熱交換器制造技術

用于在三條回路的熱交換器組件中使用的熱交換器板，其中板包括第一分配區、熱交換區與第二分配區，其中板包括具有凸脊與凹谷的波紋狀圖案，并且其中第一分配區中的中心端口孔定位在離該板的短端具有一垂直距離的位置處，使得當兩個板被堆疊以在板之間形成流體通道時，在板的中心端口孔與短端之間能得到流體通路。本發明專利技術還涉及由這樣的熱交換器板所制成的組件，以及包括多個這樣的組件的熱交換器。本發明專利技術的優點在于，提供了改進的熱交換器，該熱交換器使得在熱交換器中具有提高的熱性能以及改進的流量分配。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及具有三條分開的流體回路的板式熱交換器。這樣的板式熱交換器具有 兩條獨立的制冷劑回路和一條液體回路。
技術介紹
具有三條單獨的流體回路的板式熱交換器，一條回路用于液體以及兩條回路用于 制冷劑，其相對于具有兩條流體回路的熱交換器而言具有一些優點。這樣的熱交換器在用 作蒸發器時，可具有良好平衡的具有較小凍結風險的冷卻效果。它也以降低能量消耗的有 效方式在局部負載條件下運行。具有更容易并且更快的安裝，這會降低安裝成本。此外，它 使得具有更簡單因而更便宜的控制系統。三條回路的熱交換器的一個通常的用途是作為蒸發器，用于使流入制冷系統中的 制冷劑蒸發。這樣的制冷系統通常包括壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發器。用作這種類型的 系統中的蒸發器的板式熱交換器通常具有焊接或銅焊在一起的熱交換器板，但也可用密封 墊(sealing gasket)以用于熱傳遞板之間的密封。EP 0765461 B顯示了在板之間具有用于三種不同流體的流通路的板式熱交換器。 三種流體至板心部的傳輸以這樣的方式實現，使得用于第一流體的通路在用于其余兩種流 體中每一種的每條通路的兩側均存在。該通路利用兩種不同類型的板產生。相鄰板之間在 開口(該開口形成用于三種流體的入口通道及出口通道)處的良好密封通過設計圍繞端口 的區域而產生，從而限定了具有環形平坦高臺(annular planar plateaus)的系統。EP 1062472 B顯示了具有三條流體回路的熱交換器的另一示例。這個實施主要涉 及在氣密密封方式下的端口孔(port hole)連接。EP 0965025 B描述了用于三種熱交換流體的板式熱交換器。熱交換器的端口孔是 成對出現的，以使得相應的熱交換流體流過，并且端口孔在熱傳遞部分的兩側以這樣的方 式而對稱地定位，使得端口孔的中心之間引出的直線將熱傳遞部分分成兩個相似的部分。這些熱交換器將在一些實施中極佳地作用。盡管如此，在現有的熱交換器中，仍然 具有用于改進的空間。
技術實現思路
因此，本專利技術的一個目的在于，提供在各個流回路中均具有改進的流量分配(flow distribution)的改進型熱交換器。本專利技術的進一步的目的在于，提供具有提高的熱傳遞系 數的熱交換器。根據本專利技術而針對該問題的解決方案在權利要求1的特征部分中描述。權利要求 2到11包括熱交換器板的有利的實施例。權利要求12到21包括熱交換器組件的有利的實 施例。權利要求22包括有利的熱交換器。具有用于在三條回路的熱交換器組件中使用的熱交換器板，其中板包括具有三個 端口孔的第一分配區、熱交換區以及具有三個端口孔的第二分配區，其中板包括具有凸脊(ridge)與凹谷(valley)的波紋狀圖案(corrugated pattern)，本專利技術的目的這樣而實 現，第一分配區的中心端口孔定位在離該板的短端具有一垂直距離的位置處，使得當兩個 板被堆疊以在板之間形成流體通道時，在板的中心端口孔與短端之間能得到流體通路。通過這個用于熱交換器組件的板的第一實施例，就得到在用于制冷劑回路的第一 分配通路中具有改進的流量分配的熱交換器板。這樣的優點在于，熱交換器板的更大的部 分，即圍繞被動入口端口的區域，也可被用作有效的熱傳遞表面。另一優點在于，改進了第 一分配通路或下分配通路中的流體的流量分配，這又會改進熱傳遞通路中的流量分配。另 一優點在于，還改進了液體回路中以及進入液體出口端口中的流動。因此改進了熱交換器 的效率。在這種創新的板的一個有利的發展中，第二分配區的中心端口孔定位在離該板的 短端具有一垂直距離的位置處，使得當兩個板被堆疊以在板之間形成流體通道時，在板的 中心端口孔與短端之間能得到流體通路。這樣的優點在于，熱交換器板的更大部分，即繞被 動出口端口的區域，也可被用作有效的熱傳遞表面。另一優點在于，改進了來自入口端口的 液體的流量分配，這又會改進熱傳遞通路中的液體流量分配。因此進一步改進了熱交換器 的效率。在該創新的板的一個有利的發展中，板的至少一個轉角處設有平坦的、環形旁通 段(bypass section)，其適于當兩個板被堆疊以在板之間形成流體通道時，繞端口形成制 冷劑旁通通路。這會改進熱交換器的制冷劑通道中的流體分配。在該創新的板的一個有利的發展中，板的轉角處設有至少一個水旁通段，使得當 兩個板被堆疊以在板之間形成水通道時，在兩個相鄰的旁通段之間能得到水通路。這會改 進熱交換器的水通道中的流體分配。在該創新的板的還有的一有利的發展中，在第一分配區與熱交換區之間設有下分 配槽(lower distribution groove),下分配槽包括至少一個限制區(restriction area), 并且在熱交換區與上分配區之間設有上分配槽(upper distribution groove)。所有這些 發展都允許熱交換器中具有改進的流體分配。在該創新的板的一個有利的發展中，第一分配區呈現具有第一布局(layout)的 人字紋(chevron)形狀，第二分配區呈現具有第二布局的人字紋形狀，并且其中熱交換區 呈現具有第三布局的人字紋形狀，其中第一布局的人字紋形狀沿第一角度方向指向，而第 二布局的人字紋形狀沿相反的角度方向指向。這允許熱交換器具有改進的熱傳遞。通過包括四塊創新的熱交換器板的熱交換器組件(其中第一板、第二板、第三板 和第四板是不同的)，可實現本專利技術的目的。在該創新的組件的一個有利的發展中，其中在第一板與第二板之間設有第一制冷 劑通道，在第二板與第三板之間設有水通道，并且在第三板與第四板之間設有第二制冷劑 通道，并且其中各個流體通道包括在兩個相鄰的第一分配區之間設置的第一分配通路，在 兩個相鄰的熱交換區之間設置的熱交換通路，以及在兩個相鄰的第二分配區之間設置的第 二分配通路，在組件的中心水端口與短端之間的第一分配通路中設有水平通路。這樣的優 點在于，水平通路會改進第一分配通路中的流量分配，其又會改進熱傳遞通路中的流量分 配。這允許熱交換器板的更大部分，即繞被動出口端口的區域，作為有效的熱傳遞表面而起 作用。另一優點在于，因為整個液體出口端口是開放的，所以改進了液體回路中的流體流。因此會改進熱交換器的效率。在該創新的組件的一個有利的發展中，在該組件的中心水端口與附近的短端之間 的第二分配通路中設有水平通路。這樣的優點在于，熱交換器板的更大部分，即繞被動出口 端口的區域，也可用作有效的熱傳遞表面。另一優點在于，改進了來自入口端口的液體的流 量分配，這又會改進熱傳遞通路中的液體流量分配。因此會進一步改進熱交換器的效率。在該創新的組件的一個有利的發展中，在組件的制冷劑端口與轉角之間的水分配 通路中設有水旁通通路。這樣的優點在于，得到水旁通，其會大大改進熱交換器中的水流量 分配。在該創新的組件的一個有利的發展中，繞制冷劑分配通路中的制冷劑端口設有制 冷劑旁通通路。這樣的優點在于，大大改進了制冷劑流量分配。在該創新的組件的一個有利的發展中，主動制冷劑入口端口設有入口噴嘴，其中 入口噴嘴相對于垂直軸線的角度介于0與180度之間，并且其中入口噴嘴指向組件的中心 垂直軸線。這樣，入口噴嘴將指向熱交換器的中心，這會改進熱交換器中的流體分配。在該創新的組件的一個有利的發展中，在下分配通路與本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于在三條回路的熱交換器組件（１）中使用的熱交換器板（１０１；２０１；３０１；４０１），其中所述板包括具有三個端口孔（１０７，１０９，１１２；２０７，２０９，２１２；３０７，３０９，３１２；４０７，４０９，４１２）的第一分配區（１０２；２０２；３０２；４０２）、熱交換區（１０３；２０３；３０３；４０３），以及具有三個端口孔（１０８，１１０，１１１；２０８，２１０，２１１；３０８，３１０，３１１；４０８，４１０，４１１）的第二分配區（１０４；２０４；３０４；４０４），其中所述板包括具有凸脊與凹谷的波紋狀圖案，其特征在于，所述第一分配區的中心端口孔（１１２；２１２；３１２；４１２）定位在離所述板的短端具有一垂直距離的位置處，使得當兩個板被堆疊以在它們之間形成流體通道時，在所述中心端口孔與所述板的所述短端之間能得到流體通路。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：A·佐爾津，
申請(專利權)人：阿爾法拉瓦爾有限公司，
類型：發明
國別省市：SE