TW200538695A - Heat exchanger and method of producing the same - Google Patents

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200538695 九、發明說明： L發明戶斤屬之技術領域3 技術領域 本發明係有關於一種冷卻系統、放熱系統及加熱系統 5 等用的熱交換器，特別係有關於一種被使用於資訊機器等 要求小型化的系統的液體與氣體的熱交換器。 " 【先前技術】 # 背景技術 ® 過去的熱交換器一般是由管與葉片所構成。近年來， 10 為了謀求其小型化，有將管徑及管距縮小，使管高密度化 的傾向。例如，已知有以管外徑為0.5mm細的管構成熱交 換部的熱交換器。 第27圖係曰本特開2001-116481號公報中所介紹的過 去的熱交換器的正視圖。如第27圖所示，過去的熱交換器， 15 其入口容器31與出口容器32隔著預定間隔相對配置。於 入口容器31與出口容器32之間配置有截面圓環狀的複數 W 的管33，管33的外部以外部流體可流通的芯部34構成。 然後，藉著將管33配置成正方形棋盤格狀，同時將管 33的外徑設定為0.2mm以上、0.8mm以下，相鄰接的管 w 20 33的間距除以管外徑的値為0.5以上、3.5以下，可大幅提 高相對於使用動力的熱交換量。 於上述過去的熱交換器中，並沒有顯示具體的要素及 製造方法。但是，一般而言，其方法係準備複數的細管33 及於特定面預先開著多數的細小圓孔的入口容器31及出口 5 200538695 容器32，將管33的兩端***入口容器31及出口容器32 的圓孔，再以焊接等使管33的***部與入口容器31及出 口容器32相接著。但是，為了製造細的圓管，就需要精密 的加工裝置，因此，不僅熱交換器價格昂貴，且必須於入 5 口容器31及出口容器32設置隔著預定的微細間距的管33 ***用微細圓孔，又，於將管33***入口容器31及出口 容器32並接著的作業步驟中亦具有困難。因此，儘管此種 熱交換器的熱交換性能為高，但非常昂貴，且針對使用流 體的外洩問題，其信賴性仍不足，依然存在著問題。 10 本發明係用以解決上述過去之問題者，其目的係提供 一種能保持非常優良的熱交換性能，且其構造容易製造， 價格低價，且高信賴性的熱交換器。 【發明内容】 發明揭示 15 本發明之熱交換器係由複數的基板積層而成，該基板 由略平行並列的複數的長板與長板之間的狹縫所構成，且 於部份的長板的一主面上於長度方向連續地設置有凹槽， 又，相鄰接的基板的長板相互連接，構成管，同時凹槽構 成管内流路，且狹縫構成管外流路。藉此，可將僅以管構 20 成的熱交換部由基板構成。 又，本發明之熱交換器係由以下兩基板交叉積層而構 成，即：由略平行並列的複數的長板及設置於長板之間的 狹縫所構成的基板，及由略平行並列的複數的長板、長板 之間的狹縫及連續設置於長板的一主面的長度方向的凹槽 6 200538695 所構成的基板。藉此，由於全體基板的大約一半都可僅藉 著單純的冲孔加工完成，故熱交換器的構造及其製作步驟 變得容易。 λ 又’本發明之熱交換器係於基板上^置有用以於長板 5的兩端保持長板與長板之間的保持板及設置於保持板内側 的長孔者。又，設置於部份長板的一主面上的凹槽，其端 Ρ/、長孔相連通，相鄰接的基板的長孔之間相連接，構成 分歧流路。又，藉著凹槽構成的管内流路與分歧流路相連 接。藉此，可構成分歧流路與管一體化的基板。 10 又，本發明之熱交換器係藉著於部份的長板中，將長 板的厚度做成比保持板的厚度為薄，於基板的積層方向亦 設置管與管之間的隙間，於基板與基板之間亦構成管外流 路者。藉此，可使管外的傳熱面積增加，同時可擴大管外 流路’可抑制管外流體的流動阻力。 15 又，本發明之熱交換器係於基板的平面方向流動管外 流路的流體者。藉此，經積層的基板之間的交界亦不會成 為管外流體流動的阻礙。 又，本發明之熱交換器係於相積層的基板的兩端設置 用以覆蓋長孔的蓋，且於蓋的部份設置流入管或流出管 20者藉此，可共用用以構成分歧流路的部份與流入管或流 出管。 / 又，本發明之熱交換器係基板為樹脂製者。藉此，可 使熱交換器輕量化。 又，本發明之熱交換器之製造方法係將基板與基板之 7 200538695 間以焊接相接著、積層者。 藉此，可於不會使管内流路或管外流路阻塞下，將基 板之間輕易接著。 又，本發明之熱交換器，由於可將僅由管構成的熱交 5 換部由基板構成，故可以非常低價的元件製造熱交換器。 又，本發明之熱交換器，由於可將分歧流路與管成一 體地由基板構成，故不需要將管與分歧流路相連接，可進 一步簡化步驟，且可提高對液體、流體外洩的信賴性。 此外，本發明之熱交換器係由複數的第1基板與複數 10 的第2基板積層而成者，該第1基板略平行設置有複數的 第1狹縫及第2狹縫，該第2基板於與第1狹縫的投影大 約相同位置設置與第1狹縫大約相同形狀的第3狹縫，且 比第2狹缝的長度方向的長度為短，又，第1狹縫與第3 狹縫構成管外流路，第2狹縫與第2基板構成管内流路。 15 藉此，由於可將僅以管構成的熱交換部以經設置狹縫 的基板構成，故可較輕易地製作熱交換器。 又，本發明之熱交換器係將複數的第1基板積層於第 2基板之間而成者。 藉此，藉著改變第1基板的積層片數，可輕易改變管 20 内流路的截面積。 又，本發明之熱交換器係將管内流路做成於基板積層 方向上愈靠近外部流體的流入側愈大。 藉此，由於愈靠近外部流體與内部流體的溫度差大且 熱交換量大的外部流體的流入側，内部流體愈大量流動， 8 200538695 可有效率地進行熱交換，故可將熱交換器進一步縮小。 又，本發明之熱交換器係將管内流路的出入口朝管外 流路方向擴大者。藉此，由於可擴大内部流體的出入口的 開口面積，減低管内阻力，藉著使内部流體的流量增加， 5 可使熱交換器的能力提高，故可縮小熱交換器。 又，本發明之熱交換器之製造方法係將第1基板及第 2基板中的至少一方以加壓加工者。藉此，可輕易且低價地 製作基板。 又，本發明之熱交換器之製造方法係將第1基板及第 10 2基板中的至少一方以蝕刻加工者。藉此，即使第1狹縫與 第2狹縫的間隔縮短，管内流路的壁厚變薄，由於狹縫製 作時不會被施加應力，故可輕易地製作熱交換器。 又，本發明之熱交換器之製造方法係將基板與基板之 間以熱焊接接合而接合者。藉此，可不使用蠟材而輕易接 15 合，不會使管内流路阻塞，提高熱交換器的品質、信賴性。 又，本發明之熱交換器之製造方法係將基板與基板之 間以超音波接合相接合者。 藉此，由於僅接合部的基材溶融，可排除因溶融的基 材使管内流路阻塞的問題，故可進一步提高熱交換器的信 20 賴性。 又，本發明之熱交換器之製造方法係將基板與基板之 間以擴散接合相接合者。 藉此，由於基材亦不會溶融，故不會使管内流路阻塞， 進一步提高熱交換器的信賴性。 9 200538695 又，本發明之熱交換器由於為容易製造的構造，故可 提供低價的熱交換器。 又，本發明之熱交換器之製造方法可提供容易且品 質、信賴性高的熱交換器。 5 圖式簡單說明 第1圖係本發明之實施形態1之熱交換器之正視圖。 第2圖係垂直於實施形態1之熱交換器的管軸方向之 截面圖。 第3圖係實施形態1之熱交換器之管軸方向的截面圖。 10 第4圖係用以構成實施形態1的熱交換器之基板之正 視圖。 第5圖係實施形態1之熱交換器之基板的截面圖。 第6圖係用以構成實施形態1之熱交換器的基板之正 視圖。 15 第7圖係實施形態1之熱交換器之基板之截面圖。 第8圖係實施形態1之垂直於另一個熱交換器的管軸 方向之截面圖。 第9圖係實施形態1之垂直於又一個熱交換器的管軸 方向之截面圖。 20 第10圖係實施形態1之垂直於又另一個熱交換器的管 軸方向之截面圖。 第11圖係本發明之實施形態2之熱交換部之立體圖。 第12圖係實施形態2之第1基板之正視圖。 第13圖係實施形態2之第2基板之正視圖。 10 200538695 第14圖係實施形態2之熱交換器之正視圖。 第15圖係實施形態2之熱交換器之側視圖。 第16圖係實施形態2之第14圖之A-A線截面圖。 第17圖係實施形態2之第14圖之B-B線截面圖。 5 第18圖係實施形態2之熱交換器之第15圖之C-C線 截.面圖。 第19圖係本發明之實施形態3之熱交換部之立體圖。 第20圖係實施形態3之第1基板之正視圖。 ί 第21圖係實施形態3之第2基板之正視圖。 10 第22圖係實施形態3之熱交換器之正視圖。 第23圖係實施形態3之熱交換器之側視圖。 第24圖係實施形態3之第22圖之D-D線截面圖。 第25圖係實施形態3之第22圖之Ε-Ε線截面圖。 第26圖係實施形態3之第23圖之F-F線截面圖。 15 第27圖係過去的熱交換器的正視圖。 I：實施方式3 胃 發明之較佳實施形態 (實施形態1) ^ 第1圖係顯示本發明之實施形態1之熱交換器之正視 • 20 圖，第2圖係顯示垂直於熱交換器之熱交換部的管軸方向 的截面圖，第3圖係顯示熱交換器之熱交換部的管軸方向 的截面圖。 於第1圖至第3圖中，熱交換器係由熱交換部1與熱 交換部1的兩端的集管部2所構成。熱交換部1係具備有 11 200538695 配列成棋盤格狀的管3、管内流路4及管外流路5。集管部 2係於内部具備有分歧流路6、流入管7及流出管8，管内 流路4與分歧流路6相連結。管3的截面形狀呈略正方形， 且由帶狀的長板9及其截面形狀為U字形的長板10構成。 5 分歧流路6由連續的長孔11、12構成，於其一端設置有平 板狀的蓋13，於另一端設置有具備流入管7或流出管8的 蓋14。又，此熱交換器，其2種類的基板15及基板16以 樹脂構成。 • 第4圖係顯示基板15的正視圖，第5圖係顯示基板 10 15的截面圖，又，第6圖係顯示基板16的正視圖，第7 圖係顯示基板16的截面圖。 於第4圖至第7圖中，沿著基板15的一主面的長度方 向連續設置有凹槽17。又，基板15由平行並列的複數的長 板10、設置於長板10之間的狹縫18、用以保持長板10的 15 長度方向的兩端的保持板19及設置於保持板19内側的長 孔11所構成，凹槽17的端部與長孔11相連通。又，基板 — 16由平行並列的複數的平板狀長板9、設置於長板9之間 的狹縫20、用以保持長板9的長度方向的保持板21及設置 ' 於保持板21内側的長孔12所構成。又，將長板9的厚度 " 20 設定為較保持板21的厚度薄，且於長板9的一主面具備有 空間22。然後，藉著將基板15與基板16交叉積層、焊接， 形成熱交換器，凹槽17成為管内流路4，狹縫18、狹縫20 及空間22成為管外流路5，又，長孔11、12成為分歧流路 6 〇 12 200538695 體會於分歧流路6 於如上所述構造的熱交換器中，由流入口 7流入的液 分歧後流動於管内流路4,再於分歧流路 6合流，由流出管8流出。又，氣流會於基板15及基板π 的平面方向流動於管外流路5。此液體與氣流於熱交換部工 5經由管3做熱交換。此時，由於基板15及基板16被施予 微細的加工，管3可輕易地做細，且管3的間距很小，故 可輕易地構成非常小型的熱交換器。 如上所述，於實施形態1中，具備有於平行並列的複 數的長板1 〇與長板10間設置狹縫20的基板16。又，兮美 10 板16與基板15交叉積層，該基板15由設置於平行並列的 複數的長板9與長板9間的狹縫18及連續設置於長板9的 一主面的長度方向的凹槽17構成。又，藉著相鄰接的基板 15、16的長板9、10之間相連接構成管3，同時凹槽I?構 成管内流路4，且狹縫18、20構成管外流路5，可將僅以 15 管3構成的熱交換部1以基板15、16構成，可將熱交換界 以低價的元件製造。 又，基板16由於具有平行並列的複數的長板1〇與設 置於長板10之間的狹縫20，故基板16可以單純的沖孔加 工完成，可以簡單的步驟製造熱交換器。 20 又，於基板15設置用以於長板10的長度方向的兩端 保持長板10與長板1〇之間的保持板19及設置於保持板19 内側的長孔11。又，於基板16設置用以於長板9的兩端保 持長板9與長板9之間的保持板21及δ又置於保持板21内 側的長孔12,且基板15的凹槽Π其延長部與長孔u相連 13 200538695 通，相鄰接的基板15、16的長孔11、12相互連接構成分 歧流路6，同時藉著凹槽17構成的管内流路4與分歧流路 6相連接。又，由於可將分歧流路6與管3 —體地由基板 15、16構成，故可不需要管與分歧流路的連接，將步驟進 5 —步簡單化，同時可提高對液體或氣體的外洩的信賴性。 又，將長板9的厚度做的比保持板21的厚度薄，於長 板9的一主面設置空間22。藉此，於基板15、16的積層方 向亦構成管3與管3之間的間隙，於基板15、16之間亦構 成管外流路15，可使管外的傳熱面積增加，同時可擴大管 10 外流路，抑制管外流體的流動阻力。 又，由於於基板15、16的平面方向流動著管外流路5 的流體，故相積層的基板15、16之間的交界不會成為管外 流體的流動的阻礙，因此，可進一步抑制管外流體的流動 阻力，同時亦可防止塵埃等的附著。 15 又，本發明之熱交換器係於相積層的基板15、16的兩 端設置用以覆蓋長孔11、12的蓋13、14，且於蓋14設置 流入管7或流出管8者。此構造由於可共用用以構成分歧 流路6的一部份與流入管7或流出管8,故可減少用以構成 熱交換器的元件個數，可更進一步降低熱交換器的價格。 20 又，由於基板15、16兩者為樹脂製，故可使熱交換器 輕量化。 進而，由於採用的製造方法為將基板15、16相互藉著 焊接相接著、積層，故不會使管内流路4或管外流路5阻 塞，可輕易地進行基板15、16之間的接著。 14 200538695 進而，於實施形態1的熱交換器中，雖然將管3的截 面形狀做成略正方形，但將管3的截面形狀做成其他形狀 亦可，例如做成第8圖所示的略八角形或第9圖所示的略 圓形亦可。 5 又’於實施形態1的熱交換器中，藉著將基板15、16 交又積層，而於積層方向設置管3之間的間隙，使氣流流 動於基板15、16的平面方向。但是，例如如第1〇圖所示， 藉著將基板15連續地積層，使管3之間於積層方向相互接 觸，使氣流流動於與基板15的平面相垂直的方向，亦可得 10到相同效果。 (實施形態2) 第11圖係本發明之實施形態2的熱交換部的立體圖。 第12圖係實施形態2的第1基板的正視圖，第13圖 係第2基板的正視圖。熱交換部係由第1基板26與第2基 15 板28交叉積層而構成。於第1基板26交又配置有略平行 的複數的第1狹縫30與複數的第2狹縫40。於第2基板 28,於與第1狹縫30的投影相同的位置設置有與第丨狹縫 30相同形狀的第3狹縫50。 藉此，由於第1狹縫30與第3狹縫50於投影面上重 20 疊，故相互連通，構成管外流路60。又，配置於第2基板 28的第3狹縫50的長度方向的尺寸比第2狹縫40的長度 方向的尺寸短。又，第2狹縫40的長度方向的兩端由第2 基板28的兩端突出地設置。藉著第2狹縫40的長度方向 的兩端以外的部分被挟著於第2基板28 ’構成管内流路 15 200538695 70，第2狹縫40的長度方向的兩端成為管内流路7〇的出 入口。進而，於實施形態2係將第1基板26與第2基板28 交叉配置。但是，於第2基板28之間若配置複數的第1基 板26，可使管内流路70的截面積變大。 5 又，第1基板26與第2基板28之間若以熱焊接接合 相接合，由於不使用蝶材地使基材溶融相接合，故不會產 生壤材流出至管内k路70内的問題’因此，可預先防止管 内流路70的阻塞。特別是使用超音波接合，由於可僅加熱 接合部分，故可進一步使熱交換器的品質或壽命提高。又， 10若採用擴散接合，可於不會使基材溶融的溫度内，同時施 予加熱處理與加壓處理。藉此，可產生原子擴散(相互擴散) 的現象，進行原子結合的接合。即，若以擴散接合的方法 接合，由於可排除基材的溶融，防止管内流路7〇的阻塞， 進而，提高熱交換器的信賴性。 15 又，若將第1基板26及第2基板28中的至少一者以 加壓加工成形，由於可較容易且大量地成形，故可低價地 提供熱父換裔。進而，成為管内流路70的壁的第i狹縫3〇 與第2狹縫40之間的間隔比第i基板况的厚度大。藉此， 由於可排除因加壓加工時的應力使管内流路70的壁彎曲變 2〇形的問題’故可提南製品良率。結果，可低價地提供熱交 換器。又，若將第1基板26及第2基板28以钱刻成形， 由於可排除或緩和狹縫成形時的應力，故可排除管内流路 70的壁彎曲變形的_。因此，即使縮小管内流路7〇的 壁，亦可輕易地製作熱交換器，可低價地提供熱交換器。 16 200538695 第14圖係實施形態2之熱交換器的正視圖，第15圖 係實施形態2之熱交換器的側視圖。又，第16圖係第14 圖的A-A線截面圖，第17圖係第14圖的B-B線截面圖。 第18圖係第15圖的C-C線截面圖。通常，於熱交換部的 5 兩端安裝有内部流體入口集管80及出口集管90下使用。 進而，調換入口集管80與出口集管90亦可。 以下，說明上述構造的熱交換器的動作、作用。由入 口集管80流入的内部流體分歧後，流動於管内流路70的 内部，由出口集管90流出。又，外部流體於第1基板26 10 及第2基板28的平面方向流動於管外流路60。此内部流體 與外部流體於熱交換部進行熱交換。此時，藉著將設置於 第1基板26的第2狹縫40的寬度微細化，縮小第1狹縫 30與第2狹縫40的間隔，可使管微細化。而且，藉著縮小 第1狹縫30與第3狹縫50的寬度，由於可輕易地縮小管 15 的間距，故可輕易地構成非常小型的熱交換器。 如上所述，於實施形態2中，具備有複數的第1狹縫 30與複數的第2狹縫40略平行地交叉配置的第1基板26。 又，該第1基板26與第2基板28複數積層，該第2基板 28將與第1狹縫30大約相同形狀的第3狹縫50設置於與 20 第1狹縫30的投影大約相同位置，且其長度比第2狹缝40 的長度方向的長為短。又，藉著第1狹縫30與第3狹縫50 構成管外流路60。又，藉著第2狹縫40與挾著第2狹縫 40的第2基板28構成管内流路70。即，本發明之熱交換 器將過去僅以管構成的熱交換部以本發明之經設置狹縫的 17 200538695 基板構成’此構造可較輕易製作，可低價地提供熱交換器。 又，於實施形態2中，可將第！基板％及第2基板 28中的至少一者以加壓加工製作。藉此，可輕易且大量. 低價地製作基板’可低價地提供熱交換器。 5 又，第1基板26與第2基板28之間若以熱焊接接合 相接合，可不使用蠟材地使基材溶融相接合。因此，由於 不會產生％材流出至管内流路7 0内的問題，故可預先排除 管内流路7 0阻塞的問題。特別是由於以超音波接合可僅加 熱接合部分，故可進一步使熱交換器的品質、信賴性提高。 10 又，若採用擴散接合，於不會使基材溶融的溫度下，藉著 同時施予加熱處理與加壓處理，可產生原子擴散(相互擴散) 的現象，可實現原子結合之接合。又，若以擴散接合相接 合’不會有基材的溶融，可防止管内流路70的阻塞，進而 提高信賴性，謀求製品良率的提高，可低價地提供熱交換 15 器。 再者，於實施形態2說明將複數的第1狹縫30與複數 的第2狹縫40交叉配置的例子。藉此，管外流路60與管 内流路70成交叉配置，可更進一步提高熱交換效率，且可 有效率地活用基板全體領域。但是，並不限定於此實施形 20 態，例如於第1狹縫30之間配置複數的第2狹縫40或於 第2狹縫40之間配置複數的第1狭縫30亦可。 又，分成複數的第1狹縫30與複數的第2狹縫40的 領域配置亦為設計的事項之一。 進而，熱交換部的形狀只要是可取代第1狹縫30與第 18 200538695 2狹縫40，可發揮相同作用者皆可，不一定限定於此狹縫 形狀。 又，將第1狹縫30與第2狹縫40略平行配置，於流 路的形成上由空間因素及熱交換效率面考量為較佳。但 5 是，關於此點亦不一定要限定於略平行配置，可依照熱交 換器的設計事項、熱交換器的加工裝置或採用的加工方法 適當變形後實施。 (實施形態3) 第19圖係本發明之實施形態3之熱交換部的立體圖。 10 熱交換部係以第2基板128挾著第1基板126地積層而成。 與實施形態2相同，以第1狹縫130與第3狹縫150構成 管外流路160。又，以第2狹縫140與第2基板128構成管 内流路170。於此，藉著於外部流體的流入側，於第2基板 128之間積層3片第1基板126，接著積層2片，於外部流 15 體的出口積層1片，使管内流路170於基板積層方向上愈 靠近外部流體的流入側愈大。 於實施形態3中，雖然於外部流體的流動方向配置3 列’但只要是複數列即可，不是3列亦可。又，雖然改變 系1基板126的積層片數，可擴大管内流路170的基板積 層方向的長度，但改變第1基板126的厚度，亦可擴大美 板積層方向的長度。 弟20圖係實施形態3之第1基板126的正視圖，第 21圖係第2基板128的正視圖。於第丨基板126上略平行 地設置有複數的第1狹縫130與第2狹縫140。第2狹縫 19 200538695 140的管内流路入口 171與管内流路出口 172朝管外流路 160方向擴大。於第2基板128，與實施形態2相同地，與 第1狹缝130相同形狀的第3狹縫150設置於與第1狭縫 130的投影相同位置。 5 又，第1基板126與第2基板128之間若以熱焊接接 合相接合，可不使用蠟材地使基材溶融相接合。因此，蠟 材不會流出至管内流路170内，可排除管内流路170的阻 塞。特別是由於於超音波接合上可僅加熱接合部分，故可 進一步使熱交換器的品質、信賴性提高。又，若採用擴散 10 接合，可於基材不溶融的溫度内，同時施予加熱處理與加 壓處理。藉此，可產生原子擴散(相互擴散）的現象，可實現 原子結合的接合。因此，若採用擴散接合，由於可排除基 材的溶融，防止管内流路17〇的阻塞，故可進而提高熱交 換器全體的信賴性。 15 又’若將第1基板126及第2基板128以加壓加工成 形，由於可較容易且大量地成形，故可低價地提供熱交換 器。進而，成為管内流路17〇的壁的第i狹縫13〇與第2 〇狹縫140之間的間隔可比第1基板126的厚度大。藉此， 由於即使產生加壓加工時的應力，管内流路17Q的壁亦不 2〇易弓曲艾形，故可提高熱交換器的品質，且提高良率，因 此，可低價地提供熱交換器。又，若將第i基板i26及第2 I板128中的至少_者以姓刻成形，可排除管内流路17〇 的土弓曲’夂形的問題。藉此，即使縮小管内流路⑽的壁， 亦可幸二易地4作，可低價地提供熱交換器。 20 200538695 第22圖係本發明之實施形態3之熱交換器的正視圖， 弟23圖係貫施形態3之熱交換器的側視圖。又，第24圖 係第22圖之D_D線截面圖，第25圖係第22圖之e_e線 截面圖’第26圖係第23圖之F-F線截面第圖。通常，於 5 熱交換部的兩端安裝上内部流體入口集管80及出口集管 90後使用。進而，調換入口集管與出口集管亦可。 以下’說明如上所述構成的熱交換器的動作、作用。 由入口集管80流入的内部流體分歧後由管内流路入 口 171流動於管内流路170内，通過管内流路出口 172由 10出口集管90流出。此時，由於管内流路入口 171及管内流 路出口 172被擴大，故流路阻力小，即使是相同的幫浦動 力亦可使内部流體的循環量增加。因此，由於可提高熱交 換量，可縮小熱交換器，可低價地提供熱交換器。又，外 部流體於弟1基板126及第2基板128的平面方向流動於 15管外流路160。此内部流體與外部流體於熱交換部進行熱交 換。此時，藉著增加於外部流體與内部流體的溫度差大的 外部流體上流側的第1基板126的積層片數，擴大基板積 層方向的長度，可大量流動内部流體，提高熱交換量，可 縮小熱交換器，可低價地提供熱交換器。 20 如上所述，於實施形態3中，具備有略平行設置複數 的第2狹縫140與第1狹縫130的第1基板126。又，將與 第1狹縫130大約相同形狀的第3狹縫150設置於與第1 狹縫130的投影大約相同位置。又，積層複數的比第2狹 縫140短的第2基板128。藉此構造，第1狹縫130與第3 21 200538695 狹縫150可構成管外流路16()，第2狹縫14〇與第2基板 128可構成管内流路17〇。此構造由於較簡單，故可輕易製 作’可低價地提供熱交換器。 又，由於將管内流路170做成於基板積層方向愈靠近 5外部流體的流入側愈大，故藉著於外部流體與内部流體的 溫度差大且熱交換量大的外部流體的流入側，流動有大量 的内部流體，故可提高熱交換量，進一步縮小熱交換器， 可低價地提供熱交換器。 又’由於增減積層於第2基板128之間的第1基板126 1〇的片數’可改變管内流路170的基板積層方向的大小，故 輕易地製作熱交換器，可低價地提供熱交換器。 又’由於將管内流路17〇的入口 171及出口 172朝管 外机路160擴大，故可擴大内部流體的出入口的開口面積。 藉此’藉著減低管内阻力，使内部流體的流量增加，由於 15可使熱交換器量提高，故可縮小熱交換器。 又’若以加壓加工成形第丨基板126及第2基板128 中的至少一者，由於可較容易且大量地成形，故可低價地 提供熱父換器。進而，成為管内流路170的壁的第1狹縫 130與第2 〇狹縫140之間的間隔比第1基板126的厚度大。 藉此’由於可排除因加壓加工時的應力而使管内流路170 的壁彎曲變形的問題，故可以高品質低價地提供高良率的 熱父換器。又，若將第1基板126及第2基板128中的至 少一者以餘刻成形，可排除管内流路170的壁彎曲變形的 問題。因此’即使縮小管内流路170的壁，亦可輕易地製 22 200538695 作，可低價地提供熱交換器。 _ 帛1基板126與第2基板128之間若以熱焊接接 合相接合，可不使用㈣地使基材溶融相接合。因此，由 =不會產生流出至管内流路m内的問題，故可排除 5管内流路17G的阻塞。特別是若採用超音波接合由於可 僅加熱接合部分，故可進一步使熱交換器的品質、信賴性 提高。又，擴散接合藉著同時施予基材不會溶融的溫度内 的加熱與加壓，可產生原子擴散(相互擴散)的現象，進行原 子結合的接合。即，若以擴散接合相接合，不會有基材的 ⑺溶融，可防止管内流路170的阻塞，進而提高熱交換器的 口口貝、指賴性，可低價地提供製品壽命長的熱交換器。 產業上之可利用性 本發明之熱交換器及其製造方法，由於可一面維持非 常優良的熱交換性能，一面實現低價，可適用於冷凍冷藏 15機态、空調機器用的熱交換器或廢熱回收機器等用途，故 其產業上的可利用性高。 C圖式簡單說明3 第1圖係本發明之實施形態1之熱交換器之正視圖。 第2圖係垂直於實施形態1之熱交換器的管軸方向之 2〇 截面圖。 第3圖係實施形態1之熱交換器之管軸方向的截面圖。 第4圖係用以構成實施形態1的熱交換器之基板之正 視圖。 第5圖係實施形態1之熱交換器之基板的截面圖。 23 200538695 第6圖係用以構成實施形態1之熱交換器的基板之正 視圖。 第7圖係實施形態1之熱交換器之基板之截面圖。 第8圖係實施形態1之垂直於另一個熱交換器的管軸 5 方向之截面圖。 第9圖係實施形態1之垂直於又一個熱交換器的管軸 方向之截面圖。 第10圖係實施形態1之垂直於又另一個熱交換器的管 軸方向之截面圖。 10 第11圖係本發明之實施形態2之熱交換部之立體圖。 第12圖係實施形態2之第1基板之正視圖。 第13圖係實施形態2之第2基板之正視圖。 第14圖係實施形態2之熱交換器之正視圖。 第15圖係實施形態2之熱交換器之側視圖。 15 第16圖係實施形態2之第14圖之A-A線截面圖。 第17圖係實施形態2之第14圖之B-B線截面圖。 第18圖係實施形態2之熱交換器之第15圖之C-C線 截面圖。 第19圖係本發明之實施形態3之熱交換部之立體圖。 20 第20圖係實施形態3之第1基板之正視圖。 第21圖係實施形態3之第2基板之正視圖。 第22圖係實施形態3之熱交換器之正視圖。 第23圖係實施形態3之熱交換器之側視圖。 第24圖係實施形態3之第22圖之D-D線截面圖。 24 200538695 第25圖係實施形態3之第22圖之E-E線截面圖。 第26圖係實施形態3之第23圖之F-F線截面圖。 第27圖係過去的熱交換器的正視圖。 【主要元件符號說明】 3管 4 管内流路 5 管外流路 6分歧流路 7流入管 8流出管 9長板 10長板 11長孔 12長孔 13蓋 14蓋 15基板 16基板 17 凹槽 18狹縫 19保持板 20狹縫 21保持板 22 空間 25 200538695 26第1基板 28第2基板 30 第1狹縫 31 入口容器 32出口容器 33管 34 芯部 40 第2狹縫 50 第3狹縫 60管外流路 70管内流路 80入口集管 90出口集管 126第1基板 128 第2基板 130 第1狹縫 140 第2狹縫 150 第3狹縫 160管外流路 170 管内流路 171 管内流路 172 管内流路出口 26

Claims (1)

1. 200538695 十、申請專利範圍： 1·:種熱ϋι ’係由複數的基板積層而成者，該基板由 平行並列喊數的長板與前述魏之間的狹縫所構成， 於則述部份的長板的_主面上於長度方向連續地設置有 5 凹彳θ又，相鄰接的前述基板的前述長板相互連接，構 . 成&，同時前述凹槽構成管内流路，且前述狹縫構成管 外流路。 # 2·如巾請專利範圍第1項之熱交換H，其帽述熱交換器 係由以下兩基板交叉積層而成，即··由平行並列的複數 10 的長板及設置於前述長板之間的狹縫所構成的基板，及 由平仃並列的複數的長板、前述長才反之間的狹縫及連續 Λ置於岫述長板的一主面的長度方向的凹槽所構成的基 板。 3·如申請專利範11第1項或第2項之熱交換器，其中於前 述基板上π置有用以於前述長板的兩端保持前述長板與 參 Θ述長板之間的保持板及設置於前述保持板内側的長 孔，又，設置於前述部份長板的一主面上的前述凹槽其 ‘ ^部與丽述長孔相連通，相鄰接的前述基板的前述長孔 • 之間相連接’構成分歧流路，且藉著前述凹槽構成的前 2〇 述官内流路與前述分歧流路相連接。 4·如申請專利範圍第或第2項之熱交換器，其中於前 述IM/j的長板巾’將前述長板的厚度做成比前述保持板 的厚度為於#述基板的積層方向亦設置前述管與管 之間的隙間’於前述基板與基板之間亦構成管外流路。 27 200538695 5. 如申請專利範圍第1項或第2項之熱交換器，其中前述 基板為樹脂製。 6. 如申請專利範圍第3項之熱交換器，其中於相積層的前 述基板的兩端設置用以覆蓋前述長孔的蓋，且於前述蓋 5 的一部份設置流入管或流出管。 7. 如申請專利範圍第4項之熱交換器，其中於前述基板的 平面方向流動管外流路的流體。 8. —種熱交換器之製造方法，係申請專利範圍第1項或第 2項之熱交換器之製造方法，將前述基板與基板之間以 10 焊接相接著、積層者。 9. 一種熱交換器，係具備有第1基板與第2基板者，該第 1基板平行設置有第1狹縫及第2狹縫，該第2基板具 有與前述第1狹縫相同形狀的第3狹縫，且其長度方向 的長度比前述第2狹縫的長度短；將複數片的前述第1 15 基板與前述第2基板相積層，使前述第1基板的第1狹 縫與前述第3狹缝相連通，以前述第1狹縫與前述第3 狹縫構成管外流路，以前述第2狹縫與前述第2基板構 成管内流路。 10. 如申請專利範圍第9項之熱交換器，其中以前述第2基 20 板挾著前述第1基板。 11. 如申請專利範圍第9項或第10項之熱交換器，其中前 述第1狹縫及前述第2狹縫交叉配置。 12. 如申請專利範圍第9項或第10項之熱交換器，其中將 複數片的前述第1基板積層於前述第2基板之間。 28 200538695 13. 如申請專利範圍第9項或第10項之熱交換器，其中將 前述管内流路做成於前述基板積層方向上愈靠近外部流 體的流入側愈大。 14. 如申請專利範圍第9項或第10項之熱交換器，其中將 5 前述管内流路的出入口於前述管外流路方向擴大。 15. —種熱交換器之製造方法，係申請專利範圍第9項或第 10項之熱交換器之製造方法，將前述第1基板及前述第 2基板中的至少一側的基板以加壓加工者。 16. —種熱交換器之製造方法，係申請專利範圍第9項或第 10 10項之熱交換器之製造方法，將前述第1基板及前述第 2基板中的至少一者以I虫刻加工者。 17. —種熱交換器之製造方法，係申請專利範圍第9項或第 10項之熱交換器之製造方法，將前述第1基板與前述第 2基板之間以熱焊接接合而接合者。 15 18. —種熱交換器之製造方法，係申請專利範圍第9項或第 10項之熱交換器之製造方法，將前述第1基板與前述第 2基板之間以超音波接合相接合者。 19. 一種熱交換器之製造方法，係申請專利範圍第9項或第 10項之熱交換器之製造方法，將前述第1基板與前述第 20 2基板之間以擴散接合相接合者。 29