热交换器及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种能够在改善流体的不均匀速度分布的同时抑制压力损 失的增大的热交换器。在本发明专利技术的热交换器(T)中，流路(4)由扁平容 器(1、2)和设置在扁平容器(1、2)内的偏置型翅片(5)构成，该扁平 容器在一端部具有的流体的流入口(15)而在另一端部具有流体的流出口 (16)。该热交换器构成为具有翅片正交区域(H)和翅片平行区域(V)， 在该翅片正交区域中，翅片(5)与从流入口(15)朝向流出口(16)的流 体的流动方向正交，在该翅片平行区域中，翅片(5)与从流入口(15)朝 向流出口(16)的流体的流动方向平行。翅片正交区域(H)设置在流入口 (15)和流出口(16)侧，翅片平行区域(V)设置在各翅片正交区域(H) 之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在第 一流体和第二流体之间进行热交换的。
技术介绍
这种热交换器例如具备偏置型翅片的热交换器，其构成为具有多个扁平容器和偏置型翅片，该翅片设置在形成于该扁平容器内的长度方向一端部的流入口和形成于另 一端部的流出口之间。在该扁平容器内形成有从一端部的流入口进入、经上述翅片之间朝向另一端部、并从流出口流出的流体的流^各。上述翅片通过在截面呈梯形的凸条的两侧壁上从其肩部到底板部按照一定的间隔设置一对切口并将该部分向内侧折曲而形成，呈现所述的偏置形状。并且，通常构成如下结构将多个上述扁平容器层叠，作为第一流体和第二流体交替地流过形成在各扁平容器内的流3各内部，从而能够在两流体之间进行热交换(例如参照专利文献1 )。专利文献l:(日本)特开2003 -314985号公报但是，上述翅片在扁平容器内配置成，翅片朝向与在该流路流动的各流体的流向正交或者平行的任一个方向，如果将翅片配置成与流体的流向正交，则由于流体与该翅片碰撞的面积多，所以流体因翅片的作用而容易分散到整个流路，从而能够使流体在整个流路均匀地流动，但会产生压力损失显著增大的问题。另一方面，如果将翅片配置成平行于流体的流向，则由于流体与翅片碰撞的面积小，所以压力损失小，但难以使流体分散到整个流路，因而不能使流体在整个流路均匀地流动，导致作为热交换器的性能显著降低。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述现有课题而作出的，其目的在于提供一种能够在改善流体的不均匀速度分布的同时抑制压力损失的增大的热交换器。本专利技术的热交换器具有第 一 流体的流路和第二流体的流路并使两流体之间进行热交换，流路由在一端部具有流体的流入口而在另 一端部具有流体的流出口的扁平容器、以及设置于该扁平容器内的翅片构成，该热交换器的特征在于，具有翅片正交区域和翅片平行区域，在该翅片正交区域中，翅片与从流入口朝向流出口的流体的流动方向正交，在该翅片平行区域中，翅片与从流入口朝向流出口的流体的流动方向平行。第二方面专利技术的热交换器，在第一方面专利技术中，其特征在于，翅片正交区域设置在流入口和流出口侧，翅片平行区域设置在各翅片正交区域之间。第三方面专利技术的热交换器，在第一方面或第二方面的专利技术中，其特征在于，翅片是呈矩形波状的偏置型翅片。第四方面专利技术的热交换器，在第一方面-第三方面中任一方面的专利技术中，其特征在于，第一流体或者第二流体是二氧化碳。第五方面专利技术的热交换器的制造方法，制造第一方面 第四方面中任一方面所述的热交换器，该热交换器的制造方法的特征在于，相对于流体的流动方向，对与该流体的流动方向正交的面上的该流体的最大流速与最小流速之差进行积分，在增加翅片正交区域相对于整体的比例时，将积分值的斜度变緩的拐点作为最大值，在大于零而小于等于最大值的范围内设定翅片正交区域的比例。第六方面专利技术的热交换器的制造方法，制造第一方面 第五方面中任一方面所述的热交换器，该热交换器的制造方法的特征在于，将扁平容器与翅片分别形成，并将形成的该翅片收纳在扁平容器内。根据本专利技术，由于热交换器具有第一流体的流路和第二流体的流路并使两流体之间进行热交换，流路由在一端部具有流体的流入口而在另一端部具有流体的流出口的扁平容器、以及设置于该扁平容器内的翅片构成，该热交换器具有翅片正交区域和翅片平行区域，在该翅片正交区域中，翅片与/人流入口朝向流出口的流体的流动方向正交，在该翅片平4亍区域中，翅片与从流入口朝向流出口的流体的流动方向平行，因此，能够利用翅片正交区域使流体分散到整个流路，并且能够利用翅片平行区域使流体顺畅地流动。由此，能够利用翅片正交区域改善不均匀的速度分布，同时利用翅片平行区域改善压力损失增大的不良情况。特别是，如第二方面专利技术那样，通过将翅片正交区域设置在流入口和流出口侧，将翅片平行区域设置在各翅片正交区域之间，从而能够有效改善流入口以及流出口附近的偏流，并有效利用整个流路，因此能够谋求提高热交换性能。进而，如第三方面专利技术那样，如果将翅片设为呈矩形波状的偏置型翅片，则由于翅片与扁平容器面接触，所以能够提高该热交换器的耐压性。由此，如第四方面专利技术那样，至少第一流体或第二流体中的任一个也可使用二氧化碳那样的高压流体。根据第五方面专利技术的热交换器的制造方法，在第一方面-第四方面中任一方面所迷的热交换器中，相对于流体的流动方向，对与该流体的流动方向正交的面上的该流体的最大流速与最小流速之差进行积分，在增加翅片正交区域相对于整体的比例时，将积分值的斜度变緩的拐点作为最大值，在大于零而小于等于最大值的范围内设定翅片正交区域的比例，由此能够改善不均匀的速度分布，并且能够制造压力损失小的高性能热交换器。另外，如第六方面专利技术那样，若通过将扁平容器与翅片分别形成，并将形成的该翅片收纳在扁平容器内来制造热交换器，则可制造如下的热交换器，即不进行模具的大幅改变，根据应用或使用条件等可自由设定翅片正交区域和翅片平行区域的比例。附图说明图1是示意性表示本专利技术一实施例的热交换器的结构的立体图2是构成图1的热交换器的各单元的一部分的翅片的主要部分立体图3是构成图1的热交换器的各单元的一部分的翅片的主要部分立体图4是表示流过图l的热交换器的第一流体以及第二流体的流向的说明图5是将图2的翅片配置成与流体的流向平行时的说明图；图6是将图2翅片配置成与流体的流向正交时的说明图；图7是表示流过V型单元的流体的速度分布的图8是表示图7的流动方向的速度分布的图9是表示流过H型单元的流体的速度分布的图IO是表示图9的流动方向的速度分布的图11是示意性表示构成本专利技术的热交换器的一例的单元的主视图12A、图12B是表示流过图7的V型单元的流体的速度分布与流过 第 一单元的流体的速度分布的图13是表示流过图12的第一单元的流体的流动方向的速度分布的图14A、图14B是表示流过图7的V型单元的流体的速度分布和流过 第二单元的流体的速度分布的图15是表示流过图14的第二单元的流体的流动方向的速度分布的图16A、图16B是表示流过图7的V型单元的流体的速度分布和流过 第三单元的流体的速度分布的图17A、图17B是表示流过图7的V型单元的流体的速度分布和流过 第四单元的流体的速度分布的图18A、图18B是表示流过图12的第一单元的流体的速度分布和流过 第五单元的流体的速度分布的图19是表示流过图18的第五单元的流体的流动方向的速度分布的图20A、图20B是表示流过图14的第二单元的流体的速度分布和流过 第六单元的流体的速度分布的图21是表示流过图20的第六单元的流体的流动方向的速度分布的图22A、图22B是表示流过图12的第一单元的流体的速度分布和流过 第七单元的流体的速度分布的图23是表示流过图22的第七单元的流体的流动方向的速度分布的图24A、图24B是表示流过图14的第二单元的流体的速度分布和流过 第八单元的流体的速度分布的图25是表示流过图24的第八单元的流体的流动方向的速度分布的的压力损失和流速偏差量的变化的图。具体实施方式本专利技术涉及在流体之间进行热交换的热交换器，旨在改善将翅片配置 成与流体的流向正交时产生的压力损失增大的不良情况、以及将翅片配置 成与流体的流向平行时产生的流体偏流。通过设置翅片与从流入口朝向流 出口的流体的流动方向正交的翅片正交区域、和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换器，具有第一流体的流路和第二流体的流路并使两流体之间进行热交换，所述流路由在一端部具有流体的流入口而在另一端部具有流体的流出口的扁平容器、以及设置于该扁平容器内的翅片构成，该热交换器的特征在于，　具有翅片正交区域和翅片平行区域，在该翅片正交区域中，所述翅片与从所述流入口朝向流出口的流体的流动方向正交，在该翅片平行区域中，所述翅片与从所述流入口朝向流出口的流体的流动方向平行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.28 JP 264940/20061.一种热交换器，具有第一流体的流路和第二流体的流路并使两流体之间进行热交换，所述流路由在一端部具有流体的流入口而在另一端部具有流体的流出口的扁平容器、以及设置于该扁平容器内的翅片构成，该热交换器的特征在于，具有翅片正交区域和翅片平行区域，在该翅片正交区域中，所述翅片与从所述流入口朝向流出口的流体的流动方向正交，在该翅片平行区域中，所述翅片与从所述流入口朝向流出口的流体的流动方向平行。2. 如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述翅片正交区域设 置在所述流入口和流出口侧，所述翅片平行区域设置在各翅片正交区域之间。3. 如权利要求1或2所述的热交换器，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：友近一善，泽田范雄，向山洋，松康太郎，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，东京焊接株式会社，
类型：发明
国别省市：JP