CN104428622A

CN104428622A - 热交换器

Info

Publication number: CN104428622A
Application number: CN201380036190.6A
Authority: CN
Inventors: 福井谦一郎; 高桥弘行; 田边章裕; 藤田泰広
Original assignee: SUMITOMO PRECISION INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: SUMITOMO PRECISION INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2012-07-09
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2015-03-18
Also published as: JP5795994B2; BR112015000249A2; EP2889570A4; EA201590160A1; WO2014010180A1; EP2889570A1; EP2889570B1; US20150136366A1; JP2014016083A; EA030192B1

Abstract

热交换器的第一通路包括将向芯体的流入面敞开的流入口与向流出面敞开的流出口连接的多条通道，并且上述多条通道之间的流路阻力不同。热交换器包括：第一种整流部件，其设置在芯体的流入面侧并且实现流入芯体的第一流体相对于流入面的动压分布的均匀化；以及第二种整流部件，其被设置成减小由多条通道之间的流路阻力差引起的通过流量差。

Description

热交换器

技术领域

在此公开的技术涉及一种热交换器，特别涉及能够对通过传热部亦即芯体(core)的流体的偏流进行抑制的热交换器的结构。

背景技术

到目前为止，已知由热交换器的总集合箱或喷嘴的形状及设置等引起通过热交换器的芯体的流体的流量分布不是均匀的而是失衡的偏流现象。例如在专利文献1中记载了一种板翅式热交换器，在板翅式热交换器中，由于总集合箱的形状呈从流入喷嘴的开口位置朝向流体流入方向的靠里侧延伸的细长形状,引发在芯体的远离喷嘴开口的靠里侧部分的通过流量多于在接近喷嘴开口的跟前侧部分的通过流量。专利文献1中记载了在该板翅式热交换器中将缓冲板(整流体)设置在总集合箱内的发明内容。通过喷嘴而流入总集合箱内的流体干扰缓冲板，从而流向总集合箱的靠里侧的流动受到抑制，通过芯体的流体的偏流受到抑制。

专利文献2中记载了一种板翅式热交换器，该板翅式热交换器具有从流入喷嘴敞开的上端位置朝铅垂下方延伸的总集合箱。专利文献2中记载了如下所述的技术：在该板翅式热交换器中,通过设置从总集合箱内的底部朝上突出的圆筒状整流体来使总集合箱内的底部附近的流路截面缩小，由此抑制经由导入口在总集合箱内朝下流入的流体流入总集合箱的底部侧的情况，从而抑制通过芯体的流体的偏流。

另一方面，在专利文献3和专利文献4中记载了一种多管式热交换器，该多管式热交换器具有流入喷嘴向中心部敞开并且从此处直至芯体逐渐扩大的形状的总集合箱。在这些专利文献中记载了如下技术：在多管式热交换器中，通过将整流体设置在喷嘴的开口附近，来使通过喷嘴流入的流体流冲撞整流体向外扩散，由此抑制通过芯体的流体的偏流。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开专利公报特开2002-310593号公报

专利文献2：日本公开专利公报特开2007-71434号公报

专利文献3：日本公开专利公报特开昭50-139454号公报

专利文献4：日本公开专利公报特开2001-248980号公报

发明内容

－发明所要解决的技术问题－

抑制通过如上所述的芯体的流体的偏流，这提高了芯体的热交换效率，例如有利于热交换器的小型化等。其中，可能在上述的专利文献1～4所记载的热交换器中产生的偏流是由欲流入芯体的流体的动压在多个流入口敞开的芯体的流入面上不均匀地分布所引起的。记载在各专利文献中的整流体都具有通过降低高的动压来使对于芯体的流入面的动压分布尽可能均匀这样的功能。

另一方面，根据本申请发明人的研究发现，即便在如构成芯体的多个流路的流路阻力互不相同这样的情况下，通过芯体的流体也会发生偏流。例如在板翅式热交换器的芯体，由设置在通路内的波纹状翅片分隔的各通道相当于流路，根据在通路内设置改变流体的流动方向的分配翅片，从流入口到流出口的流路长度在通道之间不同，从而流路阻力互不相同。另外，在多管式热交换器的芯体，根据相当于流路的各管被弯曲成U字状，流路长度在各管中不同，从而流路阻力不同。在板翅式热交换器的芯体或多管式热交换器的芯体，根据流路阻力在各通道中的不同，通过流路阻力相对较低的通道的流量相对增多，另一方面，通过流路阻力相对较高的通道的流量相对减少，其结果是，通过芯体的流体发生偏流。还存在由构成芯体的流路的流路阻力差引起的偏流与由流体在上述流入面上的动压分布引起的偏流的偏向不同的情况，从而即便设置了如在专利文献1～4中记载的整流体，也不能将其消除。

在此公开的技术是鉴于所述问题而提出的，其目的在于：抑制通过热交换器的芯体的流体的偏流。

－用以解决技术问题的技术方案－

本申请的发明人针对流体相对于芯体的流入面的动压分布和芯体的多条通道之间的流路阻力差这2种偏流发生原因，分别设置不同结构的2种整流部件，来抑制通过芯体的流体的偏流。

在此具体公开的技术涉及一种包括芯体的热交换器，该芯体至少具有供第一流体流动的第一通路和供第二流体流动的第二通路并且至少在上述第一流体与上述第二流体之间进行热交换。

在上述芯体分别设置有供上述第一流体流入的流入面和供上述第一流体流出的流出面，至少上述第一通路构成为，包括连接向上述流入面敞开的流入口与向上述流出面敞开的流出口的多条通道，并且上述多条通道之间的流路阻力不同。

上述热交换器还包括：第一种整流部件，其设置在上述芯体的上述流入面侧并且实现流入上述芯体的上述第一流体相对于该流入面的动压分布的均匀化；以及第二种整流部件，其被设置成减小由构成上述芯体的上述第一通路的上述多条通道之间的流路阻力差引起的通过流量差。

其中，“多条通道”除了包括通道彼此互相被隔离的结构外，还包括通道彼此不是完全被隔离，流体实质上沿通道流动的结构。

根据该结构，例如，在由连接在芯体的流入总集合箱或安装在该总集合箱的流入喷嘴的结构等引起第一流体相对于芯体的流入面的动压分布不均匀的热交换器中，第一种整流部件设置在芯体的流入面侧，以便实现该动压均匀地分布。该第一种整流部件例如能够由导流板等构成,该导流板例如通过干扰从流入喷嘴流入的第一流体的流动来降低该动压。

另一方面，在构成芯体的第一通路的多条通道之间例如因流路长度不同或流路直径不同等而在产生流路阻力差的热交换器中，独立于第一种整流部件地设置有第二种整流部件。第二种整流部件以减小由流路阻力差引起的通过流量差的方式设置。具体地，针对流路阻力相对低的通道，第二种整流部件至少通过限制第一流体的流入流量或者流出流量，从而即便在多条通道之间产生流路阻力差，也缩小通过各通道的流量差。

这样，通过设置第一种整流部件和第二种整流部件这2种整流部件，能够同时有效地抑制由流体相对于芯体的流入面的动压分布引起的偏流和由芯体的多条通道之间的流路阻力差引起的偏流，能够提高热交换器的热交换效率。这例如有利于热交换器的小型化。

芯体并不限于在第一流体与第二流体这2种流体之间进行热交换，其还可以构成为在3种以上的流体之间进行热交换。

上述第二种整流部件还可以设置在上述芯体的上述流出面侧。如上所述，第二种整流部件通过在第一通路的流入侧调节多条通道之间的第一流体的流入流量或者在第一通路的流出侧调节多条通道之间的第一流体的流出流量，来减小通过流量差。第二种整流部件还可以设置在芯体的流入面侧及流出面侧中的某一方。

然而，由于在芯体的流入面侧设置有第一种整流部件，所以有时还会存在欲将第二种整流部件设置在芯体的流入面侧时，例如因设置空间的限制等原因而难以设置2种整流部件的情况。

如下所述，第二种整流部件能够由以规定的设置方式贯通形成有多个孔的板状部件构成。第二种整流部件只要以通过适当地改变在该第二种整流部件上贯通形成的孔的直径、孔的数量和/或孔的间隔来使第二种整流部件的开口率(每单位面积中的孔的面积)的分布不均匀的方式构成即可。另一方面，在各通道的流入口以均匀的间隔设置的芯体的流入面或流出口以均匀的间隔设置的芯体的流出面上设定有反映了各通道的流路阻力的流路阻力分布，因此，将第二种整流部件与流入面或者流出面相对地设置以便第二种整流部件的开口率的分布特性对应于流入面或者流出面的流路阻力分布特性即可。即，若设置成开口率低的部位与流入面或者流出面的流路阻力低的部位相对，则至少在流路阻力相对低的通道中实现限制第一流体的流入流量或者限制流出流量。

当将这种结构的第二种整流部件设置在芯体的流入面侧的情况下,若设置在远离该流入面的位置处,则伴随着通过第二种整流部件，设定与开口率的分布对应的第一流体的流量差的效果在到达流入面之前降低,从而不能发挥作为第二种整流部件的功能。因此,期望将第二种整流部件设置在靠近流入面的位置处。

另一方面，在具有多个通孔的第二种整流部件的下游侧,相当于通孔的开口部分与相当于通孔以外的部分的非开口部之间产生较大的速度梯度,所以若使第二种整流部件过于靠近流入面,则该速度梯度影响通过向芯体的流入面敞开的各通道的流入口的第一流体流入。换言之，第一流体向流入口与通孔相对的通道流入的流入流量增加,另一方面，第一流体几乎不流入流入口与通孔不相对的通道。此时不仅不能起到第二种整流部件的功能,而且还存在扩大多条通道之间的通过流量差的可能性。因此,当在芯体的流入面侧设置第二种整流部件的情况下难以调节其设置位置的情况较多。

相对于此，第二种整流部件设置在芯体的流出面侧的结构中,由于将第一种整流部件与第二种整流部件分开设置在芯体的流入面侧与流出面侧,所以容易确保第一种整流部件和第二种整流部件各自的设置空间。另外,在将具有多个通孔的第二种整流部件与流出面相对地设置的情况下,靠近流出面设置时容易发挥功能,另一方面，与设置在流入面侧的情况不同,由于不需要考虑第二种整流部件的下游侧的速度梯度,所以具有第二种整流部件的设置自由度比较高这样的优点。

因此，第二种整流部件设置在芯体的流出面侧时，有利于能够可靠地确保其功能并且比较自由地设置。

在上述芯体的上述流出面,以均匀的间隔设置有上述多条通道的上述流出口，并反映有与上述各通道的流路阻力对应的规定的流路阻力分布，上述第二种整流部件是与上述流出面的至少一部分相对地设置的板状部件，上述第二种整流部件具有贯通板厚度方向而形成的多个孔，上述第二种整流部件的被上述多个孔限定的开口率还能够被设定为，具有与反映在上述流出面的流路阻力分布对应的分布特性。

在此，只要将第二种整流部件的开口率的分布特性设为如下即可：与反映在流出面的流路阻力分布对应地，增加流路阻力高的部分的开口率以便流体容易通过，并减小流路阻力低的部分的开口率以便流体难以通过。通过这样的设定，即便多条通道之间存在流路阻力差，也通过第二种整流部件调节通过各通道的第一流体的流量，从而抑制多条通道之间的通过流量差。即，抑制由多条通道之间的流路阻力差引起的偏流。

上述芯体还可以是多条上述第一通路与多条上述第二通路交替地层叠而成的板翅式芯体，在至少各上述第一通路内设置有改变该第一通路内的流动方向的分配翅片。

即，通过在以板翅式方式构成的芯体的第一通路内设置分配翅片，从而多条通道之间的流路长度不同，由此产生流路阻力差，而上述的第二种整流部件减小由该流路阻力差引起的通过流量差，所以抑制通过芯体的流体的偏流。

－发明的效果－

如以上的说明，根据上述的热交换器，通过独立地设置第一种整流部件和第二种整流部件，能够有效地抑制热交换器的偏流，有利于提高热交换效率和热交换器的小型化，其中，上述第一种整流部件用于抑制由流体相对于芯体的流入面的动压分布引起的偏流，上述第二种整流部件用于抑制由芯体的多条通道之间的流路阻力差引起的偏流。

附图说明

在图1，(a)是简要地表示热交换器的结构的一部分切开的主视图，(b)是简要地表示热交换器的结构的一部分切开的侧视图。

图2是示例性地表示第一种整流部件的主视图。

图3是示例性地表示第二种整流部件的主视图。

图4是表示与图3不同的形状的第二种整流部件的主视图。

图5是表示设置了与图1不同的结构的第二种整流部件的热交换器的、相当于图1的图。

图6是表示在第一通路的流入侧设置了第二种整流部件的热交换器的、相当于图1的图。

图7是表示省略了第一种整流部件的热交换器的、相当于图1的图。

具体实施方式

以下，基于附图对热交换器的实施方式进行说明。其中，以下的针对优选实施方式的说明是示例性的。图1简要地表示实施方式中的热交换器1的结构。图1的(a)相对于热交换器1的主视图、(b)相当于热交换器1的侧视图。另外，为了便于说明，将图1(a)的纸面上下方向称为X方向、将左右方向称为Y方向，将图1(b)的纸面左右方向称为Z方向。

该热交换器1具有在第一流体与第二流体之间进行热交换的板翅式芯体2。如图1(a)所示，芯体2是供第一流体流动的第一通路21与供第二流体流动的第二通路22隔着管板23在Y方向上交替地层叠而成的。在图例中，芯体2具有相比图1(a)所示的X方向长度和Y方向长度，图1(b)所示的Z方向长度短的长方体形状。其中，芯体2的形状并不限于这样的形状，而是能够采用各种形状。

如实线箭头所示，第一流体从芯体2的上端面流入第一通路21内并在芯体2内朝下流动后，从芯体2的下端部的侧面向Z方向流出。如空心箭头所示，第二流体从芯体2的下端面流入第二通路22内并在芯体2内朝上流动后，从芯体2的上端部的侧面向Z方向流出。这样，芯体2构成为第一流体与第二流体以相对的方式流动的所谓的对流型芯体。但是，芯体2的结构并不限于此，其还可以是第一流体与第二流体的流动方向被设定为互相相同的平行流型芯体，也可以是第一流体与第二流体的流动方向互相正交的正交流型芯体。

如图1(b)的示意性表示，在芯体2的各第一通路21内设置有波纹状翅片211，各第一通路21由该波纹状翅片211分隔为在Z方向上并排的多条通道。其中，作为波纹状翅片211，可以采用平面型、多孔型等多种波纹状翅片211。另外，在各第二通路22内也设置有波纹状翅片，各第二通路也进一步由该波纹状翅片分隔为在Z方向并排的多条通道,在此省略图示。并且，例如还可以将锯齿(serrate)型翅片设置在各第一和/或第二通路21、22中,在此省略图示。在该情况下，虽然多条通道不完全隔离,然而流体以沿着翅片的方式主要沿X方向流动,因此实质上与分隔成多条通道的情况相同。

在各第一通路21内的对应于芯体2的下端部的流出侧还设置有分配翅片212,第一通路21内的流动方向由此从X方向上的朝下方向变为Z方向上的水平方向(图1(b)的纸面朝左方向)。此外,在各第二通路22内的对应于芯体2的上端部的流出侧也设置有分配翅片222,第二通路22内的流动方向由此从X方向上的朝上方向改变为Z方向上的水平方向(图1(b)的纸面朝右方向)。

这样,在长方体形状的芯体2中,该上端面成为第一流体的流入面31,并且芯体2的下部的侧面成为第一流体的流出面32。另一方面，芯体2的下端面成为第二流体的流入面33,并且芯体2的上部的侧面成为第二流体的流出面34。

对于这样构成的芯体2而言,在第一流体的流入面31安装有用于将第一流体分配给各第一通路21的各通道并流入其中的流入总集合箱41。对应于第一流体的流入面31的形状,该流入总集合箱41具有沿Y方向延伸的细长的形状,在流入总集合箱41的Y方向的中心部安装有供第一流体流入的流入喷嘴411。另一方面，在芯体2的第一流体的流出面32安装有用于使通过各第一通路的各通道的第一流体集合后流出的流出总集合箱42。该流出总集合箱42也具有沿Y方向延伸的细长的形状,在流出总集合箱42的Y方向的中心部安装有供第一流体流出的流出喷嘴421。另外,在第二流体的流入面33上安装有流入总集合箱43,并且在第二流体的流出面34安装有流出总集合箱44。第二流体的流入总集合箱43以及流出总集合箱44具有与第一流体的流入总集合箱41以及流出总集合箱42相同的构成,并且分别在Y方向的中心部安装有流入喷嘴431以及流出喷嘴441。

在该热交换器1,在各个供第一流体流动的第一通路21以及供第二流体流动的第二通路22安装有第一种整流部件51和第二种整流部件52这2种整流部件。第一种整流部件51安装在流入总集合箱41、43内。第一种整流部件51构成为,实现流体相对于第一流体的流入面31以及第二流体的流入面33的动压分布的均匀化。即，芯体2以及流入总集合箱41、43均具有沿Y方向延伸的细长的形状，另一方面，流入喷嘴411、431安装在流入总集合箱41、43的Y方向的中心部。并且，流入总集合箱41、43的X方向的长度比较短。结果，流入到流入总集合箱41、43内的流体难以向Y以及Z方向扩散流动。当通过流入喷嘴411、431而流入的流体的流速快时,这样的倾向特别显著。这引起如下所述的现象：将流入喷嘴411、431的开口投影到流入面31、33的区域附近流体动压极高，另一方面，该区域的外侧区域的流体动压相对低，而流入面31、33的外周缘部的流体动压则进一步降低这样的流体相对于流入面31、33的动压分布不均匀。这样的不均匀的动压分布引起如下所述的偏流：通过Y方向的中心侧的通路的流体的流量多，另一方面，通过Y方向的两侧的通路的流体的流量减少。在图例的芯体2中，由动压分布的不均匀性引发的偏流相当于在芯体2的第一通路21与第二通路22的层叠方向上的偏流。

第一种整流部件51具有实现使流体相对于该流入面31、33的动压分布均匀的功能。具体地，图例的第一种整流部件51由设置在流入喷嘴411、431的开口附近的板状的导流板构成，上述流入喷嘴411、431安装在流入总集合箱41、43的中心部位。如图2放大所示，在第一种整流部件51形成有贯通板厚度方向的多个通孔511，通孔511彼此直径相同并且几乎以等间隔设置。

第一种整流部件51具有与流入喷嘴411、431的开口尺寸相比略大的Y方向长度。该第一种整流部件51以横穿通过流入喷嘴411、431而流入的流体的流动的方式设置，并且例如如图1(b)所示，其通过焊接等而被固定在流入总集合箱41、43的内壁。

这样的第一种整流部件51干扰通过流入喷嘴411、431而流入到流入总集合箱41、43内的流体流。流体的一部分通过第一种整流部件51的通孔511并直接向X方向流动，另一方面，剩余流体如图1(a)的实线箭头所示那样，以绕过第一种整流部件51的方式改变其流动方向，从而向Y方向扩散流动。其结果是，流体相对于流入面31、33的动压分布是均匀的，从而抑制在第一以及第二通路21、22的层叠方向上流入芯体2的流体发生偏流。换言之，实现流向多条第一通路21以及多条第二通路22的流入量的均匀化。这有利于提高热交换器1的热交换效率。

其中，相比将第一种整流部件51设置在靠近芯体2的流入面31、33的位置的情况，将第一种整流部件51设置在更靠近流入喷嘴411、431开口的位置时，进一步提高在流入喷嘴411、431通过并向流入总集合箱41、43内流入的流体的分散性，从而有利于防止在第一以及第二通路21、22的层叠方向上的偏流。此外，相对于流入面31、33的动压分布根据流入面31、33的尺寸、流入总集合箱41、43的形状、流入喷嘴411、431的形状及设置以及流体的流入速度等而发生变化，第一种整流部件51的大小、通孔511的大小、数量以及配置及其设置位置只要根据该动压分布的状态而适当地设定即可。根据需要还可以省略通孔。另外，还可以在总集合箱41、43内设置多块导流板。

相对于此，与第一种整流部件51不同，第二种整流部件52具有减小由各第一通路21以及各第二通路22的多条通道之间的流路阻力引起的通过流量差的功能。即，如上所述，在该芯体2的各第一通路21以及各第二通路22设置有分配翅片212、222，由此，各通路21、22内的由波纹状翅片211以及分配翅片212、222分隔的通道的从其流入口到流出口的流路长度互不相同。在图1(b)所示的例子中，相对于第一通路21的流出面32，具有相对靠上侧敞开的流出口的通道的流路长度相对较短，具有相对靠下侧敞开的流出口的通道的流路长度相对较长。这样的流路长度的不同产生通道之间的流路阻力差，流路阻力差产生通过通道之间的流体的流量差。即，在图例的第一通路21中,相对于流出面32,通过具有相对靠上侧敞开的流出口的通道的流量相对较多，通过具有相对靠下侧敞开的流出口的通道的流量相对较少。此外，在第二通路22的流出面34，由于具有相对靠上侧敞开的流出口的通道的流路长度相对长，所以在此通过的流量相对少，由于具有相对靠下侧敞开的流出口的通道的流路长度相对短，所以在此通过的流量相对多,在此省略图示。在流出面32、34反映有与通道的流路阻力对应的流路阻力分布。在图例的芯体2中，由多条通道之间的流路阻力差引发的偏流相当于Z方向(宽度方向)上的偏流。

不同于第一种整流部件51，具有对由这样的多条通道之间的流路阻力差引起的偏流进行抑制的功能的第二种整流部件52设置在流出总集合箱42、44内。具体地，第二种整流部件52由流出总集合箱42、44内的以与流出面32、34相对的方式设置在该流出面32、34的附近的板状部件构成。该第二种整流部件52也例如通过焊接固定在流出总集合箱42、44的内壁上。

如图3所示，在第二种整流部件52上也以贯通板厚度方向的方式形成有多个与第一种整流部件51相同的、直径互相相同的通孔521。另一方面，第二种整流部件52的通孔521并不是以等间隔设置的，而是设置成在图3的纸面上侧部分的间隔相对较宽、纸面下侧部分的间隔相对较窄。由此，第二种整流部件52的开口率(每一单位面积中的孔的面积)在上侧部分相对较低、下侧部分则相对较高。这样的第二种整流部件52以与反映在上述流出面32、34上的流路阻力的分布对应的方式安装。即，安装成如下：第二种整流部件52的开口率低的部分与流出面32、34的流路阻力相对低的通道的流出口相对，第二种整流部件52的开口率高的部分与流出面32、34的流路阻力相对高的通道的流出口相对。具体地，如图3所示,相对于第一流体的流出面32而言，第二种整流部件52以开口率低的部分为上侧、开口率高的部分为下侧的状态安装。另一方面，对于第二流体的流出面34而言，第二种整流部件52以从图3所示的状态下将上下倒置的状态，即开口率低的部分为下侧、开口率高的部分为上侧的状态被安装。通过这样设置，流路阻力相对低的通道的流出口与第二种整流部件52的开口率低的部分相对，所以流体难以流出，另一方面，流路阻力相对高的通道的流出口与第二种整流部件52的开口率高的部分相对，所以流体容易流出。结果，即便在多条通道之间产生流路阻力差，通过多条通道的流体的流量差也会减小。即，通过第二种整流部件52能够抑制由多条通道之间的流路阻力差引起的偏流。这有利于提高热交换器1的热交换效率。

第二种整流部件52设置在比较靠近流出面32、34的位置上时，抑制由流路阻力差引发通过流量差的效果高。这是由于若将第二种整流部件52设置在远离流出面32、34的位置上，则通过降低第二种整流部件52的开口率来限制从通道中流出的流出流量的效果会减小。

这样，通过设置第一种整流部件51和第二种整流部件52这2种整流部件，由流体相对于芯体2的流入面31、33的动压分布引起的偏流(在图例中是在第一通路21与第二通路22的层叠方向上的偏流)和由芯体2的多条通道之间的流路阻力差引起的偏流(在图例中是在芯体2的宽度方向上的偏流)都能够得到抑制。即，分别根据第一种整流部件51和第二种整流部件52这2种整流部件来抑制产生机制不同的2种偏流，从而能够可靠地抑制2种偏流中的每一种，由此提高热交换器1的热交换效率。

其中，在图3中示例性地表示的第二种整流部件52中，通过改变直径相同的通孔521的设置间隔来改变开口率，然而，与此不同地，还能够通过改变以相同的间隔设置的通孔的直径来改变开口率。此外，还能够通过改变通孔的直径和设置间隔双方来改变第二种整流部件52的开口率。

此外，第二种整流部件52的通孔的形状并不限于在图3中示例性地表示的圆孔，例如如图4所示那样，还可以是长孔形状的通孔531。此外，在图4所示的例子中改变了长孔形状的通孔531的大小和设置间隔双方，然而还能够通过只改变大小或只改变设置间隔来改变开口率。

此外，第二种整流部件52的开口率可以如图3所示那样在X方向上连续地变化，也可以如图4所示那样在X方向上阶段性地变化。

第二种整流部件52除了设置成与流出面32、34的整个面相对以外，例如也可以如图5所示那样，设置成只与流出面32的至少一部分相对。图5图示了将针对第一通路21的第二种整流部件52以与约一半的流出面32相对的方式设置的例子。未设置有第二种整流部件52的部分与扩大了开口率的情况是等价的。

另外，还可以将第二种整流部件52安装在流入总集合箱41内，以此来代替将其安装在流出总集合箱42内。图6示出了针对第一通路21的第二种整流部件52安装在流入总集合箱41内的例子。该第二种整流部件52也是只要由如图3、4所示那样的改变了开口率的板状部件构成即可。通过与流入面31相对地安装该第二种整流部件52以便其开口率的分布与流入面31的流路阻力的分布对应，从而能够将流向各通道的流量根据其流路阻力来进行调节，由此减小多条通道之间的通过流量差。

在将第二种整流部件52与流入面31相对地设置的情况下，也是靠近流入面31设置时充分地发挥抑制偏流的功能，从而是优选的。换言之，通过改变安装在流入总集合箱41内的第二种整流部件52的开口率来设定在此通过的流体的流量差，进而设定向流入面31流入的流入流量差，由此减小多条通道之间的通过流量差。因此，若将第二种整流部件52设置在远离流入面31的位置处，则在到达流入面31之前，根据在第二种整流部件52通过的情况来设定流体的流量差的效果降低。另一方面，若使第二种整流部件52过于靠近流入面31，则在第二种整流部件52的通孔521部分(即开口部)与除此以外的部分(即非开口部)之间产生的流体的速度梯度会影响通过了流入面31的流体向各通道流入。具体地，与开口部相对的流入口的流入流量增加，另一方面，流体几乎不流入与非开口部相对的流入口。这样会存在不仅不能发挥减小多条通道之间的通过流量差这样的第二种整流部件52的功能，而且扩大该通过流量差的可能性。这样，当第二种整流部件52安装于流入总集合箱41的情况下，有时难以调整其设置位置。相对于此，如图1等所示，将第二种整流部件52安装在流出总集合箱42的情况下，不需要考虑通过了第二种整流部件52之后的速度梯度。因此，第二种整流部件52的设置自由度提高，从而能够有效地抑制由多条通道之间的流路阻力差引起的偏流。

此外，因为第一种整流部件51安装在流入总集合箱41内，所以将第二种整流部件52安装在流入总集合箱41内的情况相当于2种整流部件51、52均安装在流入总集合箱41内。因此，根据流入总集合箱41的结构或流入喷嘴411的结构，有时还存在不能将2种整流部件51、52以充分发挥各自功能的方式设置的情况。由于将第二种整流部件52安装在流出总集合箱42内的情况相当于将第一种、第二种整流部件51、52分开设置在芯体2的流入侧和流出侧,所以有利于最佳地设置第一种、第二种整流部件51、52中的每一个。

例如如图7所示，在流体相对于流入面31的动压分布几乎均匀的热交换器10中，还可以省略第一种整流部件。换言之，图7的第一流体的通路作为导管44、45来构成，由此，第一流体对于芯体2中的流入面31的动压分布几乎是均匀的。因此，除去第一种整流部件。另一方面，与上述说明相同，由于在芯体2的各第一通路21内至少设置有分配翅片212，所以在多条通道之间产生流路阻力差。于是，在图7所示的热交换器10中，将第二种整流部件52与流出面32相对地设置，由此，能够避免会由流路阻力差引起的、第一流体在芯体2的宽度方向上的偏流。其中，在图7所示的例子中，还可以将第二种整流部件52安装在芯体2的流入侧。

根据热交换器的结构，有时还能够存在只在第一流体的流路以及第二流体的流路中的某一方上设置第一种和/或第二种整流部件的情况。

抑制由动压分布引起的偏流的第一种整流部件并不限于由导流板构成，根据流入总集合箱的结构或流入喷嘴的结构及设置，其还能够采用公知的各种结构的整流部件。

在此，以具有板翅式芯体2的热交换器1、10为例，对第一种以及第二种整流部件进行说明，然而还能够存在第一种以及第二种整流部件应用于多管式热交换器中的情况。在多管式热交换器中，例如在管以U字状弯曲的结构中产生流路阻力差，从而会产生偏流。在这样的多管式热交换器中，第二种整流部件也有效地抑制偏流。

在板翅式热交换器以及多管式热交换器中的任意一个中，均存在不仅由流路长度差引起流路阻力差，而且由流路截面积差和流路长度及截面积双方的差也引起流路阻力差的情况。对于其中的任何一种，第二种整流部件均能够减小由流路阻力差引起的通过流量差。

－产业实用性－

如以上的说明，在此公开的热交换器能够根据第一种整流部件和第二种整流部件来抑制流体的偏流，因此有利于提高各种热交换器的热交换效率，其中,第一种整流部件实现流体对流入面的动压分布的均匀化,第二种整流部件减小由多条通道之间的流路阻力差引起的通过流量差。此外，由于实现通过各通道的流体流量的均匀化，因此，例如对用于在各通道内内置有催化剂载体、并使在此通过的流体发生反应这样的用途的热交换器(即催化剂反应器)而言，有利于提高反应效率，进而有利于提高性能。

－符号说明－

1-热交换器；10-热交换器；2-芯体；21-第一通路；22-第二通路；211-波纹状翅片；212、222-分配翅片；31、33-流入面；32、34-流出面；51-第一种整流部件；52-第二种整流部件；521、531-通孔

Claims

1.一种热交换器，其包括芯体，该芯体至少具有供第一流体流动的第一通路和供第二流体流动的第二通路并且至少在所述第一流体与所述第二流体之间进行热交换，其特征在于，

在所述芯体分别设置有供所述第一流体流入的流入面和供所述第一流体流出的流出面，

至少所述第一通路包括连接向所述流入面敞开的流入口与向所述流出面敞开的流出口的多条通道，并且所述多条通道之间的流路阻力不同，

所述热交换器还包括：

第一种整流部件，其设置在所述芯体的所述流入面侧并且实现流入所述芯体的所述第一流体相对于该流入面的动压分布的均匀化；以及

第二种整流部件，其被设置成减小由构成所述芯体的所述第一通路的所述多条通道之间的流路阻力差所引起的通过流量差。

2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，

所述第二种整流部件设置在所述芯体的所述流出面侧。

3.根据权利要求2所述的热交换器，其特征在于，

在所述芯体的所述流出面，以均匀的间隔设置有所述多条通道的所述流出口，并反映有与所述各通道的流路阻力对应的规定的流路阻力分布，

所述第二种整流部件是与所述流出面的至少一部分相对地设置的板状部件，所述第二种整流部件具有贯通板厚度方向而形成的多个孔，

所述第二种整流部件的根据所述多个孔来限定的开口率具有与反映在所述流出面的流路阻力分布对应的分布特性。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的热交换器，其特征在于，

所述芯体是多条所述第一通路与多条所述第二通路交替地层叠而成的板翅式芯体，

至少各所述第一通路内设置有改变该第一通路内的流动方向的分配翅片。