CN1745288A - 具有分水路的空气/水热交换器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在气态与液态的介质之间进行热交换的逆流层热交换器，它以积木式构造或模块式构造制成，其中，一个在两个空气流动区域(2)之间的模块区域具有一个包括一些水流动通道(5)的水流动区域(3)，各水流动通道从空气进口至空气出口设置在一个平面内。其中特别是通过热交换器的水路在至少一个部分/区域(A1、A2)内通过连接若干平行的水流动通道(5)可分成/分成若干平行的分水路，特别用于调准一个期望的或需要的水当量数比值，本发明还涉及一种用以操作热交换器的方法。

Description

具有分水路的空气/水热交换器

技术领域

本发明涉及一种热交换器特别是一种逆流层热交换器，用于在气态与液态的介质之间进行热交换，其优选以积木式构造或模块式构造制成，并且还涉及一种用以操作热交换器的方法。

背景技术

为了将热量及其温度位能从一载热介质向另一载热介质转移，采用这样的热交换器。在这方面在一种介质中优选涉及气体、特别是空气而在另一介质中涉及液态的流体、优选水或水防冻剂混合物或其他适当的液态的流体。常常采用一种典型的空气/水-乙二醇热交换器。

用于气态与液态的介质之间的热交换的这样的热交换器的设计由于在气体方面和液体方面的很大的容积流量差受到结构上的限制，其产生于各种介质的很不同的热容量和这样的事实，即为了有效的热交换、特别是对于回收技术来说，两种应用的介质的热容量流量应该是相等的。

热容量流量的比例例如在一个空气/水热交换器中通过所谓水当量数比值体现。该水当量数比值(无凝液沉淀)w＝m_空气×c_空气/m_水×c_水理想地应该w＝1，以便可以实现尽可能有效的热交换或温度位能交换。其中m表示相应的介质的质量而c表示其比热容量。在凝液沉淀的情况下代替c_空气热含量差是决定性的。

由于在相关的热容量中的很大的差别，例如对于一个空气/水热交换器的特殊应用情况产生以单位时间的约一水容积分量与单位时间的约3400空气容积分量之比的容积流量差。

常常在用户特定的热交换器结构中由用户方面预定空气容积流量和一个热交换器模块的外部尺寸，从而对比确定相应的水容积流量并且必须在结构上实现之。其中特别在小的空气容积流量和在具有通常的例如8-15mm内径的水管横截面的热交换器结构的情况下对于必需的水容积流量可能导致流速过小，从而提高管内面上的导热阻力并从而大大减少热交换。

由于在小的流速时在水管内出现具有大致抛物线的流速外形的层流引起在小的流速时的热交换的减少，其中水的流速在管内面上是最小的并相应地形成一个绝热垫，其阻止继续有效的热交换。

由于这种原因，在一个用户专门订购的热交换器装置中，热交换器在结构上必须分别适合于用户预定，以便将水当量数比值调准到最佳值并且实现足够高的水流速。

在现有技术中例如由DE 3325230已知在液体导管内设置插入的填料，以便人工地缩小有效的管横截面并因此在保持恒定的容积流量的情况下提高流动的介质的流速。但将这样的填料装入到一个热交换器的各管内在结构上耗费是很大的并且还带来危险，即在这些填料上沉积污染物，其导致阻塞并最终导致热交换器的失效。

此外，例如由上述文件已知，通过一种在高度上的跳跃错接实现最佳的水当量数比值。但因此沿空气流动方向由于对其横向延伸的管路产生一种较高的空气流动阻力。

发明内容

本发明的目的是，特别是以模块式构造提供一种通用的热交换器，其中按结构上简单的方式确保热容量流量的必需的比例、液态介质在介质导管内的足够的流速以及高的效率和净化方便性。

按照本发明该目的这样来达到，即一个热交换器或在模块式构造中一个热交换器的一个模块区域在两个空气流动区域之间具有一个包括一些水流动通道的水流动区域，各水流动通道优选从空气进口至空气出口设置在一个平面内。

只要分成空气流动区域和水流动区域，就不必在空气流动区域内设置管路，从而空气在该区域内可以无障碍地流过热交换器。通过在包括位于一个平面内的各水流动通道的水流动区域内优选的设置，各水流动通道特别在空气流动方向全部平行连续地、优选技术上尽可能紧密地设置，空气流动阻力减少，因为基本上只在空气流动方向的第一水流动通道由空气流入。其中两个邻接的流动通道之间的间隙优选小于一条流动通道的一半宽度或一半直径。

在这样的结构中还优选通过热交换器的水路至少在一个部分/区域内通过连接若干(至少两个)平行的水流动通道可分成或分成若干平行的分水路。

利用这样的通过简单的方式构造的热交换器特别在达到水流动通道内的足够的流速的情况下能够调准期望的或需要的水当量数比值或一般来说热容量流量比。通过各水流动通道在一个平面上的设置还产生有利的效果，即不要其他的装置就可很简单地使热交换器排气和排空。

通过这样的热交换器结构可以提供标准热交换器模块，使其分别按照需要的空气流入面积或由此产生的空气容积流量匹配于需要的具有足够的和满意的高流速的水容积流量，而不必耗费很大地重新设计或新构造一个这样的热交换器模块。

按照本发明和在该结构中的基本构想产生于一本发明的热交换器具有若干并列设置的特别是平行的水流动通道，其以十字逆流原理将水特别在一个平面上导过热交换器。通过热交换器的水路按照逆流原理从热交换器的空气出口一直通向空气进口，其中，各水流动通道在这里横向于空气方向设置并因此水路或反向于空气流动的水同时多次与空气流动相交，因此出现上述的十字逆流原理。

如果现在将若干个与空气流动相交的水流动通道至少在热交换器的一部分/区域内平行合并，则通过这样的合并可将水路分成若干平行的分水路，其中每一分水路导过一条水流动通道。借此可以有效地加大热交换器内水路的有效的横截面，因为由各个分水路或水流动通道的横截面的总和得出水路的有效的横截面。

如果因此每一水流动通道设有同一的横截面(对圆管具有同一直径)，则例如在平行合并两个水流动通道并从而水路分成两个分水路时，它们与空气流动相交，水路的有效的横截面相对于一条唯一的水流动通道被加倍。在合并更多水流动通道的情况下同样如此。

水流动通道的合并这样实现，即在至少两个合并的平行并列设置的水流动通道中水沿同一方向流动并与空气流动相交。

通过这样的结构得到可通用的热交换器，因为例如在小的具有小的空气容积流量并由此引起的小的水容积流量的热交换器模块的情况下可以省去水流动通道的合并或省去水路向若干个分水路的分隔开或只合并不多的流动通道，以便确保通过每一水流动通道的足够高的流速。

反之，如果例如显著加大空气横截面，其也导致水容积流量的改变，以便保持水当量数比值，则可以在线路技术上平行于一条水路合并若干水流动通道或将通过热交换器的水路至少在一个部分内分成若干分水路，以便可以利用单位时间的较大的水容积，而不因此加大水在合并的分水路内的流速。

利用本发明的这样的构成，因此对于一个热交换器的一个预定的空气流入面积或在恒定的热交换器高度时对于一个热交换器的一个预定的宽度通过水路分成若干平行的特别连续位于一个平面内的分水路或流动通道可以调准一个需要的单位时间流过热交换器的水量。相反，通过在一条流动通道中的尽可能小的分水量的选择和各流动通道的一个可能的合并可以达到任何的空气量/模块或模块宽度或模块面积。

由于在水路分成若干平行的流动通道的情况下可以减小每一水流动通道的横截面面积，还在空气流动方向得到横向于空气流动方向设置的各水流动通道的较小的流入面积，从而通过这样的尽可能多的连续的水流动通道的设置在操作中达到较小的热交换器的空气流动阻力。因此利用这样的结构可以制造很有效的热交换器。

在第一实施形式中，一个热交换器模块可以这样构成，即空气流动区域和水流动区域分别由分隔开的空气流动单元和水流动单元构成为单独的成品单元。按这种方式通过两个空气流动单元与其间设置的水流动单元相结合可以构成一本发明的热交换器，其中保证充分的热交换。其中需要的热交换可以通过极不同的热工技术上适当的连接措施来实现，例如通过各个成品单元彼此间的熔焊、钎焊、粘合、挤压和并入等实现之。

特别优选的是，将水流动区域构成为一包括其中设置的各水流动通道的导热板的形式。水流动通道的横截面在该导热板中选择得越小，该导热板的厚度可以越小和该导热板沿空气流动方向的空气流动阻力越小。

在这种情况下，可以按各种方式实现该导热板的构成。例如在第一可供选择的方案中导热板由一整材构成，其具有若干并列平行设置的水流动通道，后者例如通过在整材的材料厚度内的孔或不同形式的通道来实现。

在另一第二可供选择的优选的实施形式中导热板可以例如由若干平行并列设置的矩形管构成，它们彼此间连接。在这种情况下可以优选在矩形管内构成若干平行的流动通道，其共同构成一条水路。这些矩形管可以例如通过粘合、熔焊、钎焊、榫槽/榫舌等相互连接并由此在一种并列设置中构成一个导热板，其具有一个相当于每一单个矩形管的高度之高度。

在这种情况下各个矩形管优选总是具有同一结构高度，以便在末端效应上构成一具有两个平面表面的导热板，在这些平面表面上可以分别设置空气流动单元。优选各矩形管在相同的结构高度时可以具有不同的宽度继而具有不同的横截面，其中各管还可以按照宽度具有不同数目的位于其中的流动通道。

在另一第三可供选择的实施形式中可以设定，导热板由两个可相互连接或连接的分板构成，它们通过其成型在组合时构成其间设置的各水流动通道。

这样，可以例如设定，各分板在各相互面对的内面上具有形成通道壁的接桥，从而在组合两分板时形成各水流动通道。同样各分板可以构成为薄钢板，并冲压成各个凹槽，其又在组合各个板时构成各个通道。在这里可设想任何不同的结构上的措施，以便从结构上构成导热板。

这里所述的发明并不限于上述的三种可供选择的和优选采用的结构可能性。按专家的意向构造一个适当的导热板，其具有若干平行并列设置的水流动通道，它们本身彼此间可合并或合并以便得到水路向若干分水路的期望的分隔开。

通过水流动区域以上述导板形式的构成，在组合空气流动单元和水流动单元时自动产生两空气流动单元之间的分隔开，从而流入一个空气流动单元的空气不可能向另一空气流动单元溢流。通过结构上本身封闭的导热板防止溢流，从而在各空气流动单元中有效地得到本身封闭的各空气流动通道，其中各空气流动单元可以例如由若干叠层构成。

相对于通常的结构，其中只彼此靠紧连接的热交换器叠层由横向于空气流动方向延伸的各管通过，在这里所建议的结构中产生明显较小的空气方面的压力损失，因为空气可以无障碍地流过构成的各空气流动通道，而不会碰到横向延伸的管。通过该较小的压力损失相对于传统的热交换器以十字逆流原理得到这样的热交换器的明显经济上节省能量的工作方式。

该结构的另一优点是，空气流动单元内可能的杂质沉淀可以按简单的方式从各个空气流动通道中排除，因为一个用于净化的空气流例如通过一个高压鼓风机或一个净化的蒸汽射流持续地引入空气流动通道内并且不可能向邻接的区域内偏移。因此在热交换器起端导入的空气流最后在对应的热交换器后端流出，而不可能改变其流动方向。

因此通过所述的结构相对于现有技术得到一种特别的净化可能性和突出的能量效率。

相对于上述的具有用于空气流动区域和水流动区域的单独的成品单元的第一可供选择的实施形式，在第二可供选择的实施形式中可以设定，空气流动区域和水流动区域由各个特别是专门成型的导热叠层的组合构成。一个这样的导热叠层按此具有不同的部分，其中优选至少两部分构成一个空气流动区域的分区域而至少一个部分构成一个水流动区域的一个分区域。因此通过若干特别是完全相同的导热叠层的组合得到本发明的具有完整构成的空气流动区域和水流动区域的热交换器。

对此可以垂直于一个叠层表面在一个叠层内设置若干孔，其在组合若干叠层时相互分别对准并因此构成各水流动通道或形成孔隙，在其中可插入一个单独的管路。这些管例如通过挤压或其他适当的措施导热地连接于各叠层。

这样，一个单独的叠层可以例如具有一个包括各并列设置的孔的材料加厚，其中若干叠层的这些材料加厚在组合以后构成水流动区域并且特别是每一材料加厚具有相当于期望的叠层间距的厚度。一个这样的叠层可以例如通过一个扁平型材向各末端那边的滚压制造，其中在该扁平型材的中心区域保留期望的材料厚度，在其中设置各个孔。在这种情况下可以设定，各材料加厚在组合各个导热叠层时彼此紧密靠紧并由此特别通过各个孔构成水流动区域。

在另一实施形式中，一叠层可以例如具有一个压槽形的突出部，其沿一叠层全长延伸并且具有各个孔隙或孔用以容纳垂直于叠层延伸的各管。在这种情况下可以优选设定，一种导热材料可插入或插入到一个这样的压槽形的突出部中，以便确保待插入其中的管与叠层之间的较好的热接触。例如该导热材料可以构成为导热带，其可压入或压入突出部中。

如同在上述的具有若干单独的成品单元的第一可供选择的方案中，在热交换器通过若干个特别包括一个例如压槽形的突出部或在每一叠层内至少一个材料加厚的叠层的组合构成的结构中同样产生至少一个分隔面，其将邻接的各空气流动区域彼此分隔开。

因此在这里同样可使在一条构成的空气流动通道中流动的空气从热交换器的起端持续地一直引向其末端并且不可能向其他的方向偏移。借此得到一无障碍的流动过程，其具有减小的流动阻力和上述的特别的净化自动性。

利用上述的两可供选择的方案，其并不限制本发明，可以平行合并在一个平面的并列设置的各水流动通道或在一这样的合并以后又再次分隔开。

由此产生这样的可能性，即热交换器具有多个部分/区域，在其中水路通过不同数目的平行的水流动通道的合并可分成或分成不同数目的分水路。由此可以例如在热交换器的一个第一区域内水路通过合并三个水流动通道分成三个分水路而在另一例如在旁边的区域内分成四个分水路。这根据各水流动通道的合并的不同的组合可能性或分成分水路的要求得出。

借此可以达到，在一个这样的热交换器的不同的区域内在保持恒定的容积流量时可实现不同的流速，因为通过具有不同数目的水流动通道的水路的分隔开或再合并也得到不同的有效的内横截面，借其影响在热交换器的相关区域内的流速。

水路通过若干水流动通道的合并向若干分水路的分隔开并不限于确定的热交换器区域。可以设定，水路在一个热交换器的起端分成一个确定数目的分水路或水流动通道并且该分隔开沿整个的热交换器保持不变，直到各分水路在热交换器的末端再次合并成一个水路。与此相应地穿过若干平行的分水路，例如从起端到末端成曲折形穿过热交换器，其中由各平行连接的水流动通道实现各平行的分水路。

在这里按照本发明可以通过不同的结构上的措施达到若干水流动通道的合并。例如可以设定，通过在外面在热交换器上设置的各分配管实现各个水流动通道。为此各水流动通道可以例如在热交换器的相关端面上凸出并通过弯管或横向设置的流动通道与连接管相连接。

同样在一种可供选择的实施形式中，有可能使各水流动通道具有内部的连通。例如当各水流动通道和特别是一个导热板通过并列设置的矩形管构成时，可以选择这样的连通方式。

一般在一个热交换器的端面的区域内可以设定，将一个分隔开两个并列的水流动通道的通道壁去掉，以便使流动的水能够从一连通点同时转移进两条或更多条水流动通道。在这种情况下，一个本发明的热交换器的各端面构成无干扰的管路。

在一优选的进一步构成中可以设定，水路掠过一条在热交换器内设置的水流动通道，例如以便在一条这样的不受约束的通道内插入一个测量装置，例如一个测温装置等。

附图说明

本发明的热交换器的各个实施例示于诸附图。其中：

图1和2：一个具有各个空气流动单元和一个在其间设置的水流动单元的热交换器，其中水流动单元为一具有横向于空气方向设置的形成通道的各个孔的导热板的形式；

图3：用于并列设置的各水流动通道的内部的错接和外面的错接的可能性；

图4-10：用于通过总是完全相同的专门成型的各导热叠层的组合构成一本发明的热交换器的若干可能性；

图11：一个在各空气流动单元之间的导热板通过若干并列设置的各矩形管的构成；

图12：一个导热板通过两个分板的结构，各分板具有在相互面对的内面上设置的各接桥，用以在组合各分板以后构成各水流动通道；

图13：一个由组合的各导热叠层构成的热交换器，各导热叠层具有分别冲压出的各个孔，用以容纳管；

图14：一个具有一条分成三条分水路的水路的热交换器。

具体实施方式

图1和2以多个不同的视图示出由相应的成品单元构成的本发明的热交换器1的结构，其中分别在两个空气流动区域2的构成中通过一个导热板3的形式的水流动区域3彼此分隔开。构成为成品单元2和3的空气流动区域和水流动区域在这里彼此间导热地连接，从而在空气与液态的介质之间的有效的热交换是可能的。专家可以为连接的方式设定一种适当的措施，例如并入、钎焊、粘合、熔焊、挤压、装入导热膏或其他适当的措施。

每一导热板3自身具有许多横向于空气方向L延伸的管5，它们完全穿过在图1和2中构成为整材的导热板3并从而分别构成一条水流动通道，以便通过若干水通道5的平行的连续设置以十字逆流原理(Kreuz-Gegenstromprinzip)构成一个热交换器。

对此参看图1a和图2a水例如横向和相反于空气方向L从水流动通道5a流过全部其他的水流动通道5直到最后的水流动通道5m。通过一种适当的错接在这里确保，流入例如在热交换器1的右边的水流动通道5a中的水可在未示出的背面向在前面设置的水流动通道5b溢流。因此该水可以曲折形地在热交换器中流动。

不仅通过空气流动单元的结构而且通过在两个空气流动单元2之间设置的导热板3产生各空气流在两空气流动区域2的完全分隔开并且也产生在空气流动通道2a、2b等内的各个分空气流的分隔开。借此得到一个这样的热交换器的上述的特别的净化可能性并且由于空气的无障碍的流动产生特别小的压力损失，其在能量上有利地显露出来。

相对于图1，图2中补充示出，若干个图1中所示的热交换器模块，其分别包括两个空气流动区域和其间设置的水流动区域，可以组装成一总热交换器。在这种情况下可以设定，为了保持水当量数比值，一在两水流动区域或导热板3之间设置的空气流动区域具有两倍的结构高度例如一个空气流动区域2，其只一边与一个水流动区域或一个导热板3相邻接。

图3示出合并在一个导热板3中构成的并列设置的各水流动通道的各种可能性，亦即将水路分成各分水路，以便达到水当量数比值或一种期望的流速的匹配。

这样，参照图3b分别三个水流动通道5a、5b和5c在线路技术上平行于一条水路相连接，为此该水路由分配管6在部分A1中分成水流动通道5a、5b和5c的三个分水路并且在横向通过热交换器以后又在对置的集流管6a中相连接，以便在部分A2重新分成三个在旁边设置的水流动通道。在水流动通道5a、5b和5c中按照合并水沿横向于空气流动方向的同一方向流动。

在这里通过一种在外面在热交换器上设置的横向分配管6/6a形式的错接实现水路的合并或分隔开，各分配管具有水在导热板3中的用于进口或出口的管接头。

通过这样的例如分别三个水流动通道5a、5b和5c的合并，在不变的容积流量时，可以将流速相对于一条单独的水流动通道降到三分之一。这样，在同样不变的水流速下可将空气量提高3倍。相应地任何其他的倍数是可能的。

作为其他的可供选择的方案，图3示出一种各个水流动通道的在内部的错接，其中只两个水流动通道5a和5b在线路技术上相互连接为一水路。连接在这里这样实现，即在热交换器的端面的区域内去掉两水流动通道5a与5b之间的材料7并且由一堵头8封闭产生于导热板3中的孔。借此确保流入的水同时分给两水流动通道5a和5b，从而该两水流动通道构成一通过热交换器的水路。

图4以多个不同的视图示出，本发明的热交换器的空气流动区域和水流动区域可以由各个特别是专门成型的导热叠层10的组合构成。在这种情况下，每一导热叠层10或至少一些叠层构成完全相同的并且在其叠层高度H之内具有一个材料加厚11，其沿整个的叠层10延伸。在当前的情况下，材料加厚11大致在中心构成于一叠层10中。垂直于一叠层10的表面构成若干并列设置的孔5，其在中心通过材料加厚11延伸并且在组合若干叠层10以后构成横向于热交换的空气方向的水路。

在该所示的结构中，一叠层10总是具有空气流动区域和水流动区域的各分部分，其在组合若干叠层以后产生。在这种情况下关于材料加厚11的区域构成以后的水流动区域3并且参照图4在所述区域的上方和下方分别构成一个空气流动区域2的一部分。

在组合各个叠层以后通过各个孔5的对准设置产生一水流动通道，在其中或再插入一根补充的管R或其由各材料加厚11的紧密的配合构成。

在该结构中同样明显的是，空气流动区域2由一水流动区域W完全分隔开，从而避免出自一个空气流动区域的空气向另一空气流动区域溢流。在一个空气流动区域2内特别通过材料加厚11和通过每一叠层的一个上面的弯边同样产生彼此分隔开的空气流动通道2a、2b等，从而达到上述的净化活性并使压力损失最小化。

相对于图4，图5示出一种基本上完全相同的实施形式，但其中一个单独的叠层具有一个显著较大的高度H并且在叠层高度之内设有若干材料加厚，以便除若干空气流动区域以外也构成若干水流动区域，其分别优选设置于平行的平面内。

在这种情况下，可以补充设定，在两个水流动区域3之间在一个空气流动区域2之内，每一叠层具有一个突出部、一个伸出部分、一个折边或其他的结构12，从而在组合若干叠层10时有效地通过这些分别彼此靠紧的结构12产生一分隔面T，其再次将一空气流动区域分成各个空气流动通道2a、2b等。

借此即使在空气流动区域的较大构成的结构高度的情况下也可以保持上述的热交换器的自动净化的构成。

图5还在每一叠层10的各外端上示出一个可选择的弯边13，从而通过一这样的弯边同样产生一向热交换器的外面封闭的空气流动通道2a、2b等。

在上述的实施例中在一个叠层10之内的一个材料加厚11的厚度选择成使通过各个叠层10的组合产生一个各叠层彼此间的间距，其相当于材料加厚11的厚度。

因此通过每一叠层的结构在组合以后得到本发明的热交换器的循环性的结构。

在图4和5中所示的、分别只在一个叠层的一侧上设置的材料加厚可以例如通过一个作为挤压型材或作为轧制的、设有一个突出部/弯边或一个伸出部分的扁平型材的叠层的构成进行制造。

图6示出一通过若干完全相同的叠层的组合制成的热交换器的另一实施形式，其中叠层10相对于图4具有一个材料加厚11，其在叠层10的表面的两侧延伸。如同在图4中，在一个叠层之内的并沿其长度延伸的每一材料加厚11都具有若干并列设置的孔，其在对准的结合和在必要时插入一根挤压于其中的管R以后构成总水路的一部分。

该图中示出，一个热交换器模块可以具有向外边封闭的各空气流动通道2，即在相关的叠层10上在上面构成为一弯边13，其以其相关的末端紧贴一个邻接的叠层10的表面。同样有可能将一个未弯边的叠层10在上面由一安装的分隔面板15封闭并由此构成不同的各个空气流动通道2。这样的分隔面板15也可以嵌入各个相互堆叠的热交换器模块中，如其在图6中所示，以便实现各空气流动通道2的分隔开。

相对于图4和5的具有一种在一侧设置的材料加厚的结构，相对叠层10在两侧构成的图6的材料加厚11的优点是，由于对称的导热路线改善通过叠层10在水流动通道5或插入其中的管R中的导热，从而认为按图6的实施形式比按图5的实施形式是优选的。

图7示出一个由若干完全相同的叠层组成的热交换器的另一可供选择的构成，其中一叠层10具有一例如压槽形的突出部16，其沿叠层的全长延伸并且构成以后的在组合后形成的水流动区域。在一个这样的突出部16中可插入一种导热材料例如一条导热带17，其通过粘合、挤压等措施与叠层10导热地相连接并且具有各个孔5，其构成以后的横向于叠层方向的水路。

相对于图7a，图7b示出各完全相同的叠层10的一种很简单的构成，其在其表面上构成完全平滑的并且只在上端和下端具有弯边用以封闭各个空气流动通道2。为了一个封闭的水流动区域的构成和为了各个叠层的间距，在各个叠层10之间安装一条扁平型材或导热带17，其再次具有许多并列设置的孔，它们与每一叠层10中对应的孔对准。在这里同样通过许多完全相同的导热叠层和导热带17的组合构成一个空气流动区域和水流动区域，如在图4b中所述。

图8a和8b以一较详细的图示出按图7a的一个单独的叠层10的详图，其中可看出插入压槽形突出部16中的导热带17，其具有许多并列设置的孔5。在各个孔5中，如左边图8a中所示，可插入另一管R并且与导热带17例如通过挤压导热地相连接。在所示的叠层10的上面和下面构成弯边13，其中一个弯边13的宽度相当于突出部16的深度，从而通过该尺寸给出各个叠层10彼此间的间距。

与图5相对应，图9示出一个较大结构高度的热交换器模块单元，其中装入按上述的图7和8的各个导热叠层。在图中还可看出，在一叠层内设有若干压槽形的突出部16，其中分别插入一条导热带17。在一个空气流动区域2内每一叠层10具有上述的结构12，以便在组合各个叠层10时构成在一个空气流动区域2内的另一分隔面T。

图10示出各个叠层10的一种特别的实施形式，其中沿叠层全长大致如以上在图7、8和9中所述设置一突出部16，在该突出部16内，冲压出圆形的反向成型部分17，其具有圆形的内横截面并且用于容纳一根管R。

通过反向成型部分17，在导水管R与叠层10的连接中得到一种弹簧弹性。如上所述，在一个叠层内的每一例如压槽形突出部16具有一个深度，其相当于各个叠层10彼此间的间距，对每一叠层的上面的和下面的弯边13也是如此情况。

通过沿叠层全长延伸的突出部16，在各个空气流动区域或各个空气流动通道之间再次产生一个有效作用的分隔面，从而排除空气从一个向另一个空气流动区域的溢流并从而达到上述的净化自动性和微小的空气阻力。

图10示出一种不同于图1和2的实施形式，其中各空气流动区域和水流动区域再次构成为单独的成品单元。在图11中导热板3由若干矩形管5的并列设置构成，各矩形管总是具有同一结构高度。

在这种情况下可以设定，将若干矩形管5合并成若干个例如三个或四个矩形管的单元或一根矩形管具有其他的用于再分的内部的通道壁。

各个矩形管或管单元彼此间例如通过焊接适当地连接，其中在当前情况下通过各个管的内部的连通形成若干矩形管5的合并。为此可以局部地在一个热交换器的端面的区域内去掉邻接的矩形管之间的分隔的通道壁，如在位置20示例性示出的，从而在这里水例如从一个由四个矩形管5合并的第一水路I立即向一个第二水路II溢流。

在这个和全部其他的结构中可以设定，合并的水流动通道5的数量在不同的热交换器区域内是不同的，如其例如在水路IV和V中所示的。水路IV由总共四个矩形管合并而成，相反水路V只由三个矩形管并成，从而在该两个热交换器区域内在同一容积流量下出现不同的流速。

因此有可能通过合并不同数量的水流动通道、在这里例如矩形管，使流速在一个热交换器内形成部分地可变的。

在全部的热交换器回路上的水连通在这里由一管接头21达到，其将长方形的矩形横截面转变成一个圆形横截面以便分配给通常的管。

图12示出另一构成，其中导热板3由一上分板3a和一下分板3b组成。在每一该两分板上在各相互面对的侧面上设置至少一个接桥22，其对置于在各另一分板上的一个相应对应的接桥，从而在组合上分板和下分板时在导热板3内产生流动通道。可以通过通用的措施如钎焊、熔焊、粘合、挤压等实现板的组合。

其他的结构基本上如在图11中所描述的。

图13示出热交换器的一种再次可供选择的方案，其由若干完全相同的导热叠层10组成。在这里所示的导热叠层10示出一种很简单的只具有圆形的成型部分23的结构，其例如可由冲压制造。该成型部分23构成一个远离叠层表面的管形部分，其中可导热地压入一根管R。因此在管R与叠层之间经由成型部分23产生很紧密的导热接触。

成型部分23产生于叠层10的平面中，从而在这里基本上有可能使在两根管R之间的空气从一个上面的空气流动通道2a可以转入一个下面的空气流动通道2a′中。虽然该实施形式构成一个在空气流动区域内具有较高的压力损失的结构，但在其符合于本发明的基本原理的很简单的实现中通过若干在一个平面上并列设置的管的合并可以改变水当量数比值和流速。

图14示出一种概略的配置，其中通过一个热交换器的水路在水进口WE处分成三个分水路，其通过水流动通道5a、5b和5c延伸。在保持这种分成三个水路的情况下水曲折形地通过整个的热交换器直到其在末端在水出口WA处又会聚成一条水路。因此在这里不仅在热交换器的一个区域/部分内而且通过整个的热交换器分成若干水路。

由于各流动通道5在热交换器内在一个平面上的并列设置有可能在保持一次选定的分隔开的情况下将水的恒定容积流量分给若干分水路。在这里同样可以按需要实现其他数目的分水路或部分地改变分隔开或合并。

按照全部的可供选择的方案，在所示的本发明的热交换器内改变流速和水当量数比值的可能性的本发明特别重要的原理在一种特别优选的实施形式中基于：相对于传统的热交换器采用具有明显缩小的流动横截面的水流动通道。这样，在现有技术中将通常的内径为8-15mm的管路用于水路。

在所述发明中，优选采用的流动通道的横截面为一条水路的连通横截面的10至50％，其中，特别是一条水流动通道的各通道内壁之间的间距选择成最近优选小于一根管的内径或一条通道的宽度。由此将一水路的连通横截面分成四个特别是具有尽可能较小的横截面的四个流动通道，此时特别是这些较小的横截面的总和大致相当于连通横截面。

在这种情况下其导致许多小的流动通道在一个平面上的很紧密的彼此靠紧的设置，从而利用一条具有这样缩小的流动横截面的单独的水流动通道在小的容积流量的同时可自动达到足够的流速。

通过若干这种并列设置的水流动通道的合并在提高总容积流量的同时例如在较大尺寸的整个热交换器装置中可以降低合并的各水路内的流速并由此通过连接的通道的或多或少的数目总是可调准到一个最佳值。

因此本发明的热交换器具有特别的优点，能够以标准化的模块单元的形式以适度库存提供使用，并且可以按简单的方式和方法只通过水路的或多或少的合并调准对给定的外部的条件如空气流、水流、结构尺寸的匹配、由此产生的水当量数比值和需要的流速。

因此本发明的热交换器是很经济的、便于维护的和由于在上述结构中基本无障碍的空气流路是节省能量的，各空气流路通过其彼此的分隔开达到所述的净化可能性。

Claims (13)

1.用于在气态与液态的介质之间进行热交换的逆流层热交换器，它以积木式构造或模块式构造制成，其特征在于，一个在两个空气流动区域(2)之间的模块区域具有一个包括一些水流动通道(5)的水流动区域(3)，各水流动通道从空气进口至空气出口设置在一个平面内。

2.按照权利要求1所述的热交换器，其特征在于，通过热交换器(1)的水路在至少一个部分/区域(A1、A2)内通过连接若干平行的水流动通道(5a、5b、5c)可分成/分成若干平行的分水路，特别用于调准一个期望的或需要的水当量数比值。

3.按照上述权利要求之一项所述的热交换器，其特征在于，在一个热交换器模块中，空气流动区域(2)和水流动区域(3)各由分隔开的空气流动单元和水流动单元作为成品单元构成。

4.按照上述权利要求之一项所述的热交换器，其特征在于，将水流动区域(3)构成为一个包括其中设置的各水流动通道(5)的导热板(3)的形式，该导热板特别将各空气流动区域彼此分隔开。

5.按照权利要求4所述的热交换器，其特征在于，一个导热板(3)

·由一块具有若干平行的、构成水流动通道(5)的各个孔/通道的整材构成，或

·由若干平行并列设置的矩形管构成，或

·由两个相互可连接/连接的分板(3a、3b)构成，它们通过其成型结构在组合时构成其间设置的各水流动通道。

6.按照上述权利要求之一项所述的热交换器，其特征在于，空气流动区域(2)和水流动区域(3)由各个特别是专门成型的导热叠层(10)的组合构成。

7.按照权利要求6所述的热交换器，其特征在于，一个叠层(10)具有一个包括各并列设置的孔的材料加厚(11)，其中，若干叠层(10)的各材料加厚(11)在组合以后构成水流动区域(3)并且特别是每一材料加厚具有相当于一个期望的叠层间距的厚度。

8.按照上述权利要求6或7之一项所述的热交换器，其特征在于，在组合的叠层(10)中垂直于叠层方向插入各个管(R)，它们与各叠层(10)导热地相连接特别是挤压连接。

9.按照权利要求8所述的热交换器，其特征在于，一个叠层(10)具有一个压槽形的突出部(16)，在其中设置管，特别是在其中可插入/插入一种导热材料(17)。

10.按照上述权利要求之一项所述的热交换器，其特征在于，在组合若干叠层(10)时，特别是通过压槽形的突出部(16)或材料加厚(11)形成至少一个分隔面，该分隔面将邻接的各空气流动区域(2)彼此分隔开。

11.按照上述权利要求之一项所述的热交换器，其特征在于，热交换器具有多个部分/区域(A1、A2)，在其中水路通过不同数目的平行的水流动通道(5)的合并可分成/分成不同数目的分水路。

12.按照上述权利要求之一项所述的热交换器，其特征在于，通过在外面在热交换器上设置的分配管(6、6a)或通过各水流动通道的内部的连通实现若干水流动通道(5)的合并。

13.用于操作特别是按照上述权利要求之一项所述的热交换器的方法，其特征在于，为了确定一个为操作必需的或期望的水容积流量，将通过热交换器的水路至少在热交换器的一个分区域内分成若干分水路、特别是分成若干在一个平面内沿空气流动方向平行连续设置的水流动通道。

Images