CN110720021B - 具有集成式抽气换热器的换热器 - Google Patents
具有集成式抽气换热器的换热器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110720021B CN110720021B CN201880034221.7A CN201880034221A CN110720021B CN 110720021 B CN110720021 B CN 110720021B CN 201880034221 A CN201880034221 A CN 201880034221A CN 110720021 B CN110720021 B CN 110720021B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat exchanger
- heat
- end openings
- plate
- refrigerant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
- F28D9/0043—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
- F28D9/005—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
- F28D9/0037—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the conduits for the other heat-exchange medium also being formed by paired plates touching each other
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0093—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/005—Arrangements for preventing direct contact between different heat-exchange media
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2275/00—Fastening; Joining
- F28F2275/04—Fastening; Joining by brazing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
- F28F3/042—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
- F28F3/046—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element the deformations being linear, e.g. corrugations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
一种钎焊板式换热器(100;200),该钎焊板式换热器(100;200)包括多个换热器板(120a‑120h;201‑204),所述换热器板具有包括凸脊(R)和凹槽(G)的压制图案,以适于为用于换热的介质形成板间流动通道的条件下,通过在相邻的板的交叉的凸脊(R)和凹槽(G)之间提供接触点,使得换热器板之间彼此保持一定的距离;所述板间流动通道与第一大孔端部开口、第二大孔端部开口、第三大孔端部开口和第四大孔端部开口(O1,O2,O3,O4;210a,210b,210c,210d)以及第一小孔端部开口和第二小孔端部开口(SO1,SO2)选择性地流体连通,以允许流体交换热量,其特征在于,从第一大孔端部开口和第二大孔端部开口(O1,O2;210a,210b)之间通过的流体,与从第三大孔端部开口和第四大孔端部开口(O3,O4;210c,210d)之间通过的流体在每块板的第一热交换部进行热交换,并与从第一小孔端部开口和第二小孔端部开口(SO1,SO2)之间通过的流体在每块板的第二热交换部进行热交换。
Description
技术领域
一种钎焊板式换热器,该钎焊板式换热器包括多个矩形或正方形的换热器板,所述换热器板具有包括凸脊和凹槽的压制图案,以适于为用于换热的介质形成板间流动通道的条件下,通过在相邻的板的交叉的凸脊和凹槽之间提供接触点,使得换热器板之间彼此保持一定的距离;所述板间流动通道与第一大孔端部开口、第二大孔端部开口、第三大孔端部开口和第四大孔端部开口以及第一小孔端部开口和第二小孔端部开口选择性地流体连通,以允许流体交换热量
现有技术
在制冷领域,所谓的“抽气热交换(suction gas heat exchange)”是用于改善譬如制冷***稳定性的方法。简而言之,通过在温暖的液体、来自冷凝器出口的高压制冷剂以及来自蒸发器出口的低温气态制冷剂之间进行热交换来实现抽气热交换。通过抽气热交换,低温气态制冷剂的温度将升高,而温暖的液体的温度将降低。这有两个积极的效果:首先,在温暖的液体通过随后的膨胀阀后闪急沸腾的问题将减少;其次,气态制冷剂中的液滴离开所述蒸发器的风险将降低。
抽气热交换是众所周知的。通常,抽气热交换是通过承载制冷剂的简单钎焊或焊接管道来实现的,理想地这些管道相互之间进行热交换。然而,考虑到制冷剂的体积,这种实现热交换的方式是昂贵的-如果制冷***的不同部件之间的管道尽可能短,则总是有益的。通过将承载具有不同温度的流体的管道钎焊或焊接到一起进行抽气热交换需要比其它情况更长的管道- 因此,所述管道的内部容积将增加,从而在制冷***中需要更多的制冷剂。这不仅从经济角度来看是不利的,而且由于在几个辖区(jurisdiction)中制冷剂的数量是有限的,因而也是不利的。
另一种指向是提供单独的换热器用于抽气热交换。单独的换热器比简单地将不同的管道部分钎焊起来会更有效率,但是提供单独的换热器同样需要将蒸发器和冷凝器与抽气换热器管道连接,所述管道连接将增加制冷***的制冷剂体积。
此外,制冷***经常需要根据所需要/期望的负载在加热模式和冷却模式下运行。通常,加热模式和冷却模式之间的转换通过切换四通阀使得蒸发器变为冷凝器以及冷凝器变为蒸发器的方式来实现。
不幸的是,这意味着在所述冷凝器/蒸发器单元中的任意一者或两者的热交换将是并流式热交换,即在加热模式或冷却模式下用于交换热量的介质沿着相同大致方向行进的热交换。正如本领域技术人员所熟知的,并流热交换的效率逊于逆流热交换。在蒸发器中,热交换性能的降低可能会导致制冷剂蒸汽中的液滴离开换热器的风险增加。这样的液滴流失可能严重损坏压缩机,因此是非常不可取的。然而,用于改变介质的流动方向以与蒸发器中的制冷剂进行热交换的装置是昂贵的,而且增加了制冷***的复杂性。
本发明的目的是解决或至少缓解上述问题和其它的问题。
发明内容
上述问题和其它的问题通过一个钎焊板式换热器得以解决或至少得到缓解,所述钎焊板式换热器包括:多个矩形或正方形的换热器板,所述换热器板具有包括凸脊和凹槽的压制图案,以适于为用于换热的介质形成板间流动通道的条件下,通过在相邻的板的交叉的凸脊和凹槽之间提供接触点,使得换热器板之间彼此保持一定的距离;所述板间流动通道与第一大孔端部开口、第二大孔端部开口、第三大孔端部开口和第四大孔端部开口以及第一小孔端部开口和第二小孔端部开口选择性地流体连通,以允许流体交换热量,从第一大孔端部开口和第二大孔端部开口之间通过的流体,与从第三大孔端部开口和第四大孔端部开口之间通过的流体在每块板的第一热交换部进行热交换,并与从第一小孔端部开口和第二小孔端部开口之间通过的流体在每块板的第二热交换部进行热交换,所述第一热交换部和第二热交换部由分隔表面分隔开,所述分隔表面在所述矩形或正方形的换热器板的相邻侧边之间延伸。
所述分隔表面可以包括一块换热器板的凸脊和相邻换热器板的凹槽,使得当所述一块换热器板的凸脊接触所述相邻换热器板的凹槽时,在所述换热器板之间实现密封,并使得当所述一块换热器板的凸脊不接触所述相邻换热器板的凹槽时,在所述换热器板之间未实现密封。
为了在小孔开口之间获得尽可能平稳的流动,所述第二热交换部可沿着端部开口的一部分的半径延伸。
附图说明
下文将参考附图来描述本发明,其中:
图1a是根据一种实施方式的换热器的平面图;
图1b是图1a所示换热器沿直线A-A截取获得的剖视图;
图1c是图1a所示换热器沿直线B-B截取获得的剖视图;
图2是图1所述换热器的分解透视图;
图3是根据另一种实施方式的换热器的分解立体图;
图4是根据另一种实施方式的换热器的分解立体图;
图5是根据另一种实施方式的换热器的分解立体图;
图6是处于加热模式的可逆制冷***的一种实施方式的示意图;
图7a 是处于冷却模式的图6所示可逆制冷***的示意图;
图7b是可逆制冷***的另一种实施方式的示意图;
图8是“多回路”换热器中包括的四个换热器板的示意图;
图9是根据优选实施方式的换热器板的示意性立体图;以及
图10是包括图9所示换热器板的换热器的分解立体图。
具体实施方式
图1a-图2显示出钎焊的换热器100,其具有第二换热部,所述第二换热部可用作集成的抽气换热器部分。换热器100由片状金属板110a-110g制成,片状金属板110a-110g堆叠在一起以形成换热器100,并具有包括凸脊R 和凹槽G的压制图案,以适于让金属板彼此保持一定的距离,为用于换热的介质形成板间流通通道。大孔端部开口O2和O3设置在每个换热器板的拐角附近,而大孔开口O1和O4布置在中央并靠近每个换热器板的短边。围绕端部开口O1至O4的区域设置在不同的高度上,从而实现端部开口与板间流动通道之间的选择性连通。在换热器100中,围绕端部开口的区域布置成使得大孔开口O1和O2通过一些板间隙实现彼此的流体连通,而开口O3 和O4通过相邻板的间隙实现彼此的流体连通。
换热器板110a-110g还具有分隔表面DW,该分隔表面DW从每个换热器板的一条长边延伸到另一条长边。
换热器板堆(stack of heat exchanger)中位于端部的换热器板110h不具有端部开口。这是为了给端部开口提供密封,以使得在板堆一端引入的流体不会立即从板堆另一侧逸出至板堆外,而是被迫进入连接处(connection)(未显示)或进入板间流动通道。在其它所有方面,换热器板110h都与换热器板110a-110g相同。
特别参见图2,示出多个换热器板210a-210h。除了换热器板210h之外,每个换热器板都设有端部开口O1、O2、O3、O4,SO1和SO2。如上所述,这些端部开口由设置在不同高度的区域所围绕,从而在端部开口与形成在相邻换热器板间的板间流动通道之间提供选择性连通。此外,每个换热器板围绕由裙部(skirt)S,裙部S沿着大体上垂直于换热器板的平面延伸,并且适于接触相邻换热器板的裙部,以沿着换热器周边提供密封。
为了密封供流体在大孔端部开口O4和O3之间流动的板间流动通道,在换热器板的长边之间提供分隔表面DW。所述分隔表面DW包括设置在各个板的不同高度上的细长平面;并且当相邻板的表面相互接触时,所述通道被密封,而如果相邻板的表面没有相互接触,则所述通道是开放的。在当前情况下,分隔表面DW设置成具有与围绕大孔端部开口O1和O2的区域相同的高度,这意味着对于流体连通地连接大孔端部开口O1和O2的板间流动通道,所述分隔表面将是开放的;而对于流体连通大孔端部开口O3和O4 的流动通道,所述分隔表面将阻塞在板间空隙中的流体。
由于分隔表面DW将阻止流体在与大孔端部开口O3和O4连通的板间空隙中流动,因此在分隔表面DW的任一侧上将存在单独的板间通道。在分隔表面DW的不与大孔开口O3和O4连通的一侧上的板间流动通道与两个小孔端部开口SO1和SO2连通。应当注意的是,分隔表面DW不阻塞与大孔端部开口O1和O2连通的板间流动通道。因此,在与小孔端部口开口SO1和SO2连通的板间流动通道中流动的介质将和在与大孔开口O1和O2连通的流动通道中流动的介质交换热量,就像在与大孔端部开口O3和O4连通的板间流动通道中流动的介质一样。
在图2所示的实施方式中,分隔表面DW沿直线从换热器板110a-h的一条长边、从大孔端部开口O1和O4之间穿过延伸至另一条相对的长边。小孔开口SO1和SO2位于大孔端部开口O1的两侧。应该注意,大孔端部开口O1的布置成使得在与小孔端部开口SO1和SO2连通的板间流动通道中流动的介质可以通过大孔端部开口O1的两侧。这种布置的优点在于,端部开口O1沿着其圆周将具有均匀的温度。
在图3所示的实施方式中,分隔表面并不沿直线延伸,而是远离端部开口O1稍微弯曲,该端部开口O1位于换热器拐角附近的。这提供了从小孔开口SO1到小孔开口SO2的更均匀的流动面积。
在图4所示的实施方式中,分隔部分围绕端部开口O1以半圆形的方式延伸。该实施方式的有益之处在于,大孔端部口开口O1-O4可以邻近换热器的拐角放置,从而提供较大的换热面积。该实施方式的另一个有益之处在于,位于分隔表面DW的不与大孔开口O3和O4连通的一侧的板间流动通道的流动区域将在小孔开口SO1和小孔开口SO2之间始终具有均匀的横截面。请注意,图4的分隔表面不在换热器板的相对侧之间延伸,而是在换热器板的相邻侧之间延伸。
图5显示的实施方式类似于图2所述实施方式。就像前面显示的实施方式一样,分隔表面DW从换热器的一条长边、通过大孔端部开口O1和O4 之间的区域沿直线延伸到另一条长边。小孔开口SO1和SO2位于大孔端部开口O1的两侧。然而,大孔端部开口O1的位置和布置使得大孔端部开口 O1和换热器的短边之间没有流体可以通过。这是有益的,由于避免了在端部开口O1和换热器的短边之间的“死区”,使得在小孔开口SO1和SO2之间流动的流体与即将穿过大孔开口O1离开换热器的流体之间的热交换得到改善。
图6和图7a 分别示出以加热模式和冷却模式运行的冷却***的优选实施方式,所述冷却***可以使用根据任一上述换热器实施方式中的换热器。
根据第一实施方式的冷却***包括压缩机C、四通阀FWV、与需要加热或冷却的盐水***连接的有效载荷换热器PLHE、第一可控膨胀阀 EXPV1、第一单向阀OWV1、连接到热源并可以将不希望获得的高温或低温排放给该热源的转储换热器(dump heat exchanger)DHE、第二膨胀阀EXPV2 和第二单向阀OWV2。有效载荷换热器PLHE和转储换热器DHE分别设置有如上所述的四个大孔开口O1-O4和两个小孔开口SO1和SO2,其中每个换热器的大孔开口O1和O2彼此连通,每个换热器的大孔开口O3和O4彼此连通,并且其中每个换热器的小孔开口SO1和SO2彼此连通。从大孔开口O1流到大孔开口O2的流体将与在大孔开口O3和O4之间流动的流体以及在小孔开口SO1和SO2之间流动的流体进行热交换。但是,从大孔开口 O3流到大孔开口O4的流体与从小孔开口SO1流到小孔开口SO2的流体之间将不会进行热交换。
在如图6所示的加热模式下,压缩机C将高压气态制冷剂输送到四通阀 FWV。在该加热模式下,四通阀受到控制以将高压气态制冷剂输送到有效载荷换热器PLHE的大孔开口O1。高压气态制冷剂然后将穿过有效载荷换热器PLHE并从大孔开口O2处排出。在高压气态制冷剂穿过有效负载换热器 PLHE时,其将与连接到需要加热并从大孔开口O4流到大孔开口O3(也就是说,与从大孔开口O1流到大孔开口O2的制冷剂相比进行逆向流动)的有效载荷的盐水溶液进行热交换。在高压气态制冷剂与盐水溶液进行热交换的同时,高压气态制冷剂将冷凝,并且当高压气态制冷剂穿过大孔开口O2 离开有效负载换热器PLHE时,它将被完全冷凝,即变为液态。
在加热模式下,第一膨胀阀EXPV1完全关闭,离开有效负载换热器的液态制冷剂流将通过第一单向阀OWV1,该第一单向阀OOWV1允许制冷剂沿上述方向流动,同时阻塞制冷剂沿相反方向的流动(稍后将结合冷却模式的描述来加以解释)。
在通过第一单向阀OWV1之后,液态制冷剂(仍然比较热)将进入转储换热器DHE的小孔开口SO2,并从小孔开口SO1离开该换热器。在通过小孔开口SO2和SO1期间,由于该液态制冷剂与即将离开转储换热器DHE 的、主要是气态的低温制冷剂进行热交换,所述液态制冷剂的温度将显著下降。
在穿过小孔开口SO1离开转储换热器DHE之后,液态制冷剂将通过第二膨胀阀EXPV2,在此处制冷剂的压力将下降,引起一部分制冷剂的闪急沸腾(flash boiling),从而导致温度立即降低。从第二膨胀阀出来的制冷剂将通过与第二单向阀OWV2相连的支管,该支管连接在制冷剂回路的高压侧和低压侧之间,并由于所述高压侧和低压侧之间的压力差而对于制冷剂流关闭。在通过该支管之后,低温低压半液态的制冷剂将进入大孔开口O2,并在与连接到可从中收集低温热量的热源的盐水溶液进行热交换的情况下通过转储换热器DHE,所述热源譬如可以为室外空气收集器、太阳能收集器或在地面上钻的孔。由于与从大孔开口O4流到大孔开口O3的盐水溶液进行热交换,主要为液态的制冷剂将蒸发。盐水溶液和制冷剂之间的热交换将在并流(co-current)条件下进行,众所周知,并流热交换的热交换性能要逊于逆流热交换的热交换性能。
就在制冷剂穿过大孔开口O1离开转储换热器DHE之前,所述制冷剂 (现已几乎完全气化)将与穿过小孔开口SO2进入转储换热器并从小孔开口 SO1离开所述转储换热器的、相对较热的液态制冷剂进行热交换。因此,即将穿过开口O1离开转储换热器DHE的制冷剂的温度将升高,从而确保所有这些制冷剂完全气化。
本领域技术人员熟知,并流热交换的性能逊于逆流热交换。然而,由于在进入小孔开口SO2的相对较热的液态盐水与即将离开转储换热器DHE的主要为气态的制冷剂之间提供了热交换(即所谓的“抽气热交换(suction gas heat exchange)”),因此无需在盐水-制冷剂热交换过程中使制冷剂完全蒸发。取而代之的是,当所述制冷剂将要与热的液态制冷剂进行抽气热交换时,所述制冷剂可以仅仅处于半蒸发状态,因为剩余的液相制冷剂将在该热交换过程中蒸发。众所周知,液体-液体间的热交换效率比气体-液体间的热交换效率要高得多。因此,这会使得由于并流热交换模式所导致的有些低效的热交换得到补偿。
气态制冷剂将从转储换热器的开口O1进入四通阀FWV,该四通阀FWV 受到控制以将气态制冷剂流引导至压缩机,制冷剂在该压缩机中再次被压缩。
图7a 显示处于冷却模式的冷却***。为了将模式从加热模式切换到冷却模式,需要控制四通阀FWV,以使压缩机将压缩的气态制冷剂提供给转储换热器DHE的开口O1。膨胀阀EXPV2将完全关闭,单向阀OWV2将打开,单向阀OWV1将关闭,膨胀阀EXPV1将打开,以控制制冷剂通过膨胀阀 EXPV1前后的压力。
因此,在冷却模式下,转储换热器将充当并流冷凝器,并且其“抽气换热器(suction gas heat exchanger)”将不进行任何热交换,而有效负载换热器 PLHE将发挥并流冷凝器的作用。然而,由于在高温液态制冷剂和即将离开有效负载换热器PLHE的半气化制冷剂之间提供了抽气热交换,并流热交换的效率可以保持在可接受的水平。
值得留意的是,抽气换热器的部件与图6和图7a 所述的转储换热器DHE 以及有效负载换热器PLHE集成在一起。然而,在其它的实施方式中,所述抽气换热器可以是与转储换热器和/或有效载荷换热器分开的。
在图7b中,显示了可逆制冷***的第二种实施方式。该***总体上类似于图6和图7a 所示的***,但不同之处在于,转储换热器DHE不具有抽气热交换功能。而且,根据这种实施方式的转储换热器是外部空气/制冷剂换热器。这种换热器经常用于不能转储(dump)热量于例如在盐水溶液中的场合。通常,空气/制冷剂换热器以逆流模式工作,这意味着按照有效载荷换热器(PLHE)和转储换热器DHE两者公开的方式,将空气/制冷剂换热器连接到抽气换热器中会带来益处。
图7b显示处于加热模式的可逆制冷***,即有效载荷换热器充当冷凝器。气态制冷剂在压缩机C中压缩并输送至大孔开口O1,气态制冷剂将从大孔开口O1穿过有效载荷换热器PLHE,并与需要加热的介质(即有效载荷)进行热交换。所述热交换将以逆流模式进行。现在为液态的制冷剂此后将通过单向阀OWV1,然后又通过膨胀阀EXPV2,在膨胀阀EXPV2处制冷剂的压力将降低,这导致沸腾温度相应降低。沸腾温度的降低将使制冷剂能够通过与外部空气进行热交换而在转储换热器DHE中得以气化,所述外部空气在本实施方式中将充当热量转储(heat dump)。蒸发的(即气态)制冷剂此后将被输送至压缩机C,压缩机C将再次压缩制冷剂。应当注意,在该模式下(即当四通阀FVW处于加热状态时),在小孔开口SO1和SO2之间将没有制冷剂或仅有少量制冷剂流动。因此,在换热器的这个部分中将不进行热交换。
就像图6和图7a 所示的实施方式一样,图7b所述的可逆制冷***也可以按照反向模式运行。在这种模式下,压缩的制冷剂被引导至转储换热器 DHE。就像在图6和图7a 所示的实施方式一样,这是通过切换四通阀FWV 来实现的。在转储换热器中,高压气态制冷剂将与外部空气交换热量,因而制冷剂将凝结。冷凝的制冷剂将离开转储换热器并通过单向阀OWV1(所述单向阀允许沿这个方向的流动)。然后,制冷剂将被转移到有效负载换热器 PLHE的小孔开口SO2,并与冷的气态制冷剂进行热交换,穿过有效负载换热器PLHE,与即将离开有效负载换热器PLHE的低温气态制冷剂进行热交换。
在另一个实施方式中,在图8示意性示出的所谓的“多回路”换热器中提供了至少一个集成的抽气换热器。多回路换热器是可供三种不同介质进行热交换的、具有多个入口端部开口和出口端部开口(即六个端口开口)的换热器。
在图8中,显示出具有集成的抽气热交换可能性的多回路换热器200中的板和端口布置的示例性实施方式。在所示的实施方式中,四个板201、202、 203、204的每个都设有六个大孔端部开口210a-210f,以及包括凸脊R和凹槽G的压制图案,以适于当这些板彼此层叠在一起时,它们的凹槽G彼此保持一定的距离,从而在换热器板210a-210f之间形成用于供介质交换热量的板间流动通道。端部开口210a-210f具有不同的高度,从而获得端部开口与板间流动通道之间的选择性流体连通。
在目前的情况下,端部开口210a和210b布置在相同的高度,这意味着它们将与板201和202之间的板间空隙连通。端部开口210c和210d与板202 和203之间的板间空隙连通,端部开口210e和210f与板203和204之间的板间空隙连通。
此外,分隔表面DW设置为使得板202和203之间的板间流动通道被封闭,从而形成与小孔端部开口SO1-SO4连通的第一热交换部和第二热交换部,其中,小孔端部开口SO1和SO2与最靠近端部开口210b的热交换部连通,且小孔端部开口SO3和SO4与最接近端部开口210f的热交换部连通。
通常,多回路换热器用于加热和/或冷却要求在较宽范围内变化的情况。在典型的设置中,每隔一个板间流动通道(所述通道与端部开口210c和210d 连通)布置成用于盐水溶液的流动,其相邻的板间流动通道之一布置成用于第一制冷剂的流动,而其相邻的板间流动通道中另一者布置用于第二制冷剂的流动。第一制冷剂和第二制冷剂连接到单独的制冷***,每个制冷***都拥有自己的压缩机和膨胀阀。当需要大功率冷却或加热时,两个压缩机都运转,而当冷却或加热需求较低时,只有一个压缩机运转。
多回路换热器可以以与以上公开的参考图6和图7a 的方式基本相同的方式来使用,但是,所述多回路换热器具有两个压缩机C、两个膨胀阀EXPV1、两个膨胀阀EXPV2、两个四通阀FWV、两个单向阀OWV1和两个单向阀OWV2。
在图9中,显示了换热器板300的另一实施方式。根据这种实施方式的换热器板300包括四个端部开口O1-O4,它们以与图2所示板的端部开口O1至O4相同的方式彼此流体连通。但是,与图1的换热器板不同的是,端部开口O1至O4靠近换热器板300的拐角设置。此外,小孔端部开口SO1 和SO2布置为彼此靠近,并且它们以与图2所示换热器板210a,210b的小孔端部开口同样的方式彼此连通。此外,在换热器板300上设有分隔表面 DS,分隔表面300在换热器板300的两个相邻侧边之间延伸;在换热器板具有细长形状的情况下,分隔表面DS将在换热器板300的一条长边和一条短边之间延伸,因而部分地环绕端部开口O1-O4。与图4所示的换热器板不同的是,图9所示实施方式的分隔表面DW不是完全圆形的。准确地说,分隔表面SW的端部是笔直的,这意味着它们将以垂直方式或接近于垂直的方式连接到换热器的侧面。
在图10中,显示了包括图9所述换热器板的换热器的分解图。它具有与以上所述参考图1-图2相同的功能。然而,图9和图10所述的换热器板实施方式具有在小孔端部开口SO1和SO2之间的长度上提供相等流通面积的优点。
Claims (3)
1.一种钎焊板式换热器,该钎焊板式换热器包括多个矩形的换热器板(110a-110h;201-204; 300),所述换热器板(110a-110h; 201-204; 300)具有包括凸脊(R)和凹槽(G)的压制图案,以适于为用于换热的介质形成板间流动通道的条件下,通过在相邻的板的交叉的凸脊(R)和凹槽(G)之间提供接触点,使得换热器板之间彼此保持一定的距离;所述板间流动通道与第一大孔端部开口、第二大孔端部开口、第三大孔端部开口和第四大孔端部开口(O1, O2, O3, O4; 210a, 210b, 210c, 210d)以及第一小孔端部开口和第二小孔端部开口(SO1, SO2)选择性地流体连通,以允许流体交换热量,其特征在于,从第一大孔端部开口和第二大孔端部开口(O1, O2; 210a, 210b)之间通过的流体,与从第三大孔端部开口和第四大孔端部开口(O3, O4; 210c, 210d)之间通过的流体在每块板的第一热交换部进行热交换,并与从第一小孔端部开口和第二小孔端部开口(SO1, SO2)之间通过的流体在每块板的第二热交换部进行热交换,所述第一热交换部和所述第二热交换部由分隔表面(DW)分隔开,所述分隔表面(DW)连接所述矩形的换热器板(110a-110h; 201-204; 300)的相邻侧边或相对侧边,且所述分隔表面(DW)部分地环绕其中一个大孔端部开口以及所述第一小孔端部开口和第二小孔端部开口(SO1, SO2),以使得所述第二热交换部可用作集成的抽气换热器。
2.根据权利要求1所述的换热器,其中,所述分隔表面包括一块换热器板的凸脊和相邻换热器板的凹槽,使得当所述一块换热器板的凸脊接触所述相邻换热器板的凹槽时,在所述换热器板之间实现密封,并使得当所述一块换热器板的凸脊不接触所述相邻换热器板的凹槽时,在所述换热器板之间未实现密封。
3.根据权利要求1或2所述的换热器,其中,所述第二热交换部沿着所述第一小孔端部开口和第二小孔端部开口的一部分的半径延伸。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1750633-8 | 2017-05-22 | ||
SE1750633 | 2017-05-22 | ||
PCT/EP2018/063327 WO2018215426A1 (en) | 2017-05-22 | 2018-05-22 | Heat exchanger having an integrated suction gas heat exchanger |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110720021A CN110720021A (zh) | 2020-01-21 |
CN110720021B true CN110720021B (zh) | 2022-02-08 |
Family
ID=62455448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201880034221.7A Active CN110720021B (zh) | 2017-05-22 | 2018-05-22 | 具有集成式抽气换热器的换热器 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11300366B2 (zh) |
EP (1) | EP3631341A1 (zh) |
JP (1) | JP7214953B2 (zh) |
KR (1) | KR102524123B1 (zh) |
CN (1) | CN110720021B (zh) |
WO (1) | WO2018215426A1 (zh) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP1653096S (zh) * | 2018-11-26 | 2020-02-17 | ||
JP1653094S (zh) * | 2018-11-26 | 2020-02-17 | ||
JP1653095S (zh) * | 2018-11-26 | 2020-02-17 | ||
FR3096450B1 (fr) * | 2019-05-21 | 2022-05-20 | Valeo Systemes Thermiques | Echangeur de chaleur monobloc comprenant au moins deux blocs d’échange de chaleur comportant chacun un chemin de circulation d’un fluide réfrigérant et un chemin de circulation d’un liquide caloporteur |
JP7518332B2 (ja) * | 2020-01-14 | 2024-07-18 | ダイキン工業株式会社 | シェルアンドプレート式熱交換器 |
SE545748C2 (en) * | 2020-01-30 | 2023-12-27 | Swep Int Ab | A heat exchanger and refrigeration system and method |
SE2050097A1 (en) * | 2020-01-30 | 2021-07-31 | Swep Int Ab | A plate heat exchanger |
SE545607C2 (en) * | 2020-01-30 | 2023-11-07 | Swep Int Ab | A heat exchanger and refrigeration system and method |
EP4365532A1 (en) * | 2022-11-01 | 2024-05-08 | Alfa Laval Corporate AB | A heat exchanger plate, and a plate heat exchanger |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009062739A1 (en) * | 2007-11-14 | 2009-05-22 | Swep International Ab | Suction gas heat exchanger |
WO2010108907A1 (fr) * | 2009-03-24 | 2010-09-30 | Valeo Systemes Thermiques | Condenseur a deux blocs d'echange de chaleur pour circuit de climatisation |
CN102445029A (zh) * | 2010-10-09 | 2012-05-09 | 摩丁制造公司 | 集成制冷剂*** |
WO2014125088A1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-21 | Swep International Ab | Combined condensor and evaporator |
CN105829821A (zh) * | 2013-12-20 | 2016-08-03 | 舒瑞普国际股份公司 | 一种蒸发和吸收单元 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1148117A (zh) | 1996-08-22 | 1997-04-23 | 解九成 | 磁性纸张的生产工艺 |
SE512584C2 (sv) | 1998-07-10 | 2000-04-03 | Lars Persson | Flerkretsvärmeväxlare |
US7241423B2 (en) * | 2000-02-03 | 2007-07-10 | Cellular Process Chemistry, Inc. | Enhancing fluid flow in a stacked plate microreactor |
SE524938C2 (sv) * | 2003-02-03 | 2004-10-26 | Ep Technology Ab | Värmeväxlare och metod för att torka ett fuktigt medium |
SE526250C2 (sv) * | 2003-12-08 | 2005-08-02 | Alfa Laval Corp Ab | Värmeväxlaranordning |
CN100365372C (zh) * | 2005-11-16 | 2008-01-30 | 杭州钦宝制冷设备有限公司 | 三通道板式换热器 |
SE532524C2 (sv) * | 2008-06-13 | 2010-02-16 | Alfa Laval Corp Ab | Värmeväxlarplatta samt värmeväxlarmontage innefattandes fyra plattor |
JP5025783B2 (ja) | 2010-11-25 | 2012-09-12 | 株式会社日阪製作所 | 蒸発器、及び該蒸発器を備えた冷凍システム |
WO2013127009A1 (en) | 2012-02-27 | 2013-09-06 | Dana Canada Corporation | Method and system for cooling charge air for a fuel cell, and three-fluid charge air cooler |
CN102980328B (zh) | 2012-12-10 | 2015-04-22 | 丹佛斯(杭州)板式换热器有限公司 | 板式换热器 |
FR3001795B1 (fr) | 2013-02-07 | 2016-06-10 | Delphi Automotive Systems Lux | Agencement d’echangeurs thermiques a plaques |
JP6278009B2 (ja) * | 2015-07-28 | 2018-02-14 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用熱交換器 |
CN105066729B (zh) * | 2015-08-27 | 2017-06-16 | 广东工业大学 | 一种具有分液功能的板式冷凝器 |
-
2018
- 2018-05-22 US US16/615,707 patent/US11300366B2/en active Active
- 2018-05-22 WO PCT/EP2018/063327 patent/WO2018215426A1/en active Application Filing
- 2018-05-22 CN CN201880034221.7A patent/CN110720021B/zh active Active
- 2018-05-22 JP JP2019564441A patent/JP7214953B2/ja active Active
- 2018-05-22 KR KR1020197037356A patent/KR102524123B1/ko active IP Right Grant
- 2018-05-22 EP EP18728071.4A patent/EP3631341A1/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009062739A1 (en) * | 2007-11-14 | 2009-05-22 | Swep International Ab | Suction gas heat exchanger |
WO2010108907A1 (fr) * | 2009-03-24 | 2010-09-30 | Valeo Systemes Thermiques | Condenseur a deux blocs d'echange de chaleur pour circuit de climatisation |
CN102445029A (zh) * | 2010-10-09 | 2012-05-09 | 摩丁制造公司 | 集成制冷剂*** |
WO2014125088A1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-21 | Swep International Ab | Combined condensor and evaporator |
CN105121992A (zh) * | 2013-02-14 | 2015-12-02 | 舒瑞普国际股份公司 | 用于过冷的开口 |
CN105829821A (zh) * | 2013-12-20 | 2016-08-03 | 舒瑞普国际股份公司 | 一种蒸发和吸收单元 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20200011453A (ko) | 2020-02-03 |
US11300366B2 (en) | 2022-04-12 |
JP2020521099A (ja) | 2020-07-16 |
EP3631341A1 (en) | 2020-04-08 |
WO2018215426A1 (en) | 2018-11-29 |
US20200173736A1 (en) | 2020-06-04 |
JP7214953B2 (ja) | 2023-01-31 |
KR102524123B1 (ko) | 2023-04-20 |
CN110720021A (zh) | 2020-01-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110720021B (zh) | 具有集成式抽气换热器的换热器 | |
CN110709653A (zh) | 制冷*** | |
US10378799B2 (en) | Port opening with supercooling | |
KR20220134757A (ko) | 냉각 시스템 및 냉각 시스템의 제어 방법 | |
KR20220133907A (ko) | 판형 열교환기 | |
KR20220133906A (ko) | 열교환기 및 냉각 시스템 및 방법 | |
KR20220134758A (ko) | 냉각 시스템 및 방법 | |
US20230079230A1 (en) | Refrigeration system | |
CN114945788A (zh) | 热交换器、制冷***和方法 | |
SE2050399A1 (en) | A reversible refrigeration system | |
SE2251227A1 (en) | A reversible refrigeration system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |