CN1892163A

CN1892163A - 热交换单元

Info

Publication number: CN1892163A
Application number: CNA2006100942732A
Authority: CN
Inventors: 松崎豊明; 渡边太郎
Original assignee: Xenesys Inc
Current assignee: Xenesys Inc
Priority date: 2005-06-29
Filing date: 2006-06-28
Publication date: 2007-01-10
Also published as: KR20070001819A; JP2007010202A; US20070000654A1; EP1739379A2; TW200712419A

Abstract

一种热交换单元，包括第一和第二板，其在周围区域中构造彼此相同，但在中央不规则花纹区域中构造彼此不同。不规则花纹区域在其一个表面上具有突起－凹陷花纹，而在其另一个表面上具有相应的凹陷－突起花纹。这些花纹在构造上彼此不同。第一板的突起－凹陷花纹与第二板的突起－凹陷花纹在突起和凹陷上具有相反的关系，从而彼此对称。第一和第二板一块在另一块之上地交替布置，从而第一和第二板周围区域的表面朝向相同方向，且第一板不规则花纹区域的突起在其顶点与第二板不规则花纹区域的突起接触。

Description

热交换单元

技术领域

本发明涉及一种热交换单元，其包括多个热交换板，这些热交换板由金属薄板形成，且彼此平行并整体地组合，尤其涉及这样的热交换单元，在该热交换单元中，在板之间形成的具有不同构造的流道确保处于板的组合状态，且可以根据其特性的不同在热交换流体之间实现恰当的热交换，从而改善热交换的效果。

背景技术

如果要求增大传热系数以改善热交换效果，利用一个热交换器，通过该交换器在高温流体和低温流体之间产生热传递(即，热交换)，通常广泛采用板式热交换器。板式热交换器具有这样的结构，其中多个板形热传递板以规定间距彼此平行上下放置从而形成流道，这些流道靠各个热传递板分隔开。高温流体和低温流体在上述流道中交替流动，以通过各个热传递板进行热交换。日本专利临时公开H3-91695中作为现有技术论述了这种传统板式热交换器的一个例子，参考其图5和6。

在传统板式热交换器中，由弹性材料形成的衬垫部件置于相邻两板之间，以使它们之间的间隔一致并形成流体流道。

一种不规则人字形花纹常常广泛地应用到板式热交换器的热传递板上。但是，这种不规则花纹不能实现压力损失的平衡下降和可靠的耐压性能。因此，已经提出了多种不同的不规则花纹。日本专利临时公开2000-257488说明了这种不同的不规则花纹的一个例子。

上述传统热交换器的板具有这样的结构，其中该板包括一些热传递区域，各区域都有一个堆构造，在其顶部，在板的厚度方向(即，其横截面)具有一个平面部分，和在密封部件(即，衬垫部件)内侧，在板的平面图上为矩形。这些板彼此结合从而一块置于另一块上面，以形成一个单一的热交换器。

传统热交换器具有上述现有技术文献中说明的结构。根据日本专利临时公开2000-257488中说明的传统板，在制造热交换器时，板一块置于另一块上面，以形成热交换器，从而交替的板旋转颠倒且板热传递区域的上端部分(即，突出部分的顶端)对着相邻板的流道交叉(即，突出部分的底端)。板彼此结合从而热交换区域向相同方向突出，结果在相邻两板之间形成的流道具有相同形式。

通常在热交换器中采用的两种流体在化学成分上彼此不同，不但导致特性不同，而且导致在热交换过程中诸如压力和流速等使用条件完全不同。从而理论上最好考虑到根据各种流体的热传递，进行热交换。但是，在板相对面上形成的相同流道花纹使板产生大致相同的热传递条件。因此，对于两种流经流道的流体，没有选择，而只能在相同的热传递条件下进行热交换。从而难以根据两种热交换流体温度和特性的差别，应用优化的热传递条件，其中热交换通过板在这两种热交换流体之间进行，从而导致无法实现有效的热交换。

发明概述

本发明的一个目标是为了解决上述问题，因此提供一种热交换单元，其采用两种在热传递区域的构造上具有对称关系的板，以解决分别在板相对表面上流动的流体特性的差异问题，并确保足够的热传递性能，从而获得较高的热交换效率。

为了达到上述目标，一种根据本发明第一方面的热交换单元，包括多个具有预定不规则花纹的热交换板，其由金属薄板制成且彼此平行组合成一体，从而在各热交换板之间交替形成第一热交换流体流过的第一间隙和第二热交换流体流过的第二间隙，其中：热交换板包括第一和第二板，第一和第二板在其周围区域中构造彼此相同，但在中央不规则花纹区域中构造彼此不同；第一和第二板中每一个的不规则花纹区域在其一个表面上具有突起-凹陷花纹，而在其另一个表面上具有相应的凹陷-突起花纹，突出-凹陷花纹在构造上不同于凹陷-突起花纹，从而不对称，且第一板的突起-凹陷花纹与第二板的突起—凹陷花纹在突起和凹陷上具有相反的关系，从而彼此对称；且第一和第二板一块在另一块之上地交替布置，从而第一和第二板周围区域的表面朝向相同方向，并彼此保持预定距离，且第一板不规则花纹区域的突起在其顶点与第二板不规则花纹区域的突起接触。

根据本发明的第一方面，采用两种板用于热交换板，即，第一和第二板，两种板其周围区域中构造大致彼此相同，但具有彼此对称的相应中央不规则花纹区域，从而突起-凹陷花纹具有相反的关系。通过将这两种板一块在另一块之上地交替布置，组装这两种板，即第一和第二板，使得第一和第二板的周围区域朝向相同方向，及用布置在板周围区域之间的衬垫部件固定它们，或在其接触周围区域将它们铜焊在一起，提供两种在板之间形成的间隙，这些间隙根据两个具有中央不规则花纹区域的相邻组合板，在板的相对表面侧上在构造和尺寸上不同。两种相邻间隙提供具有彼此不同特性的流道，从而造成不同的热传递性能。根据热交换流体的特性形成流道，使得可以导致板和热交换流体之间的热传递有效地改进，从而在流体之间进行有效的热交换。在相邻板的突起彼此接触，而且，在凹陷背面形成的突起彼此接触的板结合状态中。板不仅可以在周围区域彼此接触，而且可以在板不规则花纹区域中在多个连接区域彼此接触。热交换板的不规则花纹区域可以由两个其它的相邻板固定，从而显著地提高该单元的强度，从而即使当流入板之间间隙的热交换流体具有较高压力时，也能维持间隙恰当的构造，以执行正确的热交换。

在本发明热交换单元的第二方面中，可以采用一种结构，其中第一和第二板中的每一个为矩形或方形；且至少第一和第二板中每一个的不规则花纹区域在该板的一对相对边或其另一对相对边之间，相对于中央区域具有对称的形状。

根据本发明的第二方面，第一和第二板中每一个的不规则花纹区域在该板的一对相对边或其另一对相对边之间，相对于中央区域具有对称的形状。将该板内侧向外旋转，相对于未旋转的板提供相反的突起—凹陷花纹关系，而突起和凹陷的位置不改变，从而允许提供与未旋转的另一块相同的不规则花纹区域构造。从而可以在压力成形方法中至少对不规则花纹区域使用相同的压力成形冲模，从而制造热交换板。结果，在两种不同板的制造中，相同的冲模可以应用于具有复杂构造的不规则花纹区域，从而降低成本并显著提高生产率。

在本发明热交换单元的第三方面中，可以采用一种结构，其中每一热交换板的不规则花纹区域具有从热交换板表面向外突出的截锥形或截棱锥形突起，及多个中间突出，每一中间突出均布置在两个距离最短的彼此相邻的突起之间，每一中间突出由一个或多个向两个突起的相对表面突出的平面或曲面部分形成，且每一中间突出具有一个或多个顶点部分，这些顶点部分布置在低于突起顶部的位置上；同时还布置有多个组合，这些组合由突起及与该突起相隔最短距离的另一个突起构成，中间突出布置在这两个突起之间；和多个非突出部分，每一非突出部分均位于相邻中间突出之间，每一非突出部分相对于突起的突起方向布置在最低的位置中，这些非突出部分具有由突起和中间突出围绕的所：述凹陷。

根据本发明的第三方面，每一热交换板的不规则花纹区域具有从热交换板一个表面向外突出的截锥形或截棱锥形突起，以及多个中间突出，每一中间突出均布置在两个距离最短的彼此相邻的突起之间。当热交换板彼此平行布置时，在两个相邻的板之间具有一个间隙，其中一组相似不规则花纹在突起的排列方向上重复，从而提供在上述方向上延伸的直线通道，从而彼此交叉。更具体地，每一直线通道以网状延伸，包括在相同方向交替布置的扩大区域和狭窄区域，另一方面，直线通道在垂直于上述方向的方向上延伸，包括在相同垂直区域上，以类似方式交替布置的扩大区域和狭窄区域。使用这样组装的板可以使热交换流体具有基本相同的状态，而与热交换流体的流动系统无关，即平行流动系统，逆向流动系统，和交叉流动系统中的任何一种。结果，即使当热交换流体在其流动方向上以任何方式结合时，也可以在较低的压力损失下进行平稳的热传递，以进行有效的热交换，从而在热交换器的设计上提供了较高的自由度，并在通用的用途中具有优秀的热交换性能。此外，热交换流体可以沿着板在上述两个方向中自由流动，可以获得恒定的热传递特性，而与热交换流体的流动方向无关。从而能够使热交换流体分布在板的整个区域，使得这样的整个区域能用作有效的热传递区域，且与锥体或棱锥体的简单结合相比，可以通过中间突出改变流动情况，从而提供改善的热传递，从而显著提高单位面积的热传递量并实现高性能。此外，与另一块板接触的板的突起为截锥体或截棱锥体形，从而分散施加在截锥体或截棱锥体表面方向的突起上的力。结果，与传统热交换板相比，可以显著提高组装板的强度，因此即使热交换流体之间具有较大压力差时，也能使相邻两板之间的距离恒定，从而提高耐压性能。

附图简述

图1是一个平面图，表示根据本发明一个实施例的热交换单元第一板的示意结构；

图2是一个平面图，表示根据本发明一个实施例的热交换单元第二板的示意结构；

图3是一个透视图，表示一种状态，在该状态中布置用于根据本发明该实施例的热交换单元的热交换板；

图4是一个侧视图，表示一种状态，在该状态中热交换板组装成根据本发明该实施例的热交换单元；

图5是一个部分放大视图，表示根据本发明该实施例的热交换单元的第一板；

图6是沿图5中直线VI-VI所作的截面图；

图7是沿图5中直线VII-VII所作的截面图；

图8是沿图5中直线VIII-VIII所作的截面图；

图9是一个部分放大视图，表示根据本发明该实施例的热交换单元的第二板；

图10是沿图9中直线X-X所作的截面图；

图11是沿图9中直线XI-XI所作的截面图；

图12是沿图9中直线XII-XII所作的截面图；

图13是一个部分放大截面图，表示用于根据本发明该实施例的热交换单元的热交换板的不规则花纹截面。

优选实施例详细说明

下面，将参考图1-13详细说明本发明的实施例。图1是一个平面图，表示根据本发明一个实施例的热交换单元第一板的示意结构；图2是一个平面图，表示根据本发明一个实施例的热交换单元第二板的示意结构；图3是一个透视图，表示一种状态，在该状态中布置用于根据本发明该实施例的热交换单元的热交换板；图4是一个侧视图，表示一种状态，在该状态中热交换板组装成根据本发明该实施例的热交换单元；图5是一个部分放大视图，表示根据本发明该实施例的热交换单元的第一板；图6是沿图5中直线VI-VI所作的截面图；图7是沿图5中直线VII-VII所作的截面图；图8是沿图5中直线VIII-VIII所作的截面图；图9是一个部分放大视图，表示根据本发明该实施例的热交换单元的第二板；图10是沿图9中直线X-X所作的截面图；图11是沿图9中直线XI-XI所作的截面图；图12是沿图9中直线XII-XII所作的截面图；而图13是一个部分放大截面图，表示用于根据本发明该实施例的热交换单元的热交换板的不规则花纹截面。

根据本发明该实施例的热交换单元1，由两种热交换板10，20组成，其分别用作第一和第二板，且通过衬垫部件60彼此平行布置并结合在一起。热交换板10，20具有不规则花纹区域30，40和分别包围不规则花纹区域30，40的周围区域50。各板10，20具有相对的表面，这些表面分别与热交换流体接触。

热交换板10，20，由矩形金属薄板形成，经过压力成形工艺，在其中央部分形成不规则花纹区域30，40，和分别围绕不规则花纹区域30，40的周围区域50。第一热交换板10的不规则花纹区域30具有与第二热交换板20的不规则花纹区域40相反的突起-凹陷关系，从而彼此对称。结果，热交换板10，20以两种不同的板提供，这两种板在周围区域50的构造中彼此一致，但在中央不规则花纹区域30，40的构造中彼此不同，其中彼此在突起和凹陷上具有相反的关系。

第一热交换板10具有在周围区域50内部在该板四个角上，分别以与传统板相同的方式形成的开口11，12，13，14，从而使热交换流体能穿过这些开口。第二交换板20也具有以相同形式形成的开口21，22，23，24。

上述不规则花纹区域30，40在突起—凹陷花纹上具有共同的基本构造。上述不规则花纹区域30包括多个突起31，多个中间突出33和多个凹陷34。突起31在矩阵排列的基础上形成，其中突起13从板表面上以截棱锥体的形式突出，使得突起的四个棱锥体表面对者相邻突起的各个周围棱锥体表面，并在与突起的四个棱锥体表面相应的四个方向上以规则间隔排列。每一中间突出33以隆起部分的形式布置在相邻两个突起31的相对棱锥体表面之间，使得中间突出的一对底部位于最低的位置，该位置与相对相交棱锥体表面的脊线相对应，而中间突出的顶点部分位于上述脊线的交点之间。中间突出33的顶点部分布置在低于突起31顶部32的位置上。每一凹陷34以非突出部分的形式位于彼此相邻布置，且中间没有布置中间突出33的突起之间的中央位置上。凹陷34被突起31的棱锥体表面和中间突出33的倾斜表面包围，从而在垂直与板平面的方向上布置在最低位置上。

不规则花纹区域40，其在热交换板10，20面对相同方向的假设下，与不规则花纹区域30对称，包括多个凹陷41，多个中间凹部42和多个突起43。凹陷41在矩阵排列的基础上形成，从而以截棱锥体的形式凹陷。每一中间凹部42以凹陷部分的形式布置在相邻两个凹陷41的相对棱锥体表面之间，使得中间凹部42的底部位于凹陷41底部上方的位置。每一突起43在垂直于板平面的方向上，在彼此相邻布置的凹陷41之间布置在最高的位置，而不使中间凹部42布置在凹陷之间。不规则花纹区域40的凹陷41在不规则花纹区域30的突起31的背部上与构造相匹配。中间凹部42在中间突出的背部与构造相匹配。突出43在凹陷34的背部与构造相匹配。

突起31和凹陷34布置成彼此偏离相邻两个突起之间在其排列方向上距离的一半。凹陷41和突起43也布置成彼此偏离相邻两个突起之间在其排列方向上距离的一半。突起31，42和凹陷34，41在矩阵排列的基础上以规则间隔形成。但是，在上述不规则花纹区域30，40中，突起31，43背部上形成的凹部在构造上与凹陷34，41不同，且在凹陷34，41背部上形成的突出部分在构造上与突起31，43不同。各板的相对表面具有彼此不对称的不规则花纹区域。

此外，不但不规则花纹区域30的两个相邻突起31所沿着排列的，从而将凹陷34布置在这两个突起之间的方向，而且不规则花纹区域40的两个相邻凹陷41所沿着排列的，从而将突起43布置在这两个凹陷之间的方向，均平行于或垂直于矩形板边。不规则花纹区域30，40可以具有一种结构，其中上述方向与板边倾斜45°角或期望的角度。

每一热交换板10，20的周围区域50沿着相应的侧边以扁平部分的形式提供。这些板一块在另一块之上地布置从而朝向相同方向，衬垫部件60布置在板周围区域50之间。突起31从其上突出的热交换板10表面作为前表面，而突起43从其上突出的热交换板20表面作为前表面。

热交换板10，20一块在另一块之上地布置，其前表面朝向相同方向并彼此组合成热交换单元1。在这种组装状态下，相邻两板10，20的周围区域50彼此接触，热交换板10不规则花纹区域30的突起31与在热交换板20不规则花纹区域40凹陷41背部上形成的突出部分接触，而热交换板10不规则花纹区域30凹陷34背部上形成的突出部分与另一热交换板20不规则花纹区域40的突起43接触。结果，在相邻两板10，20之间，除了其接触部分，形成热交换流体流动的间隙。

在不规则花纹区域30的突起31突出的第一间隙区域61中，中间突出33具有小于突起31朝向相应中间凹部42背部的高度，在其之间保持恒定间距，而凹陷34具有比中间凹部42朝向相应突起43背部进一步减小的高度，在其之间包括另一个恒定间距。在中间突出33前表面侧上形成的间隙区域与在凹陷34前表面侧上形成的间隙区域连通以形成直线通道。一方面，每一直线通道，其具有从中间突出33向凹陷34增大的通道开口，包括交替布置以直线延伸的扩大区域和狭窄区域，而在垂直于上述方向的方向上延伸的直线通道包括在相同垂直方向上以相似方式交替布置的扩大区域和狭窄区域。第一间隙区域61与另一个第一间隙区域61连通，且与外部在开口11，13，21，23处连通，这些开口位于热交换板10，20相同边上的两个角上。

在不规则花纹区域40的突起43突出的第二间隙区域62中，在中间凹部42和相应中间突出33之间形成的隧道形间隙区域使在凹陷41和相应突起31背部之间具有的间隔彼此相通，从而形成直线通道。一方面，每一直线通道，其具有从中间突出42向凹陷41增大的通道开口，包括交替布置以沿着凹陷41排列的方向直线延伸的扩大区域和狭窄区域，而在垂直于上述方向的方向上延伸的直线通道包括在相同垂直方向上以相似方式交替布置的扩大区域和狭窄区域。第二间隙区域62与另一个第二间隙区域62连通，且与外部在开口12，14，22，24处连通，这些开口位于具有上述开口11，13，21，23以外的角上。

每一第一和第二板的相对表面具有彼此不对称的突起-凹陷花纹，且第一和第二板一块在另一块之上地交替布置，使得这些板彼此对称的相应表面朝向彼此，并组合在一起形成一个单元。结果，第一间隙区域61和第二间隙区域62在构造和尺寸上彼此不同。第一间隙区域61和第二间隙区域62之间在构造和尺寸上的差异使这些区域具有不同的热传递性能。前述这些板上突起-凹陷花纹的形成以决定间隙区域的构造和尺寸考虑了两种流体的特性，热交换在这两种流体之间进行，使得能够为这些流体提供合适的流动条件和热传递特性。热交换器设计成使得热交换流体具有分别引入相应第一和第二间隙区域61，62的各自特性。

热交换板10，20还具有额外特性，即这些板中的每一个在开口区域和不规则花纹区域30，40中相对于板短边中心对称。从而，将第一热交换板10内侧向外旋转180°，使得板的长边改变它们的位置，提供一种状态，在该状态中只有突起和凹陷的关系与未旋转的板相反，而突起和凹陷的布置保持不变。这样旋转的板10和另一块未旋转的板20在周围区域50内部的区域上彼此一致。

从而做出这样的设计，使得当第一板内侧向外旋转时，可以在包含不规则花纹区域30，40的预定区域内得到与第二板相同的构造。从而可以以相同方式形成两种热交换板10，20的不规则花纹区域30，40。在这种情况下，可以通过利用压力成形设备形成这样的区域30，40，在该设备中与板周围区域50相对应的压力成形设备冲模部分的位置相对于其它部分可以调节，例如本发明的发明人用来制造本发明的压力成形设备，和在日本专利临时公开2003-275824中说明的压力成形设备。在使用这种设备时，用于形成周围区域50的辅助冲模部分相对于用于形成不规则花纹区域30，40的中央主冲模部分，在冲压方向的位置调节在压力成形装置中进行，然后进行压力成形过程。在这种情况下，可以用相同冲模制造两种不同的板，从而显著提高了制造效率。

下面将详细说明根据本发明的热交换单元的组装步骤。假设已经预先准备好了两种热交换板10，20，即多个板10和多个板20，这两种板在周围区域50具有相同的构造，但在其中央部分通过压力成形方法已经准备了对称的不规则花纹区域30，40。

预定数量的热交换板10，20一块在另一块之上地交替布置，衬垫部件60布置在板周围区域50和开口周围之间，然后从与板排列方向相反的方向固定，以准备热交换单元1，其中所有的板以与传统板式热交换器相同的方式水密地组合在一起，除了热交换板10，20一块在另一块之上地交替布置，使得板10相对于板20从内部向外旋转，且每一板10的长边改变其位置，结果用于形成不规则花纹区域30，40的表面分别朝向彼此。

在这样获得的热交换单元1中，第一间隙区域61在每一热交换板10的突起31侧上形成，且开口11，13，21，23与该第一间隙区域61相通。第二间隙区域62在位于第一间隙区域61附近的各边上形成，第一间隙区域61通过热交换板10，20和开口12，14，22，24与该第二间隙区域62连通。当由这些板以上面所述的方式组合而成的热交换单元1在使用中布置成，使得每块板各边之一水平或垂直布置时，位于板之间间隙区域61，62中的主通道，即沿着热交换板10的凹陷34和中间突出33连续延伸的间隙，及沿着热交换板20的凹陷41和中间凹部42连续延伸的间隙保持在倾斜状态。

下面将详细说明根据本发明该实施例的热交换单元用作热交换器的操作。一方面，热交换流体通过用于形成热交换单元1的各热交换板10，20的两个开口11，13，21，23进入第一间隙区域61，并通过这些开口排出第一间隙区域61，另一方面，另一种热交换流体通过各热交换板10，20的剩余两个开口12，14，22，24进入第二间隙区域62，并通过这些开口排出第二间隙区域62。

在热交换流体流动的间隙区域61，62中，流道沿着突起31，42和凹陷34，41排列的倾斜方向直线延伸，主要围绕凹陷和中间突出33或中间凹部42。热交换流体在上述通道中流动。结果，热交换流体在通道中在倾斜方向上流动，这些通道具有特殊的构造，在间隙区域61，62中具有重复的扩大区域和狭窄区域，这种构造在板的上表面和下表面上彼此大致相同，并自然地重复扩张和汇合，以在热交换板10，20不规则花纹区域30，40的板上表面和板下表面上各个区域上平滑地分布。即使当两种热交换流体的流动关系基于平行流动系统，逆向流动系统，和交叉流动系统中的任何一种时，也可以向热交换流体提供大致相同的情况，并降低压力损失，实现热交换流体平滑的流动。

热交换流体在板之间形成的间隙区域61，62中分布在各个区域上，以改善板和热交换流体之间的热交换。此外，热交换流体在间隙区域61，62中在各个区域分布，间隙区域61，62在板之间形成，并具有特殊形状，其中扩大区域和狭窄区域交替布置，从而使各板相对表面具有彼此构造不同的通道，用于充分考虑热传递流体特性的热传递特性。从而可以在流过间隙区域的各热交换流体和各热交换板10，20之间进行有效的热传递，使得热交换可以通过热交换板10，20在热交换流体之间平滑地进行。

根据本发明该实施例的热交换单元，采用两种热交换板10，20，即第一和第二板，其在周围区域中构造中大体上彼此相同，而中央不规则花纹区域30，40彼此对称，从而在突起-凹陷花纹上具有相反的关系。通过将其一块位于另一块之上地交替布置，组装这两种板，即第一和第二板，使得第一和第二板的周围区域50朝向相同方向，然后固定这些板，将衬垫部件60布置在板10，20的周围区域50之间，在板之间形成两种间隙61，62，根据两个相邻组合板具有中央不规则花纹区域，这些间隙在板的相对表面侧上在构造和尺寸上不同。两个相邻间隙提供具有彼此不同特性的流道，从而导致不同的热传递性能。根据热交换流体的特性形成流道使得板和热交换流体之间的热传递有效地进行，从而在流体之间进行有效的热交换。

在根据本发明该实施例的热交换单元中，不规则花纹区域30具有一种基本结构，其中通过将中间突出33和凹陷34布置成偏离突起两个相邻突起之间距离的一半，突起31被四个相邻突起31包围，且不规则花纹区域40也具有类似布置。但是，本发明不仅仅限于这样的实施例。除了热交换板10，20中间不规则花纹区域30，40具有彼此对称构造的特殊设计以外，可以采用任何期望的结构，例如，可以调节不规则花纹区域突起的形状，突起之间有或者没有中间突出，围绕突起的其它突起数目。这样的修改结构可以使调节与流入板间间隙的热交换流体特性正确配合。

在根据本发明该实施例的热交换单元中，不规则花纹区域30的每个突起31都是截棱锥形。但是，突起可以是平截头棱椎体形，例如五边棱锥或六边棱锥，或截锥形，从而适合热交换器期望的性能。

在根据本发明该实施例的热交换单元中，两种具有在构造上彼此对称的不规则花纹区域30，40的板用在这种类型的热交换单元中，在该热交换单元中热交换板10，20一块在另一块之上地交替布置，衬垫部件60布置在板之间。但是，本发明不仅仅限于这样的实施例。在板彼此平行布置并以水密方式铜焊的情况下，也可以采用两种板，其在周围区域中构造彼此相同，但在其不规则花纹区域中彼此对称，从而提供与上面所述热交换单元具有相同热交换性能的热交换单元，和较高的耐压性能。

Claims

1、一种热交换单元，包括多个具有预定不规则花纹的热交换板，其由金属薄板制成且彼此平行组合成一体，从而在各热交换板之间交替形成第一热交换流体流过的第一间隙和第二热交换流体流过的第二间隙，

其中：

所述热交换板包括第一和第二板，所述第一和第二板在其周围区域中构造彼此相同，但在中央不规则花纹区域中构造彼此不同；

所述第一和第二板中每一个的所述不规则花纹区域在其一个表面上具有突起-凹陷花纹，而在其另一个表面上具有相应的凹陷-突起花纹，所述突出-凹陷花纹在构造上不同于所述凹陷-突起花纹，从而不对称，且第一板的突起-凹陷花纹与第二板的突起-凹陷花纹在突起和凹陷上具有相反的关系，从而彼此对称；且

所述第一和第二板一块在另一块之上地交替布置，从而第一和第二板周围区域的表面朝向相同方向，并彼此保持预定距离，且第一板不规则花纹区域的突起在其顶点与第二板不规则花纹区域的突起接触。

2、根据权利要求1所述的热交换单元，其中：

所述第一和第二板中的每一个为矩形或方形；且

至少第一和第二板中每一个的不规则花纹区域在该板的一对相对边或其另一对相对边之间，相对于中央区域具有对称的形状。

3、根据权利要求1或2所述的热交换单元，其中：

每一热交换板的不规则花纹区域具有从热交换板表面向外突出的截锥形或截棱锥形所述突起，及多个中间突出，每一中间突出均布置在两个距离最短的彼此相邻的突起之间，每一中间突出由一个或多个向两个突起的相对表面突出的平面或曲面部分形成，且每一中间突出具有一个或多个顶点部分，这些顶点部分布置在低于突起顶部的位置上；

同时还布置有多个组合，这些组合由突起及与该突起相隔最短距离的另一个突起构成，中间突出布置在这两个突起之间；和

多个非突出部分，每一非突出部分均位于相邻中间突出之间，每一非突出部分相对于突起的突起方向布置在最低的位置中，这些非突出部分具有由突起和中间突出围绕的所述凹陷。