CN105102917B - 热交换器 - Google Patents
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Abstract
本发明使热交换管小型化,并且使在形成于相邻的热交换管之间的外部流路中流动的流体的压力损失减少。第一热交换管(2A)的第一突出部(41)以及第二突出部(42)与第二热交换管(2B)的入口(3C)以及出口(3D)的周围的部分接合。第一热交换管(2A)以及第二热交换管(2B)的内部流路(3)的第一流路形成部(61)、第二流路形成部(62)以及第三流路形成部(63)隔着外部流路(4)与第二热交换管(2B)以及第一热交换管(2A)的第一薄壁部(21A)以及第二薄壁部(21B)相面对。第一热交换管(2A)的第一流路形成部(61)、第二流路形成部(62)以及第三流路形成部(63)、与第二热交换管(2B)的第一流路形成部(61)、第二流路形成部(62)以及第三流路形成部(63)在热交换管(2)的宽度方向上排列成锯齿状。
Description
技术领域
本发明涉及一种热交换器。
背景技术
如图12所示,在专利文献1中公开了具有热交换管302的热交换器301。热交换管302通过对一张板材进行弯折加工而形成为,中央部302A呈扁平的管状,两端部为以中央部302A的约2~4倍的厚度开口的扩宽部302B及302C。另外,在专利文献1中记载有,热交换管302也可以具有曲折状的冷媒流路,曲折状的冷媒流路也可以隔开空间。
如图13所示,在专利文献2中记载有,通过在中心线X的位置将具有第一凹部402A、第二凹部402B以及分隔部403的金属板401弯折并贴合,由此制造层叠型蒸发器用元件的方法。
如图14以及图15所示,在专利文献3中公开了一种热交换管510,其通过将交替设置有多列半圆形或者椭圆形的凹部501与平面部502的上下一对板状部件503A、503B对合并一体化,从而呈利用肋512将多个管511连接的形状。另外,如图15所示,在专利文献3中记载有,可以使相邻的热交换管510向上下方向交替移动,将热交换管510交错配置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-39322号公报
专利文献2:日本特开平6-106335号公报
专利文献3:日本专利第4451981号说明书
发明的概要
发明要解决的课题
专利文献1所公开的技术能够实现热交换器的小型化以及轻量化。专利文献2所公开的技术能够以低价制造性能良好的层叠型蒸发器(热交换器)。专利文献3所公开的技术能够以低成本减少在形成于相邻的热交换管之间的外部流路中流动的空气流的压力损失。但是,目前要求提出超越专利文献1~3所公开的技术的新方案。
发明内容
本发明的目的在于使热交换管小型化,并且减少在形成于相邻的热交换管之间的外部流路中流动的流体的压力损失。
用于解决课题的手段
即,本发明提供一种热交换器,其中,
所述热交换器具备多个热交换管,所述多个热交换管各自具有供第一流体流动的内部流路、所述内部流路的入口以及所述内部流路的出口,并且所述多个热交换管以形成供用于与所述第一流体进行热交换的第二流体流动的外部流路的方式组装,
所述内部流路具有在所述热交换管的特定的列方向上延伸的多个片段,
所述热交换管由以形成所述内部流路的方式相互贴合的一组板材构成,并且还具有:(i)多个流路形成部,其向所述热交换管的厚度方向的两侧突出,分别形成所述内部流路的所述片段;(ii)薄壁部,其在与所述列方向正交的宽度方向上位于彼此相邻的所述流路形成部与所述流路形成部之间,沿着所述列方向将所述内部流路的所述片段与所述片段彼此隔开;(iii)第一突出部,其形成于所述内部流路的所述入口的周围,在所述热交换管的所述厚度方向上突出;以及(iv)第二突出部,其形成于所述内部流路的所述出口的周围,在所述热交换管的所述厚度方向上突出,
在将彼此相邻的一组所述热交换管分别定义为第一热交换管以及第二热交换管时,
所述第一热交换管的所述第一突出部与所述第二热交换管的所述入口的周围的部分接合,所述第一热交换管的所述第二突出部与所述第二热交换管的所述出口的周围的部分接合,
在与所述列方向垂直的剖面中,所述第一热交换管的所述流路形成部隔着所述外部流路与所述第二热交换管的所述薄壁部相面对,并且所述第二热交换管的所述流路形成部隔着所述外部流路与所述第一热交换管的所述薄壁部相面对,
所述第一热交换管的所述多个流路形成部与所述第二热交换管的所述多个流路形成部在所述宽度方向上排列成锯齿状。
发明效果
根据上述内容,能够使热交换器小型化,并且能够减少在形成于相邻的热交换管之间的外部流路中流动的流体的压力损失。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的热交换器的立体图。
图2A是图1的热交换器的第一热交换管的分解立体图。
图2B是图1的热交换器的第二热交换管的分解立体图。
图2C是图1的热交换器的第一热交换管的第一板材以及第二热交换管的第二板材的立体图。
图3A是图2A的第一热交换管的第一板材的俯视图。
图3B是图2A的第一热交换管的第二板材的俯视图。
图3C是图2B的第二热交换管的第一板材的俯视图。
图3D是图2B的第二热交换管的第二板材的俯视图。
图3E是图2A的第一热交换管的沿着IIIE-IIIE线的剖视图。
图4A是图2A的第一热交换管以及图2B的第二热交换管的沿着IV-IV线的剖视图。
图4B是本发明的变形例的热交换器的热交换管的与图4A相同的剖视图。
图5是将图1的热交换管的局部剖切而成的立体图。
图6是将图1的热交换管的局部剖切而成的其他立体图。
图7A是本发明的第二实施方式的热交换器的第一热交换管的分解立体图。
图7B是本发明的第二实施方式的热交换器的第二热交换管的分解立体图。
图7C是本发明的第二实施方式的热交换器的第一热交换管的第一板材以及第二热交换管的第二板材的立体图。
图8A是图7A的第一热交换管的第一板材的俯视图。
图8B是图7A的第一热交换管的第二板材的俯视图。
图8C是图7B的第二热交换管的第一板材的俯视图。
图8D是图7B的第二热交换管的第二板材的俯视图。
图9是图7A的第一热交换管以及图7B的第二热交换管的沿着IX-IX线的剖视图。
图10是将本发明的第二实施方式的热交换器的热交换管的局部剖切而成的立体图。
图11是本发明的变形例的热交换器的第一热交换管的第一板材以及第二热交换管的第二板材的立体图。
图12是以往的热交换器的立体图。
图13是用于制造以往的层叠型蒸发器用元件的金属板的俯视图。
图14是用于制造以往的热交换管的板状部件的立体图。
图15是以往的热交换管的剖视图。
具体实施方式
在图12所示的热交换器301中,一张板材的端部向热交换管302的内侧折弯。因此,热交换管302的厚度至少是四张板材的厚度。另外,也难以向热交换管302的内侧***夹具或进行钎焊。基于这些理由,专利文献1所记载的热交换器301的小型化以及高性能化并非易事。
本发明的第一方式提供一种热交换器,其中,
所述热交换器具备多个热交换管,所述多个热交换管各自具有供第一流体流动的内部流路、所述内部流路的入口以及所述内部流路的出口,并且所述多个热交换管以形成供用于与所述第一流体进行热交换的第二流体流动的外部流路的方式组装,
所述内部流路具有在所述热交换管的特定的列方向上延伸的多个片段,
所述热交换管由以形成所述内部流路的方式相互贴合的一组板材构成,并且还具有:(i)多个流路形成部,其向所述热交换管的厚度方向的两侧突出,分别形成所述内部流路的所述片段;(ii)薄壁部,其在与所述列方向正交的宽度方向上位于彼此相邻的所述流路形成部与所述流路形成部之间,且沿着所述列方向将所述内部流路的所述片段与所述片段彼此隔开;(iii)第一突出部,其形成在所述内部流路的所述入口的周围,在所述热交换管的所述厚度方向上突出;以及(iv)第二突出部,其形成在所述内部流路的所述出口的周围,在所述热交换管的所述厚度方向上突出,
在将彼此相邻的一组所述热交换管分别定义为第一热交换管以及第二热交换管时,
所述第一热交换管的所述第一突出部与所述第二热交换管的所述入口的周围的部分接合,所述第一热交换管的所述第二突出部与所述第二热交换管的所述出口的周围的部分接合,
在与所述列方向垂直的剖面中,所述第一热交换管的所述流路形成部隔着所述外部流路与所述第二热交换管的所述薄壁部相面对,并且所述第二热交换管的所述流路形成部隔着所述外部流路与所述第一热交换管的所述薄壁部相面对,
所述第一热交换管的所述多个流路形成部与所述第二热交换管的所述多个流路形成部在所述宽度方向上排列成锯齿状。
根据第一方式,热交换管由以形成内部流路的方式相互贴合的一组板材构成。这样的热交换管的厚度是至少两张板材的厚度。换句话说,根据第一方式,能够实现热交换管的薄壁化。这与热交换器的小型化直接相关。另外,由于通过一组板材的贴合来制造热交换管,因此能够比较容易地进行夹具的使用以及钎焊。另外,第一热交换管的第一突出部以及第二突出部分别与第二热交换管的入口以及出口的周围的部分接合。因此,根据第一方式,与设置将第一热交换管与第二热交换管结合的独立的中空管的情况相比,能够使热交换器小型化。另外,第一热交换管的多个流路形成部与第二热交换管的多个流路形成部在宽度方向上排列成锯齿状。因此,根据第一方式,与不排列成锯齿状的情况相比,能够抑制第一热交换管与第二热交换管之间的供第二流体流动的外部流路的宽度的扩大以及缩小。换言之,热交换管的厚度方向上的外部流路的宽度(相邻的热交换管的间隔)的变动在热交换管的宽度方向(第二流体的流动方向)上较小。其结果是,能够减少在外部流路中流动的第二流体的压力损失。
第二方式在第一方式的基础上提供一种热交换器,其中,所述热交换管在俯视时具有矩形的形状,在所述热交换管上,在所述热交换管的长度方向的一端部以及另一端部分别以在所述厚度方向上贯通所述热交换管的方式形成有作为所述入口以及所述出口的一对开口部。根据这样的结构,由于能够增大入口以及出口的内径,因此能够减少入口以及出口的第一流体的压力损失。此外,由于能够缩短与热交换管的长度方向正交的宽度方向上的热交换管的长度(宽度),因此能够使热交换器小型化。
第三方式在第一或者第二方式的基础上提供一种热交换器,其中,所述多个热交换管具有彼此相同的构造,在以使所述第二热交换管的所述入口与所述第一热交换管的所述出口连通且所述第二热交换管的所述出口与所述第一热交换管的所述入口连通的方式,在所述热交换管的与所述厚度方向垂直的平面内使所述第二热交换管假想地旋转180度时,所述第一热交换管的所述多个流路形成部以及所述薄壁部的位置在所述宽度方向上与所述第二热交换管的所述多个流路形成部以及所述薄壁部的位置一致。根据这样的结构,由于能够使用于制造第一热交换管以及第二热交换管的金属模具共用化,因此能够减少热交换管的制造成本。
第四方式在第一~第三方式中的任一者的基础上提供一种热交换器,其中,所述热交换管在从所述宽度方向的一端侧以及另一端侧选出的至少一方处还具有朝向与所述宽度方向平行的方向突出的板状部。根据这样的结构,由于板状部作为导热翅片而发挥功能,因此热交换器的热交换能力提高。特别是,在使板状部向第二流体流动的方向突出的情况下,能够利用板状部抑制热交换管的端部的第二流体的剥离,因此热交换器的热交换效率提高。
需要说明的是,在热交换管上未设置有板状部的热交换器中,在外部流路(第二流体的流路)的入口以及出口,相邻的热交换管的间隔大,因此不易引起结霜。因此,在仅从第一流体向第二流体进行散热的热交换器中,优选在热交换管上设置板状部。在预想为第一流体从第二流体吸热的用途的热交换器中,优选不在热交换管上设置板状部。另外,在基于规定的结霜条件使用热交换器的情况下,优选使板状部以长度不到达外部流路的入口以及出口(例如,相邻的热交换管的外缘)的方式突出。这种情况下,在抑制外部流路的入口以及出口的结霜的同时,提高热交换器的热交换效率。
第五方式在第一~第四方式中的任一者的基础上提供一种热交换器,其中,在与所述列方向垂直的所述剖面中,所述流路形成部的表面从所述薄壁部朝向相对于所述热交换管的所述厚度方向以及所述宽度方向这两个方向倾斜的方向延伸。根据这样的结构,当第二流体在外部流路中流动时,能够抑制流路形成部的表面处的第二流体的剥离。因此,热交换器的热交换效率进一步提高。
第六方式在第一~第五方式中的任一者的基础上提供一种热交换器,其中,在与所述列方向垂直的所述剖面中,所述流路形成部的表面与所述薄壁部的表面通过曲线相连。根据这样的结构,当第二流体在外部流路中流动时,能够抑制流路形成部与薄壁部之间的边界附近的第二流体的剥离。因此,热交换器的热交换效率进一步提高。
第七方式在第一~第六方式中的任一者的基础上提供一种热交换器,其中,在与所述列方向垂直的所述剖面中,(i)所述流路形成部的轮廓由曲线构成,或者(ii)所述流路形成部的轮廓由直线以及与该直线平滑地相连的曲线的组合构成。根据这样的结构,当第二流体在外部流路中流动时,能够抑制流路形成部的全部或者局部的表面处的第二流体的剥离。因此,热交换器的热交换效率进一步提高。
第八方式在第一~第七方式中的任一者的基础上提供一种热交换器,其中,在与所述列方向垂直的所述剖面中,所述流路形成部包括被所述热交换管的所述一组板材的接合面划分出的一方的部分与另一方的部分,所述一方的部分与所述另一方的部分相对于所述接合面对称。根据这样的结构,能够进一步抑制外部流路的宽度的扩大以及缩小。因此,能够进一步减少在热交换管的外部流动的第二流体的压力损失。
第九方式在第一~第八方式中的任一者的基础上提供一种热交换器,其中,所述内部流路是所述第一流体的流动方向在从所述入口朝向所述出口的中途反转的蜿蜒流路,所述多个片段包括第一片段以及第二片段,在所述第二片段中,所述第一流体向与所述第一片段中的所述第一流体的流动方向相反的方向流动,所述内部流路还包括连接所述第一片段与所述第二片段的弯曲片段。通过将热交换管的内部流路形成为蜿蜒流路,从第二流体的流路(外部流路)的入口到出口,在热交换管的表面产生温度梯度。由此,能够使原本正交的二流体的流动近似对向。因此,热交换器的温度效率提高,热交换器的热交换效率提高。
第十方式在第九方式的基础上提供一种热交换器,其中,所述热交换管还具有阻碍构造,该阻碍构造设置于所述薄壁部,阻碍在所述第一片段中流动的所述第一流体与在所述第二片段中流动的所述第一流体之间的热移动。根据这样的结构,确保第一片段与第二片段之间的温度差。因此,热交换器的温度效率进一步提高,热交换器的热交换效率提高。
第十一方式在第一~第十方式中的任一者的基础上提供一种热交换器,其中,所述热交换器还具备:入口集管,其与形成所述热交换器的端面的所述热交换管的所述第一突出部接合,用于向所述内部流路的所述入口供给所述第一流体;以及出口集管,其与形成所述热交换器的所述端面的所述热交换管的所述第二突出部接合,用于从所述内部流路的所述出口排出所述第一流体。根据这样的结构,与设置包括入口集管以及出口集管的独立的中空管的情况相比,能够使热交换器小型化。
第十二方式在第九方式的基础上提供一种热交换器,其中,所述内部流路还包括最上游片段,该最上游片段形成在比所述第一片段靠上游侧的位置且形成在所述入口的周围,并且供所述第一流体流动,所述热交换管还具有:(i)最上游薄壁部,其分隔所述弯曲片段与所述最上游片段;以及(ii)上游侧阻碍构造,其设置于所述最上游薄壁部,阻碍在所述弯曲片段中流动的所述第一流体与在所述最上游片段中流动的所述第一流体之间的热移动。根据这样的结构,能够阻碍在温度差大的弯曲片段中流动的第一流体与在最上游片段中流动的第一流体之间的热移动。
第十三方式在第十二方式的基础上提供一种热交换器,其中,所述上游侧阻碍构造形成在所述最上游薄壁部的最靠近所述入口的部分。刚流入内部流路后的第一流体与在弯曲片段中流动的第一流体之间存在大温度差。因此,若在最靠近入口的部分设置有上游侧阻碍构造,则能够有效地阻碍在弯曲片段中流动的第一流体与在最上游片段中流动的第一流体之间的热移动。
第十四方式在第十二或者第十三方式的基础上提供一种热交换器,其中,所述上游侧阻碍构造是在所述一组板材的厚度方向上贯通所述最上游薄壁部的贯通孔。在上游侧阻碍构造是贯通孔时,内部流路的最上游片段与弯曲片段通过空间被隔开。因此,可靠地阻碍在最上游片段中流动的第一流体与在弯曲片段中流动的第一流体之间的热移动。
第十五方式在第九方式的基础上提供一种热交换器,其中,所述内部流路还包括最下游片段,该最下游片段形成在比所述第二片段靠下游侧的位置且形成在所述出口的周围,并且供所述第一流体流动,所述热交换管还具有:(i)最下游薄壁部,其分隔所述弯曲片段与所述最下游片段;以及(ii)下游侧阻碍构造,其设置于所述最下游薄壁部,阻碍在所述弯曲片段中流动的所述第一流体与在所述最下游片段中流动的所述第一流体之间的热移动。根据这样的结构,能够阻碍在温度差大的弯曲片段中流动的第一流体与在最下游片段中流动的第一流体之间的热移动。
第十六方式在第十五方式的基础上提供一种热交换器,其中,所述下游侧阻碍构造形成在所述最下游薄壁部的最靠近所述出口的部分。在弯曲片段中流动的第一流体与在最下游片段中流动的第一流体之间存在大温度差。因此,若在最靠近出口的部分设置有下游侧阻碍构造,则能够有效地阻碍在弯曲片段中流动的第一流体与在最下游片段中流动的第一流体之间的热移动。
第十七方式在第十五或者第十六方式的基础上提供一种热交换器,其中,所述下游侧阻碍构造是在所述一组板材的厚度方向上贯通所述最下游薄壁部的贯通孔。在下游侧阻碍构造是贯通孔时,内部流路的最下游片段与弯曲片段通过空间被隔开。因此,可靠地阻碍在最下游片段中流动的第一流体与在弯曲片段中流动的第一流体之间的热移动。
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。但是,本发明不被以下的实施方式限定。
(第一实施方式)
如图1所示,本发明的第一实施方式的热交换器1具备多个热交换管2、入口集管10A以及出口集管10B。多个热交换管2各自在俯视时具有矩形的形状,且以隔开规定间隔的方式排列。第一流体(例如冷媒)在多个热交换管2的内部流动。多个热交换管2组装为,在外部形成用于与第一流体进行热交换的第二流体(例如外部气体)的流路。详细而言,第二流体的流路形成在相邻的热交换管2之间。入口集管10A以及出口集管10B分别装配在形成热交换器1的热交换管2的排列方向上的一方侧的端面(图1的左侧端面)的热交换管2上。根据这样的结构,与设置包括入口集管10A以及出口集管10B的独立的中空管的情况相比,能够使热交换器1小型化。
如图2A所示,热交换管2具有供第一流体流动的内部流路3。入口集管10A是用于向内部流路3的入口3A供给第一流体的管。出口集管10B是用于从内部流路3的出口3B排出第一流体的管。入口集管10A与供给第一流体的外部设备(未图示)连接。出口集管10B与回收第一流体的外部设备(未图示)连接。
如图1中箭头A所示,从外部设备排出的第一流体从入口集管10A向热交换管2的内部流路3供给。如图1中箭头B所示,通过内部流路3而与第二流体进行了热交换的第一流体从出口集管10B向回收第一流体的外部设备排出。如图1中箭头C所示,第二流体在相邻的热交换管2之间的间隙(外部流路4)中沿与热交换管2的宽度方向平行的方向流动。热交换管2的宽度方向是与热交换管2的长度方向以及多个热交换管2的排列方向这两方垂直的方向。内部流路3的上游侧部分相对地位于第二流体的流动方向的下游侧,内部流路3的下游侧部分相对地位于第二流体的流动方向的上游侧。换句话说,第二流体的流动方向与第一流体的流动方向近似对向。
如图2A所示,热交换管2由以形成内部流路3的方式相互贴合的第一板材11以及第二板材12构成。内部流路3是第一流体的流动方向在从入口3A朝向出口3B的中途反转的蜿蜒流路。在本实施方式中,第一流体的流动方向多次(2次)反转。热交换管2在俯视时具有矩形的形状。作为入口3A的开口部以在厚度方向上贯通热交换管2的方式形成在热交换管2的长度方向的一端侧(图2A的下侧)。作为出口3B的开口部以在厚度方向上贯通热交换管2的方式形成在热交换管2的长度方向的另一端侧(图2A的上侧)。内部流路3具有沿与长度方向平行的列方向延伸的奇数个部分(在本实施方式中是三个部分,即后述的第一片段31、第二片段32以及第三片段33)。在本实施方式中,内部流路3包括相互平行的三个部分(第一片段31、第二片段32以及第三片段33)。根据这样的结构,由于能够增大入口集管10A以及出口集管10B的内径,因此能够减少入口集管10A以及出口集管10B的内部的压力损失。此外,能够缩短热交换管2的宽度方向的长度,因此能够使热交换器1小型化。
如图3A以及图3B所示,内部流路3具有第一片段31、第二片段32、第三片段33、第一弯曲片段34、第二弯曲片段35、最上游片段36、最下游片段37。需要说明的是,图3A示出使第一板材11以及第二板材12贴合时的第一板材11,图3B示出使第一板材11以及第二板材12贴合时的第二板材12。内部流路3是使第一板材11以及第二板材12贴合时形成的空间。第一片段31从入口3A沿着热交换管2的长度方向延伸。第二片段32以使第一流体向与第一片段31中的第一流体的流动方向(图3A以及图3B的上方向)相反的方向(图3A以及图3B的下方向)流动的方式延伸。第三片段33以使第一流体向与第二片段32中的第一流体的流动方向(图3A以及图3B的下方向)相反的方向(图3A以及图3B的上方向)流动的方式延伸。第一弯曲片段34连接第一片段31与第二片段32。第二弯曲片段35连接第二片段32与第三片段33。最上游片段36是形成在比第一片段31靠上游侧的位置并且形成在入口3A的周围的、供第一流体流动的部分。最下游片段37是形成在比第三片段33靠下游侧的位置并且形成在出口3B的周围的、供第一流体流动的部分。从入口集管10A供给的第一流体依次蜿蜒流过入口3A、最上游片段36、第一片段31、第一弯曲片段34、第二片段32、第二弯曲片段35、第三片段33、最下游片段37、出口3B,从出口集管10B排出。
如图3A以及图3B所示,热交换管2具有分隔第一片段31与第二片段32的第一薄壁部21A、以及分隔第二片段32与第三片段33的第二薄壁部21B。在第一薄壁部21A上形成有多个第一贯通孔22A。在第二薄壁部21B上形成有多个第二贯通孔22B。第一薄壁部21A以及第二薄壁部21B是第一板材11与第二板材12之间的接合部。第一贯通孔22A作为阻碍在第一片段31中流动的第一流体与在第二片段32中流动的第一流体之间的热移动的阻碍构造而发挥功能。第二贯通孔22B作为阻碍在第二片段32中流动的第一流体与在第三片段33中流动的第一流体之间的热移动的阻碍构造而发挥功能。根据这样的结构,与以往的热交换器相比能够使热交换器1小型化,并且能够提高热交换器1的热交换效率。在阻碍构造是贯通孔22A、22B时,内部流路3的相邻的片段通过空间被隔开。因此,可靠地阻碍所述的热移动。
在本实施方式中,第一贯通孔22A是在第一板材11以及第二板材12的厚度方向上贯通第一薄壁部21A的贯通孔(详细而言是狭缝)。第一贯通孔22A形成在第一薄壁部21A的宽度方向的中央部,俯视时具有矩形的形状。第二贯通孔22B是在第一板材11以及第二板材12的厚度方向上贯通第二薄壁部21B的贯通孔(详细而言是狭缝)。第二贯通孔22B形成在第二薄壁部21B的宽度方向的中央部,俯视时具有矩形的形状。多个第一贯通孔22A沿着第一薄壁部21A的长度方向隔开规定间隔地配置。多个第二贯通孔22B沿着第二薄壁部21B的长度方向隔开规定间隔地配置。
在第一板材11以及第二板材12的平行于与厚度方向正交的方向的任意剖面中,第一贯通孔22A的截面积(合计截面积)比第一薄壁部21A的截面积的1/2小。例如,第一贯通孔22A的截面积是第一薄壁部21A的截面积的20%~50%。如图3A所示,第一贯通孔22A的长度方向的长度L1比相邻的第一贯通孔22A之间的间隔L2的长度更长。例如,第一贯通孔22A的长度方向的长度L1是相邻的第一贯通孔22A之间的间隔L2的长度的2倍~10倍的长度。在第一板材11以及第二板材12的与厚度方向正交的方向的剖面中,第二贯通孔22B的截面积比第二薄壁部21B的截面积的1/2小。例如,第二贯通孔22B的截面积是第二薄壁部21B的截面积的20%~50%。如图3A所示,第二贯通孔22B的长度方向的长度L3比相邻的第二贯通孔22B之间的间隔L4的长度更长。例如,第二贯通孔22B的长度方向的长度L3是相邻的第二贯通孔22B之间的间隔L4的长度的2倍~10倍的长度。第二贯通孔22B的长度方向的长度L3是与第一贯通孔22A的长度方向的长度L1相同的长度。相邻的第二贯通孔22B之间的间隔L4的长度是与相邻的第一贯通孔22A之间的间隔L2的长度相同的长度。根据这样的结构,能够有效且可靠地阻碍在第一片段31中流动的第一流体与在第二片段32中流动的第一流体之间的热移动。能够有效且可靠地阻碍在第二片段32中流动的第一流体与在第三片段33中流动的第一流体之间的热移动。热交换管2的强度也得以维持。
第一贯通孔22A以及第二贯通孔22B的形状、配置、个数、截面积等不特别限定。例如,第一贯通孔22A的形状在俯视时也可以是圆形、多边形、椭圆形等其他形状。也可以在第一薄壁部21A上仅形成一个第一贯通孔22A。但是,若如本实施方式那样,在第一薄壁部21A上以规定间隔形成有多个第一贯通孔22A,则能够在抑制第一薄壁部21A的强度降低的同时,有效地阻碍在第一片段31中流动的第一流体与在第二片段32中流动的第一流体之间的热移动。另外,能够在对板材11、12进行加工时抑制板材11、12的翘曲。这也适用于第二贯通孔22B。
如图2A、图3A以及图3B所示,热交换管2还具有分隔第二弯曲片段35与最上游片段36的最上游薄壁部23、以及设置于最上游薄壁部23的第三贯通孔24。最上游薄壁部23是将第一板材11以及第二板材12贴合时形成的薄壁部。第三贯通孔24作为阻碍在第二弯曲片段35中流动的第一流体与在最上游片段36中流动的第一流体之间的热移动的上游侧阻碍构造而发挥功能。第三贯通孔24形成在最上游薄壁部23的最靠近入口3A的部分。第三贯通孔24是在第一板材11以及第二板材12的厚度方向上贯通最上游薄壁部23的贯通孔(详细而言是狭缝)。第三贯通孔24形成在最上游薄壁部23的中央部,俯视时具有矩形的形状。根据这样的结构,能够有效且可靠地阻碍在第二弯曲片段35中流动的第一流体与在最上游片段36中流动的第一流体之间的热移动。
如图2A、图3A以及图3B所示,热交换管2还具有分隔第一弯曲片段34与最下游片段37的最下游薄壁部25、以及设置在最下游薄壁部25的第四贯通孔26。最下游薄壁部25是将第一板材11以及第二板材12贴合时形成的薄壁部。第四贯通孔26作为阻碍在第一弯曲片段34中流动的第一流体与在最下游片段37中流动的第一流体之间的热移动的下游侧阻碍构造而发挥功能。第四贯通孔26形成在最下游薄壁部25的最靠近出口3B的部分。第四贯通孔26是在第一板材11以及第二板材12的厚度方向上贯通最下游薄壁部25的贯通孔(详细而言是狭缝)。第四贯通孔26形成在最下游薄壁部25的中央部,俯视时具有矩形的形状。根据这样的结构,能够有效且可靠地阻碍在第一弯曲片段34中流动的第一流体与在最下游片段37中流动的第一流体之间的热移动。与第一贯通孔22A相同,第三贯通孔24以及第四贯通孔26的形状、配置、个数、截面积等不特别限定。
如图2A、图3A、图3B以及图3E所示,热交换管2还具有第一突出部41、第二突出部42、第三突出部51、第四突出部52、外缘部43。第一突出部41形成在第一板材11的入口3A的周围,向厚度方向的一方侧(图2A的左侧)突出。第二突出部42形成在第一板材11的出口3B的周围,向第一板材11的厚度方向的一方侧(图2A的左侧)突出。第三突出部51形成在第二板材12的入口3A的周围,向第二板材12的厚度方向的一方侧(图2A的右侧)突出。第四突出部52形成在第二板材12的出口3B的周围,向第二板材12的厚度方向的一方侧(图2A的右侧)突出。外缘部43由第一板材11的外缘部与第二板材12的外缘部形成。第一板材11的外缘部向第一板材11的厚度方向的另一方侧(图2A的右侧)突出。第二板材12的外缘部向第二板材12的厚度方向的另一方侧(图2A的左侧)突出。第一突出部41、第二突出部42、第三突出部51以及第四突出部52各自在俯视时具有圆环形状。外缘部43在俯视时具有框形状。
如图2A、图3A以及图3B所示,外缘部43作为将第一板材11以及第二板材12彼此钎焊时的钎焊部而发挥功能。外缘部43与最上游薄壁部23以及最下游薄壁部25连结。最上游薄壁部23以及最下游薄壁部25也作为钎焊部而发挥功能。最上游薄壁部23以及最下游薄壁部25分别与第一薄壁部21A以及第二薄壁部21B连结。第一薄壁部21A以及第二薄壁部21B也作为钎焊部而发挥功能。
在本实施方式中,在第一薄壁部21A上形成有第一贯通孔22A。在俯视热交换管2时,在第一贯通孔22A的周围存在作为钎焊部的第一薄壁部21A。其他薄壁部以及贯通孔也具有相同的构造。第一板材11以及第二板材12的平行于与厚度方向正交的方向的剖面中的钎焊部的最小宽度比第一板材11以及第二板材12的厚度大。换句话说,在俯视热交换管2时,第一薄壁部21A、第二薄壁部21B、最上游薄壁部23、最下游薄壁部25、外缘部43各自的最小宽度比第一板材11以及第二板材12各自的厚度大。根据这样的结构,由于能够充分确保作为钎焊部的第一薄壁部21A、第二薄壁部21B、最上游薄壁部23、最下游薄壁部25、外缘部43的面积,因此能够将第一板材11以及第二板材12牢固地接合。
在制造热交换管2时,作为第一板材11以及第二板材12,准备在铝合金制或者不锈钢合金制的板的两面覆盖有银钎料等钎料的复合材料。接下来,通过辊轧加工或者冲压加工,在第一板材11以及第二板材12上分别形成与外缘部43、第一薄壁部21A、第二薄壁部21B、最上游薄壁部23以及最下游薄壁部25对应的部分。将用于形成第一贯通孔22A、第二贯通孔22B、第三贯通孔24以及第四贯通孔26的孔同时形成于第一板材11以及第二板材12。接下来,使第一板材11以及第二板材12重叠,以形成第一薄壁部21A、第二薄壁部21B、最上游薄壁部23、最下游薄壁部25以及外缘部43的方式对第一板材11与第二板材12之间施加压力以及热。这样一来,通过将第一板材11以及第二板材12彼此钎焊而得到热交换管2。需要说明的是,也可以在对第一板材11以及第二板材12进行钎焊后,通过切削加工在第一薄壁部21A、第二薄壁部21B、最上游薄壁部23以及最下游薄壁部25上形成第一贯通孔22A、第二贯通孔22B、第三贯通孔24以及第四贯通孔26。
在本实施方式中,多个热交换管2彼此直接接合。如图2C所示,将彼此相邻的一组热交换管2分别定义为第一热交换管2A以及第二热交换管2B。图2A示出第一热交换管2A的第一板材11以及第一热交换管2A的第二板材12。图2B示出第二热交换管2B的第一板材11以及第二热交换管2B的第二板材12。图2C示出第一热交换管2A的第一板材11以及第二热交换管2B的第二板材12。第一热交换管2A以及第二热交换管2B具有彼此相同的构造。如图2C所示,第二热交换管2B是使第一热交换管2A旋转180度后的形态。如图5以及图6所示,第一热交换管2A配置于从形成热交换器1的端面的热交换管2数第奇数个,第二热交换管2B配置于第偶数个。
如图3A所示,第一热交换管2A的内部流路3的入口3A以及出口3B配置于相对于热交换管2的长度方向的中心线S1对称的位置。入口3A的中心P1以及出口3B的中心Q1位于相对于热交换管2的宽度方向的中心线R1在宽度方向上偏置的位置。如图3C所示,第二热交换管2B的内部流路3的入口3C以及出口3D配置于相对于热交换管2的长度方向的中心线S2对称的位置。入口3C的中心P2以及出口3D的中心Q2位于相对于热交换管2的宽度方向的中心线R2在宽度方向上偏置的位置。第二热交换管2B是以图3A所示的第一热交换管2A的中心点O1作为旋转中心使第一热交换管2A旋转180度后的形态。中心点O1是中心线S1与中心线R1的交点。图3C所示的第二热交换管2B的中心点O2位于与第一热交换管2A的中心点O1相同的位置。换句话说,当将中心点O1向热交换管2的排列方向正投影时,中心点O1与中心点O2重叠。中心点O2是中心线S2与中心线R2的交点。需要说明的是,由于第二热交换管2B的内部流路3的结构与第一热交换管2A的内部流路3的结构相同,因此省略详细说明。
如图3A~图3D所示,内部流路3如上所述那样具有沿着列方向延伸的第一片段31、第二片段32以及第三片段33。如图4A所示,热交换管2具有第一流路形成部61、第二流路形成部62以及第三流路形成部63。第一流路形成部61是向热交换管2的厚度方向的两侧(图4A的上侧以及下侧)突出且形成第一片段31的部分。相同地,第二流路形成部62是向热交换管2的厚度方向的两侧突出且形成第二片段32的部分。第三流路形成部63是向热交换管2的厚度方向的两侧突出且形成第三片段33的部分。第一薄壁部21A在热交换管2的宽度方向上位于彼此相邻的第一流路形成部61与第二流路形成部62之间。第二薄壁部21B在热交换管2的宽度方向上位于彼此相邻的第二流路形成部62与第三流路形成部63之间。
如图2C所示,第一热交换管2A的第一突出部41与第二热交换管2B的入口3C的周围的部分接合,第一热交换管2A的第二突出部42与第二热交换管2B的出口3D的周围的部分接合。如图4A所示,在热交换管2的与长度方向(列方向)垂直的剖面中,第一热交换管2A的内部流路3的第一流路形成部61以及第二流路形成部62隔着外部流路4分别与第二热交换管2B的第一薄壁部21A以及第二薄壁部21B相面对。第二热交换管2B的内部流路3的第二流路形成部62以及第三流路形成部63隔着外部流路4分别与第一热交换管2A的第一薄壁部21A以及第二薄壁部21B相面对。第一热交换管2A的第一流路形成部61、第二流路形成部62以及第三流路形成部63、与第二热交换管2B的第一流路形成部61、第二流路形成部62以及第三流路形成部63在热交换管2的宽度方向上排列成锯齿状。
如图2C所示,以第二热交换管2B的入口3C与第一热交换管2A的入口3A连通,并且第二热交换管2B的出口3D与第一热交换管2A的出口3B连通的方式,使第一热交换管2A与第二热交换管2B接合。在此,以使第二热交换管2B的入口3C与第一热交换管2A的出口3B连通,并且第二热交换管2B的出口3D与第一热交换管2A的入口3A连通的方式,在与热交换管2的厚度方向垂直的平面内,使第二热交换管2B假想地旋转180度。于是,第一热交换管2A的第一流路形成部61、第二流路形成部62的位置在热交换管2的宽度方向上与第二热交换管2B的第一流路形成部61、第二流路形成部62以及第三流路形成部63的位置一致。相同地,第一热交换管2A的第一薄壁部21A以及第二薄壁部21B的位置与第二热交换管2B的第一薄壁部21A以及第二薄壁部21B的位置一致。根据这样的结构,由于能够使用于制造第一热交换管2A以及第二热交换管2B的金属模具共用化,因此能够减少热交换管2的制造成本。
如图4A所示,在热交换管2的与长度方向垂直的剖面中,第一热交换管2A与第二热交换管2B之间的间隙构成第二流体所流动的外部流路4。外部流路4从入口(上游侧)缓慢地蜿蜒至出口(下游侧)。由于外部流路4蜿蜒,因此抑制了热交换管2的表面的边界层的发展。
另外,第一流路形成部61、第二流路形成部62以及第三流路形成部63的表面从第一薄壁部21A以及第二薄壁部21B朝向相对于热交换管2的厚度方向以及宽度方向这两个方向倾斜的方向延伸。根据这样的结构,由于能够抑制流路形成部61、62、63的表面的第二流体的剥离,因此热交换器1的热交换效率进一步提高。换言之,第一流路形成部61、第二流路形成部62以及第三流路形成部63的厚度沿着第二流体的流动方向连续地增加以及减少。
在图4A所示的剖面中,流路形成部61、62、63的表面、第一薄壁部21A以及第二薄壁部21B的表面通过曲线相连。相同地,流路形成部61以及63的表面与外缘部43的表面通过曲线相连。流路形成部61、62、63的轮廓由直线和与该直线平滑地相连的曲线的组合构成。在曲线与直线以不具有不可微分的点的方式连接时,能够判断为直线与曲线平滑地相连。根据这样的结构,能够抑制外缘部43与第一流路形成部61之间的边界附近的第二流体的剥离。相同地,能够抑制第一流路形成部61与第一薄壁部21之间的边界附近的第二流体的剥离。这些效果在位于下游侧的流路形成部62、63也能获得。因此,热交换器1的热交换效率进一步提高。需要说明的是,流路形成部61、62、63的轮廓也可以全部由曲线构成。流路形成部61、62、63的轮廓例如也可以是流线形状、翼形状等曲线形状。但是,流路形成部61、62、63的轮廓的形状不限定于平滑地相连的曲线形状。
在图4A所示的剖面中,流路形成部61、62、63各自包括被热交换管2中的一组第一板材11以及第二板材12的接合面划分出的一方的部分与另一方的部分。一方的部分是靠近第一板材11的部分(图4A的上侧的部分)。另一方的部分是靠近第二板材12的部分(图4A的下侧的部分)。流路形成部61、62、63的靠近第一板材11的部分与流路形成部61、62、63的靠近第二板材12的部分相对于接合面对称。根据这样的结构,能够进一步抑制外部流路4的宽度的扩大以及缩小。因此,能够进一步减少在外部流路4中流动的第二流体的压力损失。
在本实施方式中,热交换管2的排列方向上的外部流路4的尺寸从外部流路4的上游端到下游端大体固定。换言之,以第一热交换管2A与第二热交换管2B的间隔(最短距离)固定的方式调整流路形成部61、62、63的形状。根据这样的结构,能够进一步减少在外部流路4中流动的第二流体的压力损失。
如图4B所示,热交换管2也可以进一步具有第一板状部44以及第二板状部54。第一板状部44是在第一热交换管2A的宽度方向的一端侧从外缘部43朝向与宽度方向平行的方向突出的部分。第二板状部54是在第二热交换管2B的宽度方向的另一端侧从外缘部43向与宽度方向平行的方向突出的部分。根据这样的结构,由于第一板状部44以及第二板状部54作为导热翅片而发挥功能,因此热交换器1的热交换能力提高。另外,第二板状部54向第二流体所流动的方向突出。由于能够通过第二板状部54抑制第二热交换管2B的另一端部的第二流体的剥离,因此热交换器1的热交换效率提高。此外,上述板状部44、54能够有效运用热交换器1的占有体积。需要说明的是,第一板状部44以及第二板状部54也可以在宽度方向的两侧从外缘部43突出。
在本实施方式中,第一板状部44的宽度是外缘部43的宽度的2倍。第二板状部54的宽度是外缘部43的宽度的2倍。在宽度方向的一端侧,第一热交换管2A的第一板状部44位于不超过第二热交换管2B的外缘部43的范围。在宽度方向的另一端侧,第二热交换管2B的第二板状部54位于不超过第一热交换管2A的外缘部43的范围。
如图2C所示,第一热交换管2A的第一突出部41通过钎焊与第二热交换管2B的入口3C的周围的部分接合。详细而言,第一热交换管2A的第一突出部41通过钎焊与第二热交换管2B的第三突出部51接合。第一热交换管2A的第二突出部42通过钎焊与第二热交换管2B的出口3D的周围的部分接合。详细而言,第一热交换管2A的第二突出部42通过钎焊与第二热交换管2B的第四突出部52接合。换句话说,相邻的热交换管2的突出部彼此相互接合。经由第一突出部41以及第二突出部42,第一热交换管2与第二热交换管2B组合。第一热交换管2A的第一板材11的入口3A与第二热交换管2B的第二板材12的入口3C连通。第一热交换管2A的第一板材11的出口3B与第二热交换管2B的第二板材12的出口3D连通。根据这样的结构,与设置将第一热交换管2A与第二热交换管2B结合的独立的中空管的情况相比,能够使热交换器1轻量化,并且能够提高热交换管2的组装性。
需要说明的是,在形成热交换管2的排列方向上的热交换器1的另一方侧的端面(图1的右侧端面)的热交换管2中,在第二板材12上未形成入口3C以及出口3D。
在以上说明的本实施方式的热交换器1中,由于热交换管2由以形成内部流路3的方式相互贴合的第一板材11以及第二板材12构成,因此能够实现热交换管1的薄壁化。其结果是,能够使热交换器1小型化。另外,第一热交换管2A的流路形成部61、62、63、第二热交换管2B的流路形成部61、62、63在宽度方向上排列成锯齿状。根据这样的结构,与流路形成部不形成为锯齿状的情况相比,能够抑制第一热交换管2A与第二热交换管2B之间的外部流路4的宽度的扩大以及缩小,能够减少在外部流路4中流动的第二流体的压力损失。
(第二实施方式)
接下来,参照图7A~图10,对本发明的第二实施方式的热交换器进行说明。需要说明的是,在本实施方式中,对与所述实施方式相同的结构部分标注在相同的附图标记上加100后的附图标记,并省略其说明的一部分。即,与第一实施方式的热交换器相关的说明只要在技术上不矛盾,也能够应用于以下的本实施方式。
如图7A~图7C、图8A~图8D以及图9所示,热交换管102具有第一板状部144与第二板状部154。第一板状部144是在第一热交换管102A的宽度方向的一端侧(图7A的左侧、图8A的左侧、图8B的左侧以及图9的左侧),朝着与宽度方向平行的方向从外缘部143向左侧突出的部分。第二板状部154是在第二热交换管102B的宽度方向的另一端侧(图7B的右侧、图8C的右侧、图8D的右侧以及图9的右侧),朝着与宽度方向平行的方向从外缘部143向右侧突出的部分。
如图9以及图10所示,第一板状部144的宽度是外缘部143的宽度的3倍。第二板状部154的宽度是外缘部143的宽度的3倍。在宽度方向上,第一热交换管102A的第一板状部144的一端位于与第二热交换管102B的外缘部143的一端相同的位置。在宽度方向上,第二热交换管102B的第二板状部154的另一端位于与第一热交换管102A的外缘部143的另一端相同的位置。
根据这样的结构,由于第一板状部144以及第二板状部154作为导热翅片而发挥功能,因此热交换器的热交换能力提高。另外,第二板状部154向第二流体流动的方向突出。由于能够通过第二板状部154抑制第二热交换管102B的另一端部的第二流体的剥离,因此热交换器的热交换效率提高。此外,上述板状部144、154能够有效地运用热交换器的占有体积。需要说明的是,第一板状部144以及第二板状部154也可以在宽度方向的两侧从外缘部143突出。
(其他实施方式)
如图11所示,内部流路203具备在热交换管202的列方向上延伸的第一片段231、第二片段232以及第三片段233。片段231、232、233分别形成直线的流路。第一流体从入口203A分别向片段231、232、233分流。在片段231、232、233中流动的第一流体向出口203B聚集。这样,内部流路203也可以是第一流体的从入口203A朝向出口203B的流动方向笔直的直线流路。根据该结构,由于热交换管202的构造简单,因此能够减少热交换管202的制造成本。
阻碍热移动的阻碍构造不限定为贯通孔。作为阻碍构造,也可以利用具有与热交换管2中的第一薄壁部21A以及第二薄壁部21B以外的部分的材料(例如金属)相比相对较低的热传导率的材料(例如树脂)制作第一薄壁部21A以及第二薄壁部21B。
工业上的可利用性
本发明的热交换器对于车辆用空气调节装置、计算机、家电设备等的热交换器尤其有用。
Claims (11)
1.一种热交换器,其中,具备多个热交换管,所述多个热交换管各自具有供第一流体流动的内部流路、所述内部流路的入口以及所述内部流路的出口,并且所述多个热交换管以形成供用于与所述第一流体进行热交换的第二流体流动的外部流路的方式组装,
所述内部流路具有在所述热交换管的特定的列方向上延伸的多个片段,
所述热交换管由以形成所述内部流路的方式相互贴合的一组板材构成,并且还具有:(i)多个流路形成部,其向所述热交换管的厚度方向的两侧突出,分别形成所述内部流路的所述片段;(ii)薄壁部,其在与所述列方向正交的宽度方向上位于彼此相邻的所述流路形成部与所述流路形成部之间,且沿着所述列方向将所述内部流路的所述片段与所述片段彼此隔开;(iii)第一突出部,其形成在所述内部流路的所述入口的周围,在所述热交换管的所述厚度方向上突出;以及(iv)第二突出部,其形成在所述内部流路的所述出口的周围,在所述热交换管的所述厚度方向上突出,
在将彼此相邻的一组所述热交换管分别定义为第一热交换管以及第二热交换管时,
所述第一热交换管的所述第一突出部与所述第二热交换管的所述入口的周围的部分接合,所述第一热交换管的所述第二突出部与所述第二热交换管的所述出口的周围的部分接合,
在与所述列方向垂直的剖面中,所述第一热交换管的所述流路形成部隔着所述外部流路而与所述第二热交换管的所述薄壁部相面对,并且所述第二热交换管的所述流路形成部隔着所述外部流路而与所述第一热交换管的所述薄壁部相面对,
所述第一热交换管的所述多个流路形成部与所述第二热交换管的所述多个流路形成部在所述宽度方向上排列成锯齿状,
所述多个热交换管具有彼此相同的构造,
在以使所述第二热交换管的所述入口与所述第一热交换管的所述出口连通且使所述第二热交换管的所述出口与所述第一热交换管的所述入口连通的方式,在与所述热交换管的所述厚度方向垂直的平面内使所述第二热交换管假想地旋转180度时,所述第一热交换管的所述多个流路形成部以及所述薄壁部的位置在所述宽度方向上与所述第二热交换管的所述多个流路形成部以及所述薄壁部的位置一致,并且,所述第一热交换管的所述多个流路形成部以及所述薄壁部的结构在所述宽度方向上与所述第二热交换管的所述多个流路形成部以及所述薄壁部的结构一致,
所述内部流路是所述第一流体的流动方向在从所述入口朝向所述出口的中途反转的蜿蜒流路,
所述多个片段包括第一片段、第二片段以及第三片段,在所述第二片段中,所述第一流体向与所述第一片段中的所述第一流体的流动方向相反的方向流动,在所述第三片段中,所述第一流体向与所述第二片段中的所述第一流体的流动方向相反的方向流动,
所述内部流路还包括连接所述第一片段与所述第二片段的第一弯曲片段以及连接所述第二片段与所述第三片段的第二弯曲片段,
所述薄壁部将所述内部流路的所述入口与所述第二弯曲片段相互隔开,
所述多个片段的个数为奇数个,
所述热交换管的所述入口的中心以及所述出口的中心位于相对于所述热交换管的所述宽度方向的中心线在所述宽度方向上偏置的位置。
2.根据权利要求1所述的热交换器,其中,
所述热交换管在俯视时具有矩形的形状,
在所述热交换管上,在所述热交换管的长度方向的一端部以及另一端部分别以在所述厚度方向上贯通所述热交换管的方式形成有作为所述入口以及所述出口的一对开口部。
3.根据权利要求1所述的热交换器,其中,
所述热交换管在从所述宽度方向的一端侧以及另一端侧选出的至少一方处还具有朝向与所述宽度方向平行的方向突出的板状部。
4.根据权利要求1所述的热交换器,其中,
在与所述列方向垂直的所述剖面中,所述流路形成部的表面从所述薄壁部朝向相对于所述热交换管的所述厚度方向以及所述宽度方向这两个方向倾斜的方向延伸。
5.根据权利要求1所述的热交换器,其中,
在与所述列方向垂直的所述剖面中,所述流路形成部的表面与所述薄壁部的表面通过曲线相连。
6.根据权利要求1所述的热交换器,其中,
在与所述列方向垂直的所述剖面中,(i)所述流路形成部的轮廓由曲线构成,或者(ii)所述流路形成部的轮廓由直线和与该直线平滑地相连的曲线的组合构成。
7.根据权利要求1所述的热交换器,其中,
在与所述列方向垂直的所述剖面中,所述流路形成部包括被所述热交换管的所述一组板材的接合面划分出的一方的部分与另一方的部分,
所述一方的部分与所述另一方的部分相对于所述接合面对称。
8.根据权利要求1所述的热交换器,其中,
所述热交换管还具有阻碍构造,该阻碍构造设于所述薄壁部,阻碍在所述第一片段中流动的所述第一流体与在所述第二片段中流动的所述第一流体之间的热移动。
9.根据权利要求1所述的热交换器,其中,还具备:
入口集管,其与形成所述热交换器的端面的所述热交换管的所述第一突出部接合,用于向所述内部流路的所述入口供给所述第一流体;以及
出口集管,其与形成所述热交换器的所述端面的所述热交换管的所述第二突出部接合,用于从所述内部流路的所述出口排出所述第一流体。
10.一种热交换器,其中,具备多个热交换管,所述多个热交换管各自具有供第一流体流动的内部流路、所述内部流路的入口以及所述内部流路的出口,并且所述多个热交换管以形成供用于与所述第一流体进行热交换的第二流体流动的外部流路的方式组装,
所述内部流路具有在所述热交换管的特定的列方向上延伸的多个片段,
所述热交换管由以形成所述内部流路的方式相互贴合的一组板材构成,并且还具有:(i)多个流路形成部,其向所述热交换管的厚度方向的两侧突出,分别形成所述内部流路的所述片段;(ii)薄壁部,其在与所述列方向正交的宽度方向上位于彼此相邻的所述流路形成部与所述流路形成部之间,且沿着所述列方向将所述内部流路的所述片段与所述片段彼此隔开;(iii)第一突出部,其形成在所述内部流路的所述入口的周围,在所述热交换管的所述厚度方向上突出;以及(iv)第二突出部,其形成在所述内部流路的所述出口的周围,在所述热交换管的所述厚度方向上突出,
在将彼此相邻的一组所述热交换管分别定义为第一热交换管以及第二热交换管时,
所述第一热交换管的所述第一突出部与所述第二热交换管的所述入口的周围的部分接合,所述第一热交换管的所述第二突出部与所述第二热交换管的所述出口的周围的部分接合,
在与所述列方向垂直的剖面中,所述第一热交换管的所述流路形成部隔着所述外部流路而与所述第二热交换管的所述薄壁部相面对,并且所述第二热交换管的所述流路形成部隔着所述外部流路而与所述第一热交换管的所述薄壁部相面对,
所述第一热交换管的所述多个流路形成部与所述第二热交换管的所述多个流路形成部在所述宽度方向上排列成锯齿状,
所述内部流路是所述第一流体的流动方向在从所述入口朝向所述出口的中途反转的蜿蜒流路,
所述多个片段包括第一片段以及第二片段,在所述第二片段中,所述第一流体向与所述第一片段中的所述第一流体的流动方向相反的方向流动,
所述内部流路还包括:连接所述第一片段与所述第二片段的弯曲片段;以及最上游片段,该最上游片段形成在比所述第一片段靠上游侧的位置且形成在所述入口的周围,并且供所述第一流体流动,
所述热交换管还具有:(i)最上游薄壁部,其分隔所述弯曲片段与所述最上游片段;以及(ii)上游侧阻碍构造,其设置于所述最上游薄壁部,阻碍在所述弯曲片段中流动的所述第一流体与在所述最上游片段中流动的所述第一流体之间的热移动,
所述上游侧阻碍构造是在所述一组板材的厚度方向上贯通所述最上游薄壁部的贯通孔,形成于所述最上游薄壁部的最靠近所述入口的部分,
所述热交换管的所述入口的中心以及所述出口的中心位于相对于所述热交换管的所述宽度方向的中心线在所述宽度方向上偏置的位置。
11.一种热交换器,其中,具备多个热交换管,所述多个热交换管各自具有供第一流体流动的内部流路、所述内部流路的入口以及所述内部流路的出口,并且所述多个热交换管以形成供用于与所述第一流体进行热交换的第二流体流动的外部流路的方式组装,
所述内部流路具有在所述热交换管的特定的列方向上延伸的多个片段,
所述热交换管由以形成所述内部流路的方式相互贴合的一组板材构成,并且还具有:(i)多个流路形成部,其向所述热交换管的厚度方向的两侧突出,分别形成所述内部流路的所述片段;(ii)薄壁部,其在与所述列方向正交的宽度方向上位于彼此相邻的所述流路形成部与所述流路形成部之间,且沿着所述列方向将所述内部流路的所述片段与所述片段彼此隔开;(iii)第一突出部,其形成在所述内部流路的所述入口的周围,在所述热交换管的所述厚度方向上突出;以及(iv)第二突出部,其形成在所述内部流路的所述出口的周围,在所述热交换管的所述厚度方向上突出,
在将彼此相邻的一组所述热交换管分别定义为第一热交换管以及第二热交换管时,
所述第一热交换管的所述第一突出部与所述第二热交换管的所述入口的周围的部分接合,所述第一热交换管的所述第二突出部与所述第二热交换管的所述出口的周围的部分接合,
在与所述列方向垂直的剖面中,所述第一热交换管的所述流路形成部隔着所述外部流路而与所述第二热交换管的所述薄壁部相面对,并且所述第二热交换管的所述流路形成部隔着所述外部流路而与所述第一热交换管的所述薄壁部相面对,
所述第一热交换管的所述多个流路形成部与所述第二热交换管的所述多个流路形成部在所述宽度方向上排列成锯齿状,
所述内部流路是所述第一流体的流动方向在从所述入口朝向所述出口的中途反转的蜿蜒流路,
所述多个片段包括第一片段以及第二片段,在所述第二片段中,所述第一流体向与所述第一片段中的所述第一流体的流动方向相反的方向流动,
所述内部流路还包括:连接所述第一片段与所述第二片段的弯曲片段;以及最下游片段,该最下游片段形成在比所述第二片段靠下游侧的位置且形成在所述出口的周围,并且供所述第一流体流动,
所述热交换管还具有:(i)最下游薄壁部,其分隔所述弯曲片段与所述最下游片段;以及(ii)下游侧阻碍构造,其设置于所述最下游薄壁部,阻碍在所述弯曲片段中流动的所述第一流体与在所述最下游片段中流动的所述第一流体之间的热移动,
所述下游侧阻碍构造是在所述一组板材的厚度方向上贯通所述最下游薄壁部的贯通孔,形成于所述最下游薄壁部的最靠近所述出口的部分,
所述热交换管的所述入口的中心以及所述出口的中心位于相对于所述热交换管的所述宽度方向的中心线在所述宽度方向上偏置的位置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190503 |