神戶制鋼機械部門產(chǎn)品“氫氣站用擴散接合型緊湊式熱交換器”(產(chǎn)品名稱:DCHE, Diffusion bonded Compact Heat Exchanger)的主要特點是在不銹鋼板上加工、層壓出1-2mm的細微流道,經(jīng)擴散接合,比普通二重管式熱交換器的傳熱面積更大(約5倍,1000m2/m3),緊湊性更強(尺寸約為1/100),且更為耐高壓(100MPa)。
日前,該產(chǎn)品獲得日本不銹鋼協(xié)會頒發(fā)的“第16屆不銹鋼協(xié)會獎”中功能性部件領(lǐng)域最優(yōu)秀獎。DCHE開發(fā)的主要要點為:1)為了避免氫脆現(xiàn)象,將不銹鋼板中添加的Ni等合金成分控制在最恰當水平;2)由于金屬經(jīng)高溫、加壓,一般會出現(xiàn)強度降低的趨勢,為了維持該產(chǎn)品強度,在擴散接合時選定了接合時的最佳溫度等條件。
擴散接合是焊接等接合方法的一種,將材料之間緊密貼合,邊高溫加熱邊加壓,使其在原子水平接合。不同于普通的焊接,由于不熔化母材,適用于細微流道及復雜的三維結(jié)構(gòu)件的接合。
近年來,在燃料電池汽車(FCV)基礎(chǔ)設(shè)施——氫氣站的主要設(shè)備,如氫氣壓縮機、空調(diào)、分配器內(nèi)部等為了將氫氣冷卻到目標溫度,需要使用熱交換器。傳統(tǒng)上使用二重管式熱交換器,但接頭多且設(shè)備尺寸大,在需要節(jié)省空間降低安裝費用的氫氣站,需要更為緊湊的熱交換器。高性能、緊湊式DCHE自2013年首次在日本國內(nèi)商用氫氣站使用以來,累計銷售量已達到100套以上。