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　　1、(10)申請公布號 CN A (43)申請公布日 2014.09.17 C N 1 0 4 0 5 3 9 6 7 A (21)申請號 .8 (22)申請日 2012.10.25 2011.10.25 FI F28F 9/00(2006.01) F28D 9/00(2006.01) (71)申請人瓦特魯斯公司 地址芬蘭卡蘭蒂 (72)發明人 M.康圖 (74)專利代理機構中國專利代理(香港)有限公 司 代理人成城 胡斌 (54) 發明名稱 板式換熱器 (57) 摘要 一種板殼式板式換熱器（1）包括板組件（2）、 圍繞板組。

　　2、件（2）的外殼（3）、以及主要沿板組件的 端部方向的端板（4a、4b），并且用于**換熱介 質和第二換熱介質的入口和出口連接件（5a、5b、 6a、6b）被布置成穿過端板（4a、4b）。換熱器的板 組件（2）以離心方式被布置在外殼（3）內，從而使 得板組件（2）的橫截面的中點與外殼（3）的橫截 面的中點在橫截面的豎直方向和/或橫向方向上 明顯偏離。 (30)優先權數據 (85)PCT國際申請進入國家階段日 2014.04.25 (86)PCT國際申請的申請數據 PCT/FI2012/ 2012.10.25 (87)PCT國際申請的公布數據 WO2013/ EN 2013。

　　3、05.02 (51)Int.Cl. 權利要求書2頁 說明書5頁 附圖4頁 (19)中華人民共和國國家知識產權局 (12)發明專利申請 權利要求書2頁 說明書5頁 附圖4頁 (10)申請公布號 CN A CN A 1/2頁 2 1. 一種換熱器（1），包括： 板組件（2），所述板組件由具有開口并彼此上下疊置的換熱板形成，在所述板組件（2） 中，所述換熱板彼此附接成板對，所述板對的內部被布置成經由由所述換熱板的開口形成 的流動通道而互相連接； 圍繞所述板組件（2）的外罩，所述外罩包括主要在所述板組件的端部的方向上的端板 （4）以及連接所述端板的外殼（3）；

　　4、 用于**換熱介質的入口和出口連接件（5a、5b），其被布置成穿過所述外罩的端板 （4），所述連接件（5a、5b）被布置成與所述板組件（2）的板對的內部相連接；以及 用于第二換熱介質的入口和出口連接件（6a、6b），其被布置成穿過所述外罩，所述連接 件（6a、6b）被布置為與所述外罩的內部相連接，即，與所述板組件（2）的外部相連接， 其特征在于， 所述板組件（2）以離心方式被布置在所述外殼（3）內，從而使得所述板組件（2）的橫 截面的中點與所述外殼（3）的橫截面的中點在橫截面的豎直方向和/或橫向方向上明顯偏 離，由此由所述換熱板的外緣限定的所述板組件（2）的外表面與所述外殼（3）的內表面之 間。

　　5、的距離在所述板組件（2）的相對外緣上明顯不同；并且 用于所述第二換熱介質的至少一個入口和出口連接件（6a、6b）被布置成穿過所述外罩 的端板（4），從而使得所述連接件（6a、6b）開通到所述板組件（2）和所述外殼（3）之間的空 間中。 2. 根據權利要求1所述的換熱器，其特征在于，用于第二換熱介質的入口和出口連接 件（6a、6b）被布置在所述外罩的端板（4）中，從而使得所述連接件（6a、6b）開通到所述板組 件（2）和所述外殼（3）之間的空間中。 3. 根據前述權利要求中任一項所述的換熱器，其特征在于，所述換熱器包括由圓形換 熱板構成的板組件（2），由此所述換熱器主要具有圓柱形狀。 4. 根據。

　　6、權利要求3所述的換熱器，其特征在于，所述板組件（2）的外徑通常為所述柱形 外殼的內徑的30%至70%，*常見地為所述柱形外殼的內徑的50%至70%。 5. 根據前述權利要求中任一項所述的換熱器，其特征在于，所述外殼的內表面和所述 板組件的外表面之間的距離在所述板組件和所述外殼之間的其中所述板組件離所述外殼 的內表面*遠的空間中為20 mm至500 mm，并且用于第二換熱介質的至少一個連接件開通 到所述空間內。 6. 根據前述權利要求中任一項所述的換熱器，其特征在于，所述外殼的內表面和所述 板組件的外表面之間的距離在所述板組件和所述外殼之間的較小空間中為5 mm至10 mm。 7. 根據前述權利。

　　7、要求中任一項所述的換熱器，其特征在于，板狀導流件（8）被布置在 所述板組件（2）的外表面和所述外殼（3）的內表面之間，并且當從所述換熱器的端部看時 位于用于第二換熱介質的入口和出口連接件（6a、6b）之間，并且所述導流件（8）沿所述換 熱器的縱向方向從**端板（4a）延伸到第二端板（4b）。 8. 根據權利要求7所述的換熱器，其特征在于，所述導流件（8）在其一側沿所述外殼 的縱向方向附接到所述外殼的內表面，并且附接到所述導流件（8）的第二側上的密封部件 （9）被布置成壓靠所述板組件（2）。 9. 根據前述權利要求中任一項所述的換熱器，其特征在于，在所述外殼（3）的內表面 權 利 要 求 書CN。

　　8、 A 2/2頁 3 和所述板組件（2）的外表面之間的較小空間中布置有密封件（11），所述密封件沿所述外殼 和板組件的縱向方向從所述換熱器的**端板（4a）延伸到第二端板（4b）。 10. 根據前述權利要求中任一項所述的換熱器，其特征在于，所述換熱器的端板（4a、 4b）的至少一個角部延伸到所述外殼（3）之外。 權 利 要 求 書CN A 1/5頁 4 板式換熱器 技術領域 0001 本發明的目的是根據下文提出的獨立權利要求的前序部分的換熱器。 背景技術 0002 板殼式焊接板換熱器是在先已知的，其由板組件和圍繞所述板組件的外殼構成， 所述板組件由換熱板形。

　　9、成，所述外殼用作壓力容器。換熱器的芯通常由板組件形成，所述板 組件由具有開口的圓形換熱板構成，其中，板在其中的開口處和/或在板的外周處被緊緊 焊接在一起。換熱器的主級回路形成在成為板組件的板的開口之間，并且次級回路在圍繞 板組件的外殼的連接件之間，從而使得主級側流介質在每隔一個板空間中流動，并且次級 側流介質在每隔一個空間中流動。在此類型的換熱器中，在組件側上的流連接件通常位于 換熱器的端部中，并且外殼側上的流連接件位于外殼中，由此換熱器的管道結構容易變得 復雜并且在構造成本方面是昂貴的。 0003 在換熱器的一些應用中，有利地將所有連接件都放置在端部中。例如在專利公布 WO2004/0904。

　　10、50中提出了這種結構，其中，外殼側流由布置在板組件的端板和換熱器的端板 之間的單獨的Z形部件或相應布置來引導以通過端部前進。然而，單獨的導流件使換熱器 的結構更加復雜，并因此使換熱器的制造更加復雜。 發明內容 0004 本發明的目的是提出一種減少或甚至消除上述問題的板殼式板式換熱器的結構。 0005 本發明的目的是提出一種板式換熱器的結構，其中，組件側和外殼側的流連接件 可被布置在換熱器的端部中，而不需要在板組件的端板和換熱器的端板之間的結構中的用 于在外殼側上導引所述流的單獨的導引部件。 0006 本發明的目的是提出一種換熱器的機構，其適合尤其用于其中熱產生和熱接收物 質處于不同狀態的應用中。

　　11、諸如在氣液換熱器中。 0007 為了達到此目的，根據本發明的換熱器的主要特征在于獨立權利要求的特征部分 中示出的內容。 0008 其它從屬權利要求提出本發明的一些優選實施例。 0009 根據本發明的典型的換熱器包括： 板組件，所述板組件由具有開口并彼此上下疊置的換熱板形成，在所述板組件中，所述 換熱板彼此附接成板對，所述板對的內部被布置成經由由所述換熱板的開口形成的流動通 道而互相連接； 圍繞所述板組件的外罩，所述外罩包括主要在所述板組件的端部的方向上的端板以及 連接所述端板的外殼； 用于**換熱介質的入口和出口連接件，其被布置成穿過所述外罩的端板，所述連接 件被布置成與所述板組件的板對的內。

　　12、部相連接；以及 用于第二換熱介質的入口和出口連接件，其被布置成穿過所述外罩，所述連接件被布 說 明 書CN A 2/5頁 5 置為與所述外罩的內部相連接，即，與所述板組件的外部相連接， 在所述換熱器中，所述板組件以離心方式被布置在所述外殼內，從而使得所述板組件 的橫截面的中點與所述外殼的橫截面的中點在橫截面的豎直方向和/或橫向方向上明顯 偏離，由此由所述換熱板的外緣限定的所述板組件的外表面與所述外殼的內表面之間的距 離在所述板組件的相對外緣上明顯不同，并且在所述換熱器中，用于所述第二換熱介質的 至少一個入口和出口連接件被布置成穿過所述外罩的端板，從而使得所述連接件開通到所 。

　　13、述板組件和所述外殼之間的空間中。 0010 現在令人驚奇地發現，相對于板組件的外部尺寸來說，可增大板殼式換熱器的外 殼的外部尺寸，而不會降低換熱器的換熱特性。在根據本發明的換熱器結構中，圍繞板組件 的外殼在其尺寸方面明顯大于板組件的外部尺寸，由此，板組件可以在外殼的橫截面的橫 向方向和/或豎直方向上以離心方式被布置在外殼內。在根據本發明的換熱器中，至少一 個板組件以離心方式被裝配在外殼內，這使得可以在換熱器的端板中布置用于在換熱器的 外殼側上流動的換熱介質的至少一個入口或出口連接件，從而使得連接件直接開通到外殼 的內表面和板組件之間的空間中。由于板組件的離心布置，外殼側的入口和出口連接件在 換。

　　14、熱器結構中不由板組件定位，而是直接接觸外殼側，由此在板組件和端板之間不需要單 獨的導流件。 0011 在根據本發明的換熱器中，除了組件側的連接件之外，（用于第二換熱介質的）在 外殼側上的至少一個入口和出口連接件被布置成穿過換熱器的端板。根據本發明的優選實 施例，所有外殼側入口和出口連接件都被布置在換熱器的端部結構中。在外殼側上的（即用 于第二換熱介質的）入口和出口連接件優選被布置為使得連接件開通到板組件和外殼之間 的空間中，由此所述連接件不由板組件定位。組件側入口和出口連接件優選地由端部結構 中的板組件來布置。 0012 在根據本發明的典型的換熱器中，換熱器的外殼被布置為與板組件的外表面至少 。

　　15、大體具有一距離，由所述換熱板的外緣限定的所述板組件的外表面與所述外殼的內表面之 間的距離在所述板組件的相對外緣上明顯不同。換熱器的外殼的內表面與板組件的外表面 之間的距離在板組件的較寬側上可以為例如20-500mm，所述較寬側即為在板組件和外殼之 間的其中所述板組件距所述外殼的內表面*遠的空間中，并且外殼側上的（即，用于第二換 熱介質的）至少一個連接件開通到該空間中。換熱器的外殼的內表面和板組件的外表面之 間的距離在板組件和外殼之間的較小空間中可以為例如5-10mm。換熱板的直徑可以例如在 200-1400mm的范圍內。 0013 在根據本發明的典型的換熱器中，換熱表面由互相附接并聚集為板組件。

　　16、的傳熱板 構成，所述傳熱板具有至少兩個流動開口，以用于通過由板形成的導管來引入和移出換熱 介質。換熱器的板在換熱板的外周處被焊接在一起而成對，并且相鄰的板對通過焊接或者 通過其它方式將兩個相鄰板對的流動開口結合在一起而附接在一起。因此，**換熱介質 可在板組件內部經由流動開口從一個板對流到另一板對。第二換熱介質被布置為在外殼 內部在板對之間的空間中流動。在根據本發明的換熱器中，換熱器的主級回路由此形成在 **換熱介質的入口和出口連接件之間，所述連接件被布置成與板組件的板對的內部相連 接，由此主級回路的板空間位于板組件的板對內。換熱器的次級回路形成在第二換熱介質 的入口和出口連接件之間，所述連接。

　　17、件被布置成與外殼的內部（即，板組件的外部）相連接， 說 明 書CN A 3/5頁 6 由此次級回路的板空間位于相鄰的板對之間。因此，主側流介質在板組件的每隔一個板空 間中流動，并且次級側流介質在每隔一個板空間中流動。 0014 在本發明的一個實施例中，板組件由成型換熱板構成，該換熱板彼此上下堆疊并 互相附接，從而使得熱產生換熱介質在每隔一個板空間中流動，并且熱接收換熱介質在每 隔一個板空間中流動。換熱板的構型的高度至少部分地決定換熱板之間的距離，即，在換熱 板之間形成的流路的尺寸。 0015 在優選實施例中，根據本發明的換熱器包括由圓形換熱板構成的板組件，由此換 熱器大致成。

　　18、形為圓柱形。板組件通常被裝配在用作壓力容器的柱形外殼部分內。在優選實 施例中，根據本發明的換熱器的外殼和板組件由此被成形為圓柱形狀的，并且板組件相對 于外殼以離心的方式位于外殼內。 0016 在本發明的優選實施例中，板組件的外徑通常為柱形外殼的內徑的30-70%，*常 見地為柱形外殼的內徑的50-70%。 0017 根據本發明，板組件和/或圍繞換熱器的板組件的外殼還可具有除圓柱形之外的 其它形狀。板組件和外殼可以彼此相獨立地成形以適于該目的，從而使得板組件可以以離 心方式布置在外殼內，即，外殼的橫截面的中點明顯偏離于板組件的橫截面的中點。板組件 的橫截面通常是外殼的橫截面的30-70%。 00。

　　19、18 在根據本發明的優選實施例的換熱器中，板狀導流件被布置在板組件的外表面和 外殼的內表面之間，當從所述換熱器的端板方向看時位于用于第二換熱介質（在外殼側上） 的入口和出口連接件之間，并且所述導流件沿縱向方向從所述換熱器的外罩的**端板延 伸到第二端板。導流件被布置在板組件和外殼之間在以離心方式布置的板組件的較寬側 上，即，在板組件距外殼的內表面*遠的一側上。在導流件的幫助下，用于換熱介質的流動 通道可形成在換熱器的外殼側上并且從入口連接件到板組件并從板組件到出口連接件。導 流件在其一側上通常沿外殼的縱向方向被附接到外殼的內表面，并且附接到導流件的另一 側的密封部件被布置成壓靠板組件，從而密封。

　　20、部件基本在板組件的整個長度上布置。由板 狀導流件產生的彈性力將附接到導流件的另一側的密封部件緊緊壓靠在板組件上。替代性 地，導流件以相反方式布置在結構中，即，導流件附接到板組件并且密封部件被布置在朝向 外殼的一側上。導流件優選沿外殼和板組件的縱向方向從換熱器的**端板延伸到第二端 板。因此，流動通道形成為具有整個板組件的長度。在本發明的實施例中，導流件附接到換 熱器的端板。在本發明的第二實施例中，導流件被布置成緊靠換熱器的端板，而不以固定方 式附接到端板。 0019 在本發明的優選實施例中，密封件被布置在換熱器的外殼的內表面和板組件的外 表面之間的較小空間中，密封件的目的是封閉外殼和板組件之間。

　　21、的空間。密封件優選沿外 殼和板組件的縱向方向從換熱器的一端延伸到另一端。密封件通常是橡膠的或相應的密封 件。 0020 在根據本發明的換熱器中，換熱器的外罩的端板的至少一個角部延伸到換熱器的 外殼之外，從而形成角部，換熱器可從該角部附接到機器單元等，而不需要單獨的附接凸 耳。在本發明的優選實施例中，換熱器的外罩的端板的至少一個角部是非圓形的，由此所述 角部形成圓板式換熱器的附接元件。 0021 根據本發明的換熱器可用于液體/液體、液體/氣體和氣體/氣體應用。根據本 說 明 書CN A 4/5頁 7 發明的換熱器優選適于其中外殼側換熱介質被蒸發或冷凝的應用。 0022 根據本。

　　22、發明的換熱器結構提供重要的優點。主級側流和次級側流可以期望方式被 劃分，并且它們所需要的連接件可以全部位于換熱器的端部中。在根據本發明的換熱器中， 在端板中的連接件的凸緣可裝配到端板的表面或相對于端板表面來說的不同高度處，由此 連接件可以被裝配得更靠近彼此，或者具有凸緣的連接件可以被裝配為在端板上疊置。根 據本發明，板組件在外殼內部的離心布置使得能夠增大在端部中的至少一個外殼側連接件 的尺寸。連接件尺寸的增大尤其在二相換熱應用（諸如蒸發器和冷凝器）中是有用的。在根 據本發明的換熱器中，由此可根據換熱介質的特性和流率自由地選擇換熱條件。根據本發 明的換熱器可用作順流、逆流或交叉流換熱器。當具有板。

　　23、結構的換熱器的所有入口和出口 連接件都被布置在換熱器的端部中、在其端板中時，換熱器的安裝工作變得更簡單，并且獲 得用于布置換熱器的新可能。 0023 在根據本發明的換熱器中，在外殼內以離心方式布置的板組件還使得可以根據換 熱應用來自由地選擇換熱器的外殼的尺寸。 附圖說明 0024 在下文中，將參照附圖更詳細地描述本發明，在附圖中： 圖1示出根據本發明的部分地開口的換熱器； 圖2示出根據本發明的換熱器的導流件的截面圖，所述導流件被布置在外殼和板組件 之間； 圖3示出被布置在板組件和外殼之間的密封件的截面圖；以及 圖4示出根據本發明的換熱器，其中，外殼側和板組件側的入口和出口連接件被布置 成穿過端。

　　24、板之一。 具體實施方式 0025 圖1示出根據本發明的部分地開口的換熱器，其中，**和第二換熱介質的入口 和出口連接件被裝配到一個端板中。 0026 具有板結構的換熱器1的外罩包括端板4a和4b以及連接所述端板的外殼3，該 外罩用作壓力容器。形成換熱表面的板組件2被裝配在外罩內。板組件2由連接在一起并 具有開口的圓形換熱板構成，通過在換熱板的外周處進行焊接而將換熱板成對地連接在一 起，并且通過使換熱板的流動開口互相連接而將相鄰的板對結合在一起，由此在板組件內 部形成流動通道（在圖中示出了在板組件內的一個流動通道12）。 0027 在板組件2內流動的換熱介質形成主級流，其經由入口連接件5a通過端。

　　25、板4a被 引入板組件2中并經由端板4a中的出口連接件5b被移出，并且連接件5a、5b與板組件的 內部接觸，即與板對的內部接觸。 0028 流到換熱器的外殼側的換熱介質形成次級流，其經由被布置在端板4a中的入口 連接件6a被引入換熱器。外殼側流經由流動通道7a流到板組件2，并且經由被布置在端板 4a中的出口連接件6b被移出換熱器1。換熱器的次級回路形成在外殼側的第二入口和出 口連接件6a、6b之間。 0029 在圖1中用箭頭示出主級流和次級流的傳送。 說 明 書CN A 5/5頁 8 0030 圖1所示的入口和出口連接件5a、5b、6a、6b僅作為例子被提出，連接件根據其用 。

　　26、途可包括不同的凸緣結構。 0031 如果圖1所示的換熱器用作冷凝器，則蒸汽流經由具有大直徑的蒸汽連接件6a被 引導到板組件2上而進入外殼部分中。經由冷凝物連接件6b從外殼的底部移出冷凝物。冷 卻換熱介質（優選是液體）經由入口連接件5a被引入板組件2中并經由出口連接件5b從板 組件排出。 0032 圖2示出了板狀導流件8的截面圖，所述導流件被裝配在外殼3和板組件2之間 位于外殼部分內部，并且以離心方式放置在板組件2的較寬側上。導流件8的一個邊緣通 過焊接或相應的方式附接到外殼3的內表面。橡膠密封件或類似物9附接到導流件8的朝 向板組件2的末端，所述密封件壓靠板組件2的外表面，并優選還壓靠以縱向方。

　　27、式附接到板 組件2的扁鐵條10等。導流件8由一個或多個柔性板形成，所述柔性板彎曲從而使得由于 彈性力，導流件8的第二邊緣壓靠所述板組件2的外周。導流件8的目的是將外殼側換熱 介質流從入口連接件6a經由流動通道7a導引到板組件2，并相應地將所述流從板組件2經 由流動通道7b導引到出口連接件6b。 0033 圖3示出被裝配在板組件2的外表面和外殼3的內表面之間的密封件11的截面 圖，密封件11被布置在外殼部分內并且位于離心的板組件2和外殼3之間的較小空間中。 在附接到外殼3或組件2且從板彎曲的支撐部件13的幫助下，密封橡膠11被安裝就位。 0034 圖4示出根據本發明的換熱器的端板4a，外殼側和組。

　　28、件側的入口和出口連接件 5a、5b、6a、6b都被設置成穿過該端板。被布置在端板中的連接件可以是帶凸緣的管連接件、 裝配到端板中的凸緣連接件和/或待被焊接的管連接件。通過將凸緣放置在不同高度，可 以減小連接孔之間的距離。 0035 圖4還示出了，換熱器的端板4a的至少一個角部可以是非圓形的。延伸到換熱器 的外殼3之外的該角部可設置有孔14或其他相應結構，由此端板4a可用作換熱器的支撐 元件且不需要單獨的附接凸耳。 0036 本發明并非意在受限于上述示例性實施例，而是目的在于，在所附權利要求所限 定的發明理念內廣泛地應用本發明。 說 明 書CN A 1/4頁 9 圖 1 說 明 書 附 圖CN A 2/4頁 10 圖 2 說 明 書 附 圖CN A 10 3/4頁 11 圖 3 說 明 書 附 圖CN A 11 4/4頁 12 圖 4 說 明 書 附 圖CN A 12 。

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