JPH01247991A - Heat exchanger and manufacture thereof - Google Patents
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- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明はエアコンや自動車用ラジェータおよびオイルク
ーラ等に使用される熱交換器に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a heat exchanger used in air conditioners, automobile radiators, oil coolers, and the like.
（従来の技術） 従来より知られている熱交換器の一例を第６図に示す。(Conventional technology) An example of a conventionally known heat exchanger is shown in FIG.
第１流体路７１は第１プレート部材７３と第２プレート
部材７４によって形成されている。第１プレート部材７
３は平面部７３ａと、平面部７３ａの両端部に突出した
筒状部７３ｂを有する。また、第２プレート部材７４は
平面部７４ａと、平面部７３ａの両端部に筒状部７３ｂ
とは逆方向に突出した筒状部７４ｂを有する。さらに、
二つの平面部７３ａと７４ａの間にはフィン部材として
第８図に示す形状のコルゲートフィン７５がろう付けさ
れている。The first fluid path 71 is formed by a first plate member 73 and a second plate member 74. First plate member 7
3 has a flat portion 73a and a cylindrical portion 73b protruding from both ends of the flat portion 73a. The second plate member 74 also includes a flat portion 74a and cylindrical portions 73b at both ends of the flat portion 73a.
It has a cylindrical portion 74b that protrudes in the opposite direction. moreover,
A corrugated fin 75 having a shape shown in FIG. 8 is brazed as a fin member between the two plane parts 73a and 74a.
ところで、第６図に示した構造の熱交換器には、第１流
体路７１を流れる第１流体の熱が効率良く第１流体路７
１に伝達されないと言う問題点が発生する。この問題点
は、第１流体路７１の内壁付近に温度境界層が発生する
ことが原因となっている。温度境界層とは、第１流体路
７１の内壁と略等しい温度を有する流体の層のことを言
う。温度境界層は第１流体路７１の内壁と第１流体の間
の温度勾配を減少させ、第１流体路７１の内壁と第１流
体の間の熱伝達を阻害する。By the way, in the heat exchanger having the structure shown in FIG. 6, the heat of the first fluid flowing through the first fluid path 71 is efficiently transferred to the first fluid path 7.
A problem arises in that the information is not transmitted to 1. This problem is caused by the generation of a temperature boundary layer near the inner wall of the first fluid path 71. The temperature boundary layer refers to a layer of fluid having approximately the same temperature as the inner wall of the first fluid path 71. The temperature boundary layer reduces the temperature gradient between the inner wall of the first fluid path 71 and the first fluid, and inhibits heat transfer between the inner wall of the first fluid path 71 and the first fluid.
温度境界層の発生は第１流体路７１を流れる第１流体に
乱流を発生させることによって抑制することが可能であ
る。The generation of a temperature boundary layer can be suppressed by generating turbulence in the first fluid flowing through the first fluid path 71.
第７図は第１流体路７１を流れる第１流体に乱流を発生
させるようにした熱交換器の一例を示す。FIG. 7 shows an example of a heat exchanger that generates turbulence in the first fluid flowing through the first fluid path 71.
第７図に示した例では、第１流体に乱流を発生させるた
め、第１流体路７１の内壁に凸部７３ｃ。In the example shown in FIG. 7, a convex portion 73c is provided on the inner wall of the first fluid path 71 in order to generate turbulence in the first fluid.
７４ｃと凹部７３ｄ、７４ｄを形成している。74c and recesses 73d and 74d are formed.
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、第７図の熱交換器ではコルゲートフィン
７５と凸部７３ｃ、７４ｃの間に空隙７６が形成されて
しまう。空隙７６は第１プレート部材７３とコルゲート
フィン７５の間のの熱伝達および第２プレート部材７４
とコルゲートフィン７５の間の熱伝達を阻害する。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the heat exchanger shown in FIG. 7, gaps 76 are formed between the corrugated fins 75 and the convex portions 73c and 74c. The air gap 76 facilitates heat transfer between the first plate member 73 and the corrugated fins 75 and the second plate member 74.
and the corrugated fins 75.
このように、従来の熱交換器では第１流体とフィン部材
の間の熱伝達が悪いという問題点があった。As described above, the conventional heat exchanger has a problem in that heat transfer between the first fluid and the fin member is poor.
そこで、本発明では従来技術の問題点を解決し、第１流
体とフィン部材の間の熱伝達を改善することを共通の技
術的課題とする。Therefore, the common technical problem of the present invention is to solve the problems of the prior art and improve the heat transfer between the first fluid and the fin member.
（課題を解決するための手段）
前述した技術的課題を達成するために講じた第１の技術
的手段は、第１流体が流れる第１流体路に凹凸部を形成
し、さらに、第２流体が流れる第２流体路中に多孔質材
料を用いたフィン部材を延在させると共に、フィン部材
を第１流体路の凹凸部に嵌合させたことである。(Means for solving the problem) The first technical means taken to achieve the above-mentioned technical problem is to form an uneven portion in the first fluid path through which the first fluid flows, and further to A fin member made of a porous material is extended into the second fluid path through which the fluid flows, and the fin member is fitted into the uneven portion of the first fluid path.
前述した技術的課題を達成するために講じた第２の技術
的手段は、第１流体路に凹凸部を設け、さらに多孔質材
料の互いに対向する二表面にも凹凸部を形成し、第１流
体路に形成された凹凸部と多孔質材料を用いたフィン部
材に形成された凹凸部を互いに嵌合させて第１流体路と
多孔質材料を積み重ねたことである。The second technical means taken to achieve the above-mentioned technical problem is to provide an uneven portion in the first fluid path, and further to form uneven portions on two mutually opposing surfaces of the porous material. The first fluid path and the porous material are stacked by fitting the uneven portions formed in the fluid path and the uneven portions formed on the fin member using the porous material into each other.
前述した技術的課題を達成するために講じた第３の技術
的手段は、第１流体路に凹凸部を設け、さらに多孔質材
料を用いたフィン部材を複数の第１流体路によって挟持
し、複数の第１流体路によってフィン部材を圧縮して第
１流体路に形成された凹凸部をフィン部材に食い込ませ
たことである。The third technical means taken to achieve the above-mentioned technical problem is to provide an uneven portion in the first fluid path, further sandwich a fin member using a porous material between the plurality of first fluid paths, The fin member is compressed by the plurality of first fluid passages, and the uneven portions formed in the first fluid passages bite into the fin member.
（作用）
前述した第１．第２の技術的手段によれば、第１流体路
に凹凸部が形成されている。それゆえに、第１流体路を
流れる第１流体に乱流を発生させることができ、第１流
体と第１流体路の間の熱伝達が改善される。また、フィ
ン部材が第１流体路に形成された凹凸部に嵌合されるの
で、第１流体路とフィン部材の間が密着され、第１流体
路とフィン部材の間の熱伝達が改善される。このように
、前述した第１．第２の技術的手段によれば、第１流体
と第１流体路の間、および第１流体路とフィン部材の間
の熱伝達が共に改善されるから、第１流体と多孔質材料
の間の熱伝達が改善される。(Effect) The above-mentioned 1. According to the second technical means, an uneven portion is formed in the first fluid path. Therefore, turbulence can be generated in the first fluid flowing through the first fluid path, and heat transfer between the first fluid and the first fluid path is improved. Furthermore, since the fin member is fitted into the uneven portion formed in the first fluid path, the first fluid path and the fin member are in close contact with each other, and heat transfer between the first fluid path and the fin member is improved. Ru. In this way, the above-mentioned 1. According to the second technical means, the heat transfer between the first fluid and the first fluid path and between the first fluid path and the fin member is improved, so that the heat transfer between the first fluid and the porous material is improved. heat transfer is improved.
また、前述した第３の技術的手段によれば、第１流体路
には凹凸部が形成されている。それゆえに、第１流体路
を流れる第１流体に乱流を発生させることができ、第１
流体と第１流体路の間の熱伝達が改善される。また、フ
ィン部材が第１流体路に形成された凹凸部に食い込んで
いるので、第１流体路とフィン部材の間が密着し、第１
流体路とフィン部材の間の熱伝達が改善される。このよ
うに、前述した第３の技術的手段によれば、第１流体と
第１流体路の間、および第１流体路とフィン部材の間の
熱伝達が共に改善されるから、第１流体とフィン部材の
間の熱伝達が改善される。Furthermore, according to the third technical means described above, the first fluid path is provided with an uneven portion. Therefore, turbulence can be generated in the first fluid flowing through the first fluid path, and the first
Heat transfer between the fluid and the first fluid path is improved. Further, since the fin member bites into the uneven portion formed in the first fluid path, the first fluid path and the fin member come into close contact, and the first
Heat transfer between the fluid path and the fin member is improved. In this way, according to the third technical means described above, since the heat transfer between the first fluid and the first fluid path and between the first fluid path and the fin member is improved, the first fluid The heat transfer between the fin member and the fin member is improved.
（実施例）
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい一実施例が
説明される。(Embodiment) Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第１図は第１実施例の熱交換器ｌＯＯを描いた分解斜視
図である。FIG. 1 is an exploded perspective view depicting a heat exchanger lOO of the first embodiment.
第１プレート部材１ｏはろう剤が塗布されたアルミニウ
ム板（プレージングシートと呼ばれている）をプレス成
形して作られている。第１プレート部材１０には平面部
１１と筒状部１２．１３が形成されている。平面部１１
には複数の溝１４が形成されている。溝１４は第２プレ
ート部材２゜に向かって突出しており、平面部１１に凹
凸部を形成する。また、筒状部１２．１３が第２プレー
ト部材２０とは反対側に突出している。筒状部１２．１
３の先端には、長円形の開口部１２ａ、１３ａが開けら
れている。The first plate member 1o is made by press-molding an aluminum plate (called a plating sheet) coated with a brazing agent. The first plate member 10 is formed with a flat part 11 and a cylindrical part 12.13. Plane part 11
A plurality of grooves 14 are formed in the groove. The groove 14 projects toward the second plate member 2° and forms an uneven portion in the flat portion 11. Further, a cylindrical portion 12.13 projects on the side opposite to the second plate member 20. Cylindrical part 12.1
3 have oval openings 12a and 13a at their ends.
第２プレート部材２ｏは第１プレート部材１０と全く同
じ部材である。ただし、図示されているように、第１プ
レート部材１ｏと第２プレート部材２０は互いに逆向き
に配設される。The second plate member 2o is exactly the same member as the first plate member 10. However, as illustrated, the first plate member 1o and the second plate member 20 are arranged in opposite directions.
第２プレート部材２ｏと第１プレート部材１゜の間には
、多孔質アルミニウム合金３０が配設されている。第１
実施例では、多孔質アルミニウム合金３０として３次元
の連続空隙を有する多孔質金属材料を使用している。A porous aluminum alloy 30 is disposed between the second plate member 2o and the first plate member 1°. 1st
In the embodiment, a porous metal material having three-dimensional continuous voids is used as the porous aluminum alloy 30.
第４図は第１実施例で使用した多孔質アルミニウム合金
３０の部分拡大図である。多孔質アルミニウム合金３０
の空隙は互いに続いており、３次元の連続空隙３２が形
成されている。第１実施例では、この連続空隙３２の中
を第２流体が流れる。FIG. 4 is a partially enlarged view of the porous aluminum alloy 30 used in the first embodiment. porous aluminum alloy 30
The voids are continuous with each other, forming a three-dimensional continuous void 32. In the first embodiment, the second fluid flows through this continuous gap 32 .
多孔質アルミニウム合金３０は、第１プレート部材１０
と第２プレート部材２０の平面部１１によって挟持され
る。The porous aluminum alloy 30 is the first plate member 10
and the flat part 11 of the second plate member 20.
多孔質アルミニウム合金３０としては、第４図に示した
ものの他に、溶融金属中にガスを発生する物質を投入し
て生成される発泡金属と称される合金や、金属粒子を焼
き固めて生成される焼結金属と称される合金等があり、
いずれも第１実施例の熱交換器に使用可能である。しか
しながら、発泡金属は、内部に独立した空孔が存在した
り、空孔と空孔の接続部が細くくびれたりするので、内
部を流れる第２流体の流路抵抗が増大するという問題点
がある。また、焼結金属は一般に大きな空孔を得ること
が困難なので、やはり内部を流れる第２流体の流路抵抗
が増大するという問題点かある。In addition to the porous aluminum alloy 30 shown in FIG. 4, there are also alloys called foamed metals produced by adding gas-generating substances into molten metal, and alloys produced by baking metal particles. There are alloys called sintered metals,
Any of these can be used in the heat exchanger of the first embodiment. However, foamed metals have the problem that the flow resistance of the second fluid flowing inside increases because independent pores exist inside the metal, or the connections between the pores are narrow and constricted. . Furthermore, since it is generally difficult to obtain large pores in sintered metal, there is also the problem that the flow path resistance of the second fluid flowing therein increases.
サイドプレート４０．５０はろう剤を塗布したアルミニ
ウム板をプレス成形して製作されている。The side plates 40, 50 are manufactured by press-molding aluminum plates coated with a brazing agent.
サイドプレート４０にはサイドパイプ４１が配設されて
いる。また、サイドプレート４ｏとサイドパイプ４１の
接合面には長円形の開口部（図示せず）が開口している
。サイドプレート４０およびサイドパイプ４１に開けら
れた開口部を介してサイドパイプ４１の内部空間と筒状
部１３の内部空間が連通ずる。サイドパイプ４１にはパ
イプ穴４２が開けられている。パイプ穴４２にはパイプ
（図示せず）がろう付等の方法により接続される。A side pipe 41 is arranged on the side plate 40. Furthermore, an oval opening (not shown) is formed at the joint surface between the side plate 4o and the side pipe 41. The internal space of the side pipe 41 and the internal space of the cylindrical portion 13 communicate with each other through the openings formed in the side plate 40 and the side pipe 41. A pipe hole 42 is bored in the side pipe 41. A pipe (not shown) is connected to the pipe hole 42 by a method such as brazing.
同様に、サイドプレー）５０にはサイドパイプ５１が配
設されている。サイドプレート５ｏとサイドパイプ５１
の接合面には長円形の開口部（図示せず）が開口してい
る。サイドプレート５ｏおよびサイドパイプ５１に開け
られた開口部を介してサイドパイプ５１の内部空間と筒
状部１２の内部空間が連通ずる。サイドパイプ５１には
パイプ穴５２が開けられている。パイプ穴５２にはパイ
ブ（図示せず）がろう付等の方法により接続される。Similarly, a side pipe 51 is disposed in the side play 50. Side plate 5o and side pipe 51
An elliptical opening (not shown) is formed in the joint surface. The internal space of the side pipe 51 and the internal space of the cylindrical portion 12 communicate with each other through the openings formed in the side plate 5o and the side pipe 51. A pipe hole 52 is bored in the side pipe 51. A pipe (not shown) is connected to the pipe hole 52 by a method such as brazing.
第１実施例では、サイドパイプ４１．５１をアルミニウ
ムで製作している。In the first embodiment, the side pipes 41.51 are made of aluminum.
以上に述べたように組み立てた熱交換器１００は、サイ
ドプレート４０．５０の間に第１プレート部材１０と第
２プレート部材２０および多孔質アルミニウム合金３０
を積み重ねた構造となっている。The heat exchanger 100 assembled as described above includes the first plate member 10, the second plate member 20, and the porous aluminum alloy 30 between the side plates 40 and 50.
It has a stacked structure.
第１プレート部材１０と第２プレート部材２０および多
孔質アルミニウム合金３０を積み重ねた様子を第２図に
示す。この状態では溝１４と多孔質アルミニウム合金３
０の間に空隙６０が存在している。また、第１プレート
部材１０と第２プレート部材２０によって取り囲まれた
空間は、第１流体が流れる第１流体路１５となっている
。FIG. 2 shows how the first plate member 10, second plate member 20, and porous aluminum alloy 30 are stacked. In this state, the groove 14 and the porous aluminum alloy 3
A gap 60 exists between 0 and 0. Further, the space surrounded by the first plate member 10 and the second plate member 20 serves as a first fluid path 15 through which the first fluid flows.
第１図と第３図を参照して説明する。第１プレート部材
１０と第２プレート部材２０および多孔質アルミニウム
合金３０を積み重ねた後には、サイドプレート４０と５
０の間に圧力が加えられる。This will be explained with reference to FIGS. 1 and 3. After stacking the first plate member 10, the second plate member 20, and the porous aluminum alloy 30, the side plates 40 and 5
Pressure is applied between 0 and 0.
すると、多孔質アルミニウム合金３０が変形し、空隙６
０に多孔質アルミニウム合金３０が食い込み、多孔質ア
ルミニウム合金３０に凸部３１が形成される。この凸部
３１は第１プレート部材１０と第２プレート部材２０に
形成された溝１４に嵌合する。Then, the porous aluminum alloy 30 deforms and the voids 6
0, the porous aluminum alloy 30 bites into the porous aluminum alloy 30, and a convex portion 31 is formed in the porous aluminum alloy 30. This convex portion 31 fits into the groove 14 formed in the first plate member 10 and the second plate member 20.
第１プレート部材１０と多孔質アルミニウム合金３０の
界面、および第２プレート部材２０と多孔質アルミニウ
ム合金３０の界面には、多孔質アルミニウム合金３０が
圧縮された高密度層（図示せず）が形成される。この高
密度層は第１プレート部材ｌＯと多孔質アルミニウム合
金３０の間、および第２プレート部材２０と多孔質アル
ミニウム合金３０の間を密着させ、第１流体路１５を流
れる第１流体と多孔質アルミニウム合金３０の間の熱伝
達を促進させる。A high-density layer (not shown) in which the porous aluminum alloy 30 is compressed is formed at the interface between the first plate member 10 and the porous aluminum alloy 30, and at the interface between the second plate member 20 and the porous aluminum alloy 30. be done. This high-density layer brings close contact between the first plate member lO and the porous aluminum alloy 30 and between the second plate member 20 and the porous aluminum alloy 30, and allows the first fluid flowing through the first fluid path 15 and the porous Heat transfer between the aluminum alloys 30 is promoted.
熱交換器１００は、サイドプレート４０と５０の間に圧
力が加えられた後に炉に入れられ、加熱される。熱交換
器１００が加熱されると、第１プレート部材１０や第２
プレート部材２０、およびサイドプレート４０と５０に
塗布されたろう剤が溶融する。溶融したろう剤は第１プ
レート部材１０と第２プレート部材２０の間を溶着する
。また、溶融したろう剤は第１プレート部材１０と多孔
質アルミニウム合金３０の間および第２プレート部材２
０と多孔質アルミニウム合金３０の間を溶着する。さら
に、溶融したろう剤はサイドプレート４０と多孔質アル
ミニウム合金３０の間およびサイドプレート５０と多孔
質アルミニウム合金３０の間を溶着する。さらにまた、
溶融したろう剤はサイドプレート４０とサイドパイプ４
１の間およびサイドプレート５０とサイドパイプ５１の
間を溶着する。After pressure is applied between side plates 40 and 50, heat exchanger 100 is placed in a furnace and heated. When the heat exchanger 100 is heated, the first plate member 10 and the second plate member 10 are heated.
The brazing agent applied to plate member 20 and side plates 40 and 50 melts. The molten brazing agent welds the first plate member 10 and the second plate member 20 together. Further, the molten brazing agent is distributed between the first plate member 10 and the porous aluminum alloy 30 and the second plate member 2.
0 and the porous aluminum alloy 30 are welded together. Furthermore, the molten brazing agent welds between the side plate 40 and the porous aluminum alloy 30 and between the side plate 50 and the porous aluminum alloy 30. Furthermore,
The melted brazing agent flows through the side plate 40 and the side pipe 4.
1 and between the side plate 50 and the side pipe 51.
このようにして各部が溶着さると、第１実施例の熱交換
器１００が完成する。これまでに説明した熱交換器１０
０の製造工程を要約すると、以下のようになる。即ち、
熱交換器１００は、■サイドプレート４０．５０の間に
第１プレート部材１０、第２プレート部材２０および多
孔質アルミニウム合金３０を積み重ねる組立工程、■サ
イドプレー１−４０．５０の間に圧力を加えるプレス工
程、■熱交換器１００を炉に入れ加熱するろう付は工程
によって製造される。When each part is welded in this manner, the heat exchanger 100 of the first embodiment is completed. Heat exchanger 10 explained so far
The manufacturing process for 0 can be summarized as follows. That is,
The heat exchanger 100 includes: (1) an assembly process in which the first plate member 10, the second plate member 20, and the porous aluminum alloy 30 are stacked between the side plates 40.50; and (2) pressure applied between the side plates 1-40.50. A press step is added, and a brazing step in which the heat exchanger 100 is placed in a furnace and heated is manufactured by the steps.
以下、完成した熱交換器１００の動作を説明する。パイ
プ穴４２から第１流体が流入すると、第１流体はサイド
パイプ４１から筒状部１３に流入する。筒状部１３に流
入した第１流体は複数の第１流体路１５を通って筒状部
１２に流入する。筒状部１２に流入した第１流体はサイ
ドパイプ５１に流入し、パイプ穴５２から流出する。The operation of the completed heat exchanger 100 will be described below. When the first fluid flows from the pipe hole 42, the first fluid flows from the side pipe 41 into the cylindrical portion 13. The first fluid that has flowed into the cylindrical portion 13 flows into the cylindrical portion 12 through the plurality of first fluid paths 15 . The first fluid that has flowed into the cylindrical portion 12 flows into the side pipe 51 and flows out from the pipe hole 52.
第１流体路１５を通過する第１流体は、第１流体路１５
の中心に向かって突出する溝１４に沿って蛇行して流れ
る。第１流体が蛇行して流れる時、第１流体には乱流が
発生する。発生した乱流により第１流体路１５の内部に
温度境界層が発生しにくくなる。このように、溝１４に
よって第１流体と第１プレート部材１０の間および第１
流体と第２プレート部材２０の間の熱伝達が改善される
。The first fluid passing through the first fluid path 15 is
The water flows in a meandering manner along a groove 14 that protrudes toward the center. When the first fluid flows in a meandering manner, turbulence occurs in the first fluid. The generated turbulence makes it difficult for a temperature boundary layer to occur inside the first fluid path 15. In this manner, the groove 14 allows the first fluid to be spaced between the first fluid and the first plate member 10 and the first
Heat transfer between the fluid and second plate member 20 is improved.
一方で、多孔質アルミニウム合金３０は第１プレート部
材１０と第２プレート部材２ｏにろう剤により溶着され
ている。また、多孔質アルミニウム合金３０と第１プレ
ート部材１０の界面、および多孔質アルミニウム合金３
０と第２プレート部材２０の界面には多孔質アルミニウ
ム合金３０が圧縮されてできた高密度層が存在する。従
って、第１流体から第１プレート部材１０および第２プ
レート部材２０に伝達された熱は速やかに多孔質アルミ
ニウム合金３０に伝達される。このようにして、第１流
体の熱は効率良く多孔質アルミニウム合金３０に伝達さ
れる。On the other hand, the porous aluminum alloy 30 is welded to the first plate member 10 and the second plate member 2o using a brazing agent. In addition, the interface between the porous aluminum alloy 30 and the first plate member 10, and the porous aluminum alloy 3
A high-density layer formed by compressing the porous aluminum alloy 30 exists at the interface between the porous aluminum alloy 30 and the second plate member 20 . Therefore, the heat transferred from the first fluid to the first plate member 10 and the second plate member 20 is quickly transferred to the porous aluminum alloy 30. In this way, the heat of the first fluid is efficiently transferred to the porous aluminum alloy 30.
第２流体が矢印ａの方向から多孔質アルミニウム合金３
０に流れ込むと、第２流体と多孔質アルミニウム合金３
０の間で熱交換が行われる。第４図に示すように、多孔
質アルミニウム合金３０には種々の凹凸を有する針金状
のアルミニウム合金３３が乱雑に交錯している。それゆ
えに、多孔質アルミニウム合金３０の連続空隙３２を通
過する第２流体には乱流が発生する。発生した乱流によ
り多孔質アルミニウム合金３０の内部には温度境界層が
発生しにくくなる。それゆえに、針金状アルミニウム合
金３３によって多孔質アルミニウム合金３０と第２流体
の間の熱伝達が改善される。The second fluid flows into the porous aluminum alloy 3 from the direction of arrow a.
0, the second fluid and the porous aluminum alloy 3
Heat exchange takes place between 0 and 0. As shown in FIG. 4, in the porous aluminum alloy 30, wire-shaped aluminum alloys 33 having various irregularities are intertwined randomly. Therefore, turbulence occurs in the second fluid passing through the continuous voids 32 of the porous aluminum alloy 30. The generated turbulence makes it difficult for a temperature boundary layer to occur inside the porous aluminum alloy 30. Therefore, the wire-like aluminum alloy 33 improves heat transfer between the porous aluminum alloy 30 and the second fluid.
以上に述べたように、第１実施例の熱交換器１００では
第１流体と第２流体の間の熱伝達が改善されたので、第
１流体の熱は効率良く第２流体に伝達される。As described above, in the heat exchanger 100 of the first embodiment, the heat transfer between the first fluid and the second fluid is improved, so the heat of the first fluid is efficiently transferred to the second fluid. .
ところで、第１実施例の熱交換器１００では、サイドプ
レート４０．５０の間に圧力を加えることにより多孔質
アルミニウム合金３０に凸部３１が形成されている。し
かしながら、本実施例の熱交換器１００は予め凸部３１
を形成した多孔質アルミニウム合金３０を使用して製作
することもできる。By the way, in the heat exchanger 100 of the first embodiment, the protrusions 31 are formed in the porous aluminum alloy 30 by applying pressure between the side plates 40 and 50. However, in the heat exchanger 100 of this embodiment, the convex portion 31 is
It can also be manufactured using a porous aluminum alloy 30 formed with.
第４図はプレス成形して凸部３１を形成した多孔質アル
ミニウム合金３０を示す。プレス成形された多孔質アル
ミニウム合金３０は第１実施例で使用した多孔質アルミ
ニウム合金３０に代えて使用可能である。その場合には
、サイドプレート４０と５０の間に圧力を加える工程が
不要になる。FIG. 4 shows a porous aluminum alloy 30 in which convex portions 31 are formed by press molding. The press-formed porous aluminum alloy 30 can be used in place of the porous aluminum alloy 30 used in the first embodiment. In that case, the step of applying pressure between the side plates 40 and 50 becomes unnecessary.
プレス成形された多孔質アルミニウム合金３０には、第
１実施例の多孔質アルミニウム合金３０と同様な高密度
層が形成される。この高密度層は第１プレート部材１０
と多孔質アルミニウム合金３０の間、および第２プレー
ト部材２０と多孔質アルミニウム合金３０の間を密着さ
せ、第１流体路１５を流れる第１流体と多孔質アルミニ
ウム合金３０の間の熱伝達を促進させる。A high-density layer similar to the porous aluminum alloy 30 of the first embodiment is formed in the press-formed porous aluminum alloy 30. This high density layer is the first plate member 10
and the porous aluminum alloy 30 and between the second plate member 20 and the porous aluminum alloy 30 to promote heat transfer between the first fluid flowing through the first fluid path 15 and the porous aluminum alloy 30. let
また、このような凸部３１は多孔質アルミニウム合金３
０を切削することによっても製作でき、第１実施例の多
孔質アラミニラム合金３０と同様に使用可能である。切
削された多孔質アルミニウム合金３０は第１実施例で使
用した多孔質アルミニウム合金３０に代えて使用可能で
ある。その場合には、サイドプレート４０と５０の間に
圧力を加える工程が不要になる。しかしながら、多孔質
アルミニウム合金３０を切削して凸部３１を形成する方
法では高密度層が形成されないので、第１プレート部材
１０と多孔質アルミニウム合金３０の間、および第２プ
レート部材２０と多孔質アルミニウム合金３０の間の熱
伝達が悪くなる。Further, such a convex portion 31 is formed by porous aluminum alloy 3.
It can also be manufactured by cutting 0, and can be used in the same way as the porous araminilam alloy 30 of the first embodiment. The cut porous aluminum alloy 30 can be used in place of the porous aluminum alloy 30 used in the first embodiment. In that case, the step of applying pressure between the side plates 40 and 50 becomes unnecessary. However, since a high-density layer is not formed in the method of cutting the porous aluminum alloy 30 to form the protrusions 31, the porous Heat transfer between the aluminum alloys 30 deteriorates.
予め凸部３１が形成された多孔質アルミニウム合金３０
を用いて熱交換器１００を製造する場合には以下の工程
が必要である。即ち、熱交換器１００は、■サイドプレ
ート４０．５０の間に第１プレート部材ＩＯ１第２プレ
ート部材２ｏおよび多孔質アルミニウム合金３０を積み
重ねる組立工程、■熱交換器１００を炉に入れ加熱する
ろう付は工程によって製造される。Porous aluminum alloy 30 in which convex portions 31 are formed in advance
When manufacturing the heat exchanger 100 using the following steps, the following steps are required. That is, the heat exchanger 100 is manufactured by: (1) an assembly process in which the first plate member IO1, the second plate member 2o, and the porous aluminum alloy 30 are stacked between the side plates 40.50; and (2) the heat exchanger 100 is placed in a furnace and heated. The attachment is manufactured by a process.
ところで、第１実施例の熱交換器１００は、サイドプレ
ート４０と５０の間に圧力を加え、その後に熱交換器１
００を加熱して製作されている。By the way, in the heat exchanger 100 of the first embodiment, pressure is applied between the side plates 40 and 50, and then the heat exchanger 1
It is manufactured by heating 00.
しかしながら、本実施例の熱交換器１００は、加熱しな
がらサイドプレート４ｏと５０の間に圧力を加える方法
によっても製作可能である。この方法によれば、サイド
プレート４ｏと５０の間に加える圧力を減少させること
ができる。また、熱交換器１００を加熱するろう付は工
程とサイドプレート４０と５０の間に圧力を加えるプレ
ス工程を同時に行うことができるから、熱交換器１００
を製造する時間を短くすることができる。However, the heat exchanger 100 of this embodiment can also be manufactured by applying pressure between the side plates 4o and 50 while heating. According to this method, the pressure applied between the side plates 4o and 50 can be reduced. Further, since the brazing process for heating the heat exchanger 100 and the pressing process for applying pressure between the side plates 40 and 50 can be performed simultaneously, the heat exchanger 100
The manufacturing time can be shortened.
本発明によれば、第１流体と第１流体路の間、および第
１流体路と多孔質材料の間の熱伝達が共に改善されるか
ら、第１流体と多孔質材料の間の熱伝達が改善される。According to the present invention, heat transfer between the first fluid and the porous material is improved since both the heat transfer between the first fluid and the first fluid path and between the first fluid path and the porous material is improved. is improved.
第１図は本発明の第１実施例の熱交換器を描いた分解斜
視図である。
第２図は本発明の第１実施例の第１プレート部材と第２
プレート部材および多孔質アルミニウム合金を積み重ね
た様子を描いた断面図である。
第３図は本発明の第１実施例のサイドプレート間に圧力
を加えた後の様子を描いた断面図である。
第４図は本発明の第１実施例で使用した多孔質アルミニ
ウム合金の部分拡大図である。
第５図は本発明の第２実施例で使用した多孔質アルミニ
ウム合金を描いた斜視図である。
第６図、第７図、第８図は従来より知られている熱交換
器の一例を示す断面図である。
１０・・・第１プレート部材、１１・・・平面部、１２
．１３・・・筒状部、１４・・・溝（凹凸部）、１５・
・・第１流体路、
２０・・・第２プレート部材、
３０・・・多孔質アルミニウム合金（フィン部材）、３
１・・・凸部、
３２・・・連続空隙（第２流体路）、
３３・・・針金状アルミニウム合金、
４０．５０・・・サイドプレート、
４１．５１・・・サイドパイプ
４２．５２・・・パイプ穴、
６０・・・空隙。FIG. 1 is an exploded perspective view depicting a heat exchanger according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows the first plate member and the second plate member of the first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view depicting a stack of plate members and porous aluminum alloy. FIG. 3 is a sectional view depicting the state after pressure is applied between the side plates of the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a partially enlarged view of the porous aluminum alloy used in the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a perspective view depicting a porous aluminum alloy used in a second embodiment of the present invention. FIG. 6, FIG. 7, and FIG. 8 are cross-sectional views showing an example of a conventionally known heat exchanger. 10... First plate member, 11... Plane part, 12
．． 13... Cylindrical part, 14... Groove (uneven part), 15.
...First fluid path, 20...Second plate member, 30...Porous aluminum alloy (fin member), 3
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Convex part, 32... Continuous gap (2nd fluid path), 33... Wire-shaped aluminum alloy, 40.50... Side plate, 41.51... Side pipe 42.52. ...Pipe hole, 60...Void.
Claims (4)
合され、多孔質材料を用いたフィン部材と、 を備える熱交換器。(1) A first fluid path through which the first fluid flows; an uneven portion formed in the first fluid path; a second inlet port into which the second fluid flows; and a second fluid path through which the second fluid flows. A heat exchanger comprising: a fin member made of a porous material that extends into the second fluid path, is fitted into the uneven portion of the first fluid path.
を用いたフィン部材とを備え、 前記第１流体路に形成された凹凸部と前記フィン材料に
形成された凹凸部を互いに嵌合させることによって前記
第１流体路と前記フィン部材を積み重ねた熱交換器。(2) A first fluid path having an uneven portion; and a fin member made of a porous material and having an uneven portion formed on two surfaces facing each other, the uneven portion formed in the first fluid path and the A heat exchanger in which the first fluid path and the fin member are stacked together by fitting the concavo-convex portions formed on the fin material into each other.
用いたフィン部材とを備え、 前記複数の第１流体路によって前記フィン部材を圧縮し
、前記第１流体路に形成された凹凸部を前記フィン部材
に食い込ませた熱交換器。(3) A first fluid path having an uneven portion; and a fin member made of a porous material and sandwiched by the plurality of first fluid paths, the fin member being compressed by the plurality of first fluid paths. . A heat exchanger in which a concavo-convex portion formed in the first fluid path bites into the fin member.
求項（１），（２），（３）記載の熱交換器。（５）
前記第１流体路が、 中央部に凹凸部が形成され、両端部に一方向に突出する
筒状部が形成された第１プレート部材と、中央部に凹凸
部が形成され、両端部に前記第１プレート部材とは逆方
向に突出する筒状部が形成された第２プレート部材と、 を備える請求項（２），（３）記載の熱交換器。（６）
凹凸部を有する複数の第１流体路によって多孔質材料
を用いたフィン部材を挟持し、 前記複数の第１流体路に圧力を加え、 前記第１流体路に形成された凹凸部にフィン部材を食い
込ませた熱交換器の製造方法。(4) The heat exchanger according to any of claims (1), (2), and (3), wherein the porous material has three-dimensional continuous voids. (5)
The first fluid path includes a first plate member having a concavo-convex portion formed in the center and a cylindrical portion protruding in one direction at both ends; The heat exchanger according to claim 2 or 3, further comprising: a second plate member formed with a cylindrical portion projecting in a direction opposite to that of the first plate member. (6)
A fin member made of a porous material is held between a plurality of first fluid channels having uneven portions, and pressure is applied to the plurality of first fluid channels, so that the fin member is attached to the uneven portions formed in the first fluid path. A method of manufacturing a heat exchanger with bite.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7397088A JPH01247991A (en) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | Heat exchanger and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP7397088A JPH01247991A (en) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | Heat exchanger and manufacture thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01247991A true JPH01247991A (en) | 1989-10-03 |
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ID=13533449
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7397088A Pending JPH01247991A (en) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | Heat exchanger and manufacture thereof |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01247991A (en) |
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-
1988
- 1988-03-28 JP JP7397088A patent/JPH01247991A/en active Pending
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