專利名稱：板式熱交換器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有若干相互重疊隔板的板式熱交換器，隔板交替地分隔 用于一第一或第二介質的一個第一和一個第二流量室，其中至少一個流量室設 置有至少一個較佳地由金屬片制成的紊流發(fā)生器，該發(fā)生器包括一具有許多并 列帶狀行的平板，該帶狀行前后交替地凸起和下凹，凸起和下凹通過橋接部分 彼lt鏈在一起，每一行的凸起和下凹相對于每一緊鄰的行錯位設置，每一行具 有至少一個用于介質流通到緊鄰行的過渡區(qū)，這樣，每一行的下凹與至少一緊 鄰的行的緊鄰凸起存在流體^^。
背景技術：
板式熱交換器，特別是油/水熱交換器，由若干相互重疊的平板組成，每 次一個第一和一個第二介質的交換，例如油和水，構成流動層。平板豎起的 邊緣圍繞著每個熱交換器層，同時伸出至鵬出了下一個平板的邊緣，因lt爐種 制造方法育嫩適用于與外界緊密焊接連接。平板中的繞流然后通過主要為長方 形制成的平板位于角區(qū)的出口 。
公知的是，，為了改善熱交換器的熱交換性，熱交換單元由具有內部紊流發(fā) 生器的熱交換器構成。大體上，介質紊流發(fā)生器促使流出熱交換單元的介質以 一種紊流的方式和方法流動，從而提高熱交換器的熱交換性能。
在一種公知的油/7jC熱交換器中，紊流金屬片位于構成的單層之間，在生 產工藝中與上層和下層相鄰的板焊接。該紊流金屬片具有以下重要的作用
增大表面從而更好的傳遞熱能；
、ma介質產生紊流，用于更^ ^交換；
延長流動路線；
支撐薄壁板以 ^氣壓力；
支撐薄壁板以,焊接過程中的^ 。
該紊流金屬片因此構成了熱交換器的核心元件并根本上決定了熱交換率、 兩種介質的流阻和機械耐壓性。在設計一種油/水熱交換器時，對設計者提出了以下要求
從油系統(tǒng)傳遞到冷卻齊啲傳熱率為最大；
油一側(61seitig)的壓差較少；
少量的，當調整的冷卻劑側(kiihlmittelseitig)的壓差； 小的構##積；
最少的材料費用； 簡單的結構；以及
足夠的耐壓性以抵抗增大的壓力過程。
當然，在實踐中相對于幾乎所有其它的需求，高的傳熱效率是主要的要求。 由此無法設計這樣一種紊流金屬片結構，其具有高的紊流功能以及由此帶來的 良好傳熱，但也有高的壓差。縱然在增加了制造術只(板片數量，板片表面積) 的同時增加熱交換率，可是卻總是要最小化制造體積及制造費用。在選擇紊流 金屬片時一個基本方面是還要看它的可制造性。通常是采用穿孔鋁金屬片，其 艦一軋制或沖壓過織型。
專利EP1241426B1公開了一種具有軒平行隔板的板式熱交換器，其中隔 板交替地分隔用于一第一和第二介質的流量室。在一個該兩種介質的流量室中， 設有一紊流發(fā)生器，該紊流發(fā)生器包括一具有某種結構的金屬板，該金屬板并 排設置的行具有交替的凸起和下凹。鄰近的行彼此錯位布置，因此介質會,流 過行與行之間。該凸起和下凹經傾斜的橋帶彼JJ:傻接，在紊流發(fā)生器的橋帶之 間呈現一個基本上梯形的橫截面。為了得到理想的散熱效率，紊流發(fā)生器的凸 起和下凹的區(qū)域平放在相鄰的隔板上并與其保持接觸是必不可少的。但是紊流 發(fā)生器還必需精確的酉己合各自的使用場合而制造。不利的是，為了不同間隔距 離隔板的熱交換器，必須分別制造出紊流發(fā)生器。此外，研究表明，利用這種 公知的紊流發(fā)生器，并不能保證得至依每種可能的情形中都理想的散熱效率。
專利DE29824920U1公開了一種用^M質之間熱交換的換熱器，由一 個置于另一個之上的型材元件組成，該一個置于另一個之上的型材元件，每次 與熱交換器的縱向交替一個角度，并且該型材元件具有平坦的表面，沒有設置 附加的結構。該型材元件可以具有鋸齒形或梯形、折疊形或波浪形的剖面。具 有這樣的型材元件仍不能保證得到理想的散熱材料
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，避免上述的不利方面，用可能最簡單的方法提高板式 熱交換器的熱交換率，同時盡可能保持很低的制造成本。
根據本發(fā)明，通過以下方法達到該目的，每行的橋接部分基本上相互平行 排列，并且相對于隔板同向傾斜地形成， 一隔板與該橋接部分之間總夾一銳角。
當該角在大約40。到90。之間時，育,收至U特別好的效果，特別是在大約50。 到80。之間，最好是在大約60。到70。之間。
當至少一行的凸起和/或下凹部分基本上是平坦的，特別是基本上平行于 相鄰的隔板時，對于一個決速的散熱來說有很多優(yōu)勢。
由于每一行的 部分基本上相互平行，并且相對于隔板同向傾斜地形成， 介質沿隔板方向轉向，使得介質更均勻的混合并隨之帶來更好的熱傳遞。利用 橋接部分同方向的傾斜，在間隔開的行之間產生大孔口截面，這減少了壓力損 失并實現了均勻的連續(xù)流動。
紊流發(fā)生器的制造分兩個步驟
首先，執(zhí)行一種通用的方法，即一種成本低且過程穩(wěn)定的車L棍軋制禾驕。 在一第二步驟中，紊流發(fā)生器的高度，以及由于橋接部分的同向傾斜而形成的 凸起部分的水平偏移，禾擁一種平整工具在隔板的間隔上被調節(jié)，同時生成各 行中的孔口。
一種特別有利的情況是，紊流發(fā)生器的高度在不同的^吏用場合是可調節(jié)的。 隨之而來的是壓力損失、傳熱效率、構件高度等參變量的最佳適配于不同的熱 交換器應用成為可能。
本發(fā)明根據下面的附圖進一步說明，其中


圖1 一種本發(fā)明fe^熱交換器的縱剖面圖2熱交換器的剖面詳圖n;以及
圖3 1流發(fā)生器的斜4見圖。
具體實施例方式
板式熱交換器1由堆垛2構成，該堆±朵2是由一深沖壓制的(tiefgezDgenen) 槽形金屬板3組成，槽形金屬板3由相互分開且平行排列的隔板10構成。隔板 10上用于第一介質的一第一流量室12和用于第二介質的一第二流量室14被交 替升壓。該第一介質例如能夠使油冷卻，該第二介質大約利用水構成的冷卻介質形成。
在實施中，不僅第一流量室12中布置板形紊流發(fā)生器16，而且第二流量室 14中也布置板形紊流發(fā)生器16。 W^流發(fā)生器16具有軒相鄰排列的帶形 行18、 20，帶形行18、 20具有凸起22和下凹24。該凸起22和下凹24 fflil橋 接部分26、 28連接在一起。兩個彼lt瞎緊的相鄰行彼此錯位地構成，即一行18 中的凸起22和下凹24相對于每一緊鄰的行18、 20偏差地形成。每行18具有 利用每面?zhèn)缺?6、 28形成的，位于行18、 20之間的一過渡區(qū)30、 32，這樣， 每行18、 20的下凹24就與相鄰的行20、 18的凸起22形成流動聯系。
每行18、 20的職部分26、 28基本上相互平行排列且同向傾斜，在職 部分26、 28與相鄰的隔板10之間形成一角a，該角a在實施例中約為60°到70° 之間。為了能夠在紊流發(fā)生器16與隔板10之間實現一良好的熱傳遞，凸起22 和下凹24構成基本上平坦的，特別是平行于隔板10。紊流發(fā)生器16因此在凸 起22和下凹24的區(qū)域內與相鄰的隔板10焊接。
M,部分26、 28的同向傾斜面，產生了位于分開的行18、 20之間的 大的過渡區(qū)30、 32，這樣，保證了壓力損失更小且均勻的連續(xù)流動。
此外，,部分26、 28呈銳角a的斜度，導致介質沒在隔板10方向偏轉， 這帶來更均勻的混合以及伴隨的更女 ^傳遞。
紊流發(fā)生器16的制造可以分為兩個步驟。在第一步驟中，執(zhí)行一種通用的、 成本低且禾旨穩(wěn)定的軋輥壓印程序。在第二步驟中，通過iOT—種平整工具， 完成凸起22相對于下凹24的一個不同的高度H和一個確定的水平偏移。在這 些步驟中過渡區(qū)30、 32被形成。在所述的第二制造步驟期間，紊流發(fā)生器的高 度H在不同的使用場合是可調節(jié)的。由此，壓頭損失、傳熱率和構件高度等參 變量可最佳:W^不同的應用。
權利要求
1、一種板式熱交換器，其具有若干相互重疊的隔板(10)，隔板交替地隔開用于一第一或第二介質的一個第一和一個第二流量室(12，14)，其中至少一個流量室(12，14)設置有至少一個特別是金屬片制成的紊流發(fā)生器(16)，該發(fā)生器包括一具有若干并列帶狀行(18，20)的平板，帶狀行(18，20)包括前后交替排列的凸起(22)和下凹(24)，凸起(22)和下凹(24)通過橋接部分(26，28)相互連接，每一行(18，20)的凸起(22)和下凹(24)相對于每一緊鄰的行(20，18)錯位設置，并且每一行(18，20)具有至少一個的用于介質流通到緊鄰行(20，18)的過渡區(qū)(30，32)，這樣，每一行(18，20)的下凹(24)與緊鄰的至少一緊鄰的行(20，18)的凸起(22)存在流體聯系，其特征在于，每一行(18，20)的橋接部分(26，28)基本上相互平行排列，并且相對于隔板(10)同向傾斜地形成，一隔板(10)與該橋接部分(26，28)之間總夾一銳角(α)。
2、 如權利要求1 0M的板式熱交換器，其特征在于該角(a)在大約40° 到90。之間，特別是在大約50°到80°之間，最好是在大約60。到70。之間。
3、 如權利要求1或2所述的板式熱交換器，其特征在于至少一行(18， 20)的所述凸起(22)和/或下凹(24)基本上是平坦的，特別是構造成基本 上平行于相鄰的隔板(10)。
4、 用于制造如權利要求1—3所述IK熱交換器的一種紊流發(fā)生器(16) 的制造方法，其中，凸起(22)和下凹(24)通過一軋輥車L制禾OT進行制造， 其特征在于紊流發(fā)生器(16)的高度(H)，以及由于職部分(26， 28)的 同向傾斜而形成的凸起(22)相對于下凹(24)的水平偏移，借助一種平整工 具適合于隔板(10)之間距離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種板式熱交換器，其具有若干相互重疊的隔板(10)，隔板交替地隔開用于一第一或第二介質的一個第一和一個第二流量室(12，14)，其中至少一個流量室(12，14)設置有至少一個特別由金屬片制成的紊流發(fā)生器(16)，該發(fā)生器包括一具有若干并列帶狀行(18，20)的平板，帶狀行(18，20)包括前后交替排列的凸起(22)和下凹(24)，凸起(22)和下凹(24)通過橋接部分(26，28)相互連接，每一行(18，20)的凸起(22)和下凹(24)相對于每一緊鄰的行(20，18)錯位設置，并且每一行(18，20)具有至少一個用于介質流通到緊鄰行(20，18)的過渡區(qū)(30，32)，這樣，每一行(18，20)的下凹(24)與緊鄰的至少一緊鄰的行(20，18)的凸起(22)存在流體聯系，為了用盡可能簡單的方法實現高傳熱率，每一行(18，20)的橋接部分(26，28)基本上相互平行排列，并且相對于隔板(10)同向傾斜地形成，一隔板(10)與該橋接部分(26，28)之間總夾一銳角(α)。
文檔編號F28D9/00GK101469957SQ20081019081
公開日2009年7月1日 申請日期2008年9月27日 優(yōu)先權日2007年10月4日
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