传递。实现横跨换热器板的均匀温度梯度的时间将取决于必须加热的材料的量。在不带有凸缘的现有技术的换热器板中，中间部分将比换热器板的其余部分加热得更快。此不均匀的温度梯度与中间部分比换热器板的其余部分弱的事实组合导致中间部分的热弯曲的风险。弯曲危害相邻换热器板之间的预期接触表面，这继而导致不充分的结合和泄漏的接头。在最坏的情况场景下，所得到的板组将使流体泄漏到介质，这是不可接受的缺陷。
本发明在于至少沿着接近于孔的中间部分的延伸部布置凸缘的构思。由此提供用于热屏蔽效果。热屏蔽效果是由必须在中间部分之前加热的局部添加的材料引起的。通过提供局部添加的材料作为凸缘，添加的材料将不形成换热器板的可用的热传递区域/占地面积的部分，而是沿着待形成的板组的周向侧壁延伸。因此，可提供较均匀的温度梯度。改进的热量分布允许总体较高的接头质量和由此较低的泄漏风险。
凸缘将不仅用作热屏蔽，而且为换热器板提供总体改进的硬度，其使换热器板在处理期间不那么松软。后者尤其是对于较大的换热器板的情况。此外，凸缘将有助于换热器板在堆叠和处理堆叠期间的引导直到结合。由此可使固定装置不那么复杂。
凸缘的延伸取决于参数，诸如周向边缘部分沿着其布置孔的部分的曲率、在孔的中心与周向边缘之间的最短距离、孔的直径以及换热器板的材料的厚度。
在本情况下，上孔布置在换热器板的上区段中且位于离上弯曲边缘部分一定距离处。弯曲边缘导致与在上部应改为直的情况相比中间部分的区域较小。仿真和试验示出了，假设上边缘部分是弯曲的，凸缘可具有如在周向边缘部分的上部与上孔的中心之间的最短距离横向的方向上看到的为上孔的直径的200-80%且更优选为上孔的直径的180-120%的长度。
作为对上凸缘从周向边缘部分在离开几何主延伸平面的方向上延伸的表述的备选或补充，上凸缘可从周向边缘部分对几何主延伸平面的法线成角α延伸。
换热器板还可包括下孔，其布置在换热器板的下区段中且位于离周向边缘部分的下部一定距离处，由此限定位于周向边缘部分的下部与下孔的周向边缘之间的下中间部分，该下中间部分包括在下孔的中心与周向边缘部分的下部之间的最短距离，其中换热器板沿着下中间部分的至少一个区段还包括下凸缘，其具有沿着周向边缘部分的下部的延伸部且从周向边缘部分在离开几何主延伸平面的方向上延伸，其中该下凸缘具有如在最短距离横向的方向上看到的小于下孔的直径且更优选地小于下孔的直径的80%的长度。
下凸缘用于与上文论述的上凸缘相同的目的，且为了避免过度重复，参照上文。作为与上文论述的上中间部分的差异，下中间部分布置在周向边缘部分的直下部与下孔之间。假设在两种情况下最短距离相同且下孔和上孔的直径也相同，上中间部分的区域将小于下中间部分。为了允许对应的热屏蔽效果，因此应使上凸缘比下凸缘长。仿真和试验示出了，下凸缘可具有如在最短距离横向的方向上看到的小于下孔的直径且更优选地小于下孔的直径的80%的长度。
作为对下凸缘从周向边缘部分在离开几何主延伸平面的方向上延伸的表述的备选或补充，下凸缘可从周向边缘部分对几何主延伸平面的法线成角α延伸。
下凸缘和/或上凸缘可具有延伸部，该延伸部带有沿着换热器板的主延伸平面的法线的分量，且其中由下凸缘和/或上凸缘对几何主延伸平面形成的角α对法线小于20度。角α取决于待连结的板对的两个随后的换热器板是否都设有凸缘或是否换热器板中仅一个具有凸缘。在板中仅一个具有凸缘的情况下，可使角α较小，诸如小于10度。
根据另一个方面，本发明涉及一种板组，其包括在板组中交替地一个布置在另一个之上的第一类型的多个换热器板和第二类型的多个换热器板，其中至少第一类型的换热器板对应于如先前描述的换热器板。
参照先前的论述，其中实质是提供具有沿着在孔与周向边缘部分的上部和下部之间形成的中间部分的局部和有限纵向延伸部的凸缘，在板组的制造期间提供用于热屏蔽效果。这允许更均匀的温度梯度。所得到的改进的热量分布允许总体较高的接头质量和由此较低的泄漏风险。
第一类型的换热器板可与第二类型的换热器板相同，或备选地，除了下凸缘和/或上凸缘被切掉之外，第一类型的换热器板可与第二类型的换热器板相同。由此可使用同一个压制工具。
第一类型的换热器板的凸缘可在同一个方向上定向，且具有带有沿着主延伸平面的法线的分量的延伸部，使得第一类型的换热器板的凸缘邻接或叠盖第一类型的第二随后的换热器板的凸缘。
从热屏蔽方面，叠盖提供用于在结合操作期间横跨板组的边缘的促进和增强的热量分布。这是由于局部添加的材料(材料厚度的两倍)造成的。而且，提供换热器板的总体改进的硬化，这降低在热处理期间中间部分中弯曲的风险。降低的弯曲的风险降低沿着相邻换热器板之间的接触表面的不充分结合和由此泄漏的风险。此外，叠盖在换热器板的堆叠期间提供用于引导效果，由此降低施加于固定装置的要求。
换热器板的凸缘可在同一个方向上定向，且具有带有沿着主延伸平面的法线的分量的延伸部，使得第一类型的第一换热器板的凸缘邻接或叠盖随后的换热器板的凸缘，所述随后的换热器板为第二类型的换热器板。
两个随后的凸缘之间的叠盖可形成密封的接头。因此，优选的是，在堆叠换热器板期间，结合材料不仅横跨换热器板的热传递表面布置在预期接触点与结合点之间，而且沿着凸缘布置。
交替布置的换热器板可形成第一板间隙和第二板间隙，第一板间隙基本上是开放的且布置成允许介质流动以通过其蒸发，第二板间隙是封闭的且布置成允许流体流动以用于蒸发介质，
其中第一类型和第二类型的换热器板沿着相反侧部的至少一个区段还包括配合的邻接部分，其沿着周向边缘部分且在离周向边缘部分一定距离处延伸，由此将相应的第一板间隙分成内热传递部分和两个外排出部分，
其中至少第一类型的换热器板沿着相反侧部的至少一个区段还包括排出通道凸缘，其从周向边缘部分在离开几何主延伸平面的方向上延伸，
其中相应换热器板的排出通道凸缘在同一个方向上定向，且具有带有沿着主延伸平面的法线的分量的延伸部，使得第一类型的第一换热器板的排出通道凸缘邻接或叠盖随后的换热器板的排出通道凸缘，所述随后的换热器板为第一类型的换热器板或第二类型的换热器板，
由此排出通道凸缘形成到外排出部分的外壁，由此将外排出部分转换成排出通道。
作为对排出通道凸缘从周向边缘部分在几何主延伸平面的方向上延伸的表述的备选或补充，排出通道凸缘可从周向边缘部分对几何主延伸平面的法线成角β延伸。
换热器装置众所周知用于蒸发各种类型的冷却介质，诸如，在用于例如产生冷却的应用中的氨。蒸发的介质从换热器装置输送到压缩机，且压缩的气体介质随后在冷凝器中冷凝。随后介质允许膨胀且再循环到换热器装置。此换热器装置的一个示例为板和壳类型的换热器，见例如WO2004/111564，其公开一种由基本上半圆形的换热器板组成的板组。半圆形换热器板的使用是有利的，因为它提供在板组上方的区域中壳内部的大容积，该容积改进液体和气体的分离。分离的液体经由间隙从内部空间的上部传递到在内部空间的下部中的收集空间。间隙形成于壳的内壁与板组的外壁之间。间隙为热虹吸回路的部分，其朝向壳的收集空间吸取液体。
因此，通过上文类型的板组设计，存在于壳的上部中的呈液体形式的冷却介质可在多个排出通道内部且沿着多个排出通道引导，排出通道沿着壳的内壁的相反侧部延伸，但在离其一定距离处且还在离形成于换热器板的相反主表面之间的第一板间隙一定距离处延伸。取决于分别限定排出通道的截面的接头和壁的设计，该距离至少由构成换热器板的片材的材料厚度提供。所形成的距离可看作是隔热物，其减少从壳的内壁和从板组中的板间隙朝向排出通道的热传递，且其由此降低液体介质在排出通道内部蒸发且由此干扰或停止热虹吸回路的风险。由此促进更稳定的液体流。
而且，排出通道防止压缩机油传递到板组的第一板间隙中，压缩机油典型地由于其对碳钢的亲和力比不锈钢强而易于遵循壳的内壁的曲率。通过排出通道的存在，防止存在于壳的内壁与板组的外边界之间的间隙内部的压缩机油在排出通道的纵向延伸部横向的方向上传递和传递到第一板间隙中。替代地，压缩机油到第一板间隙中的流入现在限于纵向间隙，纵向间隙面向壳的上部且形成朝向于第一板间隙的开口。
通过减少将同第一板间隙接触的压缩机油的量，降低在热传递表面上形成隔热沉积物的风险。这允许在占地面积方面或在板组中包括的换热器板的数量方面使板组较小，同时保持效率。由此可降低总体成本。
根据另外的方面，本发明涉及在换热器装置中带有上文给出特征的换热器板的使用。上文论述了像这样的发明的换热器板的优点，且为了避免过度重复，参照上文给出的部分。
根据另一个方面，本发明涉及一种换热器装置，其包括壳，该壳形成基本上封闭的内部空间且包括面向内部空间的内壁表面，所述换热器装置布置成包括板组，该板组包括上文论述类型的多个换热器板。上文论述了像这样的发明的换热器板的优点，且为了避免过度重复，参照上文给出的部分。
根据另一个方面，本发明涉及一种换热器装置，其包括壳，该壳形成基本上封闭的内部空间且包括面向内部空间的内壁表面，所述换热器装置布置成包括上文论述类型的板组。上文论述了像这样的发明的换热器板的优点，且为了避免过度重复，参照上文给出的部分。
根据又一方面，本发明涉及一种换热器装置，其包括壳，该壳形成基本上封闭的内部空间且包括面向内部空间的内壁表面，所述换热器装置布置成包括板组，所述板组包括
在板组中交替地一个布置在另一个之上的第一类型的多个换热器板和第二类型的多个换热器板，其中每个换热器板具有几何主延伸平面且设置使得主延伸平面基本上竖直，其中交替布置的换热器板形成第一板间隙和第二板间隙，第一板间隙基本上朝向内部空间开放且布置成允许介质循环以从内部空间的下部向上蒸发到内部空间的上部，第二板间隙对内部空间封闭且布置成允许流体流动以用于蒸发介质，
其中第一类型和第二类型的换热器板中的每个具有周向边缘部分，该周向边缘部分具有弯曲的上部、基本上直的下部以及使上部和下部互连的两个相反侧部，
其中第一类型和第二类型的换热器板中的每个具有上孔，其布置在换热器板的上区段中且位于离周向边缘部分的上部一定距离处，由此限定位于周向边缘部分的上部与上孔的周向边缘之间的上中间部分，该上中间部分包括在上孔的中心与周向边缘部分的上部之间的最短距离，
其中换热器板沿着上中间部分的至少一个区段还包括上凸缘，其具有沿着周向边缘部分的上部的延伸部且从周向边缘部分在离开几何主延伸平面的方向上延伸，
其中上凸缘具有如在最短距离横向的方向上看到的为上孔的直径的200-80%且更优选为上孔的直径的180-120%的长度，
其中第一类型和第二类型的换热器板中的每个具有下孔，其布置在换热器板的下区段中且位于离周向边缘部分的下部一定距离处，由此限定位于周向边缘部分的下部与下孔的周向边缘之间的下中间部分，该下中间部分包括在下孔的中心与周向边缘部分的下部之间的最短距离，
其中换热器板沿着下中间部分的至少一个区段还包括下凸缘，其具有沿着周向边缘部分的下部的延伸部且从周向边缘部分在离开几何主延伸平面的方向上延伸，
其中下凸缘具有如在最短距离横向的方向上看到的小于下孔的直径且更优选地小于下孔的直径的80%的长度，且
其中相应换热器板的下凸缘和上凸缘在同一个方向上定向，且具有带有沿着主延伸平面的法线的分量的延伸部，使得第一类型的第一换热器板的凸缘邻接或叠盖随后的换热器板的凸缘，所述随后的换热器板为第一类型的换热器板或第二类型的换热器板。
上文论述了像这样的发明的换热器板和发明的板组的优点，且为了避免过度重复，参照上文给出的部分。
至少第一类型的换热器板沿着相反侧部的至少一个区段还可包括排出通道凸缘，其从周向边缘部分在离开几何主延伸平面的方向上延伸，其中相应换热器板的排出通道凸缘在同一个方向上定向，且具有带有沿着主延伸平面的法线的分量的延伸部，使得第一类型的第一换热器板的排出通道凸缘邻接或叠盖随后的换热器板的排出通道凸缘，所述随后的换热器板为第一类型的换热器板或第二类型的换热器板，由此排出通道凸缘形成到外排出部分的外壁，由此将外排出部分转换成排出通道。
优选实施例在描述中呈现。
附图说明
现在将例如参照所附示意图更详细地描述本发明，所附示意图示出本发明的当前优选的实施例。
图1公开从板和壳类型的典型换热器装置的侧部的示意性且截面视图。
图2示意性地公开图1的换热器装置的另一个截面视图。
图3公开换热器板。
图4公开横跨下凸缘的板组的截面。
图5公开横跨排出凸缘的板组的截面。
图6公开换热器装置的示意性截面。
具体实施方式
参照图1和图2，公开板和壳类型的典型换热器装置的示意性截面。换热器装置包括壳1，其形成基本上封闭的内部空间2。在所公开的实施例中，壳1具有基本上圆柱形的形状，其带有基本上圆柱形的壳壁3(见图1)和两个基本上平面的端壁(如图2中示出的)。例如，端壁还可具有半球形的形状。壳1的其它形状也是可能的。壳1包括面向内部空间2的圆柱形内壁表面3。截面p延伸穿过壳1和内部空间2。壳1布置成设置使得截面p基本上竖直。壳1可例如为碳钢的。
壳1包括：入口5，其用于将液体状态中的两相介质供应到内部空间2；以及出口6，其用于将气体状态中的介质从内部空间2排出。入口5包括入口导管，其终止于内部空间2的下部空间2'中。出口6包括出口导管，其从内部空间2的上部空间2''延伸。在用于产生冷却的应用中，介质可例如为氨。
换热器装置包括板组200，其设在内部空间2中且包括彼此相邻设置的多个换热器板100。在下文中参照图3中更详细地论述换热器板100。换热器板100在板组200中持久地连接到彼此，例如通过焊接、钎焊(诸如铜钎焊)、熔融结合或粘合。焊接、钎焊和粘合为众所周知的技术，且熔融结合可如WO 2013/144251 A1中描述的那样执行。换热器板100可由金属材料制成，诸如铁、镍、钛、铝、铜或钴基材料，即，具有铁、镍、钛、铝、铜或钴作为主成分的金属材料(例如合金)。铁、镍、钛、铝、铜或钴可为主成分，且因此为带有按重量计算的最大百分比的成分。金属材料可具有按重量计算至少30%、诸如按重量计算至少50%、诸如按重量计算至少70%的铁、镍、钛、铝、铜或钴的含量。换热器板100优选地以耐腐蚀材料制造，例如不锈钢或钛。
每个换热器板100具有主延伸平面q，且设在板组200中和壳1中，使得延伸平面q基本上竖直且基本上垂直于截面p。截面p还横向地延伸穿过每个换热器板100。在所公开的实施例中，截面p因此还形成穿过每个单独的换热器板100的竖直中心平面。
换热器板100在板组200中形成第一板间隙12和第二板间隙13，第一板间隙12朝向内部空间2开放，第二板间隙13朝向内部空间2封闭。经由入口5供应到壳1的上文提到的介质因此传送到板组200中且传送到第一板间隙12中。
每个换热器板100包括下孔107和上孔108。下孔107形成连接到入口导管16的入口通道。上孔108形成连接到出口导管17的出口通道。可注意的是，在备选构造中，下孔107形成出口通道且上孔108形成入口通道。截面p延伸穿过下孔107和上孔108。换热器板100在孔107和108周围连接到彼此，使得入口通道和出口通道相对于第一板间隙12封闭但相对于第二板间隙13开放。流体因此可经由入口导管16和由下孔107形成的相关联的入口通道供应到第二板间隙13，且经由出口导管17和由上孔107形成的出口通道从第二板间隙13排出。
如图1中示出的，板组200具有上侧和下侧以及两个相反的横向侧。板组200设在内部空间2中，使得它基本上位于下部空间2'中且收集空间18在板组200下在板组的下侧与内壁表面3的底部部分之间形成。
此外，再循环通道19在板组200的每侧处形成。这些可由内壁表面3与相应横向侧之间的间隙形成，或形成为在板组200内形成的内部再循环通道。
每个换热器板100包括周向边缘部分20，其在基本上整个换热器板100周围延伸且允许换热器板100到彼此的所述持久连接。这些周向边缘部分20将沿着横向侧邻接壳1的内圆柱形壁表面3。再循环通道19由沿着每对换热器板100之间的横向侧延伸的内部或外部间隙形成。还要注意的是，换热器板100连接到彼此，使得第一板间隙12沿着横向侧(即，朝向内部空间2的再循环通道19)封闭。
在该申请中公开的换热器装置的实施例可用于蒸发经由入口5以液体状态供应和经由出口6以气体状态排出的两相介质。对于蒸发必要的热量由板组200供应，板组200经由入口导管16以流体(例如水)供给，该流体循环通过第二板间隙13且经由出口导管17排出。蒸发的介质因此至少部分地以液体状态存在于内部空间2中。液面可延伸到图1中指示的水平22。因此，基本上整个下部空间2'由液体状态中的介质填充，而上部空间2''包含主要在气体状态中的介质。
现在转到图3，公开根据本发明的换热器板100的第一实施例。换热器板100意在形成根据本发明的板组的部分。换热器板100可容易地以下文描述的方式转换成第一类型A或第二类型B。
换热器板100由压制的薄壁片金属板提供。换热器板100可例如由不锈钢制成。换热器板100具有几何主延伸平面q和周向边缘部分101。周向边缘部分101界定基本上横跨几何主平面q延伸的热传递表面102。
周向边缘部分101包括弯曲的上部103、基本上直的下部104以及使上部103和下部104互连的两个相反侧部105。两个相反侧部105各自具有与换热器装置300的壳1的内壁3的曲率对应的曲率。
热传递表面102包括脊部和谷部的波状图案106。为了促进本发明的理解，去除在上孔和下孔107、108(在下文论述)中和周围的波纹。波状图案106在换热器板100的不同部分处在不同方向上延伸。当多个换热器板100一个堆叠在另一个之上以由此形成板组200时，每隔一个换热器板100(第一类型A的换热器板)以图3中公开的方式转动，而每隔的板(第二类型B的换热器)围绕与截面p重合的基本上竖直的旋转轴线旋转180度。由此相邻换热器板100的波纹106将彼此交叉。而且，将形成多个接触点，在该处相邻换热器板100的脊部彼此邻接。在堆叠期间，结合材料层(未公开)可布置在换热器板100之间。在堆叠后来在炉中经受加热时，换热器板100将沿着接触点结合到彼此且由此形成流体通道的复杂图案。以此方式，在给出板组中包括的板所需的机械支承的同时，确保从流体到介质的有效热传递。
结合换热器板100以提供板组200可如上文论述的那样通过钎焊或通过熔融结合来进行。当换热器板100由不锈钢制成时，熔融结合尤其合适。
取决于换热器板100在板组200中如何定向，换热器板100的一侧将在换热器装置300中的板组200的操作期间面向第一板间隙12且因此与两相介质接触，而换热器板100的相反侧将面向第二板间隙13且因此与流体接触。
换热器板100包括意在形成入口端口的下孔107以及意在形成出口端口的上孔108。在所公开的实施例中，下孔107接近于下部104定位，且上孔108接近于上部103定位。当换热器板100布置成形成板组200的部分时，流体因此将在操作期间向上流过板组200中的第二板间隙13。要理解的是，可能在换热器板100上的其它位置中提供孔107、108。
下孔107布置在换热器板100的下区段中且位于离周向边缘部分101的下部104一定距离处。由此限定下中间部分117位于周向边缘部分101与下孔107的周向边缘118之间。下中间部分117包括在下孔107的中心与周向边缘部分101的下部104之间的最短距离d1。而且，下中间部分117具有沿着最短距离的高度Y1以及横向于最短距离d1的宽度X1。
下凸缘119布置成具有沿着周向边缘部分101的下部104的延伸部。下凸缘119布置成沿着下中间部分117的至少一个区段延伸。下凸缘119朝向意在与流体接触的换热器板100的表面(即，意在面向第二板间隙13的表面)延伸。下凸缘119从周向边缘部分101在离开几何主延伸平面q的方向上延伸。下凸缘109从周向边缘部分101对几何主延伸平面q的法线成角α延伸。
下凸缘119具有如在最短距离d1横向的方向上看到的小于下孔107的直径D1且更优选地小于下孔107的直径D1的80%的长度L1。
上孔108布置在换热器板100的上区段中且位于离周向边缘部分101的上部103一定距离处。由此限定上中间部分120位于周向边缘部分101与上孔108的周向边缘121之间。上中间部分120包括在上孔108的中心与周向边缘部分101的上部103之间的最短距离d2。而且，上中间部分120具有沿着最短距离d2的高度Y2以及横向于最短距离d2的宽度X2。
上凸缘122布置成具有沿着周向边缘部分101的上部103的延伸部。上凸缘122布置成沿着上中间部分120的至少一个区段延伸。上凸缘122朝向意在与流体接触的换热器板100的表面(即，意在面向第二板间隙13的表面)延伸。上凸缘122从周向边缘部分101在离开几何主延伸平面q的方向上延伸。上凸缘109从周向边缘部分101对几何主延伸平面q的法线成角α延伸。
上凸缘122具有如在最短距离d2横向的方向上看到的为上孔108的直径D2的200-80%且更优选为上孔108的直径D2的180-120%的长度L2。
如图3和图6中最佳看到的，换热器板100的周向边缘部分101的上部103的曲率不同于换热器板100的下部104的曲率。当换热器板100包括于板组200中且用于换热器装置300中时，下部104意在面向在板组200下壳1中形成的收集空间18。为了允许收集空间18具有一定容积，下部104在所公开的实施例中差不多是直的，而意在面向壳1的上部空间2''的上部103具有凸曲率。因此，孔107、108相邻的周向边缘部分101的延伸部影响可用的中间部分117、120的区域。
在其中下部104基本上是直的情况下，在下部104与下孔107的周向边缘101之间的下中间部分117的高度Y1将随着离截面p的距离X1相当快地增加。
这可与上弯曲部分103相邻的上孔108相比，其中在弯曲的上部103与上孔108的周向边缘101之间的上中间部分120的高度Y2将随着离截面p的距离X2较慢地增加。在该情况下决定性因素为弯曲边缘部分的半径。
来自该差异的影响可通过研究当为了结合目的使换热器板100的堆叠在炉中经受加热时的温度梯度来看到。带有弯曲的上部103的上中间部分120将比带有直边缘部分104的下中间部分117更快地加热。通过引入下凸缘119和上凸缘122且将它们的长度L1、L2调节到相应孔107、108的直径D1、D2，可补偿加热中的差异。由此可处理由于不均匀的热膨胀和由此不充分结合造成的弯曲的风险。
现在转到图3和图5，换热器板100沿着相反侧部105的至少一个区段可包括脊部110，该脊部110沿着周向边缘部分101的两个相反侧部105且在离其一定距离处延伸。当换热器板100堆叠时，第一类型A的换热器板100的脊部110布置成邻接第二类型B的相邻换热器板100的脊部110。由此，将相应的第二板间隙13分成内热传递部分HTP和两个外排出部分DP。相应的排出部分DP将具有沿着换热器板100的相应侧部105的延伸部。
脊部110可具有延伸经过上部103与相应侧部105之间的过渡部的延伸部。脊部110还可具有延伸经过相应的相反侧部105与下部104之间的过渡部的延伸部。
换热器板100还包括沿着两个相反侧部103的至少一个区段的排出通道凸缘109。排出通道凸缘109朝向意在与流体接触的换热器板100的表面(即，意在面向第二板间隙13的表面)延伸。排出通道凸缘109从周向边缘部分101在离开几何主延伸平面q的方向上延伸。排出通道凸缘109从周向边缘部分101对几何主延伸平面q的法线成角β延伸。
现在转到图4和图5，公开由上文类型的多个换热器板100组成的板组200的两个示意性截面。图4中的截面在下凸缘119横向截取。为了记录，在上凸缘122横向截取的对应截面可看起来相同。图5中的截面在排出通道凸缘109横向截取。图5中还示出换热器装置300的壳1的壁3。
如上文给出的，通过在压制之后简单地切掉下凸缘和上凸缘110、122以及排出通道凸缘109，根据本发明的换热器板100可容易地转换成第一类型A的换热器板100或转换成第二类型B的换热器板100。
当将换热器板100一个堆叠在另一个之上以形成板组200时，每隔一个换热器板100以图3中公开的方式转动，而每隔的换热器板100围绕与截面p重合的基本上竖直的旋转轴线旋转180度。由此相邻板11的波状图案106将彼此交叉。而且，将形成多个接触点，在该处相邻换热器板100的脊部110彼此邻接。在堆叠期间，结合材料层(未公开)可布置在换热器板100之间。在堆叠后来在炉中经受加热时，换热器板100将沿着接触点结合到彼此且由此形成流体通道的复杂图案。要理解的是，接头的宽度取决于波纹的截面。
如在图4和图5的实施例中看到的，每隔一个换热器板100的凸缘(即，第二类型B的换热器板100)被切掉了。而且，第一类型的相应换热器板100的凸缘119、122、109在同一个方向上定向，且具有带有沿着主延伸平面q的法线的分量的延伸部，使得第一类型A的换热器板100的凸缘119、122、109邻接或叠盖第一类型A的第二随后的换热器板100的凸缘119、122、109。因此在两个随后的凸缘119、122、109之间形成的叠盖具有如在对应于几何主延伸平面q的法线的方向上看到的对应于凸缘119、122、109的高度f的5-90%的长度e。
要理解的是，它在第一类型A的换热器板100的凸缘119、122、109邻接随后的换热器板100的凸缘119、122、109的情况下可为足够的。
凸缘119、122、109公开为具有沿着周向边缘部分101的下部104的延伸部且从周向边缘部分101对几何主延伸平面q的法线成角α、β延伸。角α、β优选地对法线小于20度，且更优选地对法线小于15度。角α、β取决于待连结的板对的两个随后的换热器板100是否都设有凸缘119、122、109或是否换热器板100中仅一个具有凸缘。在板中仅一个具有凸缘119、122、109的情况下，可使角α、β较小，诸如小于10度，诸如小于8度，且典型为约6-7度。还要理解的是，角α、β可甚至为0度。角α、β可相同或彼此不同。
要理解的是，下凸缘119和上凸缘122以及还有排出通道凸缘109的存在有助于换热器板在堆叠期间的引导。由此可使固定装置较简单。
现在转到图6，根据本发明的板组200的一个实施例示意性地公开为包含于换热器装置300中。从该视图可清楚地看到下凸缘119和上凸缘122以及还有两个相反的排出通道凸缘109如何形成板组200的密封的周向侧壁。通过下凸缘119和上凸缘122的有限长度，壳1的上部空间2''与第一板间隙12之间的连通不受影响于任何实质效果。
存在于壳1的上部空间2''中的呈液体形式的介质可在多个排出通道111内部且沿着多个排出通道111引导，排出通道111沿着壳1的内壁表面3的相反侧部延伸，但在离其一定距离处且还在离形成于换热器板100的相反主表面之间的第一板间隙12一定距离处延伸。取决于分别限定排出通道111的截面的接头和壁的设计，该距离至少由构成换热器板100的片材的材料厚度提供。所形成的距离可看作是隔热物，其减少从壳1的内壁表面3和从板组200中的第一板间隙12朝向排出通道111的热传递，且其由此降低液体介质在排出通道111内部蒸发且由此干扰或停止热虹吸回路的风险。由此促进更稳定的液体流。
而且，排出通道111防止压缩机油传递到板组200的第一板间隙12中，压缩机油典型地由于其对碳钢的亲和力比不锈钢强而易于遵循壳1的内壁表面3的曲率。通过排出通道111的存在，防止存在于壳1的内壁表面3与板组200的外边界之间的间隙内部的压缩机油在排出通道111的纵向延伸部横向的方向上传递和传递到第一板间隙12中。替代地，压缩机油到第一板间隙12中的流入现在限于纵向间隙116，纵向间隙116面向壳1的上部空间2''且形成朝向于第一板间隙12的开口。
设想到存在本文中描述的实施例的许多修改，这些修改仍在本发明的范围内。
例如，仅除了在每隔一个换热器板100上的下凸缘119和上凸缘122以及排出通道凸缘109被切掉以由此将它们转换成第一类型A和第二类型B的换热器板100之外，第一类型A和第二类型B的换热器板100可为相同的。由此，可使用同一个压制工具。
要理解的是，第二类型B的换热器板100也可设有上文描述类型的凸缘119、122、109，且这些凸缘未被切掉。这允许第一类型A的换热器板100的凸缘119、122、109密封地邻接第二类型B的换热器板A的凸缘。

Claims (13)

1.一种在用于换热器装置的板组中使用的换热器板，所述换热器板(100)具有几何主延伸平面(q)和周向边缘部分(101)，所述周向边缘部分(101)具有弯曲的上部(103)、基本上直的下部(104)以及使所述上部(103)和所述下部(104)互连的两个相反侧部(105)，以及
上孔(108)，所述上孔(108)布置在所述换热器板(100)的上区段中且位于离所述周向边缘部分(101)的上部(103)一定距离处，由此限定位于所述周向边缘部分(101)的上部(103)与所述上孔(108)的周向边缘(121)之间的上中间部分(120)，所述上中间部分(120)包括在所述上孔(108)的中心与所述周向边缘部分(101)的上部(103)之间的最短距离(d2)，
其中所述换热器板(100)沿着所述上中间部分(120)的至少一个区段还包括上凸缘(122)，所述上凸缘(122)具有沿着所述周向边缘部分(101)的上部(103)的延伸部且从所述周向边缘部分(101)在离开所述几何主延伸平面(q)的方向上延伸，
其中所述上凸缘(122)具有在所述最短距离(d2)横向的方向上看到的为所述上孔(108)的直径(D2)的200-80%的长度(L2)。
2.根据权利要求1所述的换热器板，其特征在于，所述上凸缘(122)具有在所述最短距离(d2)横向的方向上看到的为所述上孔(108)的直径(D2)的180-120%的长度(L2)。
3.根据权利要求1所述的换热器板，其特征在于，所述换热器板还包括下孔(107)，所述下孔(107)布置在所述换热器板(100)的下区段中且位于离所述周向边缘部分(101)的下部(104)一定距离处，由此限定位于所述周向边缘部分(101)的下部(104)与所述下孔(107)的周向边缘(118)之间的下中间部分(117)，所述下中间部分(117)包括在所述下孔(107)的中心与所述周向边缘部分(101)的下部(104)之间的最短距离(d1)，
其中所述换热器板(100)沿着所述下中间部分(117)的至少一个区段还包括下凸缘(119)，所述下凸缘(119)具有沿着所述周向边缘部分(101)的下部(104)的延伸部且从所述周向边缘部分(101)在离开所述几何主延伸平面(q)的方向上延伸，
其中所述下凸缘(119)具有在所述最短距离(d1)横向的方向上看到的小于所述下孔(107)的直径(D1)的长度(L1)。
4.根据权利要求3所述的换热器板，其特征在于，所述下凸缘(119)具有在所述最短距离(d1)横向的方向上看到的小于所述下孔(107)的直径(D1)的80%的长度(L1)。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的换热器板，其特征在于，所述下凸缘(119)和/或所述上凸缘(122)具有带有沿着所述换热器板(100)的主延伸平面(q)的法线的分量的延伸部，且其中由所述下凸缘(119)和/或所述上凸缘(122)对所述几何主延伸平面(q)的法线形成的角(α)小于20度。
6.一种用于换热器装置的板组，所述板组包括在所述板组(200)中交替地一个布置在另一个之上的第一类型(A)的多个换热器板(100)和第二类型(B)的多个换热器板(100)，其中至少所述第一类型(A)的换热器板(100)对应于根据权利要求1-5中任一项所述的换热器板(100)。
7.根据权利要求6所述的板组，其特征在于，所述第一类型(A)的换热器板(100)与所述第二类型(B)的换热器板(100)相同；或
其中除了所述下凸缘和/或所述上凸缘被切掉之外，所述第一类型(A)的换热器板(100)与所述第二类型(B)的换热器板(100)相同。
8.根据权利要求6所述的板组，其特征在于，所述第一类型(A)的换热器板(100)的凸缘在同一个方向上定向，且具有带有沿着所述主延伸平面(q)的法线的分量的延伸部，使得所述第一类型(A)的换热器板(100)的凸缘邻接或叠盖所述第一类型(A)的第二随后的换热器板(100)的凸缘。
9.根据权利要求6所述的板组，其特征在于，所述换热器板(100)的凸缘在同一个方向上定向，且具有带有沿着所述主延伸平面(q)的法线的分量的延伸部，使得所述第一类型(A)的第一换热器板(100)的凸缘邻接或叠盖随后的换热器板(100)的凸缘，所述随后的换热器板(100)为所述第二类型(B)的换热器板(100)。
10.根据权利要求8或9所述的板组，其特征在于，在两个随后的凸缘之间的所述叠盖形成密封的接头。
11.根据权利要求6至权利要求9中任一项所述的板组，其特征在于，交替布置的换热器板(100)形成第一板间隙(12)和第二板间隙(13)，所述第一板间隙(12)基本上是开放的且布置成允许介质流动以通过其蒸发，所述第二板间隙(13)是封闭的且布置成允许流体流动以用于蒸发所述介质，
其中所述第一类型(A)和所述第二类型(B)的换热器板(100)沿着所述相反侧部(105)的至少一个区段还包括配合的邻接部分(112)，所述配合的邻接部分(112)沿着所述周向边缘部分(101)且在离所述周向边缘部分(101)一定距离处延伸，由此将相应的第一板间隙(12)分成内热传递部分(HTP)和两个外排出部分(DP)，
其中至少所述第一类型(A)的换热器板(100)沿着所述相反侧部(105)的至少一个区段还包括排出通道凸缘(109)，所述排出通道凸缘(109)从所述周向边缘部分(101)在离开所述几何主延伸平面(q)的方向上延伸，
其中相应换热器板(100)的所述排出通道凸缘(109)在同一个方向上定向，且具有带有沿着所述主延伸平面(q)的法线的分量的延伸部，使得所述第一类型(A)的第一换热器板(100)的排出通道凸缘(109)邻接或叠盖随后的换热器板(100)的排出通道凸缘(109)，所述随后的换热器板(100)为所述第一类型(A)的换热器板(100)或所述第二类型(B)的换热器板(100)，
由此所述排出通道凸缘(109)形成到所述外排出部分(DP)的外壁，由此将所述外排出部分(DP)转换成排出通道(111)。
12.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的换热器板在换热器装置(300)中的使用。
13.换热器装置，其包括壳，所述壳形成基本上封闭的内部空间(2)且包括面向所述内部空间(2)的内壁表面(3)，所述换热器装置(300)布置成包括板组(200)，所述板组(200)包括多个根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的换热器板。
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