CN115103994A - 热交换器 - Google Patents
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Abstract
热交换器(10)具备以沿着层叠方向排列的方式配置的多个管(130、230)和与各个所述管连接的箱(110、210、120、220)。管具有形成为彼此相对的一对平板状的平板部(131、231)和以使各个所述平板部的端部彼此连接的方式弯折的弯折部(132、232)。箱的板部件(300)具有法线方向沿着所述管的长度方向的第一部分(310)和从沿着空气的流动方向的所述第一部分的端部朝向所述容器部件延伸的第二部分(320)。在沿着管的层叠方向观察的情况下,第一部分与第二部分的边界相比管中的平板部与弯折部的边界配置于靠平板部侧的位置。
Description
相关申请的相互参照
本申请基于2020年2月14日申请的日本专利申请2020-023492号并主张其优先权,并且该专利申请的全部内容作为参照援引于本说明书。
技术领域
本发明涉及一种在热介质与空气之间进行热交换的热交换器。
背景技术
例如散热器、蒸发器等热交换器具备多个供热介质流通的金属制的管。在热交换器中,在流通于管的内侧的热介质与流通于管的外侧的空气之间进行热交换。
如下述专利文献1所记载的那样,多个管以插通构成箱的一部分的金属制的板部件的状态相对于该板部件钎焊相接的情况较多。在这样的结构的热交换器中,伴随着因热介质的温度引起的热膨胀或者收缩,有管与板部件的接合部分产生应变的倾向。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3674120号公报
为了有效地进行热交换,需要使管的板厚变得较薄。因此,如果在管与板部件的接合部分产生上述那样的应变,有管的一部分破损的可能性。在上述专利文献1所记载的那样的管的剖面为扁平形状的热交换器中,在管中的平板部与弯折部的边界的位置,尤其容易产生因应变引起的破损。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够降低管的接合部分的应变的热交换器。
本发明的热交换器是在热介质与空气之间进行热交换的热交换器。该热交换器具备:多个管,该多个管是供热介质在内部流通的管状的部件,并且以沿着层叠方向排列的方式配置;以及箱,该箱与各个管连接。管具有平板部和弯折部,该平板部形成为彼此相对的一对平板状,该弯曲部以使各个平板部的端部彼此连接的方式弯折,并且管是平板部的法线方向沿着层叠方向配置的结构。箱具有容器部件和板状的板部件,在该板部件形成有多个用于插通管的插通孔,该容器部件在内侧形成有用于贮存热介质的空间。板部件具有:第一部分,该第一部分的法线方向沿着管的长度方向;以及第二部分,该第二部分从沿着空气的流动方向的第一部分的端部朝向容器部件延伸。在沿着层叠方向观察的情况下,第一部分与第二部分的边界相比管中的平板部与弯折部的边界配置于靠平板部侧的位置。
根据本发明人们进行的实验等发现,在沿着层叠方向观察的情况下,板部件中的第一部分与第二部分的边界相比管中的平板部与弯折部的边界配置于靠弯折部侧的结构中,在热膨胀时或者收缩时的管的应变容易变得较大。
这是因为板部件中的第一部分与第二部分的边界是管的热膨胀时等的板部件的变形的起点,伴随着该变形的应变集中于管的弯曲部。
因此,在上述结构的热交换器中,在沿着层叠方向观察的情况下,是板部件中的第一部分与第二部分的边界相比管中的平板部与弯折部的边界配置于靠平板部侧的位置的结构。在这样的结构中,能够不通过管的弯折部而通过平板部承受以第一部分与第二部分的边界为起点而产生的板部件的变形。由此,能够使在管产生的应变的最大值比以往降低。
根据本发明,提供一种能够降低管的接合部分的应变的热交换器。
附图说明
图1是表示本实施方式的热交换器的整体结构的图。
图2是放大表示图1的热交换器的一部分的图。
图3是表示图1的热交换器所具备的翅片及配置于该翅片的上下的管的图。
图4是表示管的结构和在管的接合部分产生的应变的大小的图。
图5是表示图1的热交换器所具备的板部件的结构的图。
具体实施方式
以下,参照添附的附图对本实施方式进行说明。为了方便理解说明,在各附图中对相同的结构要素尽可能地标注相同的符号,并省略重复的说明。
对本实施方式的热交换器10的结构进行说明。热交换器10是搭载于未图示的车辆的热交换器。如图1所示,热交换器10构成为将散热器100和蒸发器200组合并一体化的复合型的热交换器。
散热器100是使通过未图示的发热体而成为高温的冷却水通过与空气的热交换而冷却的热交换器。这里所谓的“发热体”是指搭载于上述车辆且需要冷却的设备,例如内燃机、中间冷却器、电机、逆变器、电池等。蒸发器200是搭载于车辆的未图示的空调装置的一部分,并且是通过与空气的热交换而使液相的制冷剂蒸发的热交换器。
首先,对散热器100的结构进行说明。散热器100具备一对箱110、120、管130以及翅片140。此外,在图1中省略翅片140的图示。
箱110、120均是用于暂时贮存作为热介质的冷却水的金属制的容器。该箱110、120形成为大致圆柱形状的细长的容器,并且以其长度方向沿着水平方向的状态进行配置。箱110、120沿着水平方向配置于彼此分离的位置,并且在二者之间配置有后述的管130和翅片140。
箱110具有板部件300和容积部件400,通过将它们组合并彼此钎焊相接而形成。板部件300为板状的部件,并且形成有多个用于插通管130的插通孔301。容器部件400是在内侧形成有用于贮存冷却水的空间的部件。容器部件400中的管130侧的面整体开口,并且该开口由板部件300水密地封闭。
如图1所示,构成箱110的板部件300的一部分是也构成蒸发器200所具有的箱210的部件。这样的结构也能够称为构成箱110的板部件300和构成箱210的板部件300连接成一体的结构。
另外,构成箱110的容器部件400的一部分是也构成箱210的部件。这样的结构也能够称为构成箱110的容器部件400和构成箱210的容器部件400连接成一体的结构。
通过上述结构,箱110与箱210被一体化。通过与之相同的结构,即将板部件300和容积部件400彼此接合的结构,箱120与箱220被一体化。在图1中,为了表示箱110和箱210的内部的结构,示出从板部件300拆卸了容器部件400的状态。
在箱110形成有接收部111、112。该接收部111、112均作为用于接收通过上述的发热体后的冷却水的部分而设置。接收部111设置于箱110中的位于上方侧的位置。接收部112设置于箱110中的位于下方侧的位置。
如图1所示,箱110的内部空间由分离器S3分成上下两部分。从接收部111供给的冷却水流入箱110的内部空间中的相比分离器S3靠上方侧的部分。从接收部112供给的冷却水流入箱110的内部空间中的相比分离器S3靠下方侧的部分。
在箱120形成有排出部121、122。该排出部121、122均作为使将用于热交换后的冷却水向外部排出的部分而设置。排出部121设置于箱120中的位于上方侧的位置。排出部122设置于箱120中的位于下方侧的位置。
在箱120的内部,在与分离器S3相同高度的位置配置有与分离器S3同样的分离器。箱120的内部空间由该分离器分成上下两部分。流入箱120中的相比该分离器靠上方侧的内部空间的冷却水从排出部121向外部被排出。流入箱120中的相比该分离器靠下方侧的内部空间的冷却水从排出部122向外部被排出。
管130是供冷却水在内部流通的管状的部件,散热器100具备多个该管130。各个管130为细长的直线状的管,并且沿着水平方向延伸地配置。管130的一端与箱110连接,管130的另一端与箱120连接。由此,箱110的内部空间经由各个管130而与箱120的内部空间连通。
各个管130以沿着上下方向即沿着箱110等的长度方向排列的方式配置。此外,虽然沿着上下方向彼此相邻的管130之间配置有翅片140,但是如上所述,在图1中翅片140的图示被省略。以下,将多个管130排列的方向即本实施方式中的上下方向也称为“层叠方向”。
从外部向箱110供给的冷却水通过各个管130的内侧流入箱120。冷却水在通过管130的内侧时被通过管130的外侧的空气冷却而使该冷却水的温度下降。此外,该空气通过的方向是相对于箱110的长度方向和管130的长度方向均垂直的方向,并且是从散热器100朝向蒸发器200的方向。在热交换器10的附近设置有用于向上述的方向送出空气的未图示的风扇。
翅片140是通过将金属板弯折成波状而形成的波纹翅片。如上所述,翅片140配置于在上下方向上彼此相邻的管130之间的位置。即,在散热器100中,翅片140和管130以沿着层叠方向交替地排列的方式层叠。图2是沿着空气的流动方向观察散热器100并放大表示翅片140及其附近的结构的图。如图2所示,形成为波状的翅片140各自的顶部与在层叠方向上相邻的管130的表面抵接且钎焊相接。
当冷却水通过管130的内侧时,冷却水的热量除了经由管130向空气传递,还经由管130和翅片140向空气传递。即,与空气的接触面积通过翅片140而增大,由此有效地进行空气与冷却水的热交换。
再次参照图1而对蒸发器200的结构进行说明。蒸发器200具备一对箱210、220、管230以及翅片140。
箱210、220均是用于暂时贮存作为热介质的制冷剂的容器。该箱210、220形成为大致圆柱形状的细长的容器,并且以其长度方向沿着水平方向的状态进行配置。箱210、220沿着水平方向配置于彼此分离的位置,并且在二者之间配置有后述的管230和翅片140。
箱210、220与上述的箱110、120具有相同的结构。如上所述,箱210与散热器100所具有的箱110一体化,并且通过将板部件300和容器部件400彼此接合而构成。同样,箱220与散热器100所具有的箱120一体化,并且通过将板部件300和容器部件400彼此接合而构成。
在箱210形成有接收部211和排出部212。接收部211是用于接收在空调装置循环的制冷剂的部分。通过空调装置所具备的未图示的膨胀阀后的低温的液相制冷剂向接收部211供给。接收部211设置于箱210中的处于上方侧的端部附近的位置。排出部212是用于将进行了热交换后的制冷剂向外部排出的部分。蒸发器200中的通过热交换而蒸发后的气相的制冷剂在从排出部2112向外部被排出后,向空调装置所具备的未图示的压缩机供给。排出部212设置于箱210中的位于下方侧的端部附近的位置。
如图1所示,箱210的内部空间由分离器S1、S2分成上下三部分。接收部211相比上方侧的分离器S1设置于更上方侧的位置。排出部212相比下方侧分离器S2设置于更下方侧的位置。
箱220的内部空间由未图示的分离器分为上下两部分。设置有该分离器的位置是比分离器S1低且比分离器S2高的位置。
管230是供制冷剂在内部流通的管状的部件,蒸发器200具备多个管230。各个管230为细长的直线状的管,并且沿着水平方向延伸地配置。管230的一端与箱210连接,管230的另一端与箱220连接。由此,箱210的内部空间经由各个管230而与箱220的内部空间连通。
各个管230以沿着上下方向即沿着层叠方向排列的方式配置。在本实施方式中,各个管230配置于沿着空气的流动方向与管130相邻的位置。即,设置与管130相同数量的管230,并且该管230配置于与各个管130相同高度的位置。
从外部向接收部211供给的制冷剂流入箱210的内部空间中的相比分离器S1靠上方侧的部分。该制冷剂通过相比分离器S1配置于靠上方侧的管230的内侧,而流入箱220的内部空间中的相比未图示的分离器靠上方侧的部分。随后,制冷剂通过相比该分离器配置于靠上方侧且相比分离器S1配置于靠下方侧的管230的内侧,而流入箱210的内部空间中的分离器S1与分离器S2之间的部分。
进一步,随后制冷剂通过相比分离器S2配置于靠上方侧且相比箱220内的分离器配置于靠下方侧的管230的内侧的管230的内侧,而流入箱220的内部空间中的相比分离器靠下方侧的部分。该制冷剂在通过相比分离器S2配置于靠下方侧的管230的内侧而流入箱220的内部空间中的相比分离器S2靠下方侧的部分后,从排出部212向外部被排出。
制冷剂在如上述那样通过各管230的内侧时,被通过管230的外侧的空气加热并蒸发,从液相变化为气相。该空气是通过散热器100而温度上升后的空气。由于空气在通过管230的外侧时会失去热量,因此使该空气的温度下降。
在沿着层叠方向彼此相邻的管230之间配置有在图1中未图示的翅片140。该翅片140是上述的散热器100所具备的翅片140。如图3所示,各个翅片140配置为从散热器100所具备的管130之间延伸至蒸发器200所具备的管230之间。即,在散热器100与蒸发器200之间,共有各个翅片140。
因此,在蒸发器200中,与参照图2说明的散热器100相同,翅片140和管230以沿着层叠方向彼此交替地排列的方式层叠。形成为波状的翅片140各自的顶部与在层叠方向上相邻的管230的表面抵接且钎焊相接。
当制冷剂通过管230的内侧时,空气的热量除了经由管230向制冷剂传递,还经由管230和翅片140向制冷剂传递。即,与空气的接触面积通过翅片140而增大,由此有效地进行空气与制冷剂的热交换。
在本实施方式中,进一步,通过管130的内侧的冷却水的热量通过经由了翅片140的热传导,也能够向在管230的内侧而流通的制冷剂传递。在蒸发器200中,由于除了来自空气的热量以外,还回收来自冷却水的热量,因此空调装置的动作效率进一步提高。
如图1所示,在配置于靠最上方侧的管130、230的更上方侧的位置配置有作为板状的部件的加强板11。另外,在配置于靠最下方侧的管130、230的更下方侧的位置配置有作为板状的部件的加强板12。加强板11、12是为了加强管130等并防止其变形而设置的金属板。
在图1中,从散热器100朝向蒸发器200的方向即空气在这些部件流通的方向为x方向,并且沿着相同方向设定x轴。另外,相对于x方向垂直的方向、从箱120朝向箱110的方向即管130等的长度方向为y方向,并且沿着相同方向设定y轴。进一步,相对于x方向和y方向均垂直的方向且从下方侧朝向上方侧的方向即箱110等的长度方向为z方向,并且沿着相同方向设定z轴。下文,使用如上述这样被定义的x方向、y方向以及z方向来进行说明。
图3表示一个翅片140和配置于其上下两侧的管130、230的剖面。如同图所示,管130、230均具有沿着x方向延伸的扁平形状的剖面。在管130的内部形成有供冷却水流通的流路FP1。在流路FP1配置有内翅片IF1。同样,在管230的内部形成有供制冷剂流通的流路FP2。在流路FP2配置有内翅片IF2。在配置有相同高度的位置的管130与管230之间形成有间隙。
如图2及图3所示,在翅片140形成有多个百叶板141。百叶板141是通过切割且折起翅片140的一部分而形成的结构。具体而言,对于翅片140中的平板状的部分,通过使沿着z方向延伸的直线状的切口沿着x方向排列地形成有多个,并且扭转彼此相邻的切口之间的部分来形成百叶板141。使空气通过形成于百叶板141的附近的间隙,从而进一步有效地进行与空气之间的热交换。此外,作为这样的百叶板141的形状,能够采用与形成于以往的翅片的百叶板相同的形状。
参照图4对管130的具体形状进行说明。如图4所示,管130是在对一片金属板弯折加工后,通过将其端部彼此钎焊相接而形成的管状的部件。如已经说明的那样,管130具有沿着x方向延伸的扁平形状的剖面。在该剖面中,管130具有平板部131和弯折部132。
平板部131是形成为平板状的部分,以其法线沿着z轴的状态配置。换而言之,各个管130以平板部131的法线方向沿着层叠方向的方式配置。平板部131设置有两个,并且配置为它们在上下方向上相对。这样的平板部131能够称为管130中的彼此相对的一对形成为平板状的部分。
弯折部132是以使上下并排的平板部131的端部彼此连接的方式弯折的部分。弯折部132分别在相比平板部131靠x方向侧的部分和相比平板部131靠-x方向侧的部分设置有一个。图4所示的虚线DL1、DL2表示平板部131与弯折部132的边界。
在本实施方式中,处于x方向侧的弯折部132的形状和处于-x方向侧的弯折部132的形状彼此并不相同。代替这样的方式,也可以使各个弯折部132的形状彼此相同且隔着y-z平面对称地配置的方式。具体而言,例如也可以是处于沿着x方向的两侧的弯折部132的形状均是与本实施方式的处于x方向侧的弯折部132同样弯折成圆弧状,并且不具有本实施方式的-x方向侧那样的压接部分的结构。这样的管130也可以例如通过压出成形而整体形成为一体。
此外,由于管230的形状与上述那样的管130的形状大致相同,因此省略其具体的图示。以下,将管230中的与平板部131对应的部分也称为“平板部231”。同样,将管230中的与弯折部132对应的部分也称为“弯折部232”。
图4的下方侧部分所示的曲线图示意性地表示在管130产生热膨胀时,在管130与板部件300的接合部分产生的应变的大小。上述的“接合部分”是指管130中的相对于插通孔301的缘接合的部分。
上述那样的应变在由于对于板部件300的钎焊相接而被限制的状态下的管130通过热介质的温度进行膨胀或者收缩时产生。例如,高温的冷却水在管130的内部流通且低温的制冷剂在管230的内侧流通时,伴随着管130与管230的热膨胀差而板部件300变形,伴随着该变形,在管130与板部件300的接合部分产生应变。另外,在冷却水的温度在多个管130的每一个不同的情况下,也因每个管130的热膨胀差而产生应变。同样的应变不仅在管130产生,还在管230的接合部分产生。
如图4所示,在接合部分产生的应变有在虚线DL1、DL2所示的边界的位置最大的倾向。认为这是因为伴随着管130的刚性在弯折部132增大,产生热膨胀等时的应力容易集中于弯折部132。因此,伴随着应变的管130的破损有尤其容易在上述的边界或者相比该边界靠弯折部132侧的部分产生的倾向。对于管230也同样。
因此,在本实施方式的热交换器10中,构成为通过研究板部件300的形状来降低上述的应变,从而防止管130、230的破损。
参照图5对板部件300的形状进行说明。图5是表示箱110和箱210所具有的板部件300及其附近的结构的剖视图。在图5中,省略容器部件400的图示。此外,由于箱110和箱210所具有的板部件300的形状与图5所示的板部件300的形状相同,因此省略其说明。
如图5所示,板部件300具有第一部分310、第二部分320、第三部分330、第四部分340以及第五部分350。
第一部分310是形成为大致平板状的部分,其法线方向沿着管130等的长度方向即沿着y方向。第一部分310隔着沿着x轴的中央的位置分别在板部件300的两侧形成有各一个。相比中央形成于-x方向侧的位置的第一部分310是形成有多个用于插通管130的插通孔301的部分。相比中央形成于x方向侧的位置的第一部分310是形成有多个用于插通管230的插通孔301的部分。
此外,虽然第一部分310如上述那样形成为大致平板状,但也可以不是完全的平板状。例如,也可以是在插通孔301的附近部分实施毛边加工,并且该部分局部地向y方向侧或者-y方向侧突出。
第二部分320是从沿着空气的流动方向的第一部分310的端部朝向容器部件400侧即y方向侧延伸地形成的部分。第二部分320设置于第一部分310的x方向侧和-x方向侧这双方。在图5中,第一部分310与第二部分320之间的边界由虚线DL11、DL12表示。此外,虽然插通孔301的大部分形成于第一部分310,但是该插通孔301的一部分还与第二部分320重合。
设置于第一部分310的x方向侧的第二部分作为以越朝向x方向侧越接近y方向侧的方式倾斜的部分而设置。设置于第一部分310的-x方向侧的第二部分320作为越朝向-x方向侧越接近y方向侧的方式倾斜的部分而设置。
第三部分330是形成为从全部四个第二部分320中的设置于板部件300的中央侧的一对第二部分320分别向y方向侧延伸的部分。第三部分330形成为从上述一对第二部分320中的与第一部分310相反的一侧的端部沿着第一部分310的法线方向直线状地延伸。这样形成的一对第三部分330均为平板状。形成于第三部分330的内侧面的平坦的面是用于使容器部件400抵接并接合的面。在图5中,第二部分320与第三部分330之间的边界由虚线DL13表示。
第四部分340是以将各个第三部分330中的与第二部分320相反的一侧的端部彼此连接的方式弯折的部分。即,第四部分340将一对第三部分330的y方向侧的端部彼此连接。板部件300在第四部分340处弯折成圆弧状。在图5中,第三部分330与第四部分340之间的边界由虚线DL14表示。
如图5所示,一对第三部分330及其间的第四部分340作为将散热器100所具备的板部件300和蒸发器200所具备的板部件300之间连接并将各个板部件300一体化的结构而发挥功能。因此,以下将一对第三部分330及其间的第四部分340也称为“连接部360”。
在构成为复合型的热交换器的热交换器10中,由箱110、箱120、管130以及翅片140构成的散热器100相当于“第一热交换部”,在第一热交换部流通的冷却水相当于“第一热介质”。另外,由箱210、箱220、管230以及翅片140构成的蒸发器200相当于“第二热交换部”,在第二热交换部流通的制冷剂相当于“第二热介质”。在热交换器10中,第一热交换部和第二热交换部沿着空气的流动方向并排地配置,第一热交换部所具备的板部件300和第二热交换部所具备的板部件300经由上述的连接部360而连接成一体。
此外,在本实施方式中,第四部分340在沿着z方向的连接部360的整体连续地形成。代替这样的方式,也可以是第四部分340在沿着z方向的一个部位或者多个部位中途断开的方式。
第五部分350是形成为从全部四个第二部分320中的处于沿着x轴的外侧的位置的一对第二部分320分别向y方向侧延伸的部分。第五部分350形成为从上述一对第二部分320中的与第一部分310相反的一侧的端部沿着第一部分310的法线方向直线状地延伸。
各个第五部分350配置为沿着空气的流动方向与第三部分330相对。形成于第五部分350的内侧面的平坦的面是用于使容器部件400抵接并接合的面。这样的第五部分350配置为沿着空气的流动方向与第三部分相对,也能够说是形成为沿着第一部分310的法线方向延伸以与第三部分330一同相对于容器部件400接合的部分。在图5中,第二部分320与第五部分350之间的边界由虚线DL15表示。
在图5中,还一并图示***通于板部件300的插通孔301的管130。虚线DL21及虚线DL22分别与图4的虚线DL1及虚线DL2同样地表示平板部131与弯折部132的边界、平板部231与弯折部232的边界。
在如图5那样沿着层叠方向即z方向观察散热器100的情况下,第一部分310与第二部分320的边界(DL11、DL12)配置于管130中的相比平板部131与弯折部132的边界(DL21、DL22)靠平板部131侧的位置。同样,在沿着层叠方向即z方向观察蒸发器200的情况下,第一部分310与第二部分320的边界(DL11、DL12)配置于管230中的相比平板部231与弯折部232的边界(DL21、DL22)靠平板部231侧的位置。
根据本发明人们进行的实验等发现,在如图5那样沿着层叠方向进行观察的情况下,在板部件300中的第一部分310与第二部分320的边界相比管130中的平板部131与弯折部132的边界配置于靠弯折部132侧的结构中,在热膨胀或者收缩时管130的应变容易变得较大。同样,发现在第一部分310与第二部分320的边界相比管230中的平板部231与弯折部232的边界配置于靠弯折部232侧的结构中,在热膨胀或者收缩时管230的应变容易变得较大。
这是因为板部件300中的第一部分310与第二部分320的边界为管130等的热膨胀时等的板部件300的变形的起点,而伴随着该变形的应变集中于管130的弯折部132、管230的弯折部232。
相对于此,在本实施方式的热交换器10的散热器100中,在沿着层叠方向观察的情况下,是板部件300中的第一部分310与第二部分320的边界相比管130中的平板部131与弯折部132的边界配置于靠平板部131侧的位置的结构。同样,在蒸发器200中,是板部件300中的第一部分310与第二部分320的边界相比管230中的平板部231与弯折部232的边界配置于靠平板部231侧的位置的结构。
在这样的结构中,以第一部分310与第二部分320的边界为起点而产生的板部件300的变形由平板部131、132承受,而不由弯折部132、232承受。由此,由于应变扩散至接合部分的较宽的范围,因此能够使在管130、230产生的应变的最大值比以往降低。上述的“应变的最大值”是指图4下方的曲线图所示的应变的峰值。
在本实施方式中,以彼此相邻的一对第三部分330之间的间隙大致为0的方式形成有连接部360。由此,散热器100与蒸发器200之间接近且沿着x方向的翅片140的长度较短。其结果是,虽然经由了翅片140的冷却水与制冷剂之间的热传导高效地进行,但是反过来,伴随着管130、230的热膨胀等的应变与翅片140较长的情况相比较大。
然而,在本实施方式中,如上所述通过板部件300的形状的研究来抑制接合部分的应变。因此,即使在考虑热传导而缩短了翅片140的结构中,也能够防止伴随着应变而引起的管130等的破损。
然而,管130、230的热膨胀等产生的情况下的板部件300的变形如以上说明的那样,以第一部分310与第二部分320的边界为起点而产生。例如,以在图5中虚线DL11所示的边界为起点,板部件300以第二部分320向x方向侧或者-方向侧倾斜的方向变形。在本实施方式中,研究了第二部分320的形状,以使该变形的大部分被第二部分320吸收,从而降低向接合部分的影响。
如图5所示,各个第二部分320以朝向箱110等的外侧凸的方式呈整体大致圆弧状地弯曲的形状。但是,在标注了符号“320”的部分中,第二部分320局部地朝向箱110等的内侧突出。这样,以下将局部地朝向箱100等的内侧突出的部分也称为“屈曲部321”。屈曲部321在四个第二部分320的每一个各形成有一个。形成有屈曲部321的位置是第二部分320中的不与管130等的接合部分重叠的部分。具体而言,相比管130的顶端进一步位于容器部件400侧的位置。
由于形成有这样的屈曲部321,因此第二部分320具有作为吸收应变的“板簧”的功能。由于第二部分320包括屈曲部321在内的整体容易变形,因此防止因管130、230的热膨胀等引起的应变集中于与管130、230的接合部分。其结果是,应变的最大值进一步降低。这样,在本实施方式中,通过在第二部分320形成朝向箱110等的内侧突出的屈曲部321的结构,进一步降低应变。
优选的是,屈曲部321的曲率半径比第四部分340的曲率半径大。此外,在情况下的“曲率半径”是指图5这样的剖面中,圆弧状地突出的表面的曲率半径。
在本实施方式中,第三部分300及第五部分350各自的内表面是用于使容器部件400抵接并钎焊相接的面。如图5所示,在将第三部分330的内表面的沿着y方向的长度设为“L1”,将第五部分350的内表面的沿着y方向的长度设为“L2”的情况下,设定各部分的尺寸,以使L1<L2。此外,上述的“沿着y方向的长度”相当于沿着第一部分310的法线方向的长度。
在板部件300的构造的基础上,板部件300的形成有连接部360的中央部附近的刚性较高,另一方面,板部件300的形成有第五部分350的端部附近的刚性较低。因此,在本实施方式中,如上述那样使L1<L2,并且使第五部分350中的接合面积比第三部分330中的接合面积大。由此,由于形成有第五部分350的端部附近的刚性提高,因此能够使板部件300的各部分的刚性的平衡均等地接近。其结果是,能够进一步降低在板部件300产生的应变的最大值。
这样,在本实施方式中,是通过使沿着第一部分310的法线方向的第五部分350的长度比沿着相同方向的第三部分330的长度长,从而降低应变的最大值的结构。此外,优选的是,将第三部分330沿着第一部分310的法线方向的长度(L1)确保在0.8mm以上。
另外,优选的是,第三部分330和第五部分350都是整体相比管130、230的顶端配置于靠容器部件400侧的结构。即,优选的是,在第三部分330和第五部分350配置于两者之间不夹持管130、230的位置。
在以上的说明中,对热交换器10构成为组合了散热器100和蒸发器200的复合型的热交换器的情况的例子进行了说明。然而,用于降低如以上说明的那样的应变的研究也能够应用于非复合型的单独的热交换器。例如,在仅由散热器100构成的单独的热交换器10的情况下,以成为仅具有图5所示的板部件300中的处于-x方向侧的第一部分310、第二部分320、第三部分330以及第五部分350的形状的方式构成板部件300即可。
以上,参照具体例对本实施方式进行了说明。但是,本发明并不限定于这些具体例。本领域技术人员对这些具体例进行适当设计变更的结构,只要具备本发明的特征,则包含于本发明的范围内。上述的各具体例所具备的各要素及其配置、条件、形状等不限定于例示的内容而能够进行适当变更。上述的各具体例所具备的各要素只要不产生技术上的矛盾,就能够进行适当组合变更。
Claims (7)
1.一种热交换器,该热交换器(10)在热介质与空气之间进行热交换,其特征在于,具备:
多个管(130、230),该多个管是供热介质在内部流通的管状的部件,并且以沿着层叠方向排列的方式配置;以及
箱(110、210、120、220),该箱与各个所述管连接,
所述管具有平板部(131、231)和弯折部(132、232),该平板部形成为彼此相对的一对平板状,该弯曲部以使各个所述平板部的端部彼此连接的方式弯折,并且所述管是所述平板部的法线方向沿着所述层叠方向配置的结构,
所述箱具有容器部件(400)和板状的板部件(300),在该板部件形成有多个用于插通所述管的插通孔(301),该容器部件在内侧形成有用于贮存所述热介质的空间,
所述板部件具有:
第一部分(310),该第一部分的法线方向沿着所述管的长度方向;以及
第二部分(320),该第二部分从沿着空气的流动方向的所述第一部分的端部朝向所述容器部件延伸,
在沿着所述层叠方向观察的情况下,
所述第一部分与所述第二部分的边界相比所述管中的所述平板部与所述弯折部的边界配置于靠所述平板部侧的位置。
2.根据权利要求1所述的热交换器,其特征在于,
第一热交换部(100)和第二热交换部(200)以沿着空气的流动方向并排的方式配置,
该第一热交换部由多个所述管和所述箱构成,并且是在第一热介质与空气之间进行热交换的部分,
该第二热交换部由多个所述管和所述箱构成,并且是在第二热介质与空气之间进行热交换的部分,
所述第一热交换部所具备的所述板部件和所述第二热交换部所具备的所述板部件经由连接部(360)而连接成一体。
3.根据权利要求2所述的热交换器,其特征在于,
所述连接部具有:
一对第三部分(330),该一对第三部分形成为从彼此相邻的一对所述第二部分中的与所述第一部分相反的一侧的端部沿着所述第一部分的法线方向延伸;以及
第四部分(340),该第四部分以将各个所述第三部分中的与所述第二部分相反的一侧的端部彼此连接的方式弯折。
4.根据权利要求3所述的热交换器,其特征在于,
沿着所述第一部分的法线方向的所述第三部分的长度为0.8mm以上。
5.根据权利要求3或4所述的热交换器,其特征在于,
在各个所述板部件还形成有第五部分(350),
该第五部分配置为沿着空气的流动方向与所述第三部分相对,并且形成为沿着所述第一部分的法线方向延伸,以与所述第三部分一同相对于所述容器部件接合。
6.根据权利要求5所述的热交换器,其特征在于,
沿着所述第一部分的法线方向的所述第五部分的长度比沿着相同方向的所述第三部分的长度长。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的热交换器,其特征在于,
在所述第二部分以朝向所述箱的内侧突出的方式形成有屈曲部(321)。
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