HK1064439A - 热交换组件 - Google Patents

Description

热交换组件

技术领域

本发明涉及一种热交换组件，特别涉及一种板式热交换组件，能够作为液-汽热交换器、低流量内部冷却的液体干燥剂吸收器、液体干燥剂再生器或蒸发致冷流体冷却器而任意选择地应用。

技术背景

供热、通风和空调系统(HVAC)调节建筑物内部环境条件以使人感觉舒适。这种系统为居住者提供给定空间内的室内环境控制，以产生并保持希望的温度、湿度和空气流通。在这种系统中，人们发现一个重要的部分是热交换器，它用于将热从一个媒介交换至另一个媒介，而不会使媒介混合。

一种热交换器包括多个由隔板相互隔开放置的平板。相邻平板之间空间提供热交换流体的流道。每块平板包括金属或塑料的双壁板，利用其内形成多个内部通道的隔板将壁隔开。形成内部通道的隔板为第二热交换流体提供流体流道。在美国专利5,638,900和6,079,481中公开了这种热交换器的使用及结构、操作细节的一个实施例，这里都引入本文作为参考。

美国专利5,469,915公开了一种热交换器，包括隔开设置的多个平板(又称为“面板”)。每块平板包括多个沿平面布置并夹在一对层叠在平板之上的塑料薄膜之间且两端开口的管状部件。在平板的开口端安装有歧管。热交换流体从一个歧管提供给平板，并通过另一个歧管从平板流出。在一个实施例中，每个歧管都具有若干孔，平板末端插入并密封在孔内。在另一实施例中，每个歧管都由两个部件组成，每个都带有与管状部件轮廓相匹配的半圆形凹槽的部件。平板管状部件的端部夹持在歧管的两半之间，从而平板管状部件的末端完全容纳在歧管内且歧管和平板形成气密组件。不论是岐管的这两个实施形式的哪个，都可以通过迭叠歧管和把岐管连接在一起制造含有两个或者多个板的热交换器组件。

美国专利4,898,153公开了一种由具有多个内部流道的双壁式板构成的热交换器。还公开了板的末端接合在端部件上，端部件设有凹槽以将穿过板的流体流道旋转180°，并且出口部件和入口部件连接在端部件上。

在HVAC系统中，可使用减湿器把水汽从流程空气中提出以产生相对较干燥的空气。受处理的空气通常通过冷却和/或减湿进行干燥。在减湿过程中，空气通常经过被称为吸收器的设备中，该吸收器一般包括装有例如为硅胶或氯化钙等吸收物质的空腔。这里被称为流体干燥吸收器的吸收器使用液体干燥剂或干燥剂以除去流程空气中的水蒸气。在美国专利5,351,497中公开了这种流体干燥吸收器的以及其工作的其它细节的实施例，这里引入本文作为参考。

流体干燥吸收器通常包括充满液体干燥剂的触媒多孔床。当干燥剂流过并渗过多孔床时，干燥剂与流经该处的含水空气接触。根据定义，干燥剂对水有强烈的亲和力，吸收或提取流程空气中的湿气。

在干燥过程中，当水蒸气冷凝并与干燥剂混合时释放出热量。产生的总热量通常与水冷凝定潜热及干燥剂与水混合产生的热量总和相等。在典型的吸收器中，混合热量将大约为小于冷凝潜热的一个数量级。干燥过程中释放的热量使空气和干燥剂的温度升高。吸收器内的空气具有与其进入时大致相同的热函。例如，空气进入吸收器内时为80°F，50％的相对湿度(31.3 BTU/1b热函量)，出去时为97°F，20％的相对湿度(31.5 BTU/1b热函量)。在这种构造中，吸收器只作为除湿器使用。

吸收器可包括在空气冷却系统中。通过冷却干燥剂及通过使用冷却液或制冷剂的热交换器的流程空气，流程空气以低于其进入时的较低热函量和相对湿度离开吸收器，从而产生希望的净冷却效果。使用这种冷却组件的吸收器经常比不使用这种冷却组件表现出增大的干燥容量和效率。然而，现有的内部制冷吸收器通常更难制造且成本更高。此外，由于常有的泄漏问题，这种吸收器常在将各自的热交换流体流和液体干燥剂分开时遇到困难。

因此，提供一种热交换组件能有效地保持各自的热交换流体和媒介彼此分开，并且利用抗腐蚀材料有效地制造在一种结构中，这种结构可用在不同热交换系统中，包括但不限于液-气热交换器、内部制冷液体干燥剂吸收器和蒸发冷却流体冷却器中，这会是热交换技术的显著进步。

发明内容

总而言之，本发明指一种热交换组件，包括：

多个间隔排列的平板，每块平板包括多个在其内部从第一端延伸到第二端的通道，以引导第一块平板内的热交换流体流；

多个第一端部件和多个第二端部件，其数量与平板的数量相同，每个第一端部件和第二端部件包括凹陷区，适于分别与平板的第一端和第二端活动连接耦合并适于以堆叠形式附接在相邻的第一和第二端部件上，每个第一端部件和第二端部件还包括至少一个空腔以使热交换流体能够进入平板内并从平板内流出，或者使流体在平板内旋转180°以在流体的入口点和出口点之间产生流道；和

至少两个流体导管，穿过堆叠的多个第一和第二端部件，以在相邻平板的平行流体入口点和流体供给入口之间提供第一流体通路，在相邻平板的平行流体出口点和流体排放出口之间提供第二流体通路，从而热交换流体穿过各个平板沿平行通道行进。

在本发明的另一方面，还提供了另一种热交换组件，包括：

多个间隔排列的平板，每块平板包括多个在其内部从第一端延伸到第二端的通道，以引导第一块平板内的热交换流体流；

多个端部件，其数量与平板的数量相同，每个端部件包括凹陷区，适于与平板的第一端和第二端活动连接耦合并适于以堆叠形式附接在相邻的端部件上，每个端部件还包括至少一个空腔以使热交换流体进入平板内并从平板内流出，或者使流体在平板内旋转180°以在流体的入口点和出口点之间产生流道；

流体旋转装置，设在平板第一端，用于旋转进入平板的流体流；和

流体供给入口和流体排放出口，每个入口和出口与附接到端部件连接，从而热交换流体穿过各个平板沿平行通道行进。

附图说明

在下列附图中，相同的符号表示相似的部件，附图中示出本发明的实施例，并非用于限制构成本申请一部分的权利要求所包括的本发明。

图1为根据本发明热交换组件的一种实施例的透视图；

图2为图1所示热交换组件的局部分解组装图；

图3为根据本发明的顶部流体歧管、底部流体歧管及安装于其中间的平板的正视图；

图4为根据本发明的热交换组件局部剖视图，示出穿过歧管和平板的内部热交换流体流道；

图5A为根据本发明的热交换组件的顶部端部件的透视图；

图5B为根据本发明的热交换组件的底部端部件的透视图；

图5C为根据本发明第二实施例，变更的顶部或底部端部件的挡块的详细剖视图；

图6为根据本发明第三实施例，变更的平板和端部件的正视图；

图7为根据本发明第四实施例的热交换组件的透视图；

图8为根据本发明，图7热交换组件的顶部流体歧管、底部流体歧管及安装于其中间的平板的正视图；

图9A为根据本发明的图7所示热交换组件的顶部端部件的透视图；

图9B为根据本发明热交换组件的具有干燥剂供应网的顶部端部件的透视图，供应网带有示意性干燥剂分布槽；

图9C为根据本发明第五实施例带有净化管道顶部端部件正视图；

图9D为根据本发明的图7所示热交换组件的底部端部件的透视图；

图10A为根据本发明的图7所示热交换组件的顶部端部件的透视图，示出用于安装在平板端部上的粘性珠状图形；

图10B为根据本发明的图7所示热交换组件的底部端部件的透视图，示出用于安装在平板端部上的粘性珠状图形；

图11A为根据本发明的图7所示热交换组件的顶部端部件的正视图，示出用于安装在平板端部上的粘性珠状图形；用于接近相邻的顶部端部件；

图11B为根据本发明的图7所示热交换组件的底部端部件的正视图，示出用于安装在平板端部上的粘性珠状图形；用于接近相邻的底部端部件；

图12为根据本发明第六实施例的变更的平板和端部件透视图；

图13为根据本发明第七实施例的变更的热交换组件透视图；和

图14为根据本发明另一实施例的变更的顶部和底部端部件的正视图。

具体实施方式

本发明总体上针对以某种方式构成的热交换组件，用于把通过流体歧管流经多个隔开的平板的隔离第一流体、经过相邻平板之间空间的第二和/或第三流体之间的热能有效地传送，所述歧管连接在多个平板的每个端部。热交换组件用轻质材料制成并适于提供可靠和高效的热传输。可选择地，热交换组件可被制成作为内部制冷液体干燥剂吸收器工作，以调节流过液体干燥剂表面的流体中的水含量；或用作液体干燥剂再生器，适于将液体干燥剂内的湿气排到经过液体干燥剂表面的气流中；或用作蒸发制冷流体冷却器，以从在平板内部流动的流体中去除热量。

与美国专利5,469,915中描述的热交换组件相反，所述平板的端部无需插入歧管内的开口中，但仍有一个歧管部件连接在平板的每个端部。与美国专利4,898,153说明的太阳热交换器相反，歧管部件也用作提供平板间合适间隙的隔离物。

热交换组件通常提供流经多个平板的热交换流体，每块平板具有第一和第二端部，一个或多个内部通道在第一端部和第二端部之间延伸。端部件与平板的每一端流体连通，用于引导平板上通道内的流体流。平板把热传输流体与外部的流体媒质隔开，同时保持二者之间的热交换关系。其内形成通道的平板优选用型材板或类似材料、波纹板、管板、冲孔板、热成形板等制成，每个板用刚性抗腐蚀材料容易地制成，如塑性聚合体材料、耐腐蚀金属等。

如本文中所使用的，术语“型材板”指做成复壁板结构的组件，其中用一组优选为均匀隔开的肋片或网状物将复壁沿着板的全长隔开。肋片形成多个本文所称的通道。美国专利4,898,153中公开了型材板的一种结构，其内容引入本文作参考。

如本文中所使用的，术语“波纹板”指通常包括三层薄板的组件，两层基本是平的并形成板的外表面，而第三层是不平的。第三层板通常为折叠、模制、冲压或其它形式制成，当将其插入第一和第二层之间时仍保持外层板彼此平行而在中间形成穿过板长度的流道。三层薄板可用胶粘、耦接、焊接、固紧或熔合在其接触点连接在一起，而形成更刚硬的结构。

如本文中所使用的，术语“管板”指用多个端部开放的管状部件制成的组件，每个管状部件具有圆形横截面，沿其纵向接合而形成基本平板样的结构。

参见附图特别是图1，示出本发明的热交换组件10。热交换组件10通常包括顶部流体歧管12、底部流体歧管14、多个平行排列并隔开的中空的矩形板16，和一对型材板18以封合组件的端部。顶部流体歧管12由多个带有相邻接合的并列邻接组件的顶部端部件26组成。底部流体歧管14由多个底部端部件28组成，其以与前述顶部端部件26相似的方式布置。每块平板16一端44与顶部端部件26连接而另一端50与底部端部件28连接，以形成平板/端部件组件。在这种结构中，每个平板/端部件组件以迭叠方式布置并且彼此牢固地接合。每个端部件28包括形成相应的流体密封导管和蓄存室的通孔。组件10的部件可以通过包括但不限于胶粘、焊接、铜焊、耦接、固紧、卡紧等方法固定，以构成热交换组件10。组件10还包括流体地连接到顶部流体歧管12上的入口件22和出口件24。

组件10适于通过入口件22接收内部队热交换流体。热交换流体通过组件10循环，执行下面将详细说明的热交换操作。结合起来说，顶部和底部流体歧管12和14及平板16用于保持内部热交换流体穿过组件10的连续流道。循环的内部热交换流体然后从组件10通过出口件24被排放。注意到，组件10可被改动以提供多个入口件和/或出口件并在需要时在其他位置提供这样的入口件或出口件。

隔开的平板16形成多个空隙20，以能够让外部的固体或流体媒质处于静态或者通过。在后种情况下，流体媒质在一端进入组件10的空隙20而在相反一端出去。相邻平板16间的空隙20优选为均匀地隔开，同时相对地靠近彼此以促进有效和紧凑的热交换工作。组件10的平板16通常在垂直方向布置。然而，应当理解，平板16也可根据应用或需要而在其他适合的方向设置。

通道内流动的内部热交换流体可以为气态或液态。外部媒质可以是固体、液体或气体。例如，固体可以是能够与内部热交换流体交换热量的设备。本热交换组件可以用于例如冷冻储存系统、蒸发流体冷却器、液态干燥剂吸收器、液态干燥剂再生器、气体冷凝器、液体锅炉、液-气热交换器或任何希望在不连续媒质间进行热交换的设备中。

参照图2和图3，顶部流体歧管12和底部流体歧管14相结合构成，以牢固地保持多个平板16的间隔关系，方便流体流入并流出多个平板16，并在每块平板16内建立下文将细述的流体流道(如，盘旋形流体流道)。特别是，歧管12和14具有的结构特征为与每块平板16对齐以便于希望的流体流在平板16内并围绕平板16。流体流道(例如，盘旋形流体流道)使内部热交换流体多次穿过相应的平板16，从而使相关媒质间的热交换工作效率最大化。型材板18连接在组件10的端部，以密封或封合各个内部空腔内的内部热交换流体，并提供组件10结构强度和刚性。

顶部流体歧管12包括端壁30和一对沿端壁30的边缘纵向延伸的侧壁32。在工作位置将多个平板16固紧在一起的顶部流体歧管12形成入口导管34和出口导管36，每个导管沿其纵向在内部延伸。入口导管34与入口件22流体相通，并将内部热交换流体沿组件10的纵向传送到每个平板16。内部热交换流体沿每块平板16内的通道流入并流出底部流体歧管14，直至到达出口导管36并通过出口件24排放出去。位于每块平板16上的顶部流体歧管12还包括一个或多个旋转室40和与平板16对齐的凹陷区42。旋转室40用于引导流体流出平板16并将流体引回至平板16内以形成连续流体流，这在后文详细说明。凹陷区42用于接收并牢固地保持相应平板16的端部44，以在其间形成流体密封的密封配合。

可选择地，顶部流体歧管12可包括一个纵向延伸穿过与每块平板16连接的旋转室40的任意旁路导管38。旁路导管38提供了相邻旋转室40间的开放流体连通。如果平板16内的一个或多个通道54被堵或阻塞，旁路导管38使内部热交换流体绕路经过平板16。在正常操作时，在平板16间的活动连接的旋转室40处有很少甚至没有流体交换。然而，当平板16内的一个或多个通道54被堵或阻塞时，相应当流体可以通过旁路导管38绕过堵塞处从而流入相邻的未被堵住的平板16中。

底部流体歧管14的结构与顶部流体歧管12的结构相似。底部流体歧管14包括端壁46和沿着端壁46边缘纵向延伸的一对侧壁48。在每块平板上的底部流体歧管14还包括一个或多个旋转室40和与每块平板对齐的凹陷区42。旋转室40用于引导流体流出平板16并将流体引回至平板16内以形成连续流体流。凹陷区42用于接收并牢固地保持相应平板16的端部50，以形成流体密封。底部流体歧管14可选择地包括一个或多个旁路导管38，每个旁路导管38与单独的平板16对齐。平板16及固紧平板的歧管的安排使旁路导管38能够沿着组件10的长度延伸并提供旋转室40之间的流体连通，所述旋转室40与组件10内纵向彼此对齐的各个平板相连。底部流体歧管14内的旁路导管38的作用与前述顶部流体歧管12内的作用相同。

参照图4，详细示出内部热交换流体分别穿过顶部和底部流体歧管12和14及平板16的流道。平板16包括多个隔开的壁52，形成多个传送流体的端部开放的通道54。顶部和底部流体歧管12和14分别包括一个或多个隔板56以闭合各个导管、旋转室和连接各个平板16的通道以方便流体有序地流动。流体倾向于从高压区(如，入口导管34)向低压区(如，出口导管36)的方向流动。内部热交换流体首先通过入口件22进入入口导管34，然后沿箭头“A”的方向穿过至少一个通道54流向底部流体歧管14。流体进入旋转室40，所述旋转室40引导流体流反向180°而沿箭头“B”方向流向顶部流体歧管12。流体在进入出口导管36并通过出口件24流出组件10之前转动两次以上。内部热交换流体平行地通过组件10的每块平板16。在运行中，优选地，外部流体媒质以与平板16内热交换流体的总流向相反的方向流动。

如前已指出，歧管12和14形成引导流体穿过平板16向后和向前流动的旋转室40。所设的旋转室40的数量可视需要和组件10的要求而不同。

在冷却操作中，内部热交换流体被冷却系统(未示出)先冷却至低于外部流体媒质(如室内空气)的温度。冷却的内部热交换流体然后通过入口件22(见图2)流入热交换组件10，进入入口导管34并进入平板16。内部热交换流体沿盘旋形流道行进，在旋转室40内旋转180°。因为穿过相邻平板16间的间隔20时内部热交换流体比外部流体媒质冷，所以热量从外部流体媒质穿过平板16的壁传送给内部热交换流体。被汲取热能的外部流体媒质退出热交换组件10并返回接收区域(如房间)。内部热交换流体穿过平板16后进入出口导管36，通过出口件24离开热交换组件10。加热过程中热交换组件10的运行与内部热交换流体与外部流体媒质间的热传送关系近似，但有显著改变。

参照图5A和图5B，顶部和底部端部件26和28分别更详细地示出，如结合图1所述。顶部端部件26包括旋转室40、构成顶部流体歧管12的入口导管34一部分的入口通孔58、构成顶部流体歧管12的出口导管34一部分的出口通孔60、和两个旁路通孔62，所述旁路通孔62形成旁路导管38的一部分。顶部端部件26包括凹陷区42，适于接收并牢固地保持相应平板16的端部44，以维持其间的流体密封配合。平板16的边缘与隔板56尖端相抵，以保证把通道54隔开得到平衡的流体流动。

图5B中明确地示出底部端部件28。底部端部件28包括两个旋转室40和四个旁路通孔62，每个旁路通孔形成相应旁路导管38的一部分。可以理解，当需要在底部流体歧管14上分别设有入口件22和/或出口件24时，底部端部件28可被做成包括入口通孔58和/或出口通孔60。

底部端部件28还包括凹陷区42，适于接收并牢固地保持相应平板16的端部50，以维持其间的流体密封配合。平板16的边缘与隔板56尖端相抵，以确保通道54的分离从而保持流体平稳流动。注意到，通过包括但不限于胶粘、焊接、熔合、粘结、固紧、卡住等方法，平板16可牢固地附在端部件26和28的凹陷区42内。

端部件26和28内的旋转室40的数量可根据组件10的需要而改变。在本实施例中，注意到内部热交换流体沿其通道进行三次180°转弯通过平板16(如图4所示)。这种构造被称作四路热交换器，指得是内部热交换流体沿之行进的盘旋形流体流道包括四个直的区段。旋转室40彼此隔开，并且分别被隔板56与入口和出口通孔58和60隔开，如本发明所述。隔板防止内部热交换流体围绕平板16。优选地，每个旋转室40具有的深度等于或大于平板16或者平板16内通道54的厚度，以使流入或流出相应平板16的不受阻的流量最大。

可选地，旁路通孔62分别包括在端部件26和28内，并对组件10的工作不重要。旁路通孔62形成组件10内的旁路导管38。如上所述，如果内部热交换流体遇到一个或多个阻塞的通道54，旁路导管38用于使流入平板16内的内部热交换流体能够流到平行的平板内。

每个单个的端部件26或28的总厚度一般包括附接的平板16的厚度和相邻平板16间的所需要间距的宽度。优选地，顶部和底部端部件26和28内的凹陷区42的深度等于平板16的厚度。然而，请注意到，凹陷区的深度可以相对于平板16的厚度改变，并且可小于平板的厚度。在后一情形下，端部件26或28的对侧还可包括相应的凹陷区，用于接收平板16的延伸而露出的部分。类似地，凹陷区42的深度可比平板16的厚度大。因此，与具有充填凹陷区42的平板16相反，端部件26或28的对侧包括隆起区，适于分别紧配合到相邻的端部件26或28的凹陷区42内。用这种方式，相邻端部件26或28的平板16牢固地保持在其间。

参照图5C，本发明的第二实施例中，可以把顶部和底部端部件26和28内的隔板56改成包括旁通渠道64。旁通渠道64流通地连接旋转室、蓄存室和导管，在向组件10填充内部热交换流体时，保持/修正或净化截留的空气或气体，从而方便组件10的排放。以这种方式标出旁通渠道64的尺寸使通过平板16的流速没有受到旁通渠道64的显著影响，优选地小于内部热交换流体总流速的3％。

参照图6，示出本发明第三实施例的热交换组件70。热交换组件70包括顶部流体歧管12和平板72。平板72通过如上所述的相同方式连接到顶部流体歧管12上。平板72包括多个形成多个通道54的壁52和设在其对置端78处的旋转室74，所述通道54在其一端76开放。在这种结构中，旋转室74建在平板72内并旋转其中的流体流。注意到，平板72可以改变，使旋转室74位于其一端，如本文引用作为参考的美国专利5,638,900中所公开的。

参照图7，示出本发明第四实施例中的热交换组件80。热交换组件80与前述的热交换组件10基本类似。在这一实施例中，热交换组件80包括顶部流体歧管92和底部流体歧管94，二者结合构成液体干燥剂的发放和收集系统。液体干燥剂发放系统适于在平板16的表面上提供薄层的液体干燥剂流，如下面所述。热交换组件80还包括干燥剂入口件82和干燥剂出口件84以分别供应和排放液体干燥剂。

参照图8，顶部流体歧管92包括液体干燥剂供应管86，液体干燥剂供应管86沿组件80的纵向延伸并用于将液体干燥剂从入口件82传送到平板16。液体干燥剂供应管86分枝成多个供应管线88，每个供应管线88携带液体干燥剂到相邻平板16间的空隙20内。然后液体干燥剂被分配到相邻平板16的表面上，在此液体干燥剂向下流向底部流体歧管94。底部流体歧管94包括沿底部流体歧管94的每一侧延伸的侧壁100。侧壁100用于保持流下平板16表面的液体干燥剂，并防止液体干燥剂被带到流经空隙20的外部流体媒质中。收集的液体干燥剂向歧管94的一侧流动，在此它穿过设在平板16之间的排水管102进入排水导管104中。排水导管104沿组件80的纵延伸。液体干燥剂最后从排水导管104通过干燥剂出口件84被排出。排出的液体干燥剂随后被再加工或传送到液体干燥剂再生器(未示出)中。

参照图9A，顶部流体歧管92由多个顶部端部件96组装而成，每个顶部端部件96连接到平板16的末端44。顶部端部件96与相邻的顶部端部件相固定而形成顶部流体歧管92。顶部端部件96包括形成供应导管86一部分的供应通孔106、供应管线88和具有多个分布槽110的分布网108，分布槽110设在分布网108两侧并从供应管线88处伸出。优选地，分布槽110在凹槽110的前后侧之间相对地交错布置。凹槽110的偏置防止液体干燥剂流过相邻平板16间的空隙20。

顶部端部件96还包括用于接收并牢固地保持平板16的端部44的凹陷区42。当把平板16附接到顶部端部件96上时，合上供应管线88和分布槽110。当构成组件80时，顶部端部件96另一侧上的相邻平板16的表面相对邻接，并封住供应管线88和分布槽110。在运行中，液体干燥剂从导管86流入供应管线88并流入分布槽110，在此液体干燥剂被倾入相邻平板16的最接近的表面上。或者，可以在平板的露出表面上在分布槽110之下使用细油绳(未示)以促进均匀的扩散。

分布槽110有效地将液体干燥剂送到平板16的上表面上。分布槽110可以用于在每个分布出口送入几乎相同的液体干燥剂流量。因为供应管线88内的液体干燥剂的液压可沿其纵向改变，分布槽将有效地保持几乎相等的流量，只要与供应管线88内的压力改变相比压力下降较大。

对于液体干燥剂的给定流速，由于分布槽110的长度变长或横截面直径减小，分布槽110内的压力下降提高。因为分布槽110的直径减小，则脏物、碎屑或沉淀物更有可能堵住分布槽110。或者，因为分布槽110变长，分布网108也相应地延长。这会不合需要地增加相应热交换组件的高度。参照图9B，穿过分布槽110的压力降可通过非线性地延长凹槽而增加，不必延长分布网108，如图中凹槽110B、110C和110D分别所示。

在可选实施例中，可以通过多孔材料如开室式泡沫塑料等制作分布网108，供应液体干燥剂。液体干燥剂从供应管线88流过这些孔并渗透在材料中。液体干燥剂从多孔材料下端流出到平板16的表面上。

热交换组件运行中，供应管线88内的液体干燥剂中可能出现气泡。气泡最后穿过分布槽110，在此气泡破裂并产生许多干燥剂小液滴，这可能会不利地夹带在通过空隙20的外部流体媒质内。夹带的液体干燥剂被外部流体媒质携带，落在外表面上(如，空气导管上)。因为多数液体干燥剂是腐蚀性的，夹带的液体干燥剂可能引起严重的维护问题。

参照图9C，顶部端部件134包括清洗通孔66以形成沿着所构成热交换组件纵向延伸的清洗室(未示出)。清洗通孔66位于与供应管线88相通的干燥剂供应通孔106的对置端。在使用顶部端部件134的热交换组件中，液体干燥剂流入分布槽110并通过清洗通孔66进入清洗室。由于其密度小，液体干燥剂流中出现的气泡会与供应管线106内的液体干燥剂一起行进，并被直接带到清洗室内。液体干燥剂和气泡通过相应的清洗件(未示出)离开清洗室。

参照图9D，底部流体歧管94由多个底部端部件98组装而成，每个底部端部件98与平板16的相对于顶部端部件96的端部连接，。平板16的端部50牢固地配合在凹陷区42内并与之连接以确保紧靠隔板56的顶端。提供支持网114以  向相应的侧壁100提供结构强度。优选地，支持网114的厚度小于底部端部件98的总厚度，更优选地，为底部端部件98厚度的一半，以形成排水管102。底部端部件98还包括干燥剂导管通孔116，其形成组件80的干燥剂供应管86的一部分。可选择地，凹陷区42可包括斜缘部分112，以将液体干燥剂向排水管102汇集。斜缘部分112优选从水平线倾斜约5°到15°，以便于干燥剂流入排水管102。可选择地，最接近凹陷区42的斜缘部分112较高端部的侧壁100还可包括前缘气坝118，最接近凹陷区42的斜缘部分112较低端部的侧壁还可包括后缘气坝120。前缘和后缘气坝118和120分别用于配合，以屏蔽沿着斜缘部分112流动的液体干燥剂，使之与经过空隙20之间的外部流体媒质隔开，从而使夹带在外部流体媒质内的液体干燥剂最少。要注意到，在外部流体媒质以相对较高的速度经过时，各个前缘和后缘气坝118和120及斜缘部分112每个都可供选择地应用。

将顶部和底部端部件96和98分别连接在图8所示的结构中，以与上述组件10的方法相似的方式制成平板/端部件组件，以构成组件80。所述平板/端部件组件然后以堆积方式彼此堆叠，并使用包括但不限于胶粘、熔合、耦接、铜焊、焊接、固紧等类似的方法而连接。优选地，使用粘结剂来粘结塑料组件。可以用珠状的粘结剂涂到平板/端部件组件表面而进行连接。参照图10A和10B，示出一种珠状粘结剂122的实施例，将其分别涂到端部件96和98的凹陷区42内，分别连接平板16的端部44和50。参照图11A和11B，示出另一种珠状粘结剂122的实施例，将其分别涂到端部件96和98的表面，把平板16、相邻的平板与叠加布置的平板/端部件组件连接以构成热交换组件80。相邻的顶部和底部端部件连在一起以保持组件80的结构完整，并形成相应的顶部和底部流体歧管、相应的流体密封通道和导管，所述导管用于通过所述密封通道的液体干燥剂和内部热交换流体的通道。

参照图12，示出根据本发明第六实施例的平板/端部件组件124。组件124包括弯曲的顶部端部件126、弯曲板128和弯曲的顶部端部件130。在垂直于弯曲板128内的内部通道的方向形成弯曲。端部件126和130及弯曲板128采用前述方法组装成热交换组件。在组装后的形式中，组件124提高了由此形成的热交换组件的垂直压缩负载能力。这种构造可用于需要多个能够放在堆叠设备中的热交换组件的可用空间内。

参照图13，示出根据本发明第七实施例的平板/端部件组件132。在这一实施例中，入口件和出口件22和24分别位于组件132的前侧和后侧。这示出一实施例，即根据应用、安装等需要，可以把相应的部件设在本发明热交换组件的其它部位上。或者，底部流体歧管可包括入口和出口导管，用于接收和排放热交换组件内的内部热交换流体。应当注意到，入口件和出口件22和24也可分别位于歧管92和94的顶部和底部95和97上。

在某些情况下，当本发明的设备进行热交换时，在平板外表面可能发生冷凝，冷凝物并沿平板下行到组件的底部。在这种情况下，提供冷凝物或任何液体的集收器可能是有益的，集收器可形成于或设在平板的外表面。

参照图14，底部流体歧管94可包括侧壁100。侧壁100用于保持液体(如冷凝产物)向下流到平板16的表面，并防止液体被夹带在经过空隙20的外部流体媒质中。收集的液体流向歧管94的一侧，在此液体通过位于平板16之间的排水管102进入排水导管104中。排水导管104沿着组件80的纵向延伸。液体最后通过出口件84从排水导管104排出。

前述讨论仅仅示意性地公开并描述了本发明的实施例。本领域的技术人员从这些讨论及附图、权利要求和实施例中能容易地认识到可以对此做出不同的修改、变更及改变，而不偏离权利要求所限定的本发明的精神和范围。实施例1

制造并检测如图7所示的热交换组件。该组件由多个平直板和顶部、底部端部件构成，所述的平直板由乙烯聚合物挤压制成，端部件由聚氯乙烯制成。每块平直板的厚度约为0.1英寸，宽度约13英寸，长度约27英寸。穿过平直板延伸的通道直径约0.08英寸。每个端部件约0.23英寸厚，15.5英寸宽。端部件的形状与图9A和图9D所示相似。使用聚甲基丙烯酸甲酯作为粘结剂来粘接端部件和平直板。平直板的露出表面上聚集有大量的丙烯酸纤维以形成多孔表面。丙烯酸纤维为15密耳(mil)长，在此检测中，组件由14块平直板构成。

在下列情况下检测所述组件：

入口处空气温度               86°F

入口处空气湿度               1b干空气中含有0.0231 1b水

入口处空气速度               640fhm

冷却媒质入口温度             75°F

冷却媒质流速                 3gpm

干燥剂入口处浓度             42％氯化锂水溶液

干燥剂流速                   250m1/分钟

           检测到的测定结果如下：

出口处空气温度               86°F

出口处空气湿度               1b干空气中含有0.0114 1b水

Claims (25)

1.一种热交换组件，包括：

多个间隔排列的平板，每块所述多个平板包括多个在其内部从第一端延伸到第二端的通道，以引导第一块平板内的热交换流体流；

多个第一端部件和多个第二端部件，其数量与平板的数量相同，每个所述第一端部件和第二端部件包括凹陷区，用于分别与平板的第一端和第二端流体地连接和耦合并适于以堆叠形式附接在相邻的第一和第二端部件上，每个所述第一端部件和第二端部件还包括至少一个空腔以使热交换流体能够进入平板内并从平板内流出，或者使流体在平板内旋转180°以在流体的入口点和出口点之间产生流体通道；和

至少两个流体导管，穿过堆叠的多个第一和第二端部件，以在相邻平板的平行流体入口点和流体供给入口之间提供第一流体通路，并在相邻平板的平行流体出口点和流体排放出口之间提供第二流体通路，从而热交换流体穿过各个平板沿平行通道内行进。

2.如权利要求1所述的热交换组件，其中，在堆叠的多个第一和第二端部件内纵向对齐的相邻旋转室之间通过流体旁路导管而流体地连通。

3.如权利要求1所述的热交换组件，其中，在堆叠的多个第一和第二端部件内纵向对齐的相邻旋转室之间通过旁通渠道而流体地连通。

4.如权利要求1所述的热交换组件，其中，所述凹陷区的深度与平板的厚度相同。

5.如权利要求1所述的热交换组件，其中，所述凹陷区的深度小于平板的厚度，并且相应的第一和第二端部件的凹陷区的相反表面包括凹陷部分，用于接收相邻平板的突起端部。

6.如权利要求1所述的热交换组件，其中，所述凹陷区的深度大于平板的厚度，并且相应的第一和第二端部件的凹陷区的相反表面包括隆起部分，用于与相邻平板的端部一起配合在相邻端部件的凹陷区内。

7.如权利要求1所述的热交换组件，其中，所述多块平板沿垂直于平板纵向轴线的方向弯曲，所述的第一和第二端部件以同样的方式弯曲。

8.如权利要求1所述的热交换组件，其中，在所述堆叠的多个第一和第二端部件区域内有流体供应入口和流体排放出口，包括至少一个前部和后部、端部、顶部和底部或其组合。

9.如权利要求1所述的热交换组件，其中，还包括：

第二流体释放装置，用于将第二种流体释放到最接近其端部的多个平板的表面上。

10.如权利要求9所述的热交换组件，其中，还包括：

收集装置，靠近多个平板的第二端，当所述第二种流体从其第一端到第二端流过表面部分时，用于收集第二种流体。

11.如权利要求1所述的热交换组件，其中，还包括：

集收装置，靠近多个平板的第二端，用于收集可从平板上落下的任何流体。

12.如权利要求9所述的热交换组件，其中，第二流体释放装置包括：

供应导管，在堆叠的多个第一端部件内纵向延伸，以提供第二流体；

多个供应管线，每个供应管线在每个第一端部件内从供应导管延伸到每个平板；和

分布网，从每个供应管线伸出并与供应管线流体相通，所述分布网用于将第二种流体释放到接近的相应平板第一端的表面部分上。

13.如权利要求12所述的热交换组件，其中，所述分布网还包括多个与所述供应管线流体相通的分布槽，第二种流体通过分布槽被释放到最接近其第一端的相应平板的表面部分上。

14.如权利要求13所述的热交换组件，其中，所述多个分布槽沿着所述每个第一端部件的两侧向下延伸。

15.如权利要求13所述的热交换组件，其中，所述多个分布槽的每一个都沿直线路径延伸。

16.如权利要求13所述的热交换组件，其中，所述多个分布槽每个都沿非线性路径延伸。

17.如权利要求12所述的热交换组件，其中，所述多个分布网还包括一个或多个孔，第二种流体通过所述孔从供应管线到达最接近的相应平板第一端的表面部分上。

18.如权利要求12所述的热交换组件，其中，所述多个分布网包括多孔材料，第二种流体通过所述多孔材料从供应管线流到达接近的相应平板第一端的表面上。

19.如权利要求12所述的热交换组件，其中，所述第一端部件包括清洗通孔，所述清洗通孔在堆叠的多个第一端部件内形成清洗室，所述清洗室和与多个供应导管相对的供应管线流体相通，以使一部分第二种流体从旁路到达分布网。

20.如权利要求12所述的热交换组件，其中，所述收集装置包括：

一对侧壁，每块侧壁沿着堆叠的多个第二端部件的周围延伸，用于收集沿多个平板表面从其第一端流到第二端的第二种流体；和

排水管，在堆叠的多个第二端部件的内部纵向延伸，用于接收并排出所收集的第二种流体。

21.如权利要求12所述的热交换组件，其中，所述第二端部件的凹陷区包括斜缘部分，用于向排水管推动第二种流体。

22.如权利要求20所述的热交换组件，其中，

靠近排水管的侧壁包括后缘气坝；和

与排水管相对的侧壁包括前缘气坝。

23.如权利要求9所述的热交换组件，其中，所述第二种流体为液体干燥剂。

24.如权利要求1所述的热交换组件，其中，还包括盖板，在其每个端部与第一和第二端部件连接。

25.一种热交换组件，包括：

多个间隔排列的平板，每块平板包括多个在其内部从一端延伸到另一端的通道，以引导第一块平板内的热交换流体流；

多个端部件，其数量与平板的数量相同，每个端部件包括凹陷区，适于与平板的第一端和第二端活动连接和耦合并适于以堆叠形式附接在相邻的端部件上，每个端部件还包括至少一个空腔以使热交换流体能够进入平板内并从平板内流出，或者使流体在平板内旋转180°以在流体的入口点和出口点之间产生流道；

流体旋转装置，设在平板第二端，用于旋转进入平板的流体流；和

流体供给入口和流体排放出口，每个入口和出口与附接的端部件连接，并且以热交换流体穿过各个平板沿平行通道行进的方式安排。