TWI725516B - 熱傳遞板及用於板式熱交換器之卡匣 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種熱傳遞板(8a、8b)及一種用於一板式熱交換器(2)之包含該等熱傳遞板(8a、8b)之卡匣(57)。該熱傳遞板(8a、8b)包含第一及第二相對側(22、24)、一第一桿嚙合部分(62)及一第二桿嚙合部分(64)。該第一桿嚙合部分(62)包含一第一凹部(66)及包圍該第一凹部(66)之一第一邊緣部分(68),且該第二桿嚙合部分(64)包含一第二凹部(72)及包圍該第二凹部(72)之一第二邊緣部分(74)。該第一邊緣部分(68)之至少一部分自一第一平面(54)延伸至平行於該第一平面(54)之一第三平面(78),且該第二邊緣部分(74)之至少一部分自一第一平面(54)延伸至一第四平面(80)。該熱傳遞板(8a、8b)之特徵在於該第二平面與該第三平面(56、80)配置於該第一平面(54)之同一側上,該第三平面(78)經配置以距該第一平面(54)一距離d1 > 0,使得該第一邊緣部分(68)之該至少一部分自該熱傳遞板(2)之一正面(30)突出,且該第四平面(80)經配置以距該第一平面(54)一距離d2 ≥ 0。該第一邊緣部分(68)之一邊緣(70)限定一第一區域(84)且該第二邊緣部分(74)之一邊緣(76)限定一第二區域(88),其中該第一區域(84)適配於該第二區域(88)內部。
Description
本發明係相對於一種用於板式熱交換器之熱傳遞板,該熱傳遞板包含配置以分別容納板式熱交換器之第一及第二桿的相對之第一及第二凹部。第一及第二凹部分別藉由第一及第二邊緣部分至少部分地包圍。本發明亦係相對於一種用於板式熱交換器之卡匣,該卡匣包含接合在一起之兩個該等熱傳遞板。
板式熱交換器(plate heat exchanger;PHE)通常包含兩個端板,在該等兩個端板之間數個熱傳遞板配置於堆疊或組件中。PHE之熱傳遞板可為相同或不同類型且其可以不同方式堆疊。在一些PHE中,熱傳遞板與一個熱傳遞板之正側及背側(其分別面對其他熱傳遞板之背側及正側)堆疊,且每隔一個熱傳遞板相對於熱傳遞板之其餘部分倒置。通常,此稱為熱傳遞板相對於彼此「旋轉」。在其他PHE中,熱傳遞板與一個熱傳遞板之正側及背側(其分別面對其他熱傳遞板之正側及背側)堆疊,且每隔一個熱傳遞板相對於熱傳遞板之其餘部分倒置。通常,此稱為熱傳遞板相對於彼此「翻轉」。
在一種類型之熟知PHE(所謂的半熔接PHE)中,熱傳遞板通常相對於彼此「翻轉」且成對熔接以形成緊密卡匣,且墊圈配置於卡匣之間。藉由幾種擰緊構件朝向彼此按壓端板及(因此)卡匣,墊圈藉以在卡匣之間密封。平行流動通道形成於熱傳遞板之間,每一對相鄰熱傳遞板之間有一個通道。經由入口/出口饋入至PHE/自PHE饋入之初始地具有不同溫度之兩種流體可交替地流過每隔一個通道以用於將熱自一種流體傳遞至另一種流體,該等流體經由熱傳遞板中之與PHE之入口/出口連通之入口/出口孔道進入/離開通道。
半熔接PHE之端板通常稱為框架板及壓力板。框架板通常固定至諸如地板之支撐表面,而壓力板可相對於框架板移動。通常,用於運載或支撐及對準熱傳遞板之上部桿(且壓力板亦有可能)緊固至框架板且自其上部部分延伸超出壓力板且延伸至支撐柱。類似地,用於導引或支撐及對準熱傳遞板之下部桿(且壓力板亦有可能)緊固至框架板且自其下部部分以距地面之一距離延伸超出壓力板且延伸至支撐柱。為此目的,熱傳遞板通常具有上部及下部桿嚙合部分,其包含用於分別容納上部及下部桿之上部及下部凹部。
用於半熔接PHE之熱傳遞板(在下文中亦僅稱為「板」)由不同厚度之金屬薄片製造,該等金屬薄片經切割以便為板提供上述入口/出口孔道及上部及下部凹部。此後,按壓該等板以便具有具體褶皺圖案及(有可能具有)包圍上部及下部凹部之套環。此等套環加固上部及下部凹部且使其對由與上部及下部桿之嚙合產生之變形更具有抗性。為確保在半熔接PHE中一個板之套環不干擾另一板之套環,套環不應延伸超出板之褶皺。因此,在具有相對較小按壓深度之板上,套環可相對較小或較淺,且因此較弱。此外,即使使用同一按壓工具來按壓兩個不同板,具有兩個不同厚度之該等兩個不同板之套環亦將為不同的。尤其,套環相對於板之各別中心延伸部平面之傾角可在板之間不同。對於較厚板,該板可相當急劇地彎曲以形成套環,而對於較薄板,該板可不太急劇地彎曲。因此,若將套環深度稱為套環相對於板之中心延伸部平面之垂直延伸部,則較厚板之套環深度將大於較薄板之套環深度。具有更小套環深度之套環大體上弱於具有更大套環深度之套環。因此,為了有可能針對不同厚度之板獲得足夠強之套環,可能有必要針對不同之板厚度使用不同切割工具,此可為繁瑣的且成本高。
本發明之一目標為提供至少部分地解決上述問題的一種熱傳遞板及一種卡匣。本發明之基本概念為給出對熱傳遞板之上部及下部桿嚙合部分之不同設計,以允許任何套環在當根據本發明之數個熱傳遞板之套環恰當地配置於板組件中時不存在該等套環之間的干擾風險之情況下延伸超出褶皺。藉此,由於套環可延伸超出板之褶皺,故板可經切割,使得在按壓之後達成足夠之套環深度而無論板之厚度為何。此可實現針對不同厚度之板之一個單個切割工具之使用。
根據本發明,一種用於板式熱交換器之熱傳遞板具有厚度t且包含:第一及第二相對側;沿著第一側之第一桿嚙合部分;沿著第二側之第二桿嚙合部分;及外邊緣部件,其包含在第一與第二平面之間延伸且延伸於該等第一及第二平面中之褶皺。第一與第二平面彼此平行且由一距離 = x分隔開。第一桿嚙合部分包含用於容納板式熱交換器之第一桿之第一凹部及包圍該第一凹部之第一邊緣部分。第二桿嚙合部分包含用於容納板式熱交換器之第二桿之第二凹部及包圍該第二凹部之第二邊緣部分。第一邊緣部分之至少一部分自第一平面延伸至平行於該第一平面之第三平面,且第二邊緣部分之至少一部分自第一平面延伸至平行於該第一平面之第四平面。熱傳遞板之特徵在於第二與第三平面配置於第一平面之同一側上,且第三平面經配置以距該第一平面一距離d1 > 0,使得第一邊緣部分之該至少一部分自熱傳遞板之正面突出。另外,第四平面經配置以距第一平面一距離d2 ≥ 0。此外,第一邊緣部分之邊緣限定第一區域且第二邊緣部分之邊緣限定第二區域,其中第一區域適配於第二區域內部。
如上文所述,板(或更特定而言,製造板之金屬薄片)具有厚度t。本文中,當提及具體平面時,此平面在t/2下延伸於金屬薄片之中心中。
舉例而言,根據本發明之熱傳遞板可為矩形或圓形。矩形或基本上矩形之熱傳遞板意謂具有兩個相對長側及兩個相對短側及裁減或非裁減轉角之熱傳遞板。在基本上矩形之熱傳遞板之狀況下,上文提及之第一及第二側可為兩個相對短側。
熱傳遞板之外邊緣部件之褶皺包含交替地配置之脊及谷,該等脊及谷配置以鄰接PHE中之相鄰熱傳遞板之脊及谷。熱傳遞板之外邊緣部件可包含沿著其整個延伸部或其延伸部之僅一或多個部分之褶皺。
第一及第二邊緣部分可完全包圍第一及第二凹部且因此為環形,或不完全地包圍且因此為半環形。本文中,「環形」並非必需意謂「圓形」,此係因為第一及第二凹部(且因此第一及第二邊緣部分)可具有諸多不同形狀,諸如卵形或多邊形或Y形。
由於第三平面與第一平面分隔開配置,且第一邊緣部分之至少一部分自第一平面延伸至第三平面,故第一邊緣部分形成對應於上述先前技術板之套環的第一套環。
對應地,若第四平面與第一平面分隔開配置,則由於第二邊緣部分自第一平面延伸至第四平面,故第二邊緣部分形成對應於上述先前技術板之套環的第二套環。然而,若第四平面與第一平面一致,亦即若d2 = 0,則第二邊緣部分將為平坦的且第二凹部將藉由配置於第一平面中且平行於該第一平面之平面板部分至少部分地包圍。
第三與第四平面可一致,從而第一及第二邊緣部分將形成相同套環深度之套環。
取決於板厚度及用於製造板的切割及按壓工具,第一及第二邊緣部分可以相對於第一平面之不同傾角自第一平面延伸。
應強調,第一平面限定「零位置」且經配置以距第一平面一「正」距離(亦即距離 > 0)之所有平面配置於第一平面之同一側上,而經配置以距第一平面一「負」距離(亦即距離 < 0)之所有平面(若存在)將配置於第一平面之相對側上。因此,若d2 ≠ 0,則第三與第四平面配置於第一平面之同一側上。
表述「正面」及「背面」(後者定義於附屬請求項中)僅用於區分熱傳遞板之相對側,且不對板側施加例如在PHE中之定向方面的任何具體特性或要求。正面可不妨稱為背面,且反之亦然。
取決於第一及第二凹部之設計,第一及第二區域可為開放或閉合的。由於由第一邊緣部分之邊緣限定之第一區域適配於由第二邊緣部分之邊緣限定之第二區域內部,故第一區域小於第二區域。本文中,區域意謂藉由邊緣部分之邊緣封閉之區域,如在自一距離觀看板之正面時所見。
由於至少第一邊緣部分形成至少部分地包圍第一凹部之第一套環,故包含根據本發明之兩個熱傳遞板的卡匣(如將在下文進一步論述)將在其兩個相對側中的每一個處包含至少一個套環,該等套環使卡匣對由PHE之桿與卡匣之間的嚙合產生之變形更具有抗性。另外,由於由第一邊緣部分之邊緣限定之第一區域小於由第二邊緣部分之邊緣限定之第二區域,故當卡匣安裝於PHE中時卡匣之第一邊緣部分(其形成各別第一套環)將最接近PHE之桿來配置且與該等桿嚙合。此外,由於由第一邊緣部分之邊緣限定之第一區域小於由第二邊緣部分之邊緣限定之第二區域,故藉由卡匣之第一邊緣部分形成之套環及藉由卡匣之第二邊緣部分形成之任何套環可為如此以使不彼此干擾或位於彼此之路徑中,從而可最佳化其套環深度及(因此)強度。
第一及第二凹部可形成為穿過熱傳遞板之各別孔,該孔配置於距第一及第二側中之各別一者一距離處且藉由第一及第二邊緣部分中之各別一者完全包圍。在此狀況下,由第一及第二邊緣部分之邊緣限定之第一及第二區域將為閉合的。替代性地,第一及第二凹部可分別自第一及第二側延伸。該等第一及第二凹部藉由第一及第二邊緣部分部分地包圍且由第一及第二邊緣部分之邊緣限定之第一及第二區域為開放的。更特定而言,第一及第二區域將藉由第一及第二邊緣部分之邊緣及「閉合」第一及第二凹部之假想最短線封閉。
熱傳遞板可使得第四平面配置於與第三平面距第一平面之相同距離處,亦即使得d2 = d1。該實施方式意謂藉由第一及第二邊緣部分形成之套環(亦即第一及第二套環)之套環深度相同。就熱傳遞板生產而論,此為有益的,有益之處在於熱傳遞板可在按壓之後以非傾斜堆(non-tilting pile)配置。然而,即使d1與d3名義上相同,但d1與d2亦可因製造容差而輕微變化。
熱傳遞板可改為使得第四平面比第三平面更接近第一平面來配置,亦即使得d2<d1。該實施方式意謂藉由第一邊緣部分形成之套環(亦即第一套環)之套環深度大於藉由第二邊緣部分形成之套環(亦即第二套環)之套環深度,此在第一套環配置以與PHE之桿嚙合時可為有益的。
第一與第三平面可配置於第二平面之相對側上,亦即d1可大於x。另外,d1可為大於(x + 0.5t),此意謂藉由第一外邊緣形成之套環延伸超出板之褶皺,亦即具有相對較大之套環深度,且因此相對較強。
第一與第四平面可配置於第二平面之相對側上,亦即d2可大於x。另外,d2可為大於(x + 0.5t),此意謂藉由第二外邊緣形成之套環延伸超出板之褶皺,亦即具有相對較大之套環深度,且因此相對較強。
熱傳遞板可使得第一與第三平面之間的距離d1為 ≤ (2x + 1.5t)。該實施方式意謂藉由第一外邊緣形成之套環未延伸超出包含根據本發明之兩個熱傳遞板的卡匣之其餘部分,如下文將進一步論述。藉此,可消除第一套環干擾PHE之其他卡匣之套環的風險。
熱傳遞板可使得第一與第四平面之間的距離d2為 ≤ (2x + 0.5t)。該實施方式可消除藉由熱傳遞板之第二邊緣部分形成之套環與根據本發明之卡匣之另一熱傳遞板彼此干擾的風險。
熱傳遞板可進一步包含延伸於熱傳遞板之背面上的墊圈凹槽,該墊圈凹槽之底部延伸於第二平面中。該熱傳遞板適合用於半熔接PHE中。
熱傳遞板可經設計為由熱傳遞板之第一及第二邊緣部分之邊緣限定之第一及第二區域為基本上均勻的(亦即具有基本上相同之形狀),但(如上文所規定)大小不同。此實施方式實現第一與第二邊緣部分之間的沿著其延伸部之基本上恆定距離,此在根據本發明之卡匣之強度方面為有益的。
熱傳遞板之第一及第二凹部之各別中心可配置於平行於熱傳遞板之縱向中心軸線延伸的假想筆直凹部中心線上。假想筆直凹部中心線可以或可以不與縱向中心軸線一致。該實施方式實現熱傳遞板之機械上相對簡單之設計。
根據本發明,一種用於板式熱交換器之卡匣包含經接合之根據本發明之第一及第二熱傳遞板。第二熱傳遞板相對於第一熱傳遞板圍繞橫向中心軸線旋轉180度。第一熱傳遞板之正面鄰接第二熱傳遞板之正面,或第一熱傳遞板之背面鄰接第二熱傳遞板之背面。第一熱傳遞板之第一區域配置於第二熱傳遞板之第二區域內,且第二熱傳遞板之第一區域配置於第一熱傳遞板之第二區域內。第一及第二熱傳遞板可永久地接合,諸如熔接、膠合或銅焊至彼此。
當將兩個發明性熱傳遞板組合成根據本發明之卡匣時,該等熱傳遞板之上文論述之可能之特徵的諸多(若非全部)益處變得明顯可見,此係因為此等特徵有助於使該組合順利進行。
本發明之又其他目標、特徵、態樣及優點將自以下實施方式以及自圖式呈現。
圖1及2展示如藉助於介紹所描述例如之半熔接加墊圈板式熱交換器2。其包含框架板4、壓力板6、熱傳遞板之組件8、流體入口及出口10、擰緊構件12、上部桿14及下部桿16。
所有熱傳遞板8(在下文中亦僅稱為「板」)為類似的。其中之兩者(標示為8a及8b)分別在圖3及4中更詳細地說明。板8a及8b為不鏽鋼之基本上矩形之薄片。其包含兩個相對長側18、20及兩個相對短側22、24。另外,板各具有平行於長側18、20延伸且在其之間的中間位置延伸的縱向中心軸線26,及平行於短側22、24延伸且在其之間的中間位置延伸且因此垂直於縱向中心軸線26的橫向中心軸線28。板8a、8b中之每一者具有正面30(在圖3中所說明)、背面32(在圖4中所說明)、延伸於背面32上之墊圈凹槽34及四個孔道36、38、40及42。
用按壓工具以習知方式按壓熱傳遞板8a、8b以給出所需結構,諸如熱傳遞板之不同部分內之不同褶皺圖案。針對各別板部分之具體功能最佳化褶皺圖案。因此,板8a、8b包含各自具有經調適用於在熱傳遞板上之最佳化流體分佈之分佈圖案的兩個分佈區域44。另外,板8a、8b包含熱傳遞區域46,該熱傳遞區域配置於分佈區域44之間且具有經調適用於在熱傳遞板之相對側上流動之兩種流體之間的最佳化熱傳遞的熱傳遞圖案。此外,板8a、8b包含沿著板之外邊緣50延伸之外邊緣部件48。
外邊緣部件48包含配置以鄰接板式熱交換器2之板組件中之相鄰板之褶皺的褶皺52。取決於分佈及熱傳遞圖案之設計,板8a、8b可以或可以不配置以鄰接亦分別位於分佈及熱傳遞區域44及46內之相鄰熱傳遞板。然而,此不在本文中進一步論述。
在板式熱交換器2之板組件中,板在一個板8之正面30及背面32分別面對鄰近熱傳遞板之正面及背面之情況下配置。另外,每隔一個板8圍繞圖3之圖式平面之法線方向相對於參考定向(在圖3中所說明)旋轉180度(如圖4中所說明)。圖5說明板式熱交換器2之板組件中之板8a及8b及另一板8c之外邊緣部件48之褶皺52之間的接觸。如針對板8a所說明,褶皺52在平行於圖3之圖式平面的第一平面54與第二平面56之間延伸。第一與第二平面54、56由一距離x分隔開。板之背面32上之墊圈凹槽34(在圖4中所說明)之底部延伸於第二平面56中。如在圖5中所說明,板具有厚度t。
板組件之板8成對熔接在一起(正面18對正面18)以形成卡匣57。圖4展示包含在圖3中所說明之板8a(在圖4中不可見)及在圖4中可見之板8b的卡匣57中之一者。板8a及8b沿著用圖3中之虛線所說明之熔接線58熔接在一起。熔接線58為不連續的且與板8a之背面32上之墊圈凹槽34(不可見)部分地對準。在熱傳遞板8a、8b之左側(如圖3及4中所見)上,熔接線58延伸於墊圈凹槽34外部。在板式熱交換器2之板組件中,經熔接卡匣57由墊圈60分隔開,所有該等墊圈60為類似的,此等墊圈60中之一者在圖4中所說明。墊圈60中之每一者配置於包含於兩個相鄰卡匣57中之兩個相鄰熱傳遞板8之相對墊圈凹槽34中。此處,墊圈60中之每一者為不連續的以便包含場部分60a及兩個獨立之孔道部分60b。然而,在替代性實施方式中,墊圈可為連續的,使得其場及孔道部分為一體成形的。
現將特定地參看板8a及圖3及6至9描述熱傳遞板8之細節。板8a包含沿著短側22之第一桿嚙合部分62及沿著短側24之第二桿嚙合部分64。繼而,第一桿嚙合部分62包含用於容納板式熱交換器2之第一桿或上部桿14(圖2)之第一凹部66,及包圍第一凹部66(圖3、6、8)之具有邊緣70的第一邊緣部分68。類似地,第二桿嚙合部分64包含用於容納板式熱交換器2之第二桿或下部桿16(圖2)之第二凹部72,及包圍第二凹部72(圖3、7、9)之具有邊緣76的第二邊緣部分74。第一及第二凹部66及72分別自各別短側22及24延伸。如圖8及9中所說明,第一及第二凹部66及72之各別中心C1及C2配置於平行於熱傳遞板8a之縱向中心軸線26延伸之假想筆直凹部中心線77上。假想筆直凹部中心線77位移至縱向中心軸線26之右方以為延伸於熱傳遞板8a之左側上的墊圈凹槽34外部之熔接線58提供空間。
如自圖6明顯可見,第一邊緣部分68自第一平面54延伸至平行於第一平面54之第三平面78。如自圖7明顯可見,第二邊緣部分74自第一平面54延伸至平行於第一平面54之第四平面80。第二與第三平面56及78配置於第一平面54之同一側上,且第三平面78經配置以距第一平面54一距離d1 > 0(更特定而言 > 2x + 1.5t)。此意謂第一邊緣部分68形成自熱傳遞板8a之正面30突出之第一套環。第二與第四平面56及80配置於第一平面54之同一側上,且第四平面80經配置以距第一平面54一距離d2 > 0(更特定而言 > x + 0.5t)。此意謂第二邊緣部分74形成自熱傳遞板8a之正面30突出之第二套環。
參看圖8,第一邊緣部分68之邊緣70與閉合第一凹部66之第一假想直線82一起限定第一區域84。類似地,參看圖9,第二邊緣部分74之邊緣76與閉合第二凹部72之第二假想直線86一起限定第二區域88。第一與第二區域84及88為均一的,亦即具有相同形狀,但第一區域84小於第二區域88且因此適配於該第二區域內部。
除板8b之第一桿嚙合部分62之第一凹部66經配置以容納板式熱交換器2之下部桿16(圖2),而板8b之第二桿嚙合部分64之第二凹部72經配置以容納板式熱交換器2之上部桿14(圖2)之外,以上描述對熱傳遞板8b亦有效。
參看圖6及7,在包含熱傳遞板8a及8b的卡匣57中,板8a及8b具有分別在圖3及4中所說明之定向,且(如已提及)其正面30對正面30彼此鄰接。另外,板8a之第二邊緣部分74包圍板8b之第一邊緣部分68,使得由板8b之第一邊緣部分68之邊緣70限定的第一區域84在由板8a之第二邊緣部分74之邊緣76限定的第二區域88內。類似地,板8b之第二邊緣部分74包圍板8a之第一邊緣部分68,使得由板8a之第一邊緣部分68之邊緣70限定的第一區域84在由板8b之第二邊緣部分74之邊緣76限定的第二區域88內。如自圖6及7明顯可見,由於板8a及8b具有以不同方式設計之第一及第二桿嚙合部分62、64,故板8a、8b之第一及第二邊緣部分68、74即使延伸超出板8a、8b之各別第二平面56亦不會在卡匣57中彼此干擾,以便形成相對較強之套環。另外,由於板8a、8b之第一及第二邊緣部分68、74未延伸超出卡匣57,故其不會干擾板式熱交換器2之板組件之其他卡匣,無論其相對於第一平面54之傾角為何。
當卡匣57配置於板式熱交換器2中時,在板8a之第一邊緣部分68(其形成比板8b之第二邊緣部分74更深且因此更強之套環)最接近上部桿14之情況下,上部桿14延伸穿過板8a之第一凹部66及板8b之第二凹部72。類似地,在板8b之第一邊緣部分68(其形成比板8a之第二邊緣部分74更深且因此更強之套環)最接近下部桿16之情況下,下部桿16延伸穿過板8b之第一凹部66及板8a之第二凹部72。
圖10及11說明包含除就第二桿嚙合部分而論以外經設計類似熱傳遞板8a、8b之熱傳遞板92的卡匣90。在下文中,將僅描述板92及8a、8b之第二桿嚙合部分之間的差異。板92包含各別第二桿嚙合部分94,其繼而包含用於容納板式熱交換器2之上部或下部桿14、16(圖2)之第二凹部96,及包圍第二凹部96之具有邊緣100的第二邊緣部分98。第二邊緣部分98自第一平面54延伸至第四平面102。第四平面102經配置以距第一平面54一距離d2 = 0,亦即第四平面102與第一平面54一致。此意謂第二邊緣部分98為平面且平行於第一平面54延伸,且因此未形成自熱傳遞板90之正面30突出的套環。第二邊緣部分98之邊緣100與閉合第二凹部96的第二假想直線(未說明)一起限定第二區域,該第二區域與由板92之第一桿嚙合部分限定的第一區域為均一的但大於該第一區域。
在包含熱傳遞板92之卡匣90中,板92中之一者相對於另一板轉成上下顛倒,且將該等板正面30對正面30彼此熔接。另外,板92中之每一者之第二邊緣部分98包圍另一板92之第一邊緣部分68。由於板92具有以不同方式設計之第一及第二桿嚙合部分,故即使第一邊緣部分68延伸超出板之各別第二平面56,板8a、8b之第一及第二邊緣部分68、98亦不會在卡匣90中彼此干擾,以便形成相對較強之套環。
本發明之上述實施方式應僅視為實例。熟悉此項技術者認識到,所論述實施方式可以數個方式變化而不偏離發明性概念。
作為實例,第三平面可經配置以距第一平面另一距離,該距離比所描述實施方式中之距離更大及更小。類似地,第四平面可經配置以距第一平面與所描述實施方式中之距離不同之另一距離。舉例而言,如在圖12及13中所說明,第三與第四平面可經配置以距第一平面相同距離,使得藉由板之第一及第二邊緣部分形成之套環具有相同套環深度,亦即使得d1 = d2。
在上述實施方式中,所有板及卡匣之間的墊圈為類似的,但此不是強制的。作為實例,在板組件中,可組合不同類型之板。
藉由板之第一及第二邊緣部分形成之任何套環不必沿著其延伸部具有恆定套環深度 > 0,而是可具有不同之套環深度。
在上述實施方式中,卡匣之熱傳遞板經配置以使得板之套環朝向彼此指向。在替代性實施方式中,如在圖14及15中所說明,卡匣之板可改為經配置以使得套環遠離彼此指向。接著,若板具有如在獨立請求項中所規定之特徵,則卡匣之套環不會干擾板組件中之其他卡匣之套環。
板可相對於彼此替代性地「旋轉」而非替代性地「翻轉」,如在上述實施方式中。
發明性熱傳遞板可與不同於半熔接板式熱交換器之其他類型之板式熱交換器(例如加墊圈板式熱交換器)結合使用。
在以上第一所描述實施方式中,第一與第二邊緣部分延伸於熱傳遞板之同一側上且第一及第二邊緣部分之邊緣遠離板指向。在替代性實施方式中,第一與第二邊緣部分仍可延伸於熱傳遞板之同一側上,但第一及第二邊緣部分之邊緣中之一者可遠離板指向,且另一者可朝向板指向(例如藉由彎曲180度)。
應強調,屬性第一、第二、第三等在本文中僅用於區分同一種類之物種,而不表達物種之間的任何種類之相互次序。
應強調,已省略對並不與本發明相關之細節的描述,且圖式僅為示意性的且並未按比例繪製。亦應提及,圖式中之一些已比其他圖式更簡化。因此,一些部件可在一個圖式中說明但在另一圖式上省略。
2:半熔接加墊圈板式熱交換器
4:框架板
6:壓力板
8:熱傳遞板
8a:(第一)熱傳遞板
8b:(第二)熱傳遞板
10:流體入口及流體出口
12:擰緊構件
14:上部桿(第一桿)
16:下部桿(第二桿)
18:長側
20:長側
22:短側(第一側)
24:短側(第二側)
26:縱向中心軸線
28:橫向中心軸線
30:板正面
32:板背面
34:墊圈凹槽
36:孔道
38:孔道
40:孔道
42:孔道
44:分佈區域
46:熱傳遞區域
48:外邊緣部件
50:外邊緣
52:褶皺
54:第一平面
56:第二平面
57:卡匣
58:熔接線
60:墊圈
60a:墊圈場部分
60b:墊圈孔道部分
62:第一桿嚙合部分
64:第二桿嚙合部分
66:第一凹部
68:第一邊緣部分
70:第一邊緣部分之邊緣
72:第二凹部
74:第二邊緣部分
76:第二邊緣部分之邊緣
77:假想筆直凹部中心線
78:第三平面
80:第四平面
82:第一假想直線
84:第一區域
86:第二假想直線
88:第二區域
90:卡匣
92:熱傳遞板
94:第二桿嚙合部分
96:第二凹部
98:第二邊緣部分
100:第二邊緣部分之邊緣
102:第四平面
C1:第一凹部之中心
C2:第二凹部之中心
d1:第一與第三平面之間的距離
d2:第一與第四平面之間的距離
t:板厚度
x:第一與第二平面之間的距離
現將參看隨附示意性圖式來更詳細地描述本發明,在圖式中
圖1為半熔接板式熱交換器之示意性正視圖,
圖2為圖1中之板式熱交換器之示意性側視圖,
圖3為說明其正面之熱傳遞板之示意性平面視圖,
圖4為說明其背面之熱傳遞板之示意性平面視圖及卡匣之示意性平面視圖,
圖5說明如自板組件之外部所見之板組件中之相鄰熱傳遞板的鄰接之外邊緣部件,
圖6為沿著圖4中之線A-A截取之卡匣之示意性橫截面,
圖7為沿著圖4中之線B-B截取之卡匣之示意性橫截面,
圖8為圖3中之熱傳遞板之第一桿嚙合部分之放大,
圖9為圖3中之熱傳遞板之第二桿嚙合部分之放大,
圖10為對應於圖6中之橫截面之另一卡匣之示意性橫截面,
圖11為對應於圖7中之橫截面之該另一卡匣之示意性橫截面,
圖12為對應於圖6中之橫截面之又一卡匣之示意性橫截面,
圖13為對應於圖7中之橫截面之該又一卡匣之示意性橫截面,
圖14為對應於圖6中之橫截面之再一卡匣之示意性橫截面,且
圖15為對應於圖7中之橫截面之該再一卡匣之示意性橫截面。
8a:(第一)熱傳遞板
8b:(第二)熱傳遞板
30:板正面
54:第一平面
56:第二平面
57:卡匣
66:第一凹部
68:第一邊緣部分
70:第一邊緣部分之邊緣
74:第二邊緣部分
76:第二邊緣部分之邊緣
78:第三平面
80:第四平面
d1:第一與第三平面之間的距離
d2:第一與第四平面之間的距離
t:板厚度
x:第一與第二平面之間的距離
Claims (15)
- 一種用於一板式熱交換器(2)之熱傳遞板(8a、8b),其具有一厚度t且包含:第一及第二相對側(22、24);一第一桿嚙合部分(62),其沿著該第一側(22);一第二桿嚙合部分(64),其沿著該第二側(24);及一外邊緣部件(48),其包含在第一與第二平面(54、56)之間延伸且延伸於該等第一及第二平面中之褶皺(52),該第一平面與該第二平面(54、56)彼此平行,該等第一與第二平面之間的一距離=x,該第一桿嚙合部分(62)包含用於容納該板式熱交換器(2)之一第一桿(14)之一第一凹部(66)及包圍該第一凹部(66)之一第一邊緣部分(68),且該第二桿嚙合部分(64)包含用於容納該板式熱交換器(2)之一第二桿(16)之一第二凹部(72)及包圍該第二凹部(72)之一第二邊緣部分(74),該第一邊緣部分(68)之至少一部分自該第一平面(54)延伸至平行於該第一平面(54)之一第三平面(78),且該第二邊緣部分(74)之至少一部分自該第一平面(54)延伸至平行於該第一平面(54)之一第四平面(80),其特徵在於該第二平面與該第三平面(56、78)配置於該第一平面(54)之同一側上,該第三平面(78)經配置以距該第一平面(54)一距離d1>0,使得該第一邊緣部分(68)之該至少一部分自該熱傳遞板(2)之一正面(30)突出,該第四平面(80)經配置以距該第一平面(54)一距離d20,且該第一邊緣部分(68)之一邊緣(70)限定一第一區域(84)且該第二邊緣部分(74)之一邊緣(76)限定一第二區域(88),其中該第一區域(84)適配於該第二區域(88)內部。
- 如請求項1所述之熱傳遞板(8a、8b),其中該第一凹部及該第二凹部(66、72)分別自該第一側及該第二側(22、24)延伸。
- 如請求項1至2中任一項所述之熱傳遞板(8a、8b),其中d2=d1。
- 如請求項1至2中任一項所述之熱傳遞板(8a、8b),其中d2<d1。
- 如請求項1至2中任一項所述之熱傳遞板(8a、8b),其中該第一平面與該第三平面(54、78)配置於該第二平面(56)之相對側上。
- 如請求項1至2中任一項所述之熱傳遞板(8a、8b),其中d1>(x+0.5t)。
- 如請求項1至2中任一項所述之熱傳遞板(8a、8b),其中該第一平面與該第四平面(54、80)配置於該第二平面(56)之相對側上。
- 如請求項1至2中任一項所述之熱傳遞板(8a、8b),其中d2>(x+0.5t)。
- 如請求項1至2中任一項所述之熱傳遞板(8a、8b),其進一步包含延伸於該熱傳遞板(8a、8b)之一背面(32)上之一墊圈凹槽(34),該墊圈凹槽(34)之一底部延伸於該第二平面(56)中。
- 如請求項1至2中任一項所述之熱傳遞板(8a、8b),其中該第一區域與該第二區域(84、88)為基本上均勻的。
- 如請求項1至2中任一項所述之熱傳遞板(8a、8b),其中該第一凹部及該第二凹部(66、72)之一各別中心(C1、C2)配置於一假想筆直凹部中心線(77)上,該假想筆直凹部中心線平行於該熱傳遞板(8a、8b)之一縱向中心軸線(26)延伸。
- 一種用於一板式熱交換器(2)之卡匣(57),其包含經接合之如請求項1至13中任一項所述之第一及第二熱傳遞板(8a、8b),其中該第二熱傳遞板(8b)相對於該第一熱傳遞板(8a)圍繞一橫向中心軸線(28)旋轉180度, 該第一熱傳遞板(8a)之一正面(30)鄰接該第二熱傳遞板(8b)之一正面(30),該第一熱傳遞板(8a)之第一區域(84)配置於該第二熱傳遞板(8b)之第二區域(88)內,且該第二熱傳遞板(8b)之該第一區域(84)配置於該第一熱傳遞板(8a)之該第二區域(88)內。
- 一種用於一板式熱交換器(2)之卡匣(57),其包含經接合之如請求項1至13中任一項所述之第一及第二熱傳遞板(8a、8b),其中該第二熱傳遞板(8b)相對於該第一熱傳遞板(8a)圍繞一橫向中心軸線(28)旋轉180度,該第一熱傳遞板(8a)之一背面(32)鄰接該第二熱傳遞板(8b)之一背面(32),該第一熱傳遞板(8a)之第一區域(84)配置於該第二熱傳遞板(8b)之第二區域(88)內,且該第二熱傳遞板(8b)之該第一區域(84)配置於該第一熱傳遞板(8a)之該第二區域(88)內。
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