板式熱交換器和制造板式熱交換器的方法與流程
本發(fā)明涉及板式熱交換器和制造板式熱交換器的方法。
背景技術(shù)：
在板式熱交換器中，許多熱傳導(dǎo)板形成疊堆。在熱傳導(dǎo)板之間，形成用于引導(dǎo)吸熱介質(zhì)和放熱介質(zhì)的通路。在這些板之間，設(shè)置用于將這些板保持預(yù)定距離并且形成通路的分隔件。例如，在歐洲專利ep1373819中，描述了一種板式熱交換器，其中，在熱傳導(dǎo)板之間布置內(nèi)分隔元件和外分隔元件。通過將分隔元件彼此焊接，將分隔元件焊接到熱傳導(dǎo)板以及將入口接合通路和出口接合通路焊接到疊堆，形成自支撐的氣密結(jié)構(gòu)。在歐洲專利ep1373819中描述的熱交換器中的致密焊接造成疊堆中的殘余應(yīng)力高。這會造成裂縫，還有其他。因此，疊堆的抵抗力會變?nèi)醪⑶野迨綗峤粨Q器的耐久力顯著減弱。
因此，需要相比于現(xiàn)有技術(shù)的熱交換器具有提高的耐久性的板式熱交換器和用于制造板式熱交換器的方法。特別地，需要在各個板內(nèi)和各個板之間的殘余應(yīng)力減小的板式熱交換器和用于制造板式熱交換器的方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種板式熱交換器，該板式熱交換器包括由熱傳導(dǎo)板構(gòu)成的疊堆。每個熱傳導(dǎo)板在大致平面上延伸并且包括四個邊緣部分。在所述熱傳導(dǎo)板之間布置有第一流動通路和第二流動通路，其中，每個第一流動通路被設(shè)置用于第一流體的貫通流動并且每個第二流動通路被設(shè)置用于第二流體的貫通流動。用于所述第一流體和所述第二流體中的一種流體的所述第一流動通路經(jīng)由能與所述板式熱交換器的入口端口和出口端口連接的第一入口開口和第一出口開口。在根據(jù)本發(fā)明的熱交換器中，成對的熱傳導(dǎo)板形成單元。所述單元包括布置在所述熱傳導(dǎo)板之間的內(nèi)分隔元件。所述內(nèi)分隔元件沿著所述四個邊緣部分延伸，以使用于所述第一流體和第二流體中的所述一種流體的所述第一入口開口和所述第一出口開口敞開。所述單元還包括外分隔元件，所述外分隔元件沿著所述四個邊緣部分中的至少兩個、在所述熱傳導(dǎo)板的彼此背離的側(cè)面中的至少一個側(cè)面布置并且焊接到所述熱傳導(dǎo)板中的至少一個熱傳導(dǎo)板。所述單元彼此抵著(優(yōu)選地在彼此頂部)堆疊并且借助所述外分隔元件通過焊接而接合在一起。由此，根據(jù)如以下將更詳細(xì)描述的各個單元的構(gòu)造，可將外分隔元件彼此焊接或?qū)⑵浜附拥綗醾鲗?dǎo)板。
所述板式熱交換器還包括覆蓋板，所述覆蓋板用于覆蓋由所述熱傳導(dǎo)板構(gòu)成的所述疊堆的側(cè)面。所述覆蓋板覆蓋由所述熱傳導(dǎo)板構(gòu)成的所述疊堆的兩個第一側(cè)，并且為由所述第一入口開口形成的入口端口片段和由所述第一出口開口形成的出口端口片段留出中斷。所述單元的包括所述第一入口開口或所述第一出口開口的所述兩個第一側(cè)包括設(shè)置在所述熱傳導(dǎo)板之間用于所述第一流體和所述第二流體中的所述一種流體的泄漏通道。泄漏通道是除了由所述第一入口開口和所述第一出口開口提供的通道之外另外提供的。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，板式熱交換器的疊堆中、用于同一流體的通路中的小泄漏沒有或沒有顯著地改變熱交換器的性能。特別地，用于高溫應(yīng)用(其中，在兩種流體中的一種流體可具有高達大約1000攝氏度)的熱交換器中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，提供小泄漏并沒有使性能降低或者沒有顯著降低。因?qū)峤粨Q器的元件的彼此焊接較少，可簡單地提供并且優(yōu)選地提供泄漏通道。因此，熱交換器的制造過程會變得更快，更具成本效益。另外，因熱交換器的元件的焊接較少，可設(shè)置疊堆的不太剛性的設(shè)置，使得在制造期間存在或者在使用期間造成熱交換器的元件的內(nèi)部和之間有較小的殘余應(yīng)力。因此，正在疊堆中形成的裂縫的風(fēng)險可以降低，焊接接頭失效的風(fēng)險同樣可降低。特別地，由于裂縫往往會以不可控方式放大并且通常允許不同流體的混合物流入熱交換器，因此避免裂縫會提高可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的板式熱交換器具有比整體焊接疊堆高的耐久性，這樣會導(dǎo)致根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的操作壽命更長。
針對流體中的一種來限定板式熱交換器的單元設(shè)置，其中，流體中的一種可以是第一流體或第二流體中的一種。優(yōu)選地，第一流體是氣體。優(yōu)選地，第一流體是吸熱流體或冷流體。優(yōu)選地，第二流體是氣體。優(yōu)選地，第二流體是放熱流體或熱流體。熱流體的溫度可高達大約1000攝氏度，例如，可在600攝氏度和950攝氏度之間。
泄漏通道可沿著所述熱傳導(dǎo)板的位于所述單元的包括所述第一入口開口或所述第一出口開口的所述兩個第一側(cè)的兩個邊緣部分，布置在所述熱傳導(dǎo)板和所述(內(nèi))分隔元件之間。
優(yōu)選地，沿著所述單元的包括所述第一入口開口或第一出口開口的整個兩側(cè)不存在焊接接頭。優(yōu)選地，沿著熱傳導(dǎo)板的位于包括所述第一入口開口或第一出口開口的兩個第一側(cè)的整個兩個邊緣部分不存在焊接接頭。板的“整個”邊緣部分在本文中被理解為包括整個邊緣部分減去拐角部分，沿著兩個邊緣部分布置的分隔元件和熱傳導(dǎo)板的另外兩個邊緣部分在所述拐角部分處相會。另外，優(yōu)選地，覆蓋板的拐角部分焊接于疊堆。
優(yōu)選地，沿著熱傳導(dǎo)板的邊緣部分和內(nèi)分隔元件沒有焊接接頭不排除沿著這些邊緣部分、在熱傳導(dǎo)板和內(nèi)分隔元件之間的任何焊接接頭。然而，固定裝置可被設(shè)置成支持單元或整個疊堆的制造，以防止疊堆的元件移位。這種固定裝置可以是點焊接頭。點焊接頭是非常少且局部化的焊接接頭，局部化的焊接接頭可被設(shè)置用于在制造時將熱傳導(dǎo)板和內(nèi)/外分隔元件相對固定。其他固定裝置可以是可施加在熱傳導(dǎo)板和分隔元件之間的粘合劑。粘合劑可具有在熱交換器的熱操作條件下被消耗的優(yōu)點。可在焊接之前通過諸如夾持力的外力，將一個單元、許多單元或整個疊堆的組裝元件固定，以抵抗相對位移。
所述單元的包括所述第一入口開口或所述第一出口開口的所述兩個第一側(cè)中的所述泄漏通道每個的大小可使得與覆蓋所述單元的所述兩個第一側(cè)的所述覆蓋板結(jié)合時，通過所述兩個第一側(cè)中的每側(cè)的泄漏通道的泄漏量大于所述第一流體和所述第二流體中的所述一種流體通過布置在所述單元的所述兩個第一側(cè)中的對應(yīng)的第一入口開口或第一出口開口的流體積的0％。
所述單元的包括所述第一入口開口或所述第一出口開口的所述兩個第一側(cè)中的泄漏通道每個的大小可使得與覆蓋所述單元的所述兩個第一側(cè)的所述覆蓋板結(jié)合時，通過所述兩個第一側(cè)中的每側(cè)的泄漏通道的泄漏量的最大值是所述第一流體和所述第二流體中的所述一種流體通過布置在所述單元的所述兩個第一側(cè)中的對應(yīng)的第一入口開口或第一出口開口的流體積的1％，優(yōu)選地，最大值是流體積的0.5％(例如，0.1％或0.2％)。
因此，在根據(jù)本發(fā)明的熱交換器中，所述疊堆的包括所述第一入口開口或所述第一出口開口的兩個第一側(cè)中的整體泄漏通道的大小使得與覆蓋所述疊堆的所述兩個第一側(cè)的所述覆蓋板結(jié)合時，通過所述疊堆的所述兩個第一側(cè)中的每側(cè)的整體泄漏通道的泄漏量的最大值是所述第一流體和所述第二流體中的所述一種流體通過所述疊堆的所述兩個第一側(cè)中的對應(yīng)的第一入口開口或第一出口開口的流體積的1％，優(yōu)選地，最大值是流體積的0.5％(例如，0.1％或0.2％)。雖然最大泄漏量可穿過熱交換器疊堆的側(cè)面，但最大泄漏量仍保留在熱交換器中。優(yōu)選地，意外離開熱交換器朝向環(huán)境的流體流是零或不可檢測地低。
通過所述單元的包括第一入口或第一出口開口的兩側(cè)和特別地通過整個疊堆的側(cè)面的泄漏量或泄漏流體積被限定并且取決于泄漏通道的大小。由于覆蓋板覆蓋疊堆的側(cè)面，導(dǎo)致覆蓋板的緊密安裝會限制或妨礙泄漏流，使得總泄漏量可以是泄漏通道與覆蓋板的組合。因此，此組合可包括在第一入口開口或出口開口側(cè)面的熱交換器疊堆和覆蓋板之間的間隙大小。
優(yōu)選地，覆蓋板沒有被焊接到疊堆的側(cè)面，除了沿著熱交換器疊堆的邊緣或拐角部分的流體密封(優(yōu)選地，氣密)焊接外。優(yōu)選地，熱交換器疊堆和覆蓋板提供覆蓋板與疊堆的側(cè)面的齊平布置。
選擇泄漏通道的大小和覆蓋板的布置，以限定對于熱交換器的優(yōu)良性能而言可接受的最大泄漏量。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果熱交換器的泄漏通道和間隙被選定為在以上給定的泄漏量內(nèi)，則熱交換器的性能降低最大5％，通常，性能降低不足2％或不足1％，特別地，不足0.2％，或不足0.1％。還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可使用諸如激光焊接工具的傳統(tǒng)制造工具來實現(xiàn)以上給定泄漏量內(nèi)的泄漏通道和間隙，并且以上給定泄漏量內(nèi)的泄漏通道和間隙允許下制造方便地保持制造容差的熱交換器疊堆。
泄漏通道的大小可在0.005毫米和1.2毫米之間(優(yōu)選地，0.01毫米和0.8毫米之間)的范圍內(nèi)。
熱交換器疊堆和覆蓋板之間的間隙可在0.1毫米和5毫米之間，優(yōu)選地，0.2毫米和3毫米之間，例如，2至3毫米之間。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，具有以上給定范圍內(nèi)的泄漏通道和間隙的熱交換器可實現(xiàn)以上給定范圍內(nèi)的泄漏量，因此允許制造具有如以上提到的范圍內(nèi)的性能降低的熱交換器。
疊堆中的流體沿著疊堆在其相應(yīng)的流動通路中，基本上處于同一壓力水平，優(yōu)選地，處于大氣壓下，并且在疊堆中的相同或相似位置，處于大致相同的溫度水平。因此，離開單元的泄漏流有可能會從疊堆中的一個單元傳遞到另一個單元，但只傳遞到單元的用于同一流體的通路。通過熱傳導(dǎo)板和用于第二流體的第二通路的外分隔元件以及熱傳導(dǎo)板和單元的兩個第二側(cè)的內(nèi)分隔元件的流體密封(優(yōu)選地，氣密)焊接，使得不可能進行或避免了從第一流體到第二流體的流體傳遞。
由于可僅僅在同一流體內(nèi)出現(xiàn)從一個單元到另一個單元的泄漏，因此分別地對于熱交換器或熱交換器的熱交換功能，流體沒有損失。
優(yōu)選地，按泄漏通道的大小來選擇和改變泄漏量。例如，可通過選擇沿著熱傳導(dǎo)板的邊緣部分與熱傳導(dǎo)板基本上齊平布置的分隔元件來提供小泄漏量。因沒有將熱傳導(dǎo)板和內(nèi)分隔元件焊接在一起，在熱傳導(dǎo)板和內(nèi)分隔元件之間形成小泄漏通道。例如，可在單元的包括第一入口開口和第一出口開口的兩側(cè)的分隔元件和熱傳導(dǎo)板之間設(shè)置隙縫。由于熱傳導(dǎo)板和分隔元件的接觸區(qū)域未被焊接以及制造和安裝容差，導(dǎo)致會存在隙縫。還可通過分隔元件的形式來限定隙縫或通道的形式。例如，可通過選擇具有沒有與熱傳導(dǎo)板的邊緣部分的平面精確或完全對應(yīng)的形式(例如，沒有精確的平面形狀)的分隔元件來提供泄漏量。在安裝此分隔元件和熱傳導(dǎo)板時，這兩個元件沒有在布置分隔元件的整個長度上接觸。熱傳導(dǎo)板和分隔元件可只在個體位置接觸。在這些位置之間，形成能以不同方式選擇的大小的泄漏通道。
分隔元件可以例如是矩形的縱向分隔元件，在本領(lǐng)域中，已知是熱傳導(dǎo)板之間的分隔件。然而，內(nèi)分隔元件可被構(gòu)造成還能布置在入口開口和出口開口中。內(nèi)分隔元件可包括諸如例如ep1373819中描述的內(nèi)分隔元件的開口部分。在ep1373819的熱交換器中，內(nèi)分隔元件沿著熱傳導(dǎo)板的整個邊緣部分布置。內(nèi)分隔元件的開口部分分別布置在入口部分或出口部分中。
沿著熱傳導(dǎo)板的整個邊緣部分布置的分隔元件優(yōu)選地具有沿著整個邊緣部分的規(guī)則形狀。這樣有助于制造分隔元件，特別地，也有助于制造內(nèi)分隔元件。
例如，內(nèi)分隔元件可以是布置在第一入口開口和第一出口開口中的波紋片的形式。內(nèi)分隔元件優(yōu)選地沿著熱傳導(dǎo)板的整個邊緣部分布置，從而形成位于單元的包括入口開口和出口開口的兩側(cè)的內(nèi)分隔元件。波紋片的起伏和熱傳導(dǎo)板之間的間隔處于熱交換器的入口端口片段的第一入口開口形成部分處和出口端口片段的第一出口開口形成部分處。
還可按內(nèi)分隔元件的材料或材料構(gòu)成來設(shè)置泄漏通道。例如，通過提供透氣分隔元件，通過內(nèi)分隔元件的材料(例如，開孔的透氣材料(例如，金屬泡沫))的開口結(jié)構(gòu)來形成泄漏通道。
例如，還通過提供穿過內(nèi)分隔元件的通道來提供穿過內(nèi)分隔元件的泄漏通道。如果此分隔元件還應(yīng)當(dāng)布置在入口開口或出口開口中，則在分隔元件的布置在入口開口或出口開口中的該部分中，例如，與分隔元件的布置在熱傳導(dǎo)板的剩余邊緣部分中且沿著該剩余邊緣部分布置的該其他部分一樣，設(shè)置更多個或更大的通道。
可通過在與大致平面平行的方向上供應(yīng)的焊接能量，將外分隔元件焊接到熱傳導(dǎo)板。板式熱交換器因此包括沿著四個邊緣部分中的至少兩個的所述熱傳導(dǎo)板和所述外分隔元件之間的焊接接頭。如果兩個外分隔元件彼此疊堆，則優(yōu)選地還通過在與大致平面平行的方向上供應(yīng)焊接能量，將外分隔元件彼此焊接。那么，板式熱交換器包括在外分隔元件之間且沿著外分隔元件的邊緣部分的焊接接頭。
與熱傳導(dǎo)板“大致平面平行”的方向在本文中被理解為包括精確地在大致平面上的焊接方向以及與大致平面精確平行的方向。然而，“平行”在本文中被理解為包括與大致方向大體平行的方向，因此還包括焊接方向和大致平面的方向之間的小傾斜角。相對于精確平行方向的這種小偏差會是出于技術(shù)考慮，或者可包括例如焊接工具(諸如焊接激光)的安裝容差。
在現(xiàn)有技術(shù)的板式熱交換器中，通常，使用與熱傳導(dǎo)板的大致平面垂直的垂直焊接，將熱傳導(dǎo)板和分隔件焊接在一起。垂直焊接提供了所需的制造容差較小并且仍然實現(xiàn)了可靠焊接接頭的優(yōu)點。在一些現(xiàn)有技術(shù)的熱交換器中，沒有使用分隔件，并且例如，直接將結(jié)構(gòu)化的熱傳導(dǎo)板直接彼此焊接。然而，薄熱傳導(dǎo)板在被直接抵著彼此焊接時容易變形，使得用薄熱傳導(dǎo)板時，優(yōu)選地分隔件布置在熱傳導(dǎo)板之間。
在水平焊接時，通過熔融例如熱傳導(dǎo)板和外分隔元件的材料，沿著邊緣形成焊接接頭。這是通過向焊接位置“直接”施加焊接能量并且將待焊接在一起的材料直接熔融進行的能量高效焊接。因為焊接能量不必如同垂直或豎直焊接過程中一樣穿過例如分隔件的厚度，所以需要的能量較少。另外，在垂直焊接時，相比于分隔件的更內(nèi)部布置的部分處，在能量輸入的位置處更多能量被引入分隔件中。因此，分隔件的熱膨脹在一側(cè)大，而在另一側(cè)小，從而導(dǎo)致分隔件變形(彎曲)。能量必須穿過的分隔元件越厚，這些效果變得越顯著。
另外，用水平焊接，沒有產(chǎn)生在熱傳導(dǎo)板和外分隔元件之間、兩個外分隔元件之間、或大體兩個元件之間伸出的焊接材料。因此，用水平焊接，熱傳導(dǎo)板和分隔元件出現(xiàn)較少的膨脹。這樣允許熱交換器的組件的更規(guī)則疊堆。空隙中的焊接材料還會導(dǎo)致不明確或不規(guī)則的間隙大小。因此，用水平焊接，可排除由于待焊接在一起的元件之間的間隙中的焊接材料而導(dǎo)致的不明確泄漏大小。
水平焊接還有助于或使得能夠進行熱交換器維護?？赏ㄟ^觸及疊堆側(cè)面并且水平焊接疊堆的邊緣或拐角部分來封閉疊堆側(cè)某處的意外泄漏或裂縫。
在作為根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的優(yōu)選布置的將“薄”熱傳導(dǎo)板焊接到“厚”分隔元件時，焊接變得特別困難。在垂直焊接中，焊接能量必須足以穿過厚分隔元件，到達薄熱傳導(dǎo)板。接著以上提到的熱膨脹差異，分隔元件的大部分被熔融并且可導(dǎo)致分隔元件的膨脹或間隙中的另外材料。
用根據(jù)本發(fā)明的方法和熱交換器，有助于或者使得可能進行熱交換器的連續(xù)制作?？梢詼p少或防止制造過程變慢和浪費。在連續(xù)制作時，熱交換器、部件或其半成品產(chǎn)品必須落入窄的容差范圍內(nèi)。因此，用根據(jù)本發(fā)明的方法，可大幅減少或防止例如在垂直焊接期間造成變形并且對制作過程理產(chǎn)生不利影響并且會導(dǎo)致高切屑量的殘余應(yīng)力。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的熱交換器中的熱傳導(dǎo)板的厚度或高度在50微米和300微米之間的范圍內(nèi)，優(yōu)選地，在100微米和200微米的范圍內(nèi)，例如，150微米。
單元中和堆疊中的連續(xù)熱傳導(dǎo)板之間的距離可在0.5毫米和3毫米的范圍內(nèi)，例如，1毫米或2毫米。因此，內(nèi)分隔元件和外分隔元件可具有相同厚度范圍內(nèi)的大小。由于與外分隔元件保持距離的熱傳導(dǎo)板之間的距離優(yōu)選地被雙分隔件橋接，因此各個外分隔元件的厚度是熱傳導(dǎo)板之間的最終距離的厚度的一半。
根據(jù)本發(fā)明的熱交換器中的外分隔元件的厚度或高度可在0.3毫米和1.5毫米之間或0.5毫米和3毫米之間、優(yōu)選地0.4毫米和1毫米之間或1毫米和2毫米之間的范圍內(nèi)，例如，0.5毫米或1毫米。
內(nèi)分隔元件的厚度或高度可在0.5毫米和3毫米之間，優(yōu)選地0.8毫米和1.5毫米之間，更優(yōu)選地，1毫米。內(nèi)分隔元件的高度大體限定內(nèi)分隔元件布置在其間的兩個熱傳導(dǎo)板之間的距離。如果內(nèi)分隔元件是波紋片或者以其他方式成形的片，則高度對應(yīng)于由波紋限定的總高度，而波紋片本身的厚度可以小得多，例如，在熱傳導(dǎo)板的厚度的范圍內(nèi)。
出于例示目的，使用術(shù)語“內(nèi)”和“外”分隔元件來定義諸如單元的元件的布置，這些元件可按能重復(fù)方式疊堆，形成熱交換器疊堆。然而，根據(jù)疊堆中的參考位置，內(nèi)分隔元件可變成外分隔元件，反之亦然。
使用非常薄的熱傳導(dǎo)板帶來的另外優(yōu)點是，需要較少材料并且增強或支持通過熱傳導(dǎo)板的熱傳導(dǎo)。待用于熱傳導(dǎo)板的較少材料還允許使用更貴但優(yōu)選地更耐腐蝕的材料。
流過熱交換器的物質(zhì)常常含有侵入性物質(zhì)，如果裝置中的材料沒有得到充分保護，則侵入性物質(zhì)會造成這些材料的腐蝕。在高溫下，進一步促進了腐蝕。為了在侵入性氣氛中保護熱傳導(dǎo)板不受腐蝕影響，例如，用保護性涂層(例如，氧化鋁涂層)來覆蓋奧氏體鋼板。
當(dāng)使用例如厚度是例如小于250微米的薄熱傳導(dǎo)板時，可在不增加整體制造成本的情況下使用更昂貴的材料。特別地，用于熱傳導(dǎo)板的材料量(通常與不必要的涂覆過程結(jié)合)減少，甚至可降低制造成本。例如，基于奧氏體鎳-鉻的超合金(諸如，例如，諸如inconel617、602或693的
由于高耐腐蝕性材料可能價格高(成本/kg)，因此優(yōu)選地，只有熱傳導(dǎo)板是由這些材料制成的。分隔件可由諸如例如奧氏體鋼的低等級進而更具成本效益的材料制成。
例如，相比于奧氏體(鋼)材料，inconel具有不同的熱膨脹系數(shù)。這樣可在熱交換器的操作期間引入應(yīng)力(例如，inconel617在20-1000℃下的平均熱膨脹系數(shù)是14.0.10-6)，而奧氏體合金1.4835具有19.5.10-6)。然而，在根據(jù)本發(fā)明的熱交換器中，并非所有板焊接到所有分隔件和/或沒有在板的整個邊緣上焊接。因此，分隔件和板可局部地使不同熱膨脹平滑和平衡。例如，在分隔件由于其較高質(zhì)量而膨脹時，板可由于其薄而彈性拉伸。還通過可用水平或平面焊接來實現(xiàn)的提供具有小橫截面的焊接點來減小熱應(yīng)力。
根據(jù)本發(fā)明的方法，特別地，結(jié)合水平焊接時，有利于使用厚度例如小于300微米的薄熱傳導(dǎo)板來制造熱交換器。還有利于使用更貴但更有抵抗力的材料。
在根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的一些優(yōu)選實施方式中，熱傳導(dǎo)板由鎳含量優(yōu)選地是超過60％鎳的基于鎳的合金制成，特別地，由諸如例如
優(yōu)選地，分隔件由奧氏體鋼(例如，奧氏體高溫鋼)制成。
在這些優(yōu)選實施方式中，熱傳導(dǎo)板的厚度可小于300微米，優(yōu)選地小于200微米，例如，厚度是150微米。在這些優(yōu)選實施方式中，連續(xù)熱傳導(dǎo)板之間的距離可以在0.5毫米和1.5毫米之間，例如，是1毫米。
優(yōu)選地，用相同的焊接設(shè)備和焊接技術(shù)來制造根據(jù)本發(fā)明的熱交換器中的所有焊接接頭。優(yōu)選地，另外，使用在與熱傳導(dǎo)板的大致方向垂直的方向上的焊接或水平焊接，執(zhí)行將覆蓋板焊接到疊堆的邊緣和拐角、應(yīng)用入口端口和出口端口以及焊接熱交換器的可選其他元件(諸如，例如，用于第二流體入口端口和第二流體出口端口的卡圈、收集器和類似物)。
優(yōu)選地，使用諸如例如固態(tài)激光器(諸如，nd-yag激光器(摻雜釹的釔鋁石榴石激光器))或氣體激光器(諸如，co2激光器)的常用焊接設(shè)備來應(yīng)用激光焊接。激光焦點的直徑優(yōu)選地在30微米和80微米之間，例如，40微米至50微米。對于焊接薄熱傳導(dǎo)板而言，這種小斑直徑是特別適合或需要的。
小斑直徑還將焊接能量集中于使用能量的位置，使得可使用能量的最小值來執(zhí)行焊接。
然而，在焊接之前，針對待焊接在一起的元件的制造容差并且針對所述元件的對準(zhǔn)，會需要高精度。由于在間隙中不使用激光執(zhí)行焊接，因此將避免熱傳導(dǎo)板和分隔元件之間或兩個分隔元件之間的間隙。
平行焊接(特別地，與待焊接的薄元件結(jié)合)需要高精度地定位熱交換器疊堆的元件。為了支持熱傳導(dǎo)板和分隔元件的精確對準(zhǔn)并且限制或阻止元件在焊接之前或期間移位，可例如用外部夾持裝置來夾持單元或疊堆。為了提供或改進夾持效果，熱交換器或熱交換器的單元的一些元件分別地可被賦予一定柔性或可壓縮性。
布置在熱傳導(dǎo)板之間并位于單元的包括第一入口開口或第一出口開口的兩個第一側(cè)的內(nèi)分隔元件可包括在與大致平面的方向垂直的方向上的預(yù)定柔性。換句話講，沿著單元的兩個第一側(cè)布置的內(nèi)分隔元件允許將單元壓縮至某個預(yù)定量，從而導(dǎo)致被壓縮的內(nèi)分隔元件將對應(yīng)的力向外施加到與大致平面垂直的方向上。
內(nèi)分隔元件的柔性和未焊接為疊堆賦予一定彈性，從而減小基于例如疊堆的扭轉(zhuǎn)或疊堆中的溫度差的疊堆中的應(yīng)力。然而，柔性還支持制造熱交換器疊堆。當(dāng)從熱傳導(dǎo)板的上方和下方(垂直于大致平面)施加一定壓縮力時，內(nèi)分隔元件的柔性對布置在內(nèi)分隔元件上方和下方的熱傳導(dǎo)板提供一定的力。這支持了由于熱傳導(dǎo)板和外分隔元件在通過內(nèi)分隔元件的柔性而施加的力被緊密壓在一起而導(dǎo)致焊接可靠。因此，使熱傳導(dǎo)板和外分隔元件彼此緊密毗連，優(yōu)選地，沿著熱傳導(dǎo)板的整個邊緣部分，但至少沿著布置有柔性的內(nèi)分隔元件的邊緣部分。
可通過內(nèi)分隔元件的形式或者例如還通過用于制成內(nèi)分隔元件的材料來提供內(nèi)分隔元件的預(yù)定柔性。優(yōu)選地，內(nèi)分隔元件是波紋片。這些不僅可如上所述沿著熱傳導(dǎo)板的整個邊緣部分(分隔元件的縱向方向)布置，而且同時在垂直方向上提供預(yù)定的柔性和可壓縮性。
內(nèi)分隔元件的優(yōu)選實施例具有預(yù)定的柔性，并且當(dāng)在垂直方向上對內(nèi)分隔元件進行壓縮時或者當(dāng)將內(nèi)分隔元件上方和下方的熱傳導(dǎo)板或疊堆壓到一起時，能夠向與熱傳導(dǎo)板的大致平面垂直的方向提供一定的力。柔性的內(nèi)分隔元件的其他實施例是透氣的柔性材料(例如，耐高溫的柔性材料)的塊。
布置在熱傳導(dǎo)板之間并且位于單元的包括第一入口開口或第一出口開口的兩個第一側(cè)的內(nèi)分隔元件的高度可大于布置在單元的不包括第一入口開口或第一出口開口的兩個第二側(cè)的內(nèi)分隔元件的高度。
布置在疊堆的兩個第一側(cè)的內(nèi)分隔元件的柔性允許將這些分隔元件至少壓縮至由布置在疊堆的兩個第二側(cè)的其他內(nèi)分隔元件的高度所限定的高度。布置在疊堆的兩個第二側(cè)的其他內(nèi)分隔元件優(yōu)選地不可壓縮。
可壓縮的略微較厚的內(nèi)分隔元件保證了作用于熱傳導(dǎo)板的壓力。因此，分隔元件的不同高度可支持焊接過程。沿著兩個第一側(cè)的邊緣布置的內(nèi)分隔元件的高度可比沿著兩個第二側(cè)的邊緣布置的內(nèi)分隔元件的高度大大約1％至20％，優(yōu)選地，大約5％至10％。
一般來說，每當(dāng)在本申請中結(jié)合特定值而使用術(shù)語“大約”時，要理解成術(shù)語“大約”之后的值出于技術(shù)考慮而不必是精確的特定值。然而，術(shù)語“大約”被理解為明確包括并且公開相應(yīng)的邊界值。另外，每當(dāng)在整個本申請中提到一個值時，要理解成明確公開了該值。然而，一個值還應(yīng)被理解為出于技術(shù)考慮而不一定是精確的特定值。
根據(jù)本發(fā)明的熱交換器中的熱傳導(dǎo)板可包括波紋圖案。波紋會對流體通道中的流體的流特性有影響。通過波紋，例如，可選擇通路中的流體的流動路徑或背壓，流動路徑或背壓可用于優(yōu)化熱交換器。另外，波紋可增大熱傳導(dǎo)板的總表面面積，據(jù)此，增大可用于從放熱流體到吸熱流體的熱傳導(dǎo)的熱傳導(dǎo)板的總有效面積。優(yōu)選地，在熱傳導(dǎo)板的表面上設(shè)置波紋圖案。例如，在制造板時，可將波紋圖案壓到熱傳導(dǎo)板的表面中?？上驘醾鲗?dǎo)板的表面應(yīng)用波紋圖案。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種制造板式熱交換器的方法，所述板式熱交換器包括由熱傳導(dǎo)板構(gòu)成的疊堆。該方法包括以下步驟：將熱傳導(dǎo)板布置成疊堆，每個熱傳導(dǎo)板在大致平面上延伸并且包括四個邊緣部分。在所述熱傳導(dǎo)板之間設(shè)置第一流動通路和第二流動通路，每個第一流動通路用于第一流體的貫通流動并且每個第二流動通路用于第二流體的貫通流動。用于所述第一流體和所述第二流體中的一種流體的第一流動通路可經(jīng)由第一入口開口連接到入口端口并且經(jīng)由第一出口開口連接到出口端口。該方法包括以下步驟：通過成對的所述熱傳導(dǎo)板來形成單元，在所述單元的所述熱傳導(dǎo)板之間布置內(nèi)分隔元件。所述內(nèi)分隔元件沿著所述熱傳導(dǎo)板的所述四個邊緣部分延伸，以使用于所述第一流體和所述第二流體中的所述一種流體的第一入口開口和第一出口開口敞開。形成單元的步驟還包括設(shè)置外分隔元件并且將所述外分隔元件沿著所述邊緣部分中的至少兩個且在所述熱傳導(dǎo)板的彼此背離的側(cè)面中的至少一個側(cè)面焊接到所述熱傳導(dǎo)板中的至少一個熱傳導(dǎo)板。該方法的其他步驟包括將所述單元彼此抵著堆疊并且通過焊接所述外分隔元件來接合所述單元?？赏ㄟ^將一個單元的外分隔元件與另一個單元的外分隔元件焊接在一起以在兩個單元之間形成雙分隔件來執(zhí)行單元的接合。還可以通過將一個單元的外分隔件焊接到另一個單元的熱傳導(dǎo)板來執(zhí)行將兩個單元焊接在一起。
因此，可將至少兩個外分隔元件中的一個焊接到單元的一個熱傳導(dǎo)板并且將另一個焊接到第二熱傳導(dǎo)板，或者可將至少兩個外分隔元件二者都焊接到單元的一個熱傳導(dǎo)板的至少兩個邊緣部分，或者可將至少兩個外分隔元件焊接到單元的兩個熱傳導(dǎo)板的至少兩個邊緣部分。
通過設(shè)置覆蓋板并且覆蓋熱傳導(dǎo)板的疊堆的側(cè)面，覆蓋由熱傳導(dǎo)板構(gòu)成的疊堆的兩個第一側(cè)，并且為由第一入口開口形成的入口端口片段和由第一出口開口形成的出口端口片段留出中斷。
其他方法步驟包括：在所述單元的不包括第一入口開口或所述第一出口開口的兩個第二側(cè)，將熱傳導(dǎo)板和所述內(nèi)分隔元件焊接在一起，并且除了第一入口開口和第一出口開口的通道之外，還在單元的兩個第一側(cè)中且在熱傳導(dǎo)板之間設(shè)置用于所述第一流體和所述第二流體中的所述一種流體的泄漏通道?？赏ㄟ^在單元的包括第一入口開口或第一出口開口的兩個第一側(cè)不將熱傳導(dǎo)板和內(nèi)分隔元件焊接在一起來提供泄漏通道。
通過在單元的不包括第一入口開口或第一出口開口的兩個第二側(cè)將熱傳導(dǎo)板和內(nèi)分隔元件焊接在一起，優(yōu)選地，在單元的兩個第二側(cè)形成氣密連接。通過在單元的包括入口開口或出口開口的兩個第一側(cè)不將熱傳導(dǎo)板和內(nèi)分隔元件焊接在一起，允許出現(xiàn)所述第一流體和所述第二流體中的所述一種流體通過單元的兩個第一側(cè)且在布置于這兩個第一側(cè)的端口片段外側(cè)的泄漏。
可預(yù)先制造單元。然后，可將所期望數(shù)量的單元順序地或全部一起地堆疊和焊接，以形成熱交換器疊堆。在已經(jīng)形成疊堆之后，可為疊堆設(shè)置覆蓋板。
根據(jù)本發(fā)明的方法可包括以下步驟：通過在與大致平面平行的方向上供應(yīng)焊接能量，將熱傳導(dǎo)板和外分隔元件焊接在一起，以在熱傳導(dǎo)板的邊緣部分和外分隔元件之間形成焊接接頭。
優(yōu)選地，還通過在與大致平面平行的方向上供應(yīng)焊接能量，在單元的不包括第一入口開口或第一出口開口的兩個第二側(cè)，將熱傳導(dǎo)板和內(nèi)分隔元件焊接在一起，以沿著單元的兩個第二側(cè)的兩個邊緣部分，在熱傳導(dǎo)板的兩個邊緣部分和內(nèi)分隔元件之間形成焊接接頭。
優(yōu)選地，通過在與大致平面大體平行的方向上供應(yīng)焊接能量來執(zhí)行熱傳導(dǎo)板和外分隔元件之間和熱傳導(dǎo)板和內(nèi)分隔元件之間以及有可能還有兩個外分隔元件之間(適用時)的所有焊接，以沿著邊緣部分形成焊接接頭。
根據(jù)本發(fā)明的方法可包括以下步驟：對熱傳導(dǎo)板的邊緣部分提供壓力，由此將內(nèi)分隔元件、熱傳導(dǎo)板和外分隔元件壓向彼此。
例如，可通過在焊接單元邊緣或疊堆之前和期間從單元或整個疊堆的頂部和底部(與大致平面垂直的力方向)提供力，從外部施加此壓力。優(yōu)選地，通過沿著單元的包括第一入口開口或第一出口開口的側(cè)面布置的內(nèi)分隔元件來提供壓力。內(nèi)分隔元件可包括預(yù)定的柔性或可壓縮性，諸如以在被壓縮時施加壓力。內(nèi)分隔元件的柔性可以是由于內(nèi)分隔元件的形狀或材料特性或者由于形狀和材料的組合。
已經(jīng)針對根據(jù)本發(fā)明的板式熱交換器描述了根據(jù)本發(fā)明的方法的其他方面和優(yōu)點，并且將不進行重復(fù)。
附圖說明
進一步描述了本發(fā)明的實施方式，通過下面的附圖示出這些實施方式，在附圖中：
圖1示出板式熱交換器的示意性布置；
圖2示出板式熱交換器的單元的元件；
圖3示意性示出板式熱交換器的元件的布置；
圖4是圖3的布置的節(jié)選；
圖5示出帶有焊接細(xì)節(jié)的熱交換器裝置的實施方式的橫截面；
圖6示出帶有焊接細(xì)節(jié)的熱交換器裝置的另一個實施方式的橫截面。
具體實施方式
圖1示出板式熱交換器1，板式熱交換器1包括由矩形熱傳導(dǎo)板4構(gòu)成的疊堆，矩形熱傳導(dǎo)板4被分隔元件劃分以在熱傳導(dǎo)板4之間形成通路。在圖1中示出的熱交換器的疊堆中，矩形板豎直地布置。例如，20至30個板可布置在彼此上方或旁邊，以形成疊堆。
第一流體(優(yōu)選地，冷卻氣體)可在該疊堆的兩個第一側(cè)中的第一個第一側(cè)的第一入口端口片段18處進入疊堆53。在通過流過第一通路而經(jīng)過疊堆之后，第一流體11可在兩個第一側(cè)中的對向第二個第一側(cè)離開熱交換器(在圖中朝向后部)。
第二流體12(優(yōu)選地，熱氣體)可在該疊堆的兩個第二側(cè)中的第一個第二側(cè)的第二入口端口片段13處進入疊堆。在通過流過第二通路而經(jīng)過疊堆之后，第二流體12可在兩個第二側(cè)中的對向第二個第二側(cè)或圖1中的底側(cè)離開熱交換器。
第一覆蓋板16覆蓋熱交換器的兩個第一側(cè)中的第一個第一側(cè)，除了與熱交換器的第一頂端相對布置的入口端口片段18外。第一出口端口片段(未示出)被同樣地構(gòu)造，除了在與疊堆的底端相對的熱交換器的對向側(cè)外。該覆蓋板裝置可用于熱交換器的如下實施方式：諸如波紋片的開口內(nèi)分隔元件沿著熱交換器的整個第一側(cè)布置。那么，主要由覆蓋板的布置來限定入口端口片段和出口端口片段的大小。該覆蓋板裝置還可用于熱交換器的如下實施方式：在入口或出口開口中沒有布置分隔元件，或者諸如波紋片的開口內(nèi)分隔元件僅布置在入口或出口開口中，也就是說，沿著熱交換器的第一側(cè)的一部分布置。那么，主要由入口開口和出口開口來限定入口端口片段和出口端口片段。第一覆蓋板16(和因此疊堆的對向側(cè))覆蓋疊堆的第一側(cè)的大約2/3或4/5。
第二入口端口片段13遍及熱交換器1的整個頂部，并且第二出口端口片段(未示出)遍及熱交換器1的整個底部。第一流體和第二流體被引導(dǎo)穿過疊堆并且被引導(dǎo)在(在所描述的應(yīng)用中)基本上彼此平行的交替的第一通路和第二通路中。
覆蓋板15完全覆蓋疊堆的兩個第三側(cè)。疊堆的底部和頂部可設(shè)置有應(yīng)用于對應(yīng)收集器的卡圈17。
優(yōu)選地，將覆蓋板15、16焊接在一起并且沿著邊緣或拐角部分14將其焊接到疊堆。將兩個第三側(cè)上的覆蓋板15沿著它們的四個邊緣部分14進行焊接。沿著三個邊緣部分14將兩個第一側(cè)的覆蓋板16進行焊接，但優(yōu)選地沒有沿著形成第一入口或出口端口片段18的邊緣部分將兩個第一側(cè)的覆蓋板16進行焊接。
在圖2的分解視圖中，示出簡化的單元，可使用該單元來形成板式熱交換器，如果多個單元由其他熱傳導(dǎo)板(在附圖中已經(jīng)被省略)提供，這是通過將多個單元疊堆在彼此上方或旁邊實現(xiàn)的。
直線的矩形分隔件31形式的分隔元件(例如，不銹鋼分隔件，特別地，奧氏體高溫鋼分隔件)在熱傳導(dǎo)板4的頂側(cè)并且沿著熱傳導(dǎo)板4的兩個對向第一側(cè)110的整個邊緣布置。熱傳導(dǎo)板4頂部上的兩個對向第二側(cè)111沒有設(shè)置分隔元件，并且形成對應(yīng)的入口和出口開口13，以使第二流體沿著熱傳導(dǎo)板4的頂側(cè)引導(dǎo)。分隔件具有例如0.5毫米的高度并且是雙分隔件的一半。
l形矩形分隔元件21(例如，l形不銹鋼分隔件，特別地，奧氏體高溫鋼分隔件)沿著整個兩個對向第二側(cè)111布置在熱傳導(dǎo)板4的底部上，以及沿著兩個對向第一側(cè)110的一部分布置在熱傳導(dǎo)板4的底部上。沿著兩個第一側(cè)的邊緣的剩余部分形成第一入口開口部分18和第一出口開口部分(未示出)，以使第一流體被引導(dǎo)進出沿著熱傳導(dǎo)板4的底側(cè)形成的第一通路。通過熱傳導(dǎo)板4(優(yōu)選地，高度耐腐蝕材料，例如，基于鎳的高度耐腐蝕材料，例如，
在第一入口開口180和第一出口開口中，布置波紋片20形式的開口分隔元件。波紋片20和l形分隔元件21可一體地形成，形成為一件式，或者可以是分開的分隔元件。波紋片20提供足以使流體流穿過而沒有造成不可接受的高回壓的開口。波紋片還用作入口和出口開口部分中的分隔件。另外，波紋片包括一定的柔性和可壓縮性，使得在從上方和下方對單元施加了力之后，波紋片對單元或疊堆的位于上方和下方的邊緣部分施加對應(yīng)的壓縮力。元件的緊密定位保證了安全焊接并且允許施加最小和非常局部化的焊接能量。優(yōu)選地，包括第一入口或出口開口180的兩側(cè)的l形分隔元件21也可對單元的位于上方和下方的邊緣部分施加力。通過這樣，可沿著熱傳導(dǎo)板4的整個兩個對向邊緣部分施加壓縮力。
包括第一入口或出口開口180的兩側(cè)的l形分隔元件21可例如由略微可壓縮材料制成。
優(yōu)選地，波紋片20和包括第一入口或出口開口180的兩側(cè)的l形分隔元件21的高度優(yōu)選地比不包括第一入口和出口開口的兩側(cè)的l形分隔元件21高大約百分之五。據(jù)此，可實現(xiàn)包括第一入口和出口開口180的兩側(cè)的分隔元件的大約百分之五的壓縮。
波紋片20以及l(fā)形分隔元件21沒有在包括入口或出口開口180的兩個第一側(cè)110焊接到熱傳導(dǎo)板4。在兩個第二側(cè)111(不包括入口和出口開口180)，分隔元件21以流體密封(優(yōu)選地，氣密)方式焊接到熱傳導(dǎo)板4。另外，熱傳導(dǎo)板的頂部上的分隔元件31被以流體密封(優(yōu)選地，氣密)方式焊接到熱傳導(dǎo)板。
在熱傳導(dǎo)板的平面上執(zhí)行焊接，從而沿著熱傳導(dǎo)板的邊緣部分和相應(yīng)的分隔元件，提供非常窄的焊接。
第一流體和第二流體可處于大氣壓下或者可以被加壓。優(yōu)選地，這兩種流體處于大氣壓下。然而，一種流體可處于大氣壓下，而另一種流體可被加壓，例如，具有2巴、3巴或4巴的壓力。實驗已經(jīng)表明，該范圍內(nèi)的壓力或該范圍內(nèi)的流體之間的壓差對穿過因一些元件未被焊接而形成的泄漏通道的泄漏流體的量沒有影響或者沒有顯著影響，因此對板式熱交換器的性能沒有負(fù)面影響或者沒有顯著的負(fù)面影響。
在圖3中，示出示例性的小疊堆，基本上，雙單元，其中，為相同或相似的元件賦予與圖2中相同的參考標(biāo)號。在圖3的實施方式中，用于第二流體12的入口開口190和出口開口191和用于第一流體11的入口開口180和出口開口181設(shè)置有波紋片30、20形式的分隔元件。形成第一入口180和第一出口181的波紋片20只沿著熱傳導(dǎo)板的邊緣部分的一部分在兩個對向的第一側(cè)110延伸。形成第二入口190和第二出口191的波紋片30沿著熱傳導(dǎo)板的整個邊緣部分在熱傳導(dǎo)板4的兩個對向的第二側(cè)111延伸。板的“整個”邊緣部分在本文中被理解為還包括整個邊緣部分減去沿著熱傳導(dǎo)板4的另外兩個對向側(cè)布置的分隔元件的寬度。
熱傳導(dǎo)板的示例性尺寸優(yōu)選地在與流動方向平行的方向在100毫米和300毫米之間，并且在與流動方向垂直的方向在100毫米和400毫米之間。
在圖4中，用放大圖示出圖3的疊堆的邊緣部分。另外，相同的參考標(biāo)號用于相同或相似的元件。覆蓋板15形成疊堆的一側(cè)。熱傳導(dǎo)板4布置在覆蓋板15旁邊。在下一層，第二側(cè)111被分隔件21封閉，通過在分隔件21上方和下方進行水平焊接而將分隔件21焊接到熱傳導(dǎo)板4。第一側(cè)110敞開并且設(shè)置有波紋片20，波紋片20可如圖3的實施例中一樣只遍及入口開口180(或出口開口181)，或者還可沿著整個第一側(cè)110延伸。這個第一通路被下一個熱傳導(dǎo)板封閉。在另一層中，第一側(cè)110被分隔件31封閉，而第二側(cè)111敞開并且設(shè)置有波紋片30。該第二通路再被另一個熱傳導(dǎo)板4封閉。以水平方式將這另一層的分隔件31焊接到該另一個熱傳導(dǎo)板4。
下一層是第一通路的重復(fù)并因此成形，而下一層之后的層是第二通路的重復(fù)。
在分隔件31和熱傳導(dǎo)板4之間，沿著順著熱傳導(dǎo)板的整側(cè)的邊緣部分設(shè)置焊接接頭。焊接接頭也設(shè)置在疊堆的不包括第一入口開口180或第一出口開口181的第二側(cè)111的分隔件21和熱傳導(dǎo)板4之間。
在波紋片20、30和熱傳導(dǎo)板4之間沒有設(shè)置焊接接頭。另外，在疊堆的包括第一入口開口180或第一出口開口181的第一側(cè)110的熱傳導(dǎo)板4和分隔件21(參見圖3)之間沒有設(shè)置焊接接頭，使得在未焊接的所述波紋片20、30或分隔件21與熱傳導(dǎo)板4之間形成泄漏通道。
在圖4中，第二流體通路的分隔件31是限定兩個熱傳導(dǎo)板4的距離300和第二通路的高度的雙分隔件的一部分。優(yōu)選地，在將單元彼此疊堆時，形成雙分隔件，各單元在其外側(cè)布置有分隔件31。
在圖5的剖視圖中，示出分隔元件22、32和熱傳導(dǎo)板4的交替布置。內(nèi)分隔元件22沒有被焊接到與內(nèi)分隔元件22相鄰布置的熱傳導(dǎo)板4。因此，在內(nèi)分隔元件22和熱傳導(dǎo)板4之間形成泄漏通道101，小泄漏流100可通過泄漏通道101離開流動通路25。
外分隔元件32沿著熱傳導(dǎo)板4的邊緣焊接到熱傳導(dǎo)板4的邊緣，如焊接接頭50所指示的。通過在與熱傳導(dǎo)板4的平面平行的方向上并且優(yōu)選地在外分隔元件32和熱傳導(dǎo)板4之間的接合位置處供應(yīng)焊接能量來形成這些焊接接頭50。
覆蓋板16覆蓋疊堆的側(cè)面，并在妨礙泄漏流100離開熱交換器。由于外分隔元件32和熱傳導(dǎo)板4之間的氣密焊接，在第一流動通路25和第二流動通路26之間或者相應(yīng)的第一流體流和第二流體流之間，不存在連通路徑。因此，離開第一通路25的泄漏流100的量可只回到同一或另一個第一通路，或者有可能通過第一出口開口離開疊堆，第一出口開口被設(shè)置用于讓第一流體離開疊堆。
內(nèi)分隔元件22例如通過其形狀或材料而具有一定彈性。該彈性允許當(dāng)在與疊堆垂直的方向上(從圖中的上方和下方)對內(nèi)分隔元件22施加力時略微壓縮內(nèi)分隔元件22。通過壓縮內(nèi)分隔元件22，向內(nèi)分隔元件22上方和下方的熱傳導(dǎo)板4施加相同量的壓縮力220。據(jù)此，抵著外分隔元件32推動熱傳導(dǎo)板4，從而在它們之間形成支持正確焊接的緊密接觸。
在圖5的實施方式中，第一流動通路25和第二流動通路26具有大致相同的高度，該高度是由分隔元件22、32的厚度限定的。優(yōu)選地，此厚度是大約1毫米，而熱傳導(dǎo)板4的厚度優(yōu)選地是大約150微米。為了將熱傳導(dǎo)板4焊接到外分隔元件32，優(yōu)選地，在激光光斑直徑是大約40至50微米的情況下，使用激光焊接。
在圖6的剖視圖中，示出內(nèi)分隔元件22、兩個外分隔元件31與熱傳導(dǎo)板4的布置。內(nèi)分隔元件22可以與圖5中的相同，并且沒有焊接到布置在內(nèi)分隔元件22旁邊的熱傳導(dǎo)板4。另外，在內(nèi)分隔元件22和熱傳導(dǎo)板4之間形成泄漏通道101，小泄漏流100可通過泄漏通道101離開流動通路25。出于簡化的原因，未示出覆蓋板。
再通過水平焊接將外分隔元件31沿著熱傳導(dǎo)板4的邊緣部分焊接到熱傳導(dǎo)板4的邊緣部分，如焊接接頭50所指示的。
在圖6的實施方式中，第一流動通路25和第二流動通路26具有大致相同的高度，該高度由分隔元件22和兩個分隔元件31的厚度限定。優(yōu)選地，此厚度是大約1毫米，而熱傳導(dǎo)板的厚度優(yōu)選地是大約150微米。然而，第二流動通路26的高度由如焊接接頭51所指示地焊接在一起的兩個外分隔元件31所形成的雙分隔件來形成。優(yōu)選地，外分隔元件31是具有相同高度的相同分隔件。此實施方式可便于板式熱交換器的制造?？深A(yù)先制造各個單元2，各個單元2包括兩個熱傳導(dǎo)板4之間的內(nèi)分隔元件22以及焊接到熱傳導(dǎo)板4中的每個的對向側(cè)的一個外分隔件31。然后，可疊堆所期望的多個這樣的單元2并且通過焊接外分隔元件31來將單元2彼此焊接?？芍活A(yù)先制造一種類型的單元，而不需要在疊堆單元時改變制作過程或進行選擇。
通過預(yù)先制造，可預(yù)先執(zhí)行需要精確對準(zhǔn)和焊接的薄熱傳導(dǎo)板4和厚分隔元件22、31之間的焊接。單個單元2只包括在焊接期間需要被對準(zhǔn)和保持就位的幾個組件。
然后，還可使用其他焊接技術(shù)或者使用激光焊接但有可能使用較大的焦點直徑來執(zhí)行兩個較厚的外分隔元件31之間的焊接。
如圖5和圖6中可很好看到的，水平焊接或在熱傳導(dǎo)板的大致平面方向上的焊接沒有造成或者僅以非常有限的程度造成焊接元件的膨脹或變形，并且沒有造成焊接元件之間有不期望的焊接材料。由于板和分隔元件的材料熔融而導(dǎo)致的另外的焊接材料一如果竟然產(chǎn)生的話一延伸到疊堆的側(cè)面，從而延伸到單元2和覆蓋板16之間的間隙中。
優(yōu)選地，內(nèi)分隔元件22還在與熱傳導(dǎo)板4的平面垂直的方向上具有一定彈性，用于對熱傳導(dǎo)板4和外分隔元件31施加一定壓力220，以支持外分隔元件31和熱傳導(dǎo)板4之間的焊接。
在沿著邊緣的一部分或者沿著整個邊緣應(yīng)用水平焊接之前，可在熱傳導(dǎo)板和內(nèi)或外分隔元件之間應(yīng)用小焊點。這些小焊點可防止單元或疊堆的元件在被彼此固定之前誤對準(zhǔn)。
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