CN102753929A

CN102753929A - 热交换器

Info

Publication number: CN102753929A
Application number: CN2010800642465A
Authority: CN
Inventors: 千叶朋广; 高桥优辉
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2010-02-19
Filing date: 2010-02-19
Publication date: 2012-10-24
Also published as: WO2011101910A1

Abstract

提供一种载热体的流动性优良的热交换器，能够应对箱部的小型化以及轻量化、进而热交换器整体的小型化以及轻量化的呼声，并且使载热体大致均匀地在各热交换管中流通。热交换器在载热体的入口一侧和出口一侧具备箱部，通过并行排列的多个热交换管使两箱部之间连通，并且在与载热体入口侧箱部的长度方向一端部接合有与外部配管相连的入口侧管接头，在载热体出口侧箱部的长度方向另一端部接合有与外部配管相连的出口侧管接头，其特征在于，至少在一方的箱部的管接头接合部设有朝向外侧的鼓出部。

Description

热交换器

技术领域

本发明涉及一种热交换器，其上接合有用于连接将载热体导入导出的管路的管接头。

背景技术

例如，作为用于车辆用空调装置的加热芯上的热交换器，公知有箱部连接有用于导入导出冷却水的作为外部配管的管路的热交换器（例如参照专利文献1）。在这种热交换器中，用于连接口径比箱部的截面高度大的管路的连通部件（管接头）设在箱部的发动机冷却水（温水）的导入导出口。

专利文献1：日本国特开2002-62084号公报。

近年来，针对车辆用空调装置的加热芯小型化以及轻量化（除了热交换器自身的轻量化之外，还有包含满水时的载热体重量的轻量化）的呼声越来越高，进行了通过使箱部小型化而应对这种呼声的尝试。但是，若要在专利文献1所记载的构造的热交换器中使箱部小型化，则由于作为外部配管的管路的直径因与气体设备的关系而基本上是确定的，所以在连通部件的上游一侧以及下游一侧，口径的差距过大，难以仅通过连通部件吸收该口径的差距。而且，在专利文献1所记载的构造的热交换器中，特别是在冷却水导入一侧，从管连接部导入箱部的冷却水的流股具有在在箱部内朝向箱部长度方向直行的指向性，所以有在管连接部与箱部附近连通的管中冷却水不易流动的问题。

发明内容

为此，本发明提供一种载热体的流动良好的热交换器，能够应对箱部小型化以及轻量化、进而热交换器整体小型化以及轻量化的呼声，并且使载热体大致均匀地在各热交换管中流通。

为了解决上述问题，本发明所涉及的热交换器在载热体的入口一侧和出口一侧具备箱部，通过并行排列的多个热交换管使两箱部之间连通，并且在载热体入口侧箱部的长度方向一端部接合有与外部配管相连的入口侧管接头，在载热体出口侧箱部的长度方向一端部接合有与外部配管相连的出口侧管接头，其特征在于，至少在一方的箱部的管接头接合部设有朝向外侧的鼓出部。在本发明的热交换器中，由于在载热体的入口一侧或者出口一侧中的至少一方的箱部的管接头接合部上设有上述鼓出部，所以上述箱部能够在管接头接合部和其它的部位以不同的直径形成，能够提高箱部的设计自由度。并且通过将箱部形成为在其它的部位外径比管接头接合部小，箱部小型化。进而通过将箱部形成为其它的部位的内径比管接头接合部小，内部充满了载热体之际的箱部的重量轻量化。

在本发明的热交换器中，优选上述鼓出部形成为端面横贯管接头横截面的一部分。通过形成这种鼓出部，在管接头接合部也谋求了箱部的小型化、轻量化。

而且，优选上述鼓出部形成为由具有弯曲鼓出形状的端面的弯曲鼓出部构成。尤其优选上述鼓出部设在箱宽度方向中央部。通过这样形成鼓出部，配置在箱部的管接头接合部附近的热交换管内的载热体的流股和与管接头相连的管路内的载热体的流股经由上述鼓出部而顺畅且连续地连接。特别是在上述鼓出部设在入口侧箱部上的情况下，由于从入口侧管路导入的载热体被赋予朝向管接头接合部附近的热交换管的流动指向性，所以管接头接合部附近的热交换管内的载热体的流动性提高。进而，由于上述鼓出部也设在出口侧箱部，赋予了从管接头接合部附近的热交换管朝向出口侧管路的流动指向性，管接头接合部附近的热交换管内的载热体的流动性进一步提高。

而且，上述鼓出部也能够形成为由具有大致矩形的端面的矩形鼓出部构成。即，鼓出部的端面不是上述那样在箱宽度方向的一部分突出的形状，而能够形成为在箱宽度方向上均匀地鼓出一定量的形状。通过这样形成鼓出部，能够将管接头的截面在箱宽度方向上扩大，使管接头的内部流流路的截面积增大。在这种情况下，为了外部配管而使管接头的内部流路的截面形状相对于外部配管连接一侧的管接头部分为圆形，关于朝向箱部的连接侧部分，例如能够形成具有箱宽度方向的长径的椭圆或者长圆。这样，即使在与管接头相连的管路（外部配管）的直径比较大的情况下，也能够不将管接头的箱部连接侧部分的截面向箱高度方向扩大，其结果，能够抑制箱部高度的增加。

而且，在本发明中，优选上述箱部在其长度方向的上述鼓出部以外的部位具备实质上由一定的截面形状构成的一定截面部。尤其优选上述鼓出部形成为锥状并与上述一定截面部相连。通过使上述箱部为由这种一定截面部和鼓出部构成的比较简单的结构，热交换器结构零件的加工容易。例如，能够通过深冲加工形成上述鼓出部。

本发明适用于载热体的流动路径为由单通构造构成的热交换器中。在载热体的流动路径为单通构造的热交换器中，由于未在箱部的内部设置隔件，所以各热交换管的流股未充分均匀化，有容易产生片流的可能性，尤其是管接头接合部附近的热交换管的流动性容易变差。通过将本发明适用于这种单通构造的热交换器中，各热交换管的流股均匀化，谋求了热交换器性能的提高。

本发明的热交换器能够尤其适宜用在要求小型化以及轻量化的车辆用空调装置的加热芯中。

根据本发明所涉及的热交换器，由于在载热体的入口一侧或者出口一侧的箱部的管接头接合部设有鼓出部，所以通过将箱部形成为在其它的部位外径比管接头接合部小，能够实现箱部的小型化以及轻量化。而且，通过使鼓出部弯曲鼓出，能够提高管接头接合部附近的热交换管内的载热体的流动性。进而，由于通过使鼓出部鼓出为矩形，即使在管路（外部配管）的直径比较大的情况下，也能够不将管接头的箱部连接侧部分的截面向箱高度方向扩大，所以能够实现箱部周围的小型化。

附图说明

图1表示本发明一实施方式所涉及的热交换器，图1（A）是管路连接前的状态的立体图，图1（B）是连接了管路的状态的立体图；

图2表示图1的热交换器，图2（A）是主视图，图2（B）是左侧视图，图2（C）是右侧视图；

图3是表示图1的热交换器1的分解状态的分解立体图；

图4表示图3的热交换器1的分解状态，图3（A）是管接头附近的局部放大立体图，图3（B）是箱部件7b附近的局部放大立体图，图3（C）是图3（A）以及图3（B）的中间附近的局部放大立体图；

图5表示图3的箱部件7c，图3（A）是从上方观察鼓出部12附近的局部放大立体图，图5（B）是从下方观察鼓出部12附近的局部放大立体图，图5（C）是从上方观察卡合孔13附近的局部放大立体图；

图6表示本发明其它实施方式所涉及的热交换器，图6（A）是管路连接前的状态的立体图，图6（B）是连接了管路的状态的立体图；

图7表示图6的热交换器20，图7（A）是主视图，图7（B）是左侧视图，图7（C）是右侧视图；

图8是表示图6的热交换器20的分解状态的分解立体图；

图9表示图8的热交换器20，图9（A）是管接头附近的局部放大立体图，图9（B）是箱部件17b附近的局部放大立体图，图9（C）是图9（A）以及图9（B）的中间附近的局部放大立体图；

图10表示图8的箱部件17c，图10（A）是从上方观察鼓出部22附近的局部放大立体图，图10（B）是从下方观察鼓出部22附近局部放大立体图，图10（C）是从上方观察卡合孔13附近的局部放大立体图。

附图标记说明：

1、20：热交换器，2、3：管接头，4、5：管路，6、7、16、17：箱部，6a、6b、6c、7a、7b、7c、16a、16b、16c、17a、17b、17c：箱部件，8：热交换管，9：热交换翅片，10：端板，11、12、21、22：鼓出部，13：卡合孔，14：卡合突起。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。

图1表示本发明一实施方式所涉及的热交换器1，图1（A）是管路连接在管接头2、3上之前的状态的立体图，图1（B）是管路4、5分别连接在了管接头2、3上的状态的立体图。图1（B）中，载热体的流股成为了通过与热交换器1的入口侧管接头2相连的入口侧管路4导入热交换器1内，并通过出口侧管路5排出的流股。载热体首先通过入口侧管路4流入入口侧箱部6。在入口侧箱部6与出口侧箱部7之间并行地排列有多个热交换管8，箱部6、7通过热交换管8相互连通。入口侧箱部6内的载热体在通过热交换管8向出口侧箱部7移送之际，在与外部流体之间进行热交换。出口侧箱部7内的载热体通过与出口侧管接头3相连的出口侧管路5向热交换器1的外部排出。

图2表示图1的热交换器1，图2（A）是主视图，图2（B）是左侧视图，图2（C）是右侧视图。如图2（A）所示，将箱6、7相互连通的多个热交换管8沿着箱部长度方向排列，与多个热交换翅片9交互地叠层，在叠层方向的两端设有端板10。在箱部6、7的管接头2、3的接合部上锥状地形成有朝向箱外侧的鼓出部11、12，局部横贯各管接头2、3的横截面。而且，如图2（A）～图2（C）所示，箱部6、7在鼓出部11、12以外的部位形成为实质上具有一定的截面形状。

图3是表示分解了图1的热交换器1的状态的分解立体图。图3中，在箱部件6a、7a的箱长度方向的一端分别接合有管接头2、3，在另一端分别接合有箱部件6b、7b。在箱部件6c、7c上分别形成有鼓出部11、12。鼓出部11、12分别向箱部6、7的截面积的方向弯曲地鼓出，并分别嵌合在管接头2、3的外侧面上。这样，通过箱部件6a、6b、6c以及管接头2形成了箱部6的内壁。另外，图3中，虽然记载了由所有热交换管8中载热体的流动方向为同一方向的单通构造构成的热交换器的例子，但也能够通过在箱部件6a、6c之间的规定位置设置隔件而将箱部6区分成多个室，形成由热交换管8中载热体的流动方向不是一律的单通构造以外的构造构成的热交换器。而且，出口一侧也与入口一侧同样，通过箱部件7a、7b、7c以及管接头3形成了箱部7的内壁。

图4局部放大地表示图3所示的热交换器1的分解状态，图4（A）是管接头3附近的局部放大立体图，图4（B）是箱部件7b附近的局部放大立体图，图4（C）是图4（A）与图4（B）的中间附近的局部放大立体图。图4（A）中，形成在箱部件7c的部长度方向一端的鼓出部12形成为向扩大箱部7的截面积的方向鼓出的弯曲形状。通过形成这种鼓出部12，能够确保鼓出部12与管接头3的接合部，并且能够使箱部7小型化。进而，通过鼓出部12形成为弯曲鼓出的形状，相对于热交换管8内的载热体的流股赋予朝向与管接头3相连的管路5的指向性，谋求了载热体流动性的提高。

图4（B）中，在箱部件7b上设有能够与箱部件7c上的卡合孔13卡合的卡合突起14，通过在卡合突起14卡合在卡合孔13中的状态下进行钎焊，形成箱部7上与管接头接合部相反一侧的内壁。而且，图4（C）中，在箱部件6c、7c上，通过钎焊连接有将平板折曲加工而形成的扁平形的热交换管8。这样，箱部6、7与热交换管8连通。

图5局部放大地表示图3的箱部件7c，图5（A）是从斜上方观察鼓出部12附近的局部放大立体图，图5（B）是从斜下方观察鼓出部12附近的局部放大立体图，图5（C）是从斜上方观察卡合孔13附近的局部放大立体图。如图5（A）以及图5（B）所示，鼓出部12在形成出口侧箱部7的箱部件7c的部宽度方向中央部形成弯曲地鼓出的形状。这种鼓出部12例如能够通过深冲加工而形成。而且，形成入口侧箱部6的箱部件6c也能够与箱部件7c同样地形成。

图6表示本发明其它实施方式的所涉及的热交换器20，图6（A）是管路与管接头2、3相连之前的状态的立体图，图6（B）是管路4、5分别连接在了管接头2、3上的状态的立体图。图6（B）中，载热体的流股成为了通过与热交换器20的入口侧管接头2相连的入口侧管路4导入热交换器20内，并通过出口侧管路5排出的流股。载热体首先通过入口侧管路4流入入口侧箱部16。在入口侧箱部16与出口侧箱部17之间并行地排列有多个热交换管8，箱部16、17通过热交换管8相互连通。入口侧箱部16内的载热体在通过热交换管8向出口侧箱部17移送之际，在与外部流体之间进行热交换。出口侧箱部17内的载热体通过与出口侧管接头3相连的出口侧管路5向热交换器20的外部排出。

图7表示图6的热交换器20，图7（A）是主视图，图7（B）是左侧视图，图7（C）是右侧视图。如图7（A）所示，将箱16、17相互连通的多个热交换管8沿箱长度方向排列，与多个热交换翅片9交互地叠层，在叠层方向的两端设有端板10。在箱部16、17的管接头2、3的接合部上锥状地形成有朝向箱外侧的鼓出部21、22，局部横贯各管接头2、3的横截面。而且，如图2（A）～图2（C）所示，箱部16、17在鼓出部21、22以外的部位形成为实质上具有一定的截面形状。另外，图6以及图7中的箱部16、17设在箱方向中央部，与包括具有弯曲鼓出的形状的端面的弯曲鼓出部11、12的图1以及图2的箱部6、7不同，在管接头接合部具有在箱宽度方向上均匀地鼓出、具有大致矩形的端面的矩形鼓出部21、22。由于除此之外，图6～图10与图1～图5同样，所以以下对共通的部分赋予共通的附图标记而省略说明。

图8是表示分解了图6的热交换器20的状态的分解立体图。图8中，在箱部件16a、17a的箱长度方向的一端分别接合有管接头2、3，在另一端分别接合有箱部件16b、17b。在箱部件16c、17c上分别形成有鼓出部21、22。鼓出部21、22分别向扩大箱部16、17的截面积的方向鼓出，并分别嵌合在管接头2、3的外侧面上。这样，通过箱部件16a、16b、16c以及管接头2形成了箱部16的内壁。另外，图8中记载了由所有的热交换管8中载热体的流动方向为同一方向的单通构造构成的热交换器的例子。而且，出口一侧也与入口一侧同样，通过箱部件17a、17b、17c以及管接头3形成了箱部17的内壁。

图9局部放大地表示图8所示的热交换器20的分解状态，图9（A）是管接头3附近的局部放大立体图，图9（B）是箱部件17b附近的局部放大立体图，图9（C）是图9（A）与图9（B）的中间附近的局部放大立体图。图4（A）中，形成在箱部件17c的箱长度方向一端的鼓出部22形成为向扩大箱部17的截面积的方向鼓出的形状。通过形成这种鼓出部22，能够确保鼓出部22与管接头3的接合部，并且能够使箱部17小型化。进而，通过鼓出部22形成为在箱宽度方向上仅均匀地鼓出一定量的具有大致矩形的端面的形状，即使在与管接头相连的管路的直径比较大的情况下，也可以不将管接头3上连接箱部17一侧的部分的截面向箱高度方向扩大，其结果，能够抑制箱部17的高度增加。

图9（B）中，在箱部件17b上设有能够卡合在箱部件17c上的卡合孔13中的卡合突起14，通过在卡合突起14卡合在卡合孔13中的状态下进行钎焊，形成箱部17上与管接头接合部相反一侧的内壁。而且，图9（C）中，在箱部件16c、17c上，通过钎焊连接有将平板折曲加工而形成的扁平形的热交换管8。这样，箱部16、17与热交换管8连通。

图10局部放大地表示图8的箱部件17c，图10（A）是从斜上方观察鼓出部22附近的局部放大立体图，图10（B）是从斜下方观察鼓出部22附近的局部放大立体图，图10（C）是从斜上方观察卡合孔13附近的局部放大立体图。如图10（A）以及图10（B）所示，鼓出部22形成为在形成出口侧箱部17的箱部件17c的箱宽度方向仅均匀地突出一定量的形状。这种鼓出部22例如能够通过深冲加工而形成。而且，形成入口侧箱部16的箱部件16c也能够与箱部件17c同样地形成。

本发明所涉及的热交换器由于大多搭载在狭小空间中，而且，搭载物的重量也不会影响到燃费，所以特别适宜作为用在小型化以及轻量化的呼声大、车辆用空调装置的加热芯中的热交换器。

Claims

1. 一种热交换器，在载热体的入口一侧和出口一侧具备箱部，通过并行排列的多个热交换管使两箱部之间连通，并且在载热体入口侧箱部的长度方向一端部接合有与外部配管相连的入口侧管接头，在载热体出口侧箱部的长度方向一端部接合有与外部配管相连的出口侧管接头，其特征在于，至少在一方的箱部的管接头接合部设有朝向外侧的鼓出部。

2. 如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，上述鼓出部的端面横贯管接头横截面的一部分。

3. 如权利要求1或2所述的热交换器，其特征在于，上述鼓出部由具有弯曲鼓出形状的端面的弯曲鼓出部构成。

4. 如权利要求1～3中任一项所述的热交换器，其特征在于，上述鼓出部设在箱宽度方向中央部。

5. 如权利要求1或2所述的热交换器，其特征在于，上述鼓出部由具有大致矩形的端面的矩形鼓出部构成。

6. 如权利要求1～5中任一项所述的热交换器，其特征在于，上述鼓出部设在入口侧箱部上。

7. 如权利要求6所述的热交换器，其特征在于，上述鼓出部也设在出口侧箱部上。

8. 如权利要求1～7中任一项所述的热交换器，其特征在于，上述箱部在其长度方向的上述鼓出部以外的部位具备实质上由一定的截面形状构成的一定截面部。

9. 如权利要求8所述的热交换器，其特征在于，上述鼓出部形成为锥状并与上述一定截面部相连。

10. 如权利要求1～9中任一项所述的热交换器，其特征在于，上述鼓出部进行了深冲加工。

11. 如权利要求1～10中任一项所述的热交换器，其特征在于，载热体的流动路径由单通构造构成。

12. 如权利要求1～11中任一项所述的热交换器，其特征在于，用于车辆用空调装置的加热芯中。