專利名稱：板式熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及板式熱交換器，特別涉及將板疊置、2種流體交替地流過板間進行熱交換的板式熱交換器。該板式熱交換器用于制冷機的蒸發(fā)器、吸收制冷機的蒸發(fā)器、低溫再生器等，至少一方的流體成為液膜在板表面流下，或成為低壓蒸氣。
圖16表示已往的板式熱交換器。如圖16所示，將兩端部有開口部5、6的2塊板1、1′疊置，在它們的內(nèi)部形成空間R1，再將周緣部密閉，形成熱交換元件2；使上述開口部5、6相互連通地將該熱交換元件2疊合，構(gòu)成熱交換構(gòu)造體，將該熱交換構(gòu)造體收容在殼體內(nèi)部，便構(gòu)成了板式熱交換器。使流體流過熱交換元件2的內(nèi)外，相互進行熱交換。為了增加板的強度以及為了使流動紊亂促進熱交換，在熱交換器元件2的內(nèi)部空間R1內(nèi)安裝了波狀、翅片狀等的板42。上述的上下開口部5、6，突出地形成為可相互嵌合的筒狀。
該形式的熱交換器中，貫穿殼體的第1流體的出入口，與上述開口部5、6連接，該第1流體如箭頭所示地并列地流過各熱交換元件2。第2流體從設(shè)在殼體上的第2流體出入口流過熱交換元件2的外側(cè)空間R2。該外側(cè)空間2比內(nèi)部空間R1大，所以，把隨著相變化的流體作為第2流體，可對應(yīng)于隨著相變化的體積變化。另外，外側(cè)空間R2的出入口比R1的出入口大，所以，可用低壓蒸氣對應(yīng)比容積大的流體。另外，由于凹凸形狀使外部空間R2比內(nèi)部空間R1大，所以，即使是更低壓蒸氣也能對應(yīng)。
制造該熱交換器時，先在上板1上安裝紊流板42并定位，再重疊下板1′，將周緣部折回接合，制造成熱交換元件2。接著，使筒狀連通部7嵌合，這樣把相鄰的熱交換元件2連接起來，組裝成熱交換構(gòu)造體，再將它組裝到殼體9中。
該已往的板式熱交換器中，為了構(gòu)成熱交換元件2，需要3個部件，部件的制造、管理比較麻煩，成本也比較高。
圖17是板式熱交換器的分解立體圖，該板式熱交換器是將若干個熱交換元件2疊置，并配置在殼體9內(nèi)而構(gòu)成的。
圖17所示構(gòu)造的板式熱交換器，增加了熱交換元件2的片數(shù)，增大熱交換能力，另外，外部流體側(cè)的流體，可以采用蒸氣或氣液二相流體等比容積大的液體。圖17中，標(biāo)記3是外部流體導(dǎo)入流路，4是外部流體排出流路，5是構(gòu)成內(nèi)部流體導(dǎo)入流路(供給路)的開口部，6是構(gòu)成內(nèi)部流體排出流路(供給路)的開口部，7是筒狀連通部。
把圖17所示構(gòu)造的板式熱交換器例如用于吸收式制冷機的吸收器或蒸發(fā)器時，可以使制冷機小型化。
這些熱交換器中，如圖17所示，通常，為了將內(nèi)部流體供給若干個板，用工作液體的供給管、排出管或連絡(luò)管等的供給路，將熱交換器的出入口與板出入口(孔口)間、或者板的孔口之間連接。從生產(chǎn)性方面考慮，供給路幾乎都是設(shè)置在傳熱面上、疊層時相互相向、容易連絡(luò)的構(gòu)造。
這時，當(dāng)內(nèi)部流體的流量多時，必須加粗供給路5、6，傳熱面上的供給路占據(jù)了傳熱面積，并阻礙外部流體的流動。
尤其如圖18所示，吸收制冷機的吸收器或蒸發(fā)器等、外部流體側(cè)成為液膜進行熱交換的裝置中，當(dāng)供給路大時，供給路的下部不容易被供給液體，從而不能有效地利用傳熱面。圖18中，斜線部分表示液體流過，供給路5、6下方的沒有斜線的部分a表示沒有液體流過。
通常，在板內(nèi)部具有液分配部，該液分配部設(shè)有放射狀的流路，使從孔口供給的液在板內(nèi)部均勻分散。如果供給路大，則該液分配部也增大和復(fù)雜化，更加占據(jù)傳熱面。
為了解決這一問題，考慮采用橢圓形、長圓形或矩形等形狀的供給路，但是這樣一來，不僅提高成本、生產(chǎn)性惡化，而且即使能改善供給路形狀的長軸方向的流動，但短軸方向惡化，不是很好的解決方法。
另外，本發(fā)明的目的是提供一種即使內(nèi)部流量多也能以少的工序制造、不阻礙工作流體流動的、高性能板式熱交換器。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第1實施例的板式熱交換器，具有內(nèi)部流過流體的、由2塊板構(gòu)成的熱交換元件，流過該熱交換元件內(nèi)部的流體與流過外部的流體進行熱交換，其特征在于，上述2塊板具有若干個凹部，使該凹部相互接觸并固接，將周緣部密閉，在內(nèi)部形成流體流過的空間，構(gòu)成兩端部具有開口部的熱交換元件，使上述開口部相互連通地將該熱交換元件重疊并結(jié)合。
上述板式熱交換器中，板的凹部是圓形或水平方向的橢圓形，該凹部的相互接觸部是寬度至少為0.3mm以上的平面。
上述2塊板，重疊時沿周緣部全周接觸，其接觸部由接合而密閉。上述板兩端部的開口部，至少一方的開口部由若干個構(gòu)成。
本發(fā)明第2實施例的板式熱交換器，其特征在于，把具有凹凸的、兩端設(shè)有開口部的板，2塊一組地重疊，構(gòu)成一個熱交換元件；將若干個該熱交換元件重疊，把形成上述熱交換元件的2塊板間的空間，作為第1流體的通路，把相鄰熱交換元件間的空間，作為與第1流體進行熱交換的第2流體的通路，板作為兩流體的傳熱面；上述板的一方，在板周緣及開口部具有與另一方板接觸的接觸部，將上述板2塊一組地重疊，僅使周緣部接觸，再施加壓力使2塊板的凹凸部接觸時，上述周緣的接觸部變形，全周緣的接觸部變成為面接觸形狀；另外，使開口部對準(zhǔn)地將相鄰熱交換元件重疊，僅使開口部周緣接觸，施加壓力使該熱交換元件的板的凹凸部接觸時，上述開口部周緣的接觸部變形，全開口部周緣的接觸部變成為面接觸的形狀。
上述板式熱交換器中，上述的板，可在板周緣或開口部的接觸部，將板相互釬焊成一體。上述板的凹凸，可以是朝一個方向傾斜的形狀。另外，上述板的凹凸，是斷面為圓形的點狀凹凸，構(gòu)成熱交換元件時，凸側(cè)的高度比凹側(cè)的深度大。
另外，上述板的兩端開口部中一方的形狀，可以具有立起部，在重疊時該立起部進入另一方的開口部。
本發(fā)明第3實施例的板式熱交換器，在殼體內(nèi)設(shè)有若干塊中空板，該中空板由2塊薄板構(gòu)成，外周部密閉，具有內(nèi)部空間，該板上連接著使內(nèi)部流體在板內(nèi)部流動的流體導(dǎo)入流路和排出流路，在上述殼體上，連接著使外部流體在該板的外部與殼體包圍的空間內(nèi)流動的流體導(dǎo)入流路和排出流路，其特征在于，與上述各板連接的內(nèi)部流體導(dǎo)入流路或排出流路的至少一方，由若干流路構(gòu)成。
圖2A至圖2D是表示本發(fā)明中的板的形狀的放大圖，圖2A至圖2C是凹部的放大平面圖，圖2D是熱交換元件的放大斷面圖。
圖3A和圖3B是本發(fā)明中的熱交換元件的另一構(gòu)造圖，圖3A是平面圖，圖3B是斷面圖。
圖4是采用本發(fā)明熱交換器的吸收制冷機的整體構(gòu)造圖。
圖5是表示本發(fā)明板式熱交換器之第2實施例的整體構(gòu)造圖。
圖6A至圖6D是形成本發(fā)明中的板的說明圖，圖6A表示施加荷重前，圖6B表示施加荷重后，圖6C是表示周緣部和開口部之一例的放大圖，圖6D是表示周緣部和開口部之另一例的放大圖。
圖7是表示本發(fā)明第2實施例中采用的另一熱交換元件的縱斷面構(gòu)造圖。
圖8是表示將板重疊時板的朝向的模式圖。
圖9是本發(fā)明第2實施例中采用的板的另一平面構(gòu)造圖。
圖10是吸收制冷機的冷凝器采用本發(fā)明第2實施例熱交換器時的概略構(gòu)造圖。
圖11是吸收制冷機的再生器采用本發(fā)明第2實施例熱交換器時的概略構(gòu)造圖。
圖12是本發(fā)明第3實施例中的、板的外部流體的液流說明圖。
圖13是本發(fā)明第3實施例中的、表示另一板的外部流體液流的局部放大圖。
圖14A和圖14B是本發(fā)明板式熱交換器之第3實施例的另一整體構(gòu)造圖，圖14A是正斷面圖，圖14B是側(cè)斷面圖。
圖15A是表示本發(fā)明第3實施例中的板的正面圖，圖15B是表示已往板的正面圖。
圖16是已往的板式熱交換器的斷面構(gòu)造圖。
圖17是已往的板式熱交換器的分解立體圖。
圖18是已往的板的外部流體的液流說明圖。
本發(fā)明第1實施例的熱交換器中，配備著具有若干凹部的2塊板，將上述凹部相互接觸并固接，這樣在2塊板的內(nèi)部形成空間并使其具有強度，對于流過板間的流體，由上述凹部使流體的流動紊亂，從而更好地傳熱。這樣，即使不設(shè)置已往那樣插入板間的紊流阻尼器(紊流板)，也能形成為效率高的熱交換器。
下面，參照


本發(fā)明的第1實施例。
圖1A和圖1B是表示本發(fā)明板式熱交換器之第1實施例的整體構(gòu)造圖，圖1A是正斷面圖，圖1B是側(cè)斷面圖。
圖1A和圖1B中，1是板，2是熱交換元件，3是外部流體導(dǎo)入流路，4是外部流體排出流路，5、6是導(dǎo)入、排出內(nèi)部流體的開口部，7是連通部，9是殼體。
圖1A和圖1B所示的板式熱交換器中，在殼體9內(nèi)配備著8個熱交換元件2，該熱交換元件2由2塊板1構(gòu)成。在該板1上，各設(shè)有4個導(dǎo)入及排出內(nèi)部流體流路的開口部5、6，內(nèi)部流體從4個導(dǎo)入流路即開口部5被導(dǎo)入板內(nèi)，從4個排出流路即開口部6排出。
外部流體從1個導(dǎo)入流路3導(dǎo)入，通過各板的外表面后，從1個排出流路4排出，在內(nèi)部流體與外部流體間進行熱交換。
圖1B的板的斜線部分形狀，在圖2A、圖2B、圖2C中用平面圖表示。圖2D是熱交換元件2的放大斷面圖。
如圖2A至圖2D所示，本發(fā)明中，在板1上有圓形或橢圓形的凹部8,2塊板的凹部相互接觸并固接，構(gòu)成熱交換元件2。形成在板1上的凹部8的配置，可根據(jù)板的強度適當(dāng)選定，例如，設(shè)水壓為490kPa(5kgf/cm2)、板厚為0.3～0.5mm、接觸部為0.3mm時，其配置最好如下述。
即，如圖2A和圖2B所示，當(dāng)圓形凹部為棋盤狀配列或交錯配列時，0.5≤a/b≤2,a×b≤250mm2如圖2C所示，當(dāng)凹部為水平方向的長的橢圓形時，a≥b/2,a≤20mm這時，a=20附近時，在使用時平面部有一些鼓起，但不影響使用。
另外，如圖2D所示，在熱交換元件2的周緣部，將板1彎折一次，持板1′彎折二次，形成相互平行的傾斜接觸面10、11。另外，在圖1A和圖1B中，用標(biāo)記1表示2塊板，在圖2D中，用標(biāo)記1、1′表示2塊板，以示區(qū)別，分別形成在板1、1′上的凹部用標(biāo)記8、8′表示。將板1、1′的接觸面10、11重疊時，凹部8、8′相互接觸，板1、1′的除了周緣部以外的、相同形狀的部分方向相反地重疊。
該板1、1′的至少一方表面是粗面，這樣，提高相變化流體在板表面上的濡濕性。熱交換元件2，是將2塊板1、1′疊合后、將凹部8、8′的接觸部和周緣部10、11溶接或釬焊而制成的。
板式熱交換器，是將上述熱交換器2的連通部7、7′相互連接或釬焊而組裝成的。圖1A所示例中，在殼體9中重疊組裝了8個熱交換元件2。
圖3A和圖3B表示本發(fā)明熱交換元件的另一構(gòu)造。圖3A是平面圖，圖3B是斷面圖。圖3A和圖3B所示例中，多個板的開口部5、6沒有多個并呈交錯狀配列，圖3A中的斜線部的形狀，可采用圖2A至圖2C所示的任一種。
圖4是將本發(fā)明的熱交換器組裝在吸收制冷機內(nèi)的使用例。這里，是將圖3所示的熱交換元件2分別組裝入吸收器A、冷凝器C、發(fā)生器G、蒸發(fā)器E內(nèi)。吸收制冷機中，熱交換元件2的內(nèi)部流體分別是，在吸收器A和冷凝器C中流過冷卻水，在發(fā)生器G中流過熱媒體，在蒸發(fā)器E中流過冷水。在吸收器A中，將外部流體即濃溶液冷卻后，吸收來自蒸發(fā)器E的制冷劑；在發(fā)生器G中，將外部流體即稀溶液加熱、蒸發(fā)制冷劑而成為濃溶液。在冷凝器C中，將來自發(fā)生器G的制冷制蒸氣冷卻，成為制冷劑液。在蒸發(fā)器E中，將制冷劑液蒸發(fā)，成為制冷劑蒸氣。
下面說明圖4所示的吸收制冷機。由吸收器A吸收被蒸發(fā)器E蒸發(fā)的制冷劑蒸氣后，濃溶液成為稀溶液，借助泵SP，從流路101通過溶液熱交換器SH的被加熱側(cè)、從流路102導(dǎo)入發(fā)生器G。導(dǎo)入到發(fā)生器G的稀溶液，被熱源112加熱，蒸發(fā)制冷劑而成為濃溶液，從流路113通過溶液熱交換器SH的加熱側(cè)，從流路114被導(dǎo)入吸收器A，再吸收制冷劑蒸氣，成為稀溶液，如此循環(huán)。
另一方面，制冷劑在發(fā)生器G蒸發(fā)，成為制冷劑蒸氣，到達冷凝器C冷凝，成為制冷劑液，從流路105被導(dǎo)入蒸發(fā)器E。導(dǎo)入的制冷劑液，借助制冷劑泵FP從流路106一邊在蒸發(fā)器E內(nèi)循環(huán)一邊蒸發(fā)，將冷水111冷卻。蒸發(fā)后的制冷劑，到達吸收器A被濃溶液吸收，再到達發(fā)生器G被蒸發(fā)，如此循環(huán)。
冷卻水從流路107導(dǎo)入，分支為流路108、109，分別導(dǎo)入吸收器A和冷凝器C，再從流路110排出。
根據(jù)本發(fā)明第1實施例的板式熱交換器，由于使板的凹部相互接觸并固接，所以使板具有強度，同時可以使在板間流動的流體紊亂。這樣，不必在板間插入紊流阻尼器(紊流板)，可減少部件數(shù)目，制造和組裝的成本降低，而且，具有高的熱交換功能。
另外，由于將2塊板的周緣部沿全周接觸，所以可減少組裝成本，另外，由于板的開口部設(shè)有若干個，所以可流過大量的內(nèi)部流體，并且不阻礙外部流體的流動。
下面，說明本發(fā)明板式熱交換器的第2實施例。
本發(fā)明的第2實施例中，將具有凹凸部的2塊板重疊，在它們的內(nèi)部形成空間，將其周緣部和兩端開口部(流體出入口)，在重疊時沿全周輕輕接觸(線接觸)，朝疊合方向施加力時，其接觸部的形狀變化成為面接觸，進一步施加力，一直到上述凹凸相互接觸，接觸面變大。再用釬焊(硬釬焊)將周緣密封住。
即，釬焊時，為了使板相互密接，要一邊施加力一邊實施釬焊，在施加力時，周緣部成為平行，板的凹凸相互接觸。
將上述的2塊板，在其預(yù)定接觸部放置(涂敷)焊材并重疊，就形成了熱交換元件。該熱交換元件，從形成在板兩端部的開口部到上述空間之間，具有流體流路。將若干個該熱交換元件、使上述開口部相互連通地重疊，一邊在重疊方向施加力一邊釬焊，使熱交換元件與熱交換元件之間更加密接，就形成了本發(fā)明的板式熱交換器。
根據(jù)這樣的構(gòu)造，在由一種(或2種)板構(gòu)成的熱交換元件的內(nèi)外，由凹凸形成彎曲的流路，具有效率高的熱交換功能。
本發(fā)明中，除了釬焊(硬釬焊)外，也可以在板間放入墊片，從外部施加力或用溶接密閉。
溶接或釬接時，將板重疊，一邊朝重疊方向施加力一邊接合，當(dāng)周緣部在自由狀態(tài)是平行的時，施加力后周緣部會張開，尤其是釬焊時，周緣部的強度會大幅度降低。
本發(fā)明中，在接觸部和/或接觸面間放入釬焊料，將上述板重疊，一邊朝重疊方向施加力(使之疊合)，一邊在爐中加熱，一并進行釬焊。這樣，可用一個工序制造熱交換構(gòu)造體，可大幅度簡化作業(yè)工序。
本發(fā)明的板的凹凸，可形成為沿預(yù)定方向延伸的波狀圖形，可用比較簡單的構(gòu)造，形成2維方向彎曲的復(fù)雜流路。
上述板的凹凸，可以是斷面為圓形等的點狀凹凸，將板重疊時，由于可改變外部空間和內(nèi)部空間的大小，所以，可對應(yīng)于非常低壓的蒸氣。
另外，在板兩端開口部的一方，設(shè)置立起部，將板重疊時，可用開口部的嵌合簡單地進行定位。這樣，只要將板重疊，板之間的2維方向的定位便自然地進行，所以制造工序簡單。
下面參照

本發(fā)明的第2實施例。
圖5是本發(fā)明第2實施例之板式熱交換器的整體構(gòu)造斷面圖。如圖5所示，該板式熱交換器，在沿長度方向延伸的殼體9中，裝有熱交換構(gòu)造體30，該熱交換構(gòu)造體30結(jié)合了3個熱交換元件12。
熱交換元件12如圖6A所示，把具有波狀圖形的凹凸的2塊板14自然重疊，其周緣部的接觸部沿全周呈線接觸，開口部17與下一個熱交換元件12′的開口接觸部16a呈線接觸。朝重疊方向施加力(通常是重物)時，如圖6B所示，波狀圖形的凹凸相互接觸而形成空間R1，同時，周緣部變形為面接觸。另外，開口部也變形，直到接觸部16a成為面接觸。這時，相鄰熱交換元件12′的凸部在接觸部20接觸時，用硬釬焊固接。
凹凸的圖形，可以做成為如圖6A所示那樣的近似正弦波的波形圖形或圖7所示那樣的圓形突起等、能使內(nèi)外流路適當(dāng)?shù)匚蓙y，同時可確保強度的形狀。
波形的主向，如圖8所示，相對于長度方向僅傾斜預(yù)定角度θ，把該板14相互反向地配置，波形相互交叉。
因此，上下板14如圖6A和圖6B所示，在波形的棱線呈網(wǎng)眼狀交叉處，形成接觸部15，這樣，在內(nèi)部空間R1內(nèi)形成彎曲的流路。
在板14的兩端部，形成圓錐臺狀的隆起部16，隆起部16上端部的接觸部16a，如圖6C所示，相對于平坦面傾斜約β=1～8°，使其重疊并施加力時，成為平坦面。在該接觸部16a形成開口部17。另外，如圖6D所示，在兩端開口部的一方，設(shè)有立起部18，重疊時，與相鄰熱交換元件12′的開口部嵌合，這樣，可容易地進行重疊時的定位。如圖9所示，隆起部16和開口部17也可以不是圓形，而是長方形。
板14的周緣接觸部19形成為傾斜面，如圖6C所示，將板相向重疊時，板14的周緣接觸部19為線接觸，施加力時變形成為面接觸。周緣接觸部19的傾斜度為α=1～8°，使該接觸部19成為面接觸地重疊并施加力時，如圖6B所示，凸凹相互接觸。該板14是相同形狀的部分反向地重疊。
為了在板相向重疊時容易定位，如圖9所示，也可以在周緣部的數(shù)個部位，設(shè)置相互咬合的的凹凸或突起31及缺口32。
熱交換元件12，是將2塊板14重疊，將凹凸形的接觸部15間和周緣部19間溶接或釬焊，固接而成的。
熱交換構(gòu)造體30，在圖5所示例中，是將3個上述熱交換元件12重疊構(gòu)成的，將隆起部16的接觸部16a相互溶接或釬焊固接，組裝而成。這樣，熱交換元件12相互間也形成與殼體內(nèi)部的空間連通的流路。
如圖5所示，在相鄰一方側(cè)的熱交換元件12的開口部17，固接著封閉板21，在另一方側(cè)的開口部17，連接著向熱交換元件12的內(nèi)部空間R1供給、排出第1熱交換流體的配管22。另外，也可以是不設(shè)置封閉板21、最終部不設(shè)置開口17的板。在殼體9上，形成用于導(dǎo)出這些配管22的貫通口23，在殼體內(nèi)空間R2，在長度方向兩側(cè)的壁上，形成供給、排出第2流體的配管24。
如果圓錐臺狀的隆起部16與波狀圖形的凹凸部同高，則可把相鄰熱交換元件12的接觸部20之間以及隆起部16的接觸部16a相互溶接或釬焊而固接組裝。這樣，更增強了結(jié)構(gòu)強度，同時在熱交換元件12相互之間也形成與殼體內(nèi)部的空間連通的彎曲流路，提高熱交換能力。
制造該板式熱交換器時，將2個板14溶接，構(gòu)成熱交換元件12，再將其重疊并溶接，構(gòu)成熱交換構(gòu)造體30。但也可以用更簡單的方法，即，在6塊板14的周緣部19及開口部的接觸部16a及波狀圖形的接觸部15、20上涂敷釬焊料，將該6塊板14交替重疊，放在爐內(nèi)加熱。這樣，可用一個工序簡單地、且根據(jù)爐的能力大量地制造熱交換構(gòu)造體30。
另外，如圖6D所示，在板14的一方開口部形成立起部18，可嵌合到相鄰熱交換元件的開口部內(nèi)。另外，如圖9所示，在周緣部的數(shù)個部位，設(shè)置相互咬合的突起31和缺口32等，這樣，把一方板放置在另一方板上時，板14被自然地定位并穩(wěn)定地被支持著，所以，比上述制造工序更容易。
另外，不一定非要先形成熱交換構(gòu)造體30，也可以在上述接觸部15、2 0或周緣部19間以及其它所需部位，放置釬焊料，將上述板14、殼體9、配管22、24及封閉板組裝起來，在爐中加熱進行釬焊，可一次制成包含殼體9的熱交換器。
這樣形成的板式熱交換器中，把第1及第2流體供給各供給、排出配管22、24，進行熱交換。當(dāng)要把因熱交換而相變化時的流體或低壓制冷劑蒸氣供給更大的殼體9的內(nèi)部空間R2時，使流動順利。第1流體如圖5中箭頭A所示，在熱交換元件12中的流路流動，第2流體如圖箭頭B所示，在形成于熱交換元件12之間、或熱交換元件12與殼體9之間的流路中流動。
在分隔流路的板14上，如上所述，形成波狀圖形，而且相對于連結(jié)開口部17的流動主方向傾斜預(yù)定的角度θ，所以，該流路成為往上下左右彎曲的復(fù)雜形狀，因此，在板14表面附近的流動成為紊流，有效地進行流體與板14之間的熱交換。
另外，在板14上的凹凸是波形，使它們以預(yù)定角度交叉，格子狀棱線的交點成為接觸部15、20，均勻地配置在板14的面上，所以，有利于增強熱交換構(gòu)造體的強度。
板的凹凸形式，是圖6A所示的波狀即近似于正弦波，這對于傳熱性、強度方向是利的，但也可以根據(jù)所用的熱交換流體的粘性、相變化特性等，采用圖7所示那樣的圓形突起等的形狀，或者也可以適當(dāng)?shù)剡x擇其它形狀。對于圖7所示的圓形突起，通過改變其凹凸的高度，可改變空間R1、R2的大小。
另外，在波形的凸部，以適當(dāng)間隔設(shè)置突起，用相互的突起、以及相互的開口部16a確保相鄰元件的空間(空間R2)。
本板式熱交換器，可用于吸收制冷機的冷凝器、再生器、吸收器、蒸發(fā)器等。例如，用于冷凝器時，如圖10的概略構(gòu)造圖所示，將冷卻水25流到R1側(cè)，把來自再生器的制冷劑蒸氣26從上部導(dǎo)向R2側(cè)，從下部取出制冷劑液27。
用于再生器時，如圖11的概略構(gòu)造圖所示，把熱源流體27(在單效用吸收制冷機中，是溫水或蒸氣，在多效用吸收制冷機中，是來自高溫側(cè)再生器的制冷劑蒸氣)導(dǎo)入R1，把稀溶液28導(dǎo)向R2，從上部使發(fā)生制冷劑26產(chǎn)生。標(biāo)記29表示濃溶液。在R1側(cè)采用蒸氣時，使開口部成為圖9所示那樣寬度大的矩形，可容易地排出冷凝液。
根據(jù)本發(fā)明第2實施例的熱交換器，在由一種或2種部件構(gòu)成的熱交換元件的內(nèi)外，由凹凸形成彎曲的流路，所以，部件數(shù)目少，制造工序簡單，成本低，具有高效的熱交換功能。
另外，通過將凹凸的接觸部固接，可以更加提高強度。通過周期地形成凹凸可均勻地進行熱交換，熱交換功能好，不產(chǎn)生熱變形，耐用性好。
另外，通過將凹凸做成為波形，可用比較簡單的構(gòu)造形成2維方向彎曲的復(fù)雜流路，低成本，具有高效的熱交換功能。另外，把板周緣部彎折，在相鄰板間放入釬焊料，在施加釬焊力的狀態(tài)，使其成為平行的接觸面，再用釬焊固接，這樣可用比較簡單且低成本的作業(yè)，實現(xiàn)牢固而無泄漏的接合，采用所謂的爐中釬焊，大幅度簡化作業(yè)過程，也可減低成本。
下面參照

本發(fā)明的第3實施例。
本發(fā)明第3實施例的板式熱交換器的整體構(gòu)造，與圖1A及圖1B所示板式熱交換器相同，所以，其說明從略。
圖12是在圖1A和圖1B所示板式熱交換器中，說明外部流體散布到板上時的、板表面液流的模式圖。斜線部分表示液流，開口部(供給路)5、6下方的沒有斜線的部分a，是沒有液流的部分。圖13表示另一實施例中的板的局部放大圖。圖13中，標(biāo)記38表示外部流體的流動。
本發(fā)明中，內(nèi)部流體至少從出入口的一方通過若干供給路5、6供給。這樣，與已往的構(gòu)造相比，可減小每一個供給路的大小，所以，即使流量多也不阻礙外部流體的流動38。另外，液流在供給路下部也容易迂回，可有效利用傳熱面。由于內(nèi)部流體從若干供給路供給，所以內(nèi)部的流動均勻，提高傳熱性能，孔口周邊的液分配部也可以減小，可得到大的傳熱面積。
另外，即使流量增加時，只要增加供給路的數(shù)目，就可以對應(yīng)該流量的增加。
另外，由于可將供給路設(shè)計成為具有適度的流動控制性，所以，如圖13所示，將供給路橫向并排地設(shè)在熱交換器上方，可以將供給路本身作為外部流體的液分布器使用。供給路可采用制造、加工容易、低價的圓筒、圓管。為了使外部流體在板間產(chǎn)生紊流地均勻流過，也可以插入紊流阻尼器(紊流板)，更加提高熱交換效率。
圖14A和圖14B，是本發(fā)明板式熱交換器中、第3實施例的另一整體構(gòu)造圖。圖14A是正斷面圖，圖14B是側(cè)斷面圖。
圖14A和圖14B中，各標(biāo)記表示與圖1A及圖1B中相同的部件，圖14A和圖14B中，構(gòu)成內(nèi)部流體導(dǎo)入流路(供給路)的開口部5、以及構(gòu)成排出流路(供給路)的開口部6，是以1根的形式導(dǎo)入殼體9中，在殼體中，用若干根內(nèi)部流體連接管7與各板1連接。這樣，內(nèi)部流體流路設(shè)置在垂直方向，在殼體內(nèi)形成若干流路。
另外，為了更加明確本發(fā)明的熱交換器的板與已往熱交換器的板的差異，圖15A中表示本發(fā)明的板的正面圖，圖15B表示已往的板的正面圖。
根據(jù)本發(fā)明的第3實施例，可得到以下的效果。
(1)可以流過大流量的內(nèi)部流體。
(2)不容易阻礙外部流體的流動。
(3)工序不復(fù)雜化，可低成本制造。
(4)可減小孔口、擴散部等，得到大的傳熱面積。
(5)將供給路作為液分布器使用，提高熱交換器的傳熱性能。
工業(yè)實用性本發(fā)明涉及將板疊置、在板間交替地流過2種流體而進行熱交換的板式熱交換器。本發(fā)明可用于制冷機的蒸發(fā)器、吸收制冷機的蒸發(fā)器、冷凝器、再生器、吸收器等。
權(quán)利要求
1．板式熱交換器，其具有內(nèi)部流過流體的、由2塊板構(gòu)成的熱交換元件，流過該熱交換元件內(nèi)部的流體與流過外部的流體進行熱交換，其特征在于，上述2塊板具有若干個凹部，使該凹部相互接觸并固接，使周緣部密閉，在內(nèi)部形成流體流過的空間，并構(gòu)成兩端部具有開口部的熱交換元件，使上述開口部相互連通地將該熱交換元件重疊并結(jié)合。
2．如權(quán)利要求1所述的板式熱交換器，其特征在于，上述板的凹部，是圓形或水平向的橢圓形，該凹部的相互接觸部是寬度至少為0.3mm以上的平面。
3．如權(quán)利要求2所述的板式熱交換器，其特征在于，上述2塊板，重疊時沿周緣部全周接觸，其接觸部由接合而被密閉。
4．如權(quán)利要求1、2或3所述的板式熱交換器，其特征在于，上述板兩端部的開口部，至少一方的開口部由若干個構(gòu)成。
5．板式熱交換器，其特征在于，把具有凹凸的、兩端設(shè)有開口部的板，2塊一組地重疊，構(gòu)成一個熱交換元件；將若干個該熱交換元件重疊，把形成上述熱交換元件的2塊板間的空間，作為第1流體的通路，把相鄰熱交換元件間的空間，作為與第1流體進行熱交換的第2流體的通路，板作為兩流體的傳熱面；上述板的一方，在板周緣及開口部具有與另一方板接觸的接觸部，將上述板2塊一組地重疊，僅使周緣部接觸，施加壓力使2塊板的凹凸部接觸時，上述周緣的接觸部變形，全周緣的接觸部變成為面接觸，另外，使開口部對準(zhǔn)地將相鄰熱交換元件重疊，僅使開口部周緣接觸，施加壓力使該熱交換元件相互的板的凹凸部接觸時，上述開口部周緣的接觸部變形，而全開口部周緣的接觸部成為面接觸。
6．如權(quán)利要求5所述的板式熱交換器，其特征在于，上述板，在板周緣部或開口部的接觸部，將板相互釬焊成一體。
7．如權(quán)利要求5或6所述的板式熱交換器，其特征在于，上述板的凹凸，是朝一個方向傾斜的形狀。
8．如權(quán)利要求5或6所述的板式熱交換器，其特征在于，上述板的凹凸，是斷面為圓形的點狀凹凸，構(gòu)成熱交換元件時，凸側(cè)的高度比凹側(cè)的深度大。
9．如權(quán)利要求5至8中任一項所述的板式熱交換器，其特征在于，上述板具有立起部，在重疊時該立起部進入另一方的開口部。
10．板式熱交換器，其特征在于，在殼體內(nèi)設(shè)有若干塊中空板，該中空板由2塊薄板構(gòu)成，外周部密閉，具有內(nèi)部空間，該板上連接著使內(nèi)部流體在板內(nèi)部流動的流體導(dǎo)入流路和排出流路，在上述殼體上，連接著使外部流體在該板的外部與殼體包圍的空間內(nèi)流動的流體導(dǎo)入流路和排出流路，與上述各板連接的內(nèi)部流體導(dǎo)入流路或排出流路的至少一方，由若干流路構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供的板式熱交換器,具有由內(nèi)部流過流體的2塊板構(gòu)成的熱交換元件,流過該熱交換元件內(nèi)部的流體與流過外部的流體進行熱交換。該板式熱交換器中,2塊板1具有若干凹部8,將該凹部相互接觸并固接,將周緣部密閉,形成內(nèi)部流過流體的空間,同時,在兩端部有開口5、6,這樣構(gòu)成熱交換元件2,使開口部5、6相互連通地將熱交換元件2重疊并結(jié)合。
文檔編號F28F3/04GK1323387SQ99812032
公開日2001年11月21日 申請日期1999年10月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月15日
發(fā)明者井上修行, 松原利男, 入江智芳, 鈴木晃好, 內(nèi)村知行 申請人:株式會社荏原制作所