CN113825969A - 双介质安全换热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双介质安全热交换器，其包括：第一介质室，该第一介质室构造成允许第一介质流过第一介质室；第二介质室，该第二介质室构造成允许第二介质流过第二介质室；和中间室，该中间室布置在第一介质室与第二介质室之间并且构造成将第一介质室与第二介质室分开，使得在安全热交换器内发生泄漏的情况下防止第一介质与第二介质混合或防止第二介质与第一介质混合。第一介质室、第二介质室和中间室以堆叠方式布置，第一介质室具有第一入口和第一出口，第二介质室具有第二入口和第二出口，第一介质室、第二介质室和中间室由具有构型的多个室板限定，其中每个室板的构型基本上相同，而不论它是哪个室的一部分。本发明还涉及一种用于制备双介质安全热交换器的方法。

Description

双介质安全换热器

技术领域

本发明涉及一种双介质安全换热器，包括

-第一介质室，该第一介质室构造成允许第一介质流过第一介质室，

-第二介质室，该第二介质室构造成允许第二介质流过第二介质室，和

-中间室，该中间室布置在第一介质室与第二介质室之间并且构造成将第一介质室与第二介质室分开，使得在安全热交换器内发生泄漏的情况下防止第一介质与第二介质混合，反之亦然，

-第一介质室、第二介质室和中间室以堆叠方式布置，

-第一介质室具有第一入口和第一出口，

-第二介质室具有第二入口和第二出口，并且

-第一介质室、第二介质室和中间室由具有构型的多个室板限定。

背景技术

双介质安全热交换器在现有技术中是已知的。它们用于在热交换器中将待冷却的工作流体与传热介质分离。当使用不能与传热介质混合的特殊工作流体时，热交换器具有结合在其它介质室之间的充当介质室之间的缓冲区的安全室。

然而，由于已知热交换器的特殊结构，它们可能难以制造，这通常会危及室的密封性，这又可能导致工作流体和/或传热介质的意外泄漏，并因此导致流体的潜在混合。

因此，需要提供一种增强的双介质安全热交换器。

发明内容

本发明的一个目的是完全或部分地克服现有技术的上述缺点和缺点。更具体地，目的是提供一种改进的双介质安全热交换器，其具有增强的流体密封性并且同时易于制造而不会危及第一介质与第二介质之间的传热特性。

上述目的，连同从下面的描述中将变得显而易见的许多其它目的、优点和特征，通过根据本发明的解决方案利用一种双介质安全热交换器来实现，该双介质安全热交换器包括

-第一介质室，该第一介质室构造成允许第一介质流过第一介质室，

-第二介质室，该第二介质室构造成允许第二介质流过第二介质室，和

-中间室，该中间室布置在第一介质室与第二介质室之间并且构造成将第一介质室与第二介质室分开，使得在安全热交换器内发生泄漏的情况下防止第一介质与第二介质混合或防止第二介质与第一介质混合，

-第一介质室、第二介质室和中间室以堆叠方式布置，

-第一介质室具有第一入口和第一出口，

-第二介质室具有第二入口和第二出口，

-第一介质室、第二介质室和中间室由具有构型的多个室板限定，

其中每个室板的构型基本上相同，不论它是哪个室的一部分。

根据本发明的思想，所有室板的构型基本上相同。

通过提供相同的室板，可以降低热交换器的生产和制造成本，因为可以提供一种冲压工具来制造所有室板。由于室板是相同的，因此将相同的板彼此上下堆叠来提供第一介质室、第二介质室和中间室，但是板的取向允许提供第一介质室、第二介质室和中间室。

在一个实施例中，第一介质室、第二介质室和/或中间室中的每一者都可以具有预定容积，其中每个室的容积可以由室板的表面积的至少50％限定。因此，第一介质室可由室板的第一面的表面积的至少50％限定，而第二介质室可由室板的第一面的表面积的至少50％限定，和/或中间室可由室板的第二面的表面积的至少50％限定。

在一个实施例中，中间室可以在竖直方向上邻近第一介质室和/或第二介质室。因此，中间室可以邻近热交换器中的每个第一介质室和/或第二介质室。

在一个实施例中，第一介质室和/或第二介质室的至少一部分可由室板的第一侧限定，其中中间通道的至少一部分可由室板的第二侧限定。

在一个实施例中，热交换器可以包括第一中间室和第二中间室，其中第一中间室与第二中间室流体连通。在一个实施例中，第一中间室和第二中间室可以在竖直方向上由至少一个第一介质室或第二介质室分开。

此外，所述热交换器可以包括全部以堆叠方式布置的多个第一介质室、多个第二介质室和多个中间室。

此外，室板可由毛坯材料制成。

该材料可以是金属，优选铝或其任何合金。

而且，第一入口和第一出口可以延伸穿过堆叠的室板并提供与多个第一介质室流体连接的第一入口通道和第一出口通道，第二入口和第二出口可以延伸穿过堆叠的室板并提供与多个第二介质室流体连接的第二入口通道和第二出口通道。

另外，第一入口通道可以构造成将第一介质分配到所有的第一介质室，并且第二入口通道构造成将第二介质分配到所有的第二介质室。

此外，第一介质室可相对于第一入口通道平行布置，并且第二介质室可相对于第二入口通道平行布置。

而且，可以在第一介质室、第二介质室和/或中间室中布置一个或多个湍流器。

此外，中间室可包括室出口，最终泄漏到中间室中的第一介质或第二介质可从该室出口排出。

此外，浮凸部可增强室之间的热传递并为热交换器结构提供稳定性。

此外，可以在室板中提供浮凸部，浮凸部是人字形的。

当堆叠时，人字形浮凸部可设置在中间室中。

而且，每个室板可以是大致方形的，在每个角处设置有四个孔洞，这些孔洞构造成分别限定第一入口通道、第一出口通道、第二入口通道和第二出口通道。

此外，室板可具有中心轴线，孔洞中的两个布置在中心轴线的第一侧，其它两个孔洞布置在中心轴线的第二侧，第二侧是第一侧关于中心轴线的相对侧。

作为第一孔洞的布置在第一侧的两个孔洞具有第一直径，作为第二孔洞的布置在第二侧的两个孔洞具有第二直径，第一直径大于第二直径。

此外，室板可具有第一面和第二面，第一边沿区段设置在第一孔洞周围，第一边沿区段从第一面突出第一距离，第二边沿区段设置在第二孔洞周围，第二边沿区段从第二面延伸第二距离。

而且，第二距离可以大于第一距离，优选地，第二距离是第一距离的距离的至少两倍。

第一端板可以布置在堆叠的室板的第一端上，并且第二端板布置在堆叠的室板的第二端上。

第一端板和第二端板可以是堆叠板的一部分。

此外，热交换器的室板可以焊接在一起。

第一介质可以是油或水。

第二介质可以是油或水。

本发明还涉及一种用于制备根据前述权利要求中任一项所述的双介质安全热交换器的方法，该方法包括：

-提供多个基本上相同的室板，

-提供第一室板，

-提供第二室板，

-通过将第一室板的第二面与第二室板的第二面相对布置，同时将第一室板的第一孔洞与第二室板的第二孔洞对齐，来将第二室板堆叠在第一室板的顶部上，

-提供第三室板，

-通过将第三室板的第一面与第二室板的第一面相对布置，同时将第二室板的第二孔洞与第三室板的第二孔洞对齐，来将第三室板堆叠在第二室板的顶部上，

-提供第四室板，

-通过将第三室板的第二面与第四室板的第二面相对布置，同时将第三室板的第一孔洞与第四室板的第二孔洞对齐，来将第四室板堆叠在第三室板的顶部上，

-以相同的方式继续堆叠室板，直到获得预定尺寸的热交换器，和

-以流体密封的方式连接室板，从而提供第一介质室、第二介质室和中间室。

室板的连接可以通过焊接进行。

另外，第一端板和第二端板可以与室板堆叠。

本公开可限定具有纵向轴线的热交换器，其中该热交换器包括多个基本上相同的室板，

每个室板都包括：

面向第一竖直方向的主表面和面向第二竖直方向的相对次表面，

沿纵向方向的第一短端和对向的第二短端，

具有第一突起的第一通孔，具有第二突起的第二通孔，其中第一和第二突起在第一竖直方向上延伸，

具有第三突起的第三通孔，具有第四突起的第四通孔，其中第三和第四突起在第二竖直方向上延伸，

其中，多个相同的室板以相邻室板的第一表面彼此面对并且相邻室板的第二表面彼此面对这样的方式堆叠。

竖直方向可以沿着竖直轴线延伸，其中竖直轴线可以基本上与纵向轴线成直角。横向方向可以沿着横向轴线延伸，其中横向轴线可以与纵向轴线和/或竖直轴线成直角。术语“竖直”、“纵向”和/或“横向”的使用可以在热交换器和室板的取向的上下文中看到，其中方向是相对于热交换器和/或室板定义的。作为示例，竖直轴线不必如所见的那样关于热交换器的周围环境在竖直方向上延伸。

在一个实施例中，热交换器可以具有两个相邻的室板，其中一个室板的第一短端与相邻室板的第二短端面向相同的纵向方向。

在一个实施例中，第一短端沿第一纵向方向延伸并且相对的第二短端沿相对的第二纵向方向延伸。

在一个实施例中，热交换器可以具有两个相邻的室板，其中一个室板的第一短端与相邻室板的第一短端面向相同的纵向方向。

在一个实施例中，热交换器可以具有多个室板，其中第一室板的第一短端面向第二室板的第一短端的纵向方向，并面向第三室板的第二短端的纵向方向和第四室板的第二短端的纵向方向。该过程可以对下一室板以这样的方式自行重复，即在热交换器内彼此上下堆叠的至少四个相邻室板具有在上述纵向方向上的取向。

在一个实施例中，每个室板都可以具有在横向方向上延伸的第一长端和在相对的横向方向上延伸的相对的第二长端。

在一个实施例中，热交换器中的室板的精确取向可限定第一介质室、第二介质室和将第一介质室与第二介质室分开的中间室。

第一竖直方向可以不同于第二竖直方向，其中第一竖直方向可以在与第二竖直方向相反的方向上沿着竖直轴线延伸。

在一个实施例中，突起可以环形方式围绕开口，其中突起可以具有面向室板的表面的基端和相对的远端。远端可以限定突起的远侧表面，其中远侧表面可以是平面的，其中远侧表面的平面可以平行于室板的主表面和/或次表面的平面。

在一个实施例中，一个室板的第一和第二突起可以邻接/抵接第二室板的第一和第二突起，其中邻接的突起彼此附接，从而在第一和第二室板之间产生密封，并提供可选地在竖直方向上经第一和第二通孔的流体连通。

在一个实施例中，一个室板的第三和第四突起可以邻接第二室板的第三和第四突起，其中邻接的突起彼此附接，从而在第一和第二室板之间产生密封，并提供可选地在竖直方向上经第三和第四通孔的流体连通。

在一个实施例中，第一和/或第二突起在竖直方向上具有第一高度，并且第三和/或第四突起在竖直方向上具有第二高度。第二高度可以大于第一高度。

在一个实施例中，室板的主表面可包括环形突出部，其中环形突出部可以沿室板的整个外周部分延伸。环形突出部可以在竖直方向上具有第三高度，其中第三高度可以基本上等于第一和/或第二突起的第一高度。

在一个实施例中，一个室板的环形突出部可以邻接第二室板的环形突出部，其中邻接的突出部彼此附接，从而在第一室板和第二室板之间产生密封，并且其中突出部可形成热交换器的室的外围边界。该室可以是第一介质室、第二介质室和/或第三(中间)介质室。

本发明还涉及如上所述的双介质安全热交换器用于其中第一介质和第二介质不能混合的应用的用途。

附图说明

下面将参考附图更详细地描述本发明及其诸多优点，附图出于说明的目的示出了一些非限制性实施例，并且其中

图1示出了根据本发明的双介质安全热交换器，

图2以部分分解图示出了图1的双介质安全热交换器，

图3示出了图1的双介质安全热交换器的截面图，

图4示出了图1的双介质安全热交换器的另一截面图，

图5示出了具有第一介质和第二介质的图4的截面图，

图6示出了图1的双介质安全热交换器的局部分解图，指示了第一介质和第二介质的流动，

图7示出了双介质安全热交换器的另一实施例，

图8a和8b示出了室板的一个实施例和两个室板被连接的截面图，图9示出了热交换器的端板，以及

图10以透视和局部截面图示出了示例性热交换器。

所有附图都是高度示意性的且不一定按比例绘制，并且它们仅示出了为了阐明本发明所必需的那些部件，其它部件被省略或仅进行暗示。

具体实施方式

图1以透视图示出了双介质安全热交换器1。双介质安全热交换器1构造成允许第一介质和第二介质流过热交换器1。

双介质安全热交换器1包括第一入口2和第一出口3。第一入口2和第一出口3与第一介质室(未示出)或多个第一介质室流体连通以允许第一介质流过热交换器1。双介质安全热交换器1还包括第二入口4和第二出口5。第二入口4和第二出口5与第二介质室(未示出)或多个第二介质室流体连通以允许第二介质流过热交换器1。

根据本发明的双介质安全热交换器1包括多个第一介质室、多个第二介质室和布置在相邻的第一介质室和第二介质室之间的多个中间室，中间室构造成将第一介质室与第二介质室分开，使得在安全热交换器1内发生泄漏的情况下防止第一介质与第二介质混合或防止第二介质与第一介质混合。多个第一介质室、多个第二介质室和多个中间室有利地彼此上下堆叠。下面将进一步描述双介质安全热交换器1的构造。

在图2中，以局部分解图示出了双介质安全热交换器1，双介质安全热交换器1包括：第一介质室6，该第一介质室6构造成允许第一介质流过第一介质室6；第二介质室7，该第二介质室7构造成允许第二介质流过第二介质室7；和布置在第一介质室6与第二介质室7之间的中间室8。如上所述，中间室8构造成将第一介质室6与第二介质室7分开，使得在安全热交换器1内发生泄漏的情况下防止第一介质与第二介质混合或防止第二介质与第一介质混合。

如图2所示，第一介质室6、第二介质室7和中间室8以堆叠方式布置。热交换器1可以包括多个第一介质室6、多个第二介质室7和多个中间室8，从而构造成用于特定的热传递需求和应用。

第一介质室6、第二介质室7和中间室8由具有构型的多个室板9限定。每个室板9的构型基本上相同，而不论它是哪个室6、7、8的一部分，即每个室板与相邻的室板基本上相同。

术语“构型”是指室板的设计和布局。

第一介质室6和/或第二介质室7可以与第一入口、第二入口、第一出口和/或第二出口中的至少一者流体连通。中间室可以与室出口流体连通。中间室可以不与第一入口、第二入口、第一出口和/或第二出口流体连通，和/或在热交换器1的正常运行中可以不与第一室和/或第二室流体连通。

室板9可由毛坯材料制成。该材料是金属，优选铝或其任何合金。

在本实施例中，每个室板9大致呈方形或矩形形成，具有第一长边、第二长边、第一短边和第二短边，其中室板设置有四个孔洞，每个角一个。孔洞构造成分别限定第一入口通道、第一出口通道、第二入口通道和第二出口通道。

室板9具有中心(纵向)轴线A、竖直轴线B和横向轴线C，孔洞中的两个布置在中心轴线的第一侧10上，其它两个孔洞布置在中心轴线的第二侧11上，第二侧11是第一侧10相对于中心轴线A的相对侧。作为第一孔洞12的布置在第一侧10上的两个孔洞具有第一直径D1，作为第二孔洞13的布置在第二侧11上的两个孔洞具有第二直径D2，第一直径D1大于第二直径D2。

此外，室板9具有第一面14和第二面15，第一边沿区段16设置在第一孔洞12周围，第一边沿区段16从第一面14突出第一高度h1。第二边沿区段17设置在第二孔洞13周围，第二边沿区段17从第二面15突出第二高度h2。第二距离大于第一距离，优选地，第二距离是第一距离的距离的至少两倍。由此实现，当室板9以正确的方式堆叠时，第二边沿区段17可以突出到(进入)第一孔洞12中。

根据本公开，高度h1和/或h2可以定义为在竖直方向上从近侧面到突起的终端的距离。或者，高度h1和/或h2可以定义为在竖直方向上从远侧面到突起的终端的距离。近侧面可以被看作是最靠近突起的面，而远侧面可以被看作是离突起最远的面。

第一边沿区段16可以具有第一上边界101，并且第二边沿区段17可具有第一下边界102，其中当室板以第二边沿区段延伸到第一孔洞12中的这样的方式堆叠时，第一上边界可以与第二上边界共面。此外，浮凸部区段23的高度可以基本上等于第一边沿区段的高度，使得当第二边沿区段延伸到第一孔洞12中时，浮凸部区段23的第三上边界103与第一边沿区段16的第一上边界101和/或第二边沿区段17的第一下边界102共面。

下面将进一步描述多个室板9如何堆叠以提供第一介质室、第二介质室和中间室。

热交换器1还包括布置在堆叠室板9的第一端20上的第一端板18和布置在堆叠室板9的第二端21上的第二端板19，由此第一端板18和第二端板19是堆叠板的限定热交换器1的部分。然而，在本实施例中，与室板9不同的第一端板18和第二端板19以与室板相同的尺寸制成。端板18、19也可以是限定第一介质室、第二介质室或中间室的部分。在本实施例中，第一端板18包括第一入口2、第一出口3、第二入口4和第二出口5。在本实施例中，第二端板19具有四个插塞部22，其构造成封闭第一入口通道、第一出口通道、第二入口通道和第二出口通道。

每个室板9还具有从第一面14突出并围绕室板9的外周附近延伸的浮凸部区段23。浮凸部区段23可以在竖直方向上终止于第二上边界103中。浮凸部区段23可以在平面中沿着室板的整个外围端部105延伸。

每个室板9还具有从第二面15突出并围绕室板9的外周延伸的边缘区段24。边缘区段24布置成比浮凸部区段23更靠近外周。边缘区段可以具有第二下边界104，其中下边界在沿着室板9的整个外围端部105的平面内延伸。第二边沿区段17的第一下边界102在竖直方向上比边缘区段24的第二下边界104更远离第二面15延伸。

浮凸部区段23和边缘区段24构造成当它们被堆叠时在相邻的室板9之间提供空间，由此在室板9之间形成各室。

在本实施例中，边缘区段24包括两个凹部25。当室板9被堆叠时，凹部25提供中间室8的两个室出口26。室出口26构造成从相邻的第一介质室和/或相邻的第二介质室排出最终泄漏到中间室中的第一介质或第二介质。

热交换器可以包括第一中间室和第二中间室，其中第一中间室8经由第一孔洞12与第二中间室8流体连通。当室板9被堆叠时，第一中间室与第二中间室之间的流体连通可经开口107(图8b的安全通路40)发生，该开口107被定义为当第二边沿区段17延伸到第一孔洞12中时在径向方向上第一边沿区段16的直径D1和第二边沿区段17的直径D2的尺寸差。因此，两个邻接的室板的相对的第一边沿区段16彼此连接以形成第一防漏密封，并且延伸穿过相对的第一孔洞12的相对的第二边沿区段17彼此连接以形成第二防漏密封，其中第一孔洞允许第一和第二中间区段之间的流体连通，并且第二防漏密封件允许两个第一介质室之间和/或两个第二介质室之间的流体连通。

每个室板9可以具有这样的构型，即第一面14包括第一孔洞12和第二孔洞12，其中孔洞具有围绕孔洞的开口以环形方式延伸的第一边沿区段16，其中第一边沿区段16从第一面14延伸并在竖直方向上远离第一面14延伸。第二面15可以包括第一孔洞13和第二孔洞13，其中孔洞具有从第二面在竖直方向上远离第二面15延伸的第二边沿区段17。因此，第一面14上的第一边沿区段16在与第二面15上的第二边沿区段17的方向相反的竖直方向上延伸。

第一面14上的第一边沿区段16和第二面15上的第二边沿区段17以这样的方式构成，即当第一室板9的第一面14布置成面向第二室板的第一面14时，终端部分(在竖直方向上)布置成在竖直方向上彼此邻接。类似地，第一室板9的第二面15上的第二边沿区段17布置成当第一室板9的第二侧15布置成彼此面对时在竖直方向上邻接第二室板的第二面15上的第二边沿区段17。因此，邻接的边沿16和17适于提供从一个第一室板9的一个面到第二室板9的相对面的流体连通。

由于第一边沿区段16的高度h2和第二边沿区段17的高度h1的差异并由于第二边沿区段17穿过孔洞12的事实，具有彼此面对的第二面15的第一和第二室板可以具有在竖直方向上定位在第一和第二室板9之间的第三和第四室板9，其中第三和第四室板9具有彼此面对的第二表面。此外，第三室板9的第一侧可以面向第一室板9的第一侧，并且第四室板9的第一侧可以面向第二室板9的第一侧。

这意味着，如果竖直轴线将在竖直方向上向下延伸穿过室板，则当在本例中四个室板在竖直方向上的顺序是第一、第三、第四、第二时，竖直轴线将与第一室板9的第一面14相交，随后与第三室板9的第二面15相交，然后与第四室板9的第一面14相交，随后与第三室板9的第二面15相交。

换言之，当多个室板彼此上下堆叠时，竖直轴线将在竖直方向上与室板的交替面相交。因此，来自顶部的竖直轴线将与第一室板9上的第一面14、后一室板9上的第二面和后一室板上的第一面等相交。

因此，相同的室板可以以预定方式堆叠，其中室板的取向允许匹配的孔洞和边沿彼此邻接。

室板9可以具有第一短端120和第二短端121，其中可以看出，室板9-1和9-2具有面向相同的纵向方向的第一短端121，而室板9-3和9-4具有面向相反的纵向方向的第一短端121。室板9-1和9-2的第一表面14彼此面对，而室板9-2和9-3的第二表面15彼此面对，并且室板9-3和9-4的第一表面彼此面对。因此，板相对于彼此的取向可限定特定的流体室和/或流体连通通道。

在此，可以看出板9-2和9-3分别具有面向相同的纵向方向的第一端120和第二端121，从而确保第一孔洞12的第一边沿区段16彼此邻接，而板9-1和9-4分别具有面向相同的纵向方向的第一端120和第二端121，从而确保第二孔洞13的第二边沿区段17彼此邻接，同时穿过板9-2和9-3的第一孔洞12。

图3和4在两个不同的截面图中示出了热交换器1。室板9被堆叠以提供第一介质室、第二介质室和中间室。

图3示出了沿着热交换器1的纵向延伸部截取的截面图。如上所述，第一介质室具有第一入口2和第一出口3。在本实施例中，第一入口2和第一出口3延伸穿过堆叠的室板9并提供与多个第一介质室流体连接的第一入口通道27和第一出口通道28。

以相同的方式，第二介质室具有第二入口和第二出口。在本实施例中，第二入口和第二出口延伸穿过堆叠的室板9并提供与多个第二介质室流体连接的第二入口通道(未示出)和第二出口通道。

在图4中，示出了另一截面图。示出了第一入口2和第一入口通道27以及第二出口5和第二出口通道29。

图4还示出了相同的室板9如何堆叠以提供热交换器1以及第一端板18和第二端板19。如所示的，两个相邻室板9的浮凸部区段23邻接，并且两个相邻室板9的边缘区段24也邻接以在它们之间提供室。

另外，第二边沿区段17构造成与室板9(该室板处于两个其它室板9布置在它们之间的位置)的另一个第二边沿区段邻接。因此，两个第二边沿区段的邻接提供了穿过室板9的通道。

优选地，所有室板9和端板18、19以密封(防漏)方式焊接在一起。在该截面图中，示出了突出的第一和第二边沿区段16、17的高度(还参见图2)。

图5示出了与图4相同的截面图，其中第一介质30和第二介质31在热交换器1中流动。第一入口通道27构造成将第一介质30分配给所有第一介质室6。以相同的方式，第二入口通道(未示出)构造成将第二介质分配到所有第二介质室。在图5中，示出了第二出口通道29和第二介质室7。在第一介质室6与第二介质室7之间，布置有中间室8，从而为热交换器1提供安全。中间室8可以被看作是位于第一介质室6与第二介质室之间，其中中间室8可经由图2所示的室出口26与热交换器的周围容积(例如空气)流体连通。

如图5所示，第一介质室6相对于第一入口通道27平行布置。以相同的方式，第二介质室(未示出)相对于第二入口通道平行布置。

图6以局部分解图示出第一介质30和第二介质31流过热交换器1。第一介质30经第一入口2进入并从第一入口2进入第一入口通道，然后进入第一介质室6，从此处从热交换器1经由第一出口通道被引出到第一出口3。以相同的方式，第二介质31经第二入口4进入并从此处进入第二入口通道，然后进入第二介质室7，从此处从热交换器1经由第二出口通道被引出到第二出口5。

为了提供第一介质与第二介质之间增强的热传递，两种介质以逆流方式流动通过热交换器1。

为了增强热传递，可以在第一介质室、第二介质室和/或中间室中布置一个或多个湍流器(未示出)。

中间室8内的流动可以例如由箭头110表示，其中中间室8内的流体可以经由室出口26流出中间室并进入周围环境，如箭头111所示。因此，如果流111是第一介质和/或第二介质，则可以识别热交换器内部的泄漏。然而，中间室内部的流110和从中间室流出的流111也可以是空气或任何其它围绕热交换器的气体，因为中间室的内部容积可以与热交换器的周围环境流体连通。

图7示出了热交换器1的另一实施例。热交换器1的构造与上述构造基本上相同。在本实施例中，室板9设置有多个浮凸部32。因此，当室板在预定过程中堆叠时，浮凸部32构造成在中间室8中邻接，由此增强通过中间室8的热传递。浮凸部32还为热交换器1提供结构。

在图8a中，以俯视图示出了室板9。多个浮凸部32设置在室板9中。同样，室板具有与上述相同的构型，因为它例如设置有第一入口2、第一出口3、第二入口4和第二出口5。在该视图中，可以看到第一边沿区段16围绕第二边沿区段17，第一和第二边沿区段由安全通路40分开。

在图8b中，示出了沿着图8a的线VIIIB截取的截面图。两个室板9以具有多个浮凸部32的预定方式堆叠。在放大图中，两个相邻室板9的浮凸部32邻接，使得中间室8设置有增强的传热和结构。此外，示出了室板9在第二入口4和第二出口5附近的细节的放大视图。示出了具有高度h2的第二边沿区段17突出到与具有较低高度h1的第一边沿区段16相同的高度。在第二边沿区段17周围，存在安全通路40。因此，当另一组室板9放置在第一组室板9的顶部上时，第一边沿区段16之间的连接和第二边沿区段17的连接通过安全通路40分开。因此，如果在任一连接处发生泄漏，则泄漏物将流入安全通路40中并从中流出。

浮凸部32在本实施例中示出为人字形。可以应用浮凸部的其它构型。

图9示出了用于热交换器的端板200，其中端板200可以构造成在竖直方向上定位在热交换器1的第一竖直端201和第二竖直端202上的最后一个室板9之外，如图10所示。端板200具有位于端板200的相对侧的第一面207和第二面208，以及第一短端209和第二短端210。端板200可以包括两个第一孔洞203和两个第二孔洞204，其中孔洞203、204在竖直方向上与室板的孔洞12、13对齐。第一孔洞203可被视为具有第一边沿表面205和第二边沿表面206，其中当端板200为堆叠的室板9提供端部时，第一边沿表面205适于邻接室板9的第一孔洞12的第一边沿区段16，而第二边沿表面206适于邻接室板9的第二孔洞13的第二边沿区段17。

当端板200布置在堆叠的室板9上时，端板200的第一面207面对室板9的第一面14，使得第一边沿表面205与邻接的室板的第一上边界101邻接，并且第二边沿表面206在竖直方向上远离端板200的第一面207邻接下一室板9的第一下边界101。此后，热交换器1的入口2、4和/或出口3、5可以从端板200的第二面的竖直方向被塞住或封闭，其中插塞部件211构造成封闭第一入口通道、第一出口通道、第二入口通道和/或第二出口通道。

类似地，端板200可以作为端板200’布置在热交换器1的相对竖直部分上，其中第二端板200’的第一面207与相对的端板200类似的方式面对邻接第二端板200’的端板9'的第一面14。

第一端板200和第二端板200’可以相同，然而，对于两个端板，如图10的实施例中所示，第一端板200的第一短端209与第二端板200’的第二短端210面对相同的竖直方向，其中第一端板200的第一面207面对第二端板200’的第一面207。

第二端板200'可设置有入口联接器212，其允许将热交换器1附接到管道或管线上，从而从热交换器提供和移除第一和/或第二介质流体。入口联接器类似于图1中所示的入口2、4和出口3、5。

第一介质可以是必须进行处理——例如冷却——的介质。于是第二介质可以是构造成冷却第一介质的传热介质。

在一个实施例中，双介质安全热交换器可如下制造：

-提供多个基本上相同的室板，

-提供第一室板，

-提供第二室板，

-通过将第一室板的第二面与第二室板的第二面相对布置，同时将第一室板的第一孔洞与第二室板的第二孔洞对齐，来将第二室板堆叠在第一室板的顶部上，

-提供第三室板，

-通过将第三室板的第一面与第二室板的第一面相对布置，同时将第二室板的第二孔洞与第三室板的第二孔洞对齐，来将第三室板堆叠在第二室板的顶部上，

-提供第四室板，

-通过将第三室板的第二面与第四室板的第二面相对布置，同时将第三室板的第一孔洞与第四室板的第二孔洞对齐，来将第四室板堆叠在第三室板的顶部上，

-以相同的方式继续堆叠室板，直到获得预定尺寸的热交换器，和

-以流体密封的方式连接室板，从而提供第一介质室、第二介质室和中间室。

有利地，室板的连接可以通过焊接进行。

尽管上面已经结合本发明的优选实施例描述了本发明，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离由以下权利要求限定的本发明的情况下可以想到多种改型。

Claims (15)

1.一种双介质安全热交换器，包括

-第一介质室，所述第一介质室构造成允许第一介质流过所述第一介质室，

-第二介质室，所述第二介质室构造成允许第二介质流过所述第二介质室，和

-中间室，所述中间室布置在所述第一介质室与所述第二介质室之间并且构造成将所述第一介质室与所述第二介质室分开，使得在所述安全热交换器内发生泄漏的情况下防止所述第一介质与所述第二介质混合或防止所述第二介质与所述第一介质混合，

-所述第一介质室、所述第二介质室和所述中间室以堆叠方式布置，

-所述第一介质室具有第一入口和第一出口，

-所述第二介质室具有第二入口和第二出口，

-所述第一介质室、所述第二介质室和所述中间室由具有构型的多个室板限定，

其中，每个室板的构型基本上相同，而不论它是哪个室的一部分。

2.根据权利要求1所述的双介质安全热交换器，其中，所述热交换器包括全部以堆叠方式布置的多个第一介质室、多个第二介质室和多个中间室。

3.根据权利要求1或2所述的双介质安全热交换器，其中，所述室板由毛坯材料制成。

4.根据权利要求3所述的双介质安全热交换器，其中，所述材料是金属，优选铝或其任何合金。

5.根据前述权利要求中任一项所述的双介质安全热交换器，其中，所述第一入口和所述第一出口延伸穿过堆叠的室板并提供与所述多个第一介质室流体连接的第一入口通道和第一出口通道，所述第二入口和第二出口延伸穿过堆叠的室板并提供与所述多个第二介质室流体连接的第二入口通道和第二出口通道。

6.根据权利要求5所述的双介质安全热交换器，其中，所述第一入口通道构造成将所述第一介质分配到所有所述第一介质室，并且所述第二入口通道构造成将所述第二介质分配到所有所述第二介质室。

7.根据权利要求5或6所述的双介质安全热交换器，其中，所述第一介质室相对于所述第一入口通道平行布置，并且所述第二介质室相对于所述第二入口通道平行布置。

8.根据前述权利要求中任一项所述的双介质安全热交换器，其中，在所述室板中设置有浮凸部，所述浮凸部为人字形。

9.根据权利要求5所述的双介质安全热交换器，其中，每个室板基本上呈方形，在每个角处设置有四个孔洞，所述孔洞构造成分别限定所述第一入口通道、所述第一出口通道、所述第二入口通道和所述第二出口通道。

10.根据权利要求9所述的双介质安全热交换器，其中，所述室板具有中心轴线，所述孔洞中的两个布置在所述中心轴线的第一侧，其它两个孔洞布置在所述中心轴线的第二侧，所述第二侧是所述第一侧相对于所述中心轴线的相对侧。

11.根据权利要求9和/或10所述的双介质安全热交换器，其中，作为第一孔洞的布置在所述第一侧上的两个孔洞具有第一直径，作为第二孔洞的布置在所述第二侧上的两个孔洞具有第二直径，所述第一直径大于所述第二直径。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的双介质安全热交换器，其中，所述室板具有第一面和第二面，第一边沿区段围绕所述第一孔洞设置，所述第一边沿区段从所述第一面突出第一距离，第二边沿区段围绕所述第二孔洞设置，所述第二边沿区段从所述第二面突出第二距离。

13.根据权利要求12所述的双介质安全热交换器，其中，所述第二距离大于所述第一距离，优选地，所述第二距离是所述第一距离的距离的至少两倍。

14.根据前述权利要求中任一项所述的双介质安全热交换器，其中，第一端板布置在堆叠的室板的第一端上，并且第二端板布置在堆叠的室板的第二端上。

15.一种用于制备根据前述权利要求中任一项所述的双介质安全热交换器的方法，包括

-提供多个基本上相同的室板，

-提供第一室板，

-提供第二室板，

-通过将所述第一室板的第二面与所述第二室板的第二面相对布置，同时将所述第一室板的第一孔洞与所述第二室板的第二孔洞对齐，来将所述第二室板堆叠在所述第一室板的顶部上，

-提供第三室板，

-通过将所述第三室板的第一面与所述第二室板的第一面相对布置，同时将所述第二室板的第二孔洞与所述第三室板的第二孔洞对齐，来将所述第三室板堆叠在所述第二室板的顶部上，

-提供第四室板，

-通过将所述第三室板的第二面与所述第四室板的第二面相对布置，同时将所述第三室板的第一孔洞与所述第四室板的第二孔洞对齐，来将所述第四室板堆叠在所述第三室板的顶部上，

-以相同的方式继续堆叠室板，直到获得预定尺寸的热交换器，和

-以流体密封的方式连接所述室板，从而提供所述第一介质室、所述第二介质室和所述中间室。

Images