本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求1的前序部分所述的板式換熱器。
背景技術:
1、板式換熱器通常具有由多個疊置的換熱器板組成的板組或板堆疊。每塊換熱器板具有非平面的、結構化的、例如波形的輪廓,該輪廓帶有隆起部和凹部,其中相鄰的換熱器板的隆起部和凹部彼此貼靠,使得在換熱器板之間形成用于換熱器流體的流體通道。在此,熱交換流體通過通路被導入到流體通道中或者又被從中導出,其中,通路通過在換熱器板中的相互對準的開口來形成。
2、為了即使在流體壓力高的情況下也將換熱器板可靠地保持在一起并且因此確保在運行中換熱器流體通過流體通道的流體密封流動,板組被夾持或夾緊在支架的兩個支架端板之間。通過夾持,非平面的結構化換熱器板的隆起部和凹部即使在流體通道中的流體壓力高時也被保持在一起。位于在換熱器板中的成型的長形的密封通道或密封槽中的密封件也可以通過在換熱器板之間的夾持而在密封槽中被可靠地壓緊,并且由此保證可靠的密封,尤其是在換熱器板的邊緣區(qū)域中和/或鄰近于位于換熱器板中的開口旁邊的泄漏空間。
3、這在ep?1?001?240?a1中示例性地描述,其中附加地規(guī)定了,平行六面體形狀的間隔件布置在換熱器板中的開口的區(qū)域中,所述開口形成用于換熱器流體的入口通路和出口通路。間隔件位于支架端板和相應的外置換熱器板之間的中間空間中。在此,該中間空間通過如下方式形成,即,相應的外置換熱器板在開口下方或相鄰于開口的邊緣區(qū)域中設計成平的。因此,波形的輪廓不會繼續(xù)引導直至相應的外置換熱器板中的開口旁邊或下方的邊緣。
4、這意味著外置換熱器板在該邊緣區(qū)域中不直接貼靠在支架端板上。因此,壓力可以僅在換熱器板的波形的區(qū)域中施加到板組而無需間隔件,以便使隆起部和凹部保持在一起并且即使在高壓下也保持流體通道密封。在ep?1?001?240?a1中為了確保換熱器板的平面的、非結構化的或非波形的邊緣區(qū)域中的密封件在入口通路和出口通路的區(qū)域中例如被壓縮高達25%,設置有間隔件,通過間隔件,來自支架端板的壓力也可以被傳遞到平面的邊緣區(qū)域。
5、在de?699?19?540t2中另外規(guī)定,換熱器板在其波形的區(qū)域中與基板釬焊,并且在入口通路和出口通路下方將附加的加強板釬焊到基板上,該加強板橋接中間空間。該加強板應防止流體在流體壓力高的情況下使在相應的通路下方的裸露的板變形并且由此損壞或破壞相鄰的釬焊部位。
6、在已知的板式換熱器中,不利的是,外置換熱器板在非平面的結構化區(qū)域中以高強度貼靠在支架端板上。因此,支架端板的撓曲性不同于鄰近于外置換熱器板的那些換熱器板的撓曲性。對于外置換熱器板而言,在向外(朝向支架端板)的高壓下產(chǎn)生與向內(nèi)(朝向相鄰的換熱器板)不同的支撐。這導致不對稱的支撐,這又導致隆起部和凹部在高壓下不可靠地保持在一起并且鄰接非平面的結構化區(qū)域的密封件相對于泄漏空間不一定可靠地密封地處于密封通道或密封槽中。因此存在不期望的泄漏和/或板式換熱器在非常高的流體壓力下的損害運行的危險。
7、在文獻dd?1?43?654?a5、de?195?40?271c1、de?10?2012?105?115?a1和de?202008?004?655u1中描述了另外的板式換熱器。
技術實現(xiàn)思路
1、因此,本發(fā)明的任務是提供一種板式換熱器,其可以簡單地制造并且在高壓下也能夠可靠地運行。
2、該任務通過一種根據(jù)獨立權利要求所述的板式換熱器解決。從屬權利要求在此給出優(yōu)選的改進方案。
3、因此,根據(jù)本發(fā)明,提供一種板式換熱器,其具有由多個彼此貼靠的換熱器板組成的板組和支架,其中,優(yōu)選地以形狀配合和/或力配合的方式,在板組的外置換熱器板中的至少一個和支架的相應的支架端板之間,支撐掩模被保持在部分區(qū)域中,所述部分區(qū)域至少部分地覆蓋相應的外置換熱器板的非平面的結構化區(qū)域。在此,帶有支撐掩膜的部分區(qū)域作為相應的外置換熱器板的非平面的結構化區(qū)域例如覆蓋波形的熱傳遞區(qū)域和/或起紋的分配區(qū)域和/或在相鄰于開口的泄漏空間內(nèi)的起紋的泄漏區(qū)域。
4、通過附加的支撐掩膜,其至少遮蓋外置換熱器板的非平面的或結構化區(qū)域,實現(xiàn)相對于支架端板的附加的支撐,這具有以下優(yōu)點。
5、通常,外置換熱器板在結構化區(qū)域中僅支撐在貼靠在支架端板上的頂點上,即根據(jù)觀察方向支撐在隆起部或凹部中。通過隆起部或凹部也實現(xiàn)了對于相鄰的換熱器板的支撐。支架端板的撓曲性在此不同于相鄰的換熱器板的撓曲性,使得在流體通道中的流體壓力高的情況下,在外置換熱器板內(nèi)可能出現(xiàn)不對稱的變形或張緊,所述流體通道通過在換熱器板之間的隆起部和凹部構成。
6、這可以通過附加的支撐掩膜來防止,因為該支撐掩膜優(yōu)選地也支撐外置換熱器板的不貼靠在支架端板上的部分。由此確保相應的外置換熱器板的隆起部和凹部即使在流體壓力高的情況下也最佳地被壓靠到相鄰的換熱器板的凹部或隆起部,或者它們彼此貼靠,以便構成密封的流體通道。在此,支撐掩膜的尺寸可以有針對性地與相應的要求相匹配,也就是說,支撐掩膜可以僅遮蓋相應的外置換熱器板的非平面的結構化區(qū)域的一部分,例如承受特別高的壓力負荷的部分,或者也可以遮蓋整個非平面的結構化區(qū)域。
7、優(yōu)選地,支撐掩膜在此通過以下方式形狀配合地和/或力配合地保持,即,支撐掩膜以不能移動的方式(在該外置換熱器板的平面中)容納在相應的外置換熱器板的非平面的結構化區(qū)域中。因此,支撐掩膜定向在非平面的結構化區(qū)域的輪廓上并且精確配合地置入到非平面的結構化區(qū)域中,使得支撐掩膜嵌入到非平面的結構化區(qū)域中并且在所選擇的部分區(qū)域中優(yōu)選地產(chǎn)生平面的或與支架端板相匹配的表面,該表面在該情況下通過非平面的結構化區(qū)域的頂點和支撐掩膜的面向相應的支架端板的外側形成。
8、優(yōu)選地,在制造相關的公差內(nèi),支撐掩膜的外側在由在部分區(qū)域內(nèi)面向相應的支架端板的那些頂點所在的平面中延伸。這尤其意味著,支撐掩膜的外側不伸出超過非平面的結構化區(qū)域的頂點,所述頂點面向相應的支架端板并且位于所述部分區(qū)域中,或者支撐掩膜的外側不比非平面的結構化區(qū)域的頂點更靠近支架端板,所述頂點面向相應的支架端板并且位于所述部分區(qū)域中,或者非平面的結構化區(qū)域的頂點可以接觸支架端板,所述頂點面向相應的支架端板并且位于所述部分區(qū)域中。
9、由此確保了支撐結構和外置換熱器板兩者都能夠均勻地貼靠在支架端板上,以便實現(xiàn)最佳的支撐效果。根據(jù)結構而定,中間層或粘合劑也可以位于支架端板和支撐掩膜的外側之間。據(jù)此,例如也可以規(guī)定,支撐掩膜在所述部分區(qū)域內(nèi)材料結合地或粘合地與相應的支架端板連接,以便確??煽康倪B接。
10、這同樣也適用于支撐掩膜的內(nèi)側,內(nèi)側可以直接貼靠在外置換熱器板上或者通過附加的中間層或粘合劑貼靠。因此,支撐掩膜也可以材料結合地與外置換熱器板連接。
11、為了實現(xiàn)配合地置入支撐掩膜,支撐掩膜的內(nèi)側優(yōu)選地匹配于相應的外置換熱器板的位于所述部分區(qū)域內(nèi)的輪廓。為此,內(nèi)側例如可以具有與相應的外置換熱器板的輪廓互補的輪廓,也就是說,互補地結構化,例如被波形化或進行波形化。此外,該輪廓也可以進行近似,即,內(nèi)側具有匹配于輪廓的矩形或多邊形的橫截面。也就是說,輪廓不必強制性地相同地復制,以便實現(xiàn)額外的令人滿意的支撐作用。
12、在此例如可以規(guī)定,支撐掩膜在非平面的結構化區(qū)域的頂點之間延伸,所述頂點面向部分區(qū)域內(nèi)的相應的支架端板,并且在此具有多個相互連接的接片,這些接片位于頂點之間或者(配合精確地)嵌入到非平面的結構化區(qū)域中。
13、在此,支撐掩模的制造被簡化,因為支撐掩模的輪廓可以在壓印工具的結構上定向,利用該壓印工具也可以制造外置換熱器板。在此優(yōu)選地可以規(guī)定,支撐掩膜以減材制造方法或增材制造方法、尤其是以3d打印方法和/或通過銑削制造,優(yōu)選地由形狀穩(wěn)定的材料制造,該材料可以是金屬的和/或非金屬的并且在壓力和溫度作用下是穩(wěn)定的。
14、另外,優(yōu)選地,所述支撐掩膜所處的或通過支撐掩膜構造的部分區(qū)域,除了非平面的結構化區(qū)域之外,也覆蓋密封件上方的密封區(qū)域,尤其是與外置換熱器板的泄漏空間相鄰的密封件上方的密封區(qū)域,和/或覆蓋入口通路或出口通路上方的閉合區(qū)域。所述支撐結構因而除了所述非平面的、結構化區(qū)域之外還可以滿足額外的支撐功能,比如在高壓力負荷下用于將所述流體通道或者開口或者所述泄漏區(qū)域與所述非平面的結構化區(qū)域相鄰地在邊緣側或者相對于彼此密封的密封件保持在其密封槽中。