热交换芯及热交换器制造技术

在热交换芯的集管部中，集管流路包括沿着径向延伸的至少一条径向流路以及从各个径向流路分支而分别与1个以上的轴向流路连通的多条周向流路。在各个径向流路中，与第一位置处的流路面积相比，比第一位置靠径向内侧的第二位置处的流路面积较小。位置处的流路面积较小。位置处的流路面积较小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热交换芯及热交换器


[0001]本公开涉及热交换芯及热交换器。
[0002]本申请基于2020年2月27日申请的特愿2020
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031381号以及特愿2020
‑
031402号而主张优先权，并将其内容援引于此。

技术介绍

[0003]例如，已知有在圆筒状的外壳的内侧形成有流路组的圆筒型热交换器。一般而言，在圆筒型热交换器中，为了在第一流体与第二流体之间进行热交换，构成为使第一流体与第二流体中任一方的流体从圆筒状的外壳的轴向端部流入及流出，使另一方的流体从该外壳的侧部沿着径向流入及流出(例如参照专利文献1)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特表2018
‑
519490号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的课题
[0008]在上述那样的圆筒型热交换器中，使沿着径向流入到外壳内的流体的流动在轴向上转向，使在外壳内沿着轴向流动的流体的流动在径向上转向。因此，在外壳内流动的流体的流量有可能根据周向、径向的位置而产生差异，有可能因这样的流量的差异而导致热交换效率降低。为了抑制这样的流量差，期望在一定程度上确保用于使流体的流动方向转向的空间。因此，难以在确保比较高的热交换效率的同时使圆筒型热交换器小型化。
[0009]鉴于上述情况，本公开的至少一实施方式的目的在于提供一种能够在确保比较高的热交换效率的同时小型化的热交换芯。
[0010]用于解决课题的方案
[0011](1)本公开的至少一实施方式的热交换芯具备：
[0012]芯主体部，其包括沿着轴向延伸的多个轴向流路；以及
[0013]集管部，其与所述芯主体部的所述轴向上的至少一方的端部相邻，并具有与所述多个轴向流路相连通的集管流路，
[0014]所述集管流路包括：
[0015]至少一条径向流路，其沿径向延伸；以及
[0016]多条周向流路，它们从各个所述径向流路分支而分别与1个以上的所述轴向流路连通，
[0017]在各个所述径向流路中，与第一位置处的流路面积相比，比所述第一位置靠所述径向的内侧的第二位置处的流路面积较小。
[0018](2)本公开的至少一实施方式的热交换芯具备：
[0019]芯主体部，其包括沿着轴向延伸的多个轴向流路；以及
[0020]集管部，其与所述芯主体部的所述轴向上的至少一方的端部相邻，并具有与所述多个轴向流路相连通的集管流路，
[0021]所述集管流路包括：
[0022]至少一条径向流路，其沿径向延伸；以及
[0023]多条周向流路，它们从任一所述径向流路分支而分别与1个以上的所述轴向流路连通，
[0024]所述多条周向流路包括：
[0025]第一周向流路；以及
[0026]第二周向流路，其位于比所述第一周向流路靠径向内侧的位置，并且在比所述第一周向流路大的总角度范围内沿周向配置。
[0027](3)本公开的至少一实施方式的热交换器，其中，
[0028]所述热交换器具备：
[0029]上述(1)或(2)的结构的热交换芯；以及
[0030]外壳，其收容所述热交换芯。
[0031]专利技术效果
[0032]根据本公开的至少一个实施方式，能够在确保比较高的热交换效率的同时使热交换芯小型化。
附图说明
[0033]图1是表示几个实施方式的热交换器所具备的热交换芯及外壳的分解立体图。
[0034]图2是表示图1所示的热交换器的外壳和收容于外壳的热交换芯的局部剖视图。
[0035]图3A是图2的IIIa
‑
IIIa线剖视图(热交换芯的第一横截面)，并且表示第一流路组和第二流路组。
[0036]图3B是图3A的局部放大图。在本图以外的附图中，省略了划分壁W2的图示。
[0037]图4是图2的IV
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IV线剖视图。(热交换芯的第二横截面)
[0038]图5是图2及图6的V
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V线剖视图。(热交换芯的第三横截面)
[0039]图6是表示第一流体和第二流体各自的流动的示意图。
[0040]图7是表示本公开的变形例的热交换芯的一部分的剖视图。
[0041]图8是示意性地表示几个实施方式的热交换芯的侧面中的、集管部的附近的一部分的图，并且表示了开口部的形状的一例。
[0042]图9是示意性地表示几个实施方式的热交换芯的侧面中的、集管部的附近的一部分的图，并且表示了开口部的形状的另一例。
[0043]图10是用于说明径向流路的流路面积相对于径向位置的变化的变化的示意图。
[0044]图11是用于说明径向流路的流路面积相对于径向位置的变化的变化的示意图。
[0045]图12是表示几个实施方式的热交换芯的制造方法中的处理步骤的流程图。
[0046]图13是径向流路及周向流路的变形例中的、图2的IV
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IV线剖视图。
[0047]图14是表示径向流路及周向流路的变形例中的第一流体及第二流体各自的流动的示意图。
[0048]图15A是用于说明径向流路及周向流路的变形例中的、一个实施方式的径向流路
及周向流路的示意图。
[0049]图15B是用于说明径向流路及周向流路的变形例中的、其他实施方式的径向流路及周向流路的示意图。
[0050]图16是用于说明总角度范围的示意图。
具体实施方式
[0051]以下，参照附图对本公开的几个实施方式进行说明。但是，作为实施方式而记载的或者附图所示的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对的配置等并不旨在将本公开的范围限定于此，仅仅是说明例而已。
[0052]例如，“在某方向上”、“沿着某方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或“同轴”等表示相对或绝对的配置的表达不仅表示严格上这样的配置，还表示以公差或者能够得到相同功能的程度的角度、距离相对地位移的状态。
[0053]例如，“相同”、“相等”以及“均质”等表示事物相等的状态的表现不仅表示严格上相等的状态，还表示存在公差或者能够得到相同功能的程度的差的状态。
[0054]例如，四边形形状、圆筒形状等表示形状的表现不仅表示几何学上严格意义上的四边形状、圆筒形状等形状，还表示在能够得到相同效果的范围内包含凹凸部、倒角部等的形状。
[0055]另一方面，“设置”、“备置”、“具备”、“包括”或“具有”一构成要素这样的表述不是将其他构成要素的存在排除在外的排他性表述。
[0056](热交换器的概略结构)
[0057]如图1及图2所示，几个实施方式的热交换器1具备热交换芯10和收容热交换芯10的外壳20。
[0058]几个实施方式的热交换器1例如能够组装于燃气轮机、CO2回收装置等化学设备、或者空调机、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热交换芯，其中，所述热交换芯具备：芯主体部，其包括沿着轴向延伸的多个轴向流路；以及集管部，其与所述芯主体部的所述轴向上的至少一方的端部相邻，并具有与所述多个轴向流路相连通的集管流路，所述集管流路包括：至少一条径向流路，其沿径向延伸；以及多条周向流路，它们从各个所述径向流路分支而分别与1个以上的所述轴向流路连通，在各个所述径向流路中，与第一位置处的流路面积相比，比所述第一位置靠所述径向的内侧的第二位置处的流路面积较小。2.根据权利要求1所述的热交换芯，其中，在所述各个所述径向流路中，所述第二位置处的所述周向尺寸比所述第一位置处的周向尺寸小。3.根据权利要求1或2所述的热交换芯，其中，在所述各个所述径向流路中，所述第二位置处的所述轴向尺寸比所述第一位置处的轴向尺寸小。4.根据权利要求1至3中任一项所述的热交换芯，其中，所述流路面积随着朝向所述径向内侧而逐渐减小。5.根据权利要求1至4中任一项所述的热交换芯，其中，在所述集管部处的所述热交换芯的外周面形成有由所述至少一条径向流路形成的至少1个开口部，各个所述开口部的开口面积的合计面积为从所述轴向观察时的所述多条周向流路的面积的合计面积以下。6.根据权利要求1至5中任一项所述的热交换芯，其中，在所述集管部处的所述热交换芯的外周面形成有由所述至少一条径向流路形成的至少1个开口部，各个所述开口部的沿着所述轴向的开口尺寸为所述各个所述开口部的沿着周向的所述开口尺寸的1倍以上。7.根据权利要求1至6中任一项所述的热交换芯，其中，所述至少一条径向流路形成为，在沿着所述轴向的2个端部中的至少一方的端部，随着沿着所述轴向朝向所述径向流路的外侧而周向的尺寸变小。8.根据权利要求1至7中任一项所述的热交换芯，其中，所述集管部包括与所述芯主体部的所述轴向上的所述一方的端部相邻的第一集管部、以及与所述芯主体部的所述轴向上的另一方的端部相邻的第二集管部，关于在所述至少一条径向流路中随着从所述径向的内侧朝向外侧而增加的所述流路面积的面积增加率，在所述第一集管部中的所述至少一条径向流路与所述第二集管部中的所述至少一条径向流路中不同。9.一种热交换芯，其中，所述热交换芯具备：
芯主体部，其包括沿着轴向延伸的多个轴向流路；以及集管部，其与所述芯主体部的所述轴向上的至少一方的端部相邻，并具有与所述多个轴向流路相连通的集管流路，所述集管流路包括：至少一条径向流路，其沿径向延伸；以及多条周向流路，它们从任一所述径向流路分支而分别与1个以上的所述轴向流路连...

【专利技术属性】
技术研发人员：中拂博之，原伸英，上藤阳一，谷本浩一，畑中雅哉，江口骏作，小田拓央，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：