專利名稱:熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及熱交換器.更具體地,本發(fā)明涉及一種適于在高溫、高壓條 件下使用的熱交換器。
背景技術(shù):
一般地,作為在高溫、高壓條件下使用的熱交換器的例子,己知廢氣
熱(exhaust heat)回收裝置、冷卻廢氣再循環(huán)裝置中的廢氣的氣體冷卻 器等等。使用熱管原理,廢氣熱回收裝置回收從汽車發(fā)動機產(chǎn)生的廢氣的 熱量,進而使用該熱量用于預(yù)熱發(fā)動機或其他目的。
例如,在日本待審査專利申請公開No. 62-268722中所描述的廢氣熱
回收裝置具有形成熱管的蒸發(fā)單元和冷凝單元。將蒸發(fā)單元設(shè)置在發(fā)動機 的廢氣管中來接收廢氣熱量。將冷凝單元設(shè)置在冷卻劑通道中,用于將廢 氣的熱量通過工作流體傳輸給冷卻劑,從而加熱冷卻劑。
例如,這種廢氣熱回收裝置的蒸發(fā)單元由熱交換器來構(gòu)造,該熱交換 器包括芯體(core)和集流槽。芯體包括多根管和連接到管的外表面的翼 片,工作流體流過所述管以及所述翼片促使工作流體和廢氣之間的熱交 換。集流槽被設(shè)置在芯體的相對端,用于向管中引入工作流體和從管中釋 放工作流體。例如,各個集流槽由槽體和集流板構(gòu)造。集流板連接至槽體, 并且與槽體形成槽內(nèi)部空間。將管連接至集流板,以與槽內(nèi)部空間相連通。
在這樣的熱交換器中,集流板用作用于分隔集流槽部分與芯體部分的 分隔器。集流板對廢氣和工作流體之間的熱交換沒有貢獻。另外,在組裝 期間,需要將管插入到集流板。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種熱交換器,其具有不用集流板就能夠分隔集 流槽部分和芯體部分的結(jié)構(gòu)。
依據(jù)本發(fā)明的一個方面,熱交換器包括芯體和被設(shè)置在芯體末端的集 流槽。該芯體包含堆疊在單元堆疊方向上的通道單元和設(shè)置在通道單元內(nèi) 側(cè)的翼片。各個通道單元包含第一通道部件和第二通道部件。第一通道部 件和第二通道部件互相聯(lián)接,以使第二流體流過的第二流體通道被設(shè)置在 其中。第一通道部件具有第一主壁和第一側(cè)壁。第一側(cè)壁從第一主壁的第 一端和第二端延伸且大致上垂直于第一主壁。第二通道部件具有第二主壁 和第二側(cè)壁。第二側(cè)壁從第二主壁的第一端和第二端延伸且大致上垂直于 第二主壁。第二主壁在單元堆疊方向上與第一主壁相對。第二側(cè)壁連接至 第一側(cè)壁。第一側(cè)壁具有第一接觸部分和第一彎曲部分。第一彎曲部分從 第一接觸部分凸出至通道單元的內(nèi)側(cè)且在通道單元的外側(cè)提供第一外部 空間。第一彎曲部分從第一主壁的第一端至第二端延伸。第二側(cè)壁具有第 二接觸部分和第二彎曲部分。第二彎曲部分從第二接觸部分凸出至通道單 元的內(nèi)側(cè)且在通道單元的外側(cè)提供第二外部空間。第二彎曲部分從第二主 壁的第一端至第二端延伸。通道單元被堆疊,以使第一接觸部分和第二接 觸部分在相鄰?fù)ǖ绬卧g相互接觸,第一流體流過的第一流體通道由相 鄰?fù)ǖ绬卧g的第一外部空間和第二外部空間提供,以及芯體端壁由第 一側(cè)壁和第二側(cè)壁中的至少一個來提供。翼片被設(shè)置在第二流體通道內(nèi)且 被保持在第一和第二彎曲部分之間。集流槽與芯體端壁提供槽內(nèi)部空間。 該槽內(nèi)部空間與第一流體通道相連通。
因此,集流槽部分通過芯體端壁與芯體部分分離。在上面的結(jié)構(gòu)中, 由于不需要用于分離集流槽部分與芯體部分的集流板,所以減少了組成部 件的數(shù)量。同樣,沒有必要將通道單元插到集流板中。
根據(jù)下面參考附圖的詳細說明,本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點將變 得更清楚,附圖中相同部件由相同附圖標(biāo)記來表示,附圖中
圖1是依據(jù)本發(fā)明第一實施例的廢氣熱回收裝置中的蒸發(fā)單元的示 意橫截面視圖2是依據(jù)第一實施例的蒸發(fā)單元的分解透視圖3是依據(jù)第一實施例的當(dāng)沿廢氣流動方向看去時蒸發(fā)單元的芯體
的一部分的示意側(cè)視圖;和
圖4是依據(jù)本發(fā)明第二實施例的,當(dāng)沿廢氣流動方向看去時,廢氣熱 回收裝置中的蒸發(fā)單元的芯體的一部分的示意側(cè)視圖。
具體實施例方式
(第一實施例)
參考圖1至3,現(xiàn)在將描述本發(fā)明的第一實施例。在本實施例中,示 例使用熱交換器作為廢氣熱回收裝置中的蒸發(fā)單元,廢氣熱回收裝置回收 從汽車發(fā)動機中產(chǎn)生的廢氣的熱以及將該熱量用于諸如空調(diào)工作之類的 目的。
廢氣熱回收裝置通常包括圖1中所示的蒸發(fā)單元1和冷凝單元(沒有 顯示)。蒸發(fā)單元1和冷凝單元相互連接,以形成循環(huán)熱管。例如,將蒸 發(fā)單元1和冷凝單元彼此相鄰地排列在水平方向上。
配置該熱管具有引入部分,用于在其中引入工作流體。為了向熱管中 引入工作流體,熱管內(nèi)的壓力通過引入部分被減少。在從引入部分向熱管 引入工作流體之后,密封該引入部分。例如,工作流體是水。工作流體可 以是替代水的另一種物質(zhì),例如酒精、碳氟化合物、含氯氟烴或類似物。
將蒸發(fā)單元1設(shè)置在廢氣通道中,發(fā)動機中產(chǎn)生的廢氣通過廢氣通道 流動。例如,將蒸發(fā)單元1設(shè)置在發(fā)動機的廢氣管(沒有顯示)中或與廢 氣管相連通。蒸發(fā)單元1實施作為第一流體的工作流體和作為第二流體的 廢氣之間的熱交換,從而蒸發(fā)工作流體。
冷凝單元被設(shè)置在廢氣管的外側(cè)。例如,將冷凝單元設(shè)置在發(fā)動機冷 卻劑流過的冷卻劑通道(未顯示)中。冷凝單元實施在蒸發(fā)單元1中被蒸 發(fā)的工作流體和發(fā)動機冷卻劑之間的熱交換,從而冷凝工作流體。
接下來,將描述蒸發(fā)單元l的結(jié)構(gòu)。圖中,箭頭D1指示平行于蒸發(fā) 單元1中的芯體13中的工作流體流動方向的方向,這此后被稱作為工作 流體通道縱向方向D1。箭頭D2指示單元堆疊方向,在該方向上,堆疊芯 體13的通道單元2。箭頭D3指示廢氣通過蒸發(fā)單元1的流動方向。例如, 工作流體通道縱向方向D1對應(yīng)于上下方向,單元堆疊方向D2對應(yīng)于水平 方向。廢氣流動方向D3垂直于工作流體通道縱向方向Dl。
蒸發(fā)單元1通常包括芯體13和集流槽14。芯體13包括在其中設(shè)置波 紋狀翼片12的堆積的通道單元2。堆積的通道單元2形成工作流體流過的 工作流體通道(第一流體通道)11。工作流體通道11和波紋狀翼片12在 單元堆疊方向D2上交替排列。工作流體通道ll在上下方向上延伸。工作 流體通道ll互相平行。
設(shè)置集流槽14在工作流體通道11的相對端,也就是在芯體13的相 對端。集流槽14在單元堆疊方向D2上延伸,并且與所有工作流體通道11 相連通。集流槽14通過管狀連通部件15被連接至冷凝單元。
各個通道單元2在其中形成廢氣通道(第二流體通道)2a,廢氣流過 該廢氣通道。將波紋狀翼片12設(shè)置在通道單元2的內(nèi)側(cè)。通道單元2被 堆疊在單元堆疊方向D2上,以使工作流體通道11被形成在相鄰?fù)ǖ绬卧?2之間。
各個通道單元2由第一板(第一通道部件)21和第二板(第二通道部 件)22構(gòu)成。第一板21和第二板22具有大致U狀橫截面。第一板21和 第二板22彼此成對,以在它們之間設(shè)置用于廢氣通道2a的空間。
第一板21具有第一主壁21a和第一側(cè)壁21b。第一主壁21a被設(shè)置以 使基本上平行于廢氣流動方向D3。另外,第一主壁21a在工作流體通道 縱向Dl上延伸。第一側(cè)壁21b相對于工作流體通道縱向Dl從第一主壁 21a的相對端延伸。第一側(cè)壁21b基本上垂直于第一主壁21a。另外,第 一側(cè)壁21b基本上平行于廢氣流動方向D3延伸。
同樣地,第二板22具有第二主壁22a和第二側(cè)壁22b。第二主壁22a 被設(shè)置以使基本上平行于廢氣流動方向D3。另外,第二主壁22a在工作 流體通道縱向Dl上延伸。第二側(cè)壁22b相對于工作流體通道縱向Dl從第 二主壁22a的相對端延伸。第二側(cè)壁22b基本上垂直于第二主壁22a。另 外,第二側(cè)壁22b基本上平行于廢氣流動方向D3延伸。
第一板21、第二板22互相連接,以使第一主壁21a和第二主壁22a 彼此相對且第一側(cè)壁21b和第二側(cè)壁22b彼此交疊。這樣,形成了通道單 元2,以及將用于廢氣通道2a的空間設(shè)置在通道單元2中。
第一主壁21a包括相對于廢氣流動方向D3在大致中間位置的第一彎 曲部分21c和在第一彎曲部分21c的相對側(cè)的第一接觸部分21k。第一彎
曲部分21c凸出至通道單元2的內(nèi)側(cè),并形成通道單元2外側(cè)的第一外部 空間。相對于工作流體通道縱向D1,第一彎曲部分21c在第一主壁21a 的長度上連續(xù)延伸。
同樣地,第二主壁22a包括相對于廢氣流動方向D3在大致中間位置 的第二彎曲部分22c和在第二彎曲部分22c的相對側(cè)的第二接觸部分22k。 第二彎曲部分22c凸出至通道單元2的內(nèi)側(cè),并形成通道單元2外側(cè)的第 二外部空間。相對于工作流體通道縱向Dl,第二彎曲部分22c在第二主 壁22a的長度上連續(xù)延伸。
如圖3中所示,第二板22的各個第二側(cè)壁22b彎曲至通道單元2內(nèi) 側(cè),以形成具有大致等于第二側(cè)壁22b的壁厚的高度的階梯部分22d。因 此,第二側(cè)壁22b包括連接至第二主壁22a的基體部分22m、階梯部分22d 和相對部分22e,相對部分22e從基體部分22m經(jīng)過階梯部分22d在單元 堆疊方向D2上延伸。相對部分22e大致平行于第一板21的第一側(cè)壁21b 延伸。階梯部分22d和相對部分22e提供用于接收第一板21的第一側(cè)壁 21b的接收部分22f。
第一板21被連接至第二板22,以使第一側(cè)壁21b被設(shè)置在接收部分 22f的外側(cè),并且相對于相對部分22e。另外,第一側(cè)壁21b的末端210 接觸階梯部分22d,以及第一側(cè)壁21b的內(nèi)表面接觸相對部分22e的外表 面。
第一側(cè)壁21b的末端210為錐狀的,以使末端210的表面隨距離第一 主壁21a的距離向外傾斜。另外。接觸末端210的階梯部分22d的外表面 被傾斜以對應(yīng)于錐狀末端210。這樣,相對于工作流體通道縱向D1,在通 道單元2末端,第一側(cè)壁21b和第二側(cè)壁22b形成沒有凹槽等的平坦外表 面。也就是,第二側(cè)壁22b的基體部分22m的外表面與第一側(cè)壁21b的外 表面是共面的。所述平坦外表面垂直于工作流體通道縱向D1。
由于階梯部分22d的外表面傾斜以對應(yīng)于第一板21的錐狀末端210, 所以在第一板21和第二板22互相連接時,階梯部分22e無縫隙地接觸錐 狀末端210。
第一主壁21a和第一側(cè)壁21b在其間形成拐角部分21g。在該拐角部 分21g處,第一主壁21a的外表面和各個第一側(cè)壁21b的外表面之間形成
大致直角。同樣地,第二主壁22a和第二側(cè)壁22b在其間形成拐角部分 22g。在該拐角部分22g處,第二主壁22a的外表面和各個第二側(cè)壁22b 的外表面在其間形成大致直角。
波紋狀翼片12被設(shè)置在通道單元2內(nèi)部,并且被定位在第一板21的 第一彎曲部分21c和第二板22的第二彎曲部分22c之間。另外,通過第 一彎曲部分21c和第二彎曲部分22c將波紋狀翼片12保持在通道單元2 中。
如圖1及2中所示,堆疊通道單元2,以使第一接觸部分21k接觸相 鄰?fù)ǖ绬卧?的第二接觸部分22k。從而,形成芯體13。在通道單元2堆 疊過程中,通過設(shè)置在相鄰?fù)ǖ绬卧?的第一彎曲部分21c和第二彎曲部 分22c的外表面之間的第一、第二外部空間,形成工作流體通道ll。
例如,形成具有凸出到通道單元2外側(cè)的第一肋21h的第一彎曲部分 21c。同樣地,形成具有凸出到通道單元2外側(cè)的第二肋22h的第二彎曲 部分22c。從而,在通道單元2堆疊過程中,第一肋21h接觸相鄰?fù)ǖ绬?元2的第二肋22h。
如圖2中所示,相對于工作流體通道縱向Dl,將槽部件3連接到芯體 13的相對端。槽部件3與芯體13的芯體端壁13a形成槽內(nèi)部空間,該芯 體端壁13a垂直于工作流體通道縱向Dl且由第一板21的第一側(cè)壁21b和 第二板22的第二側(cè)壁22b構(gòu)成。集流槽14由槽部件3構(gòu)造。
例如,槽部件3具有三維形狀,以及在一側(cè)具有開口。槽部件3包括 主體部分31和凸緣部分32。主體部分31具有開口,以及在其中提供槽 內(nèi)部空間。構(gòu)造主體部分31,以使槽內(nèi)部空間通過開口與所有工作流體通 道11相連通。凸緣部分32形成在主體部分31的開口的周邊上。主體部 分31具有通孔31a。連通部分15被連接至該通孔31a。
凸緣部分32被構(gòu)造為緊密接觸芯體端壁13a,也就是,第一板21的 第一側(cè)壁21b和第二板22的第二側(cè)壁22b。在本實施例中,凸緣部分32 在廢氣流動方向D3上延伸,以使相對于廢氣流動方向D3的凸緣部分32 的末端與相對于廢氣流動方向D3的芯體13的末端相對。
相對于單元堆疊方向D2,凸緣部分32在相對端處具有槽釘(槽接合 部件)33,用于接合槽部件3和芯體13。在將槽部件3組裝到芯體13時,
槽釘33用作自動夾具(self-jig),用于在單元堆疊方向D2上保持或擠 壓芯體13。
相對于廢氣流動方向D3,管道部件4被連接到芯體13的相對端。管 道部件4在其中具有廢氣流動的管道通道。各個管道部件4具有大致管狀 的形狀,該大致管狀的形狀在末端具有開口。管道部件4具有管道主體部 分和管道接合部分41 ,該管道接合部分41從管道主體部分凸出至芯體13, 用于接合管道部件4和芯體13。
管道接合部分41用作自動夾具(self-jig),用于在工作流體通道縱 向Dl上保持或擠壓芯體13和槽部件3的凸緣部分32。管道接合部分41 與管道部件4的主體部分整體形成。在管道部件4被裝配到芯體13時, 在整個單元堆疊方向D2上,管道接合部分41在工作流體通道縱向Dl上 擠壓槽部件3的凸緣32。
例如,管道接合部分41具有大致管狀形狀,該大致管狀形狀具有大 于管道部件4的主體部分的橫截面的橫截面。在管道部件4被連接到芯體 13時,管道接合部分41環(huán)繞芯體13的外周。
在圖2中所示的例子中,通道單元2的末端在廢氣流動方向D3上完 全打開。管道部件4連接到芯體13,以使管道主體部分通過廢氣流動方向 D3上的開口與廢氣通道2a相連通。
接下來,將描述制造蒸發(fā)單元1的方法。
首先,形成通道單元2。將第一板21和第二板22互相連接,而將波 紋狀翼片12排列在第一板21和第二板22之間。同時,第一板21的第一 側(cè)壁21b與第二板22的相對部分22e的外表面相對。
堆疊預(yù)定數(shù)量的通道單元2,以使在接觸部分21k、 22k處,相鄰?fù)ǖ?單元2的第一主壁21a和第二主壁22a相互接觸。這樣,組裝了芯體13。
然后,相對于工作流體通道縱向D1,將槽部件3組裝到芯體13的相 對端。相對于單元堆疊方向D2,通過槽釘33與芯體13的末端相接合, 將槽部件3固定到芯體13。
接下來,相對于廢氣流動方向D3,將管道部件4組裝到芯體13的相 對端。通過接合管道接合部分41與槽部件3的凸緣32,將管道部件4固 定到芯體13,所述槽部件3的凸緣32己經(jīng)被固定到芯體13。
這樣,組裝了蒸發(fā)單元l中的所有組成部件。然后,組裝的單元通過
夾具(未顯示)被保持,允許該夾具在單元堆疊方向D2上,以使在單元 堆疊方向D2上將預(yù)定載荷施加給芯體13。如此,所有組成部件被初步固 定。所有組成部件在被保持在初步固定的狀態(tài)下被放置在加熱爐中被加 熱。因此,所有組成部件被整體焊接。
在這個例子中,相鄰?fù)ǖ绬卧?被保持,以使主壁21a、 22a在接觸 部分21k、 22k處互相接觸。從而,通過焊接,相鄰?fù)ǖ绬卧?通過接觸 部分21k、 22k被互相連接在一起。工作流體通道11被形成在相鄰單元2 之間。
例如,蒸發(fā)單元l中的所有組成部件由不銹鋼制造,并且焊接材料為 鎳合金。
如上所述,通過堆疊通道單元2,形成芯體13,通過連接第一板21 和第二板22形成所述通道單元2。通過被固定到芯體13末端的槽部件3, 提供集流槽14。也就是,集流槽部分和芯體部分由芯體端壁13a互相分 離開,所述芯體端壁13a由第一板21的第一側(cè)壁21b和第二板22的第二 側(cè)壁22b提供。因此,在本實施例的蒸發(fā)單元l中,取消了在通常熱交換 器中一般所需要的集流板。
由于蒸發(fā)單元1沒有集流板,所以減少了組成部件的數(shù)量。另外,不 需要插入形成工作流體通道ll的部件的步驟。因此,降低了制造成本。
在一些熱交換器中,相對于通道部件被堆疊的方向,芯體在末端具有 用于加強芯體的側(cè)板。側(cè)板與集流板連接,并且用作用于在通道部件堆疊 方向上保持翼片的自動夾具。
在本實施例中,在另一方面,翼片12被設(shè)置在通道單元2內(nèi)部,并 由第一板21的第一彎曲部分21c和第二板22的第二彎曲部分22c來保持。 因此,本實施例的蒸發(fā)單元l不需要側(cè)板。
第一板21的第一側(cè)壁21b的末端210具有錐狀形狀,以及末端210 接觸第二板22的階梯部分22d的外表面。因此,在第一板21和第二板 22互相連接的狀況下,第一側(cè)壁21b和第二側(cè)壁22b形成平坦表面。如 此,芯體13具有垂直于工作流體通道縱向Dl的平坦端壁13a。槽部件3 的凸緣部分32可以緊密接觸芯體13的平坦端壁13a。因此,工作流體不
會從槽部件3和芯體13之間的連接部分泄漏。
在第一板21和第二板22的拐角部分21g、 22g處,第一側(cè)壁21b和 第二側(cè)壁22b的外表面基本上垂直于第一主壁21a、第二主壁22a的外表 面。因此,在堆疊通道單元2的情況下,沒有在相鄰?fù)ǖ绬卧?之間形成 除工作流體通道ll之外的間隙和凹槽。也就是,第一側(cè)壁21b和第二側(cè) 壁22b形成平坦芯體端壁13a,以及平坦芯體端壁13a垂直于工作流體通 道縱向Dl。由于槽部件3的凸緣部分32能夠緊密接觸平坦芯體端壁13a, 因此,工作流體不會從槽部件3和芯體13之間連接部分泄漏。
槽部件3具有作為槽接合部件的槽釘33。在槽部件3被組裝到芯體 13時,槽釘33與芯體13相接合,以及在單元堆疊方向D2上施加作用力 給芯體13。也就是,槽釘33作為夾具,用于保持芯體13。因此,在焊接 期間可以節(jié)省用于保持芯體13的專門夾具。另外,組裝工作是容易的。 因此,降低了制造成本。
管道部件4具有管道接合部分41 。在管道部件4被組裝到芯體13時, 管道接合部分41與芯體13相接合,以及在工作流體通道縱向Dl上施加 作用力給芯體。也就是,管道接合部分41作為夾具,用于在工作流體通 道縱向D1上保持芯體13。因此,在焊接期間可以節(jié)省用于保持芯體13
的專門夾具。另外,組裝工作是容易的。因此,進一步降低了制造成本。 第一板21的第一彎曲部分21c和第二板22的第二彎曲部分22c具有 凸出到通道單元2外側(cè),即朝向相鄰?fù)ǖ绬卧?凸出的第一肋21h、第二 肋22h。在堆疊通道單元2時,肋21h、 22h的末端在相鄰?fù)ǖ绬卧?之 間互相接觸。因此,在焊接期間,在單元堆疊方向D2上施加給芯體13的 作用力可以有效地通過肋21h、 22h傳遞給排列在芯體13內(nèi)部的通道單元 2。因此,提高了組成部件的焊接質(zhì)量。
(第二實施例)
參考圖4,現(xiàn)在將描述本發(fā)明的第二實施例。類似于第一實施例的組 成部件由相同標(biāo)記所標(biāo)示,以及將省略對其的描述。
在第二實施例中,第一板21、第二板22的結(jié)構(gòu)與第一實施例中的略 有不同。如圖4中所示,相對于工作流體通道縱向D1,第二板22的第二
主壁22a具有比第一板21的第一主壁21a的長度小等于第一板21的一對 第一側(cè)壁21b的厚度的長度。第二板22的第二側(cè)壁22b —般是平坦的, 并且沒有第一實施例中的階梯部分22d。在第一板21和第二板22互相連 接以使第一側(cè)壁21b從外側(cè)與第二側(cè)壁22b相對時,第一側(cè)壁21b的內(nèi)表 面與第二側(cè)壁22b的外表面相接觸。
另外,配置第一側(cè)壁21b,以使第一側(cè)壁21b的末端210接觸相鄰?fù)?道單元2的第一板21的拐角部分21g。例如,末端210為錐狀,以使末 端210的表面向外傾斜,也就是,隨著與各個第一板21的第一主壁21a 的距離的變化與第二板22的第二側(cè)壁22b相分離。
在芯體13中,通過第一板21的第一側(cè)壁21b,提供芯體端壁13a。 芯體端壁13a是平坦的。因此,相對于工作流體通道縱向D1,由于槽部 件3的凸緣部分32能夠與平坦芯體端壁13a緊密接觸,因此,工作流體 不會從槽部件3和芯體13之間的連接部分泄漏。
(其他實施例)
在上面實施例中,熱交換器被示例地使用作為廢熱回收裝置的蒸發(fā)單 元l,但其可以被使用作為各種熱交換器,諸如EGR氣體冷卻劑、散熱器、
蒸發(fā)器等。
在第一實施例中,管道接合部分41具有大致管狀形狀,其具有大于 管道部件4的主體部分的橫截面的橫截面。然而管道接合部分41可以具 有任何其他形狀。例如,管道接合部分41可以被形成為能夠與槽部件3 的凸緣32接合的釘(nail)。
在第一實施例中,第二板22的階梯部分22d具有錐形形狀,以對應(yīng) 于第一板21的錐形末端210。然而,階梯部分22d的形狀不限于上述形 狀,以及階梯部分22d可以為任何其他形狀。
在第一實施例中,第一板21的末端210具有錐形形狀。然而,在第 二板22的階梯部分22d成直角的情況下,只要芯體13的端壁相對于工作 流體通道縱向Dl可以形成為平坦形狀,就沒有必要傾斜第一板21的末端 210。
在第二實施例中,第一板21的末端210具有錐形形狀。然而,在第
一側(cè)壁21b與第一主壁21a在拐角部分21g處成直角時,不總是有必要形 成第一板21的末端210。也就是,只要平坦壁由芯體13的第一板21的 第一側(cè)壁21b來提供,則末端21可以具有其他任何形狀。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員,將容易想到其他優(yōu)點和改變。因此,廣義地講, 本發(fā)明不限于所示和所述的具體細節(jié)、代表性裝置及示例性例子。
權(quán)利要求
1. 一種熱交換器,用于實施第一流體和第二流體之間的熱交換,包括芯體,其包含堆疊在單元堆疊方向上的通道單元和設(shè)置在通道單元內(nèi)側(cè)的翼片,每個通道單元包含互相聯(lián)接的第一通道部件和第二通道部件,以使第二流體流過的第二流體通道被設(shè)置在其中,第一通道部件具有第一主壁和第一側(cè)壁,所述第一側(cè)壁從第一主壁的第一端和第二端延伸且大致上垂直于第一主壁,第二通道部件具有第二主壁和第二側(cè)壁,所述第二側(cè)壁從第二主壁的第一端和第二端延伸且大致上垂直于第二主壁,第二主壁在單元堆疊方向上與第一主壁相對,第二側(cè)壁連接至第一側(cè)壁,第一主壁具有第一接觸部分和第一彎曲部分,第一彎曲部分從第一接觸部分凸出至通道單元的內(nèi)側(cè)且在通道單元的外側(cè)提供第一外部空間,第一彎曲部分從第一主壁的第一端延伸至第二端,第二主壁具有第二接觸部分和第二彎曲部分,第二彎曲部分從第二接觸部分凸出至通道單元的內(nèi)側(cè)且在通道單元的外側(cè)提供第二外部空間,第二彎曲部分從第二主壁的第一端延伸至第二端,通道單元被堆疊,以使第一接觸部分和第二接觸部分在相鄰?fù)ǖ绬卧g相互接觸,第一流體流過的第一流體通道由相鄰?fù)ǖ绬卧g的第一外部空間和第二外部空間提供,以及芯體端壁由第一側(cè)壁和第二側(cè)壁中的至少一個來提供,翼片被設(shè)置在第二流體通道內(nèi)且被保持在第一和第二彎曲部分之間;以及集流槽,其被設(shè)置在芯體的末端,該集流槽和芯體端壁在集流槽內(nèi)提供槽內(nèi)部空間,該槽內(nèi)部空間與第一流體通道相連通。
2.依據(jù)權(quán)利要求l的熱交換器,其中第一主壁和第一側(cè)壁之間具有大致上成直角的外角,和 第二主壁和第二側(cè)壁之間具有大致上成直角的外角。
3. 依據(jù)權(quán)利要求1或2的熱交換器,其中每個第二側(cè)壁包括連接至第二主壁的基體部分、階梯部分和從基體部 分經(jīng)由階梯部分延伸的相對部分,該相對部分相對于垂直于單元堆疊方向的方向與基體部分相比被定 位到通道單元的更內(nèi)側(cè),并且該相對部分與第一側(cè)壁相對,以使基體部分 的外表面與第一側(cè)壁外表面共面,第一側(cè)壁的末端具有相對垂直于單元堆疊方向的方向傾斜的傾斜面, 并且傾斜面接觸階梯部分的外表面。
4. 依據(jù)權(quán)利要求1或2的熱交換器,其中第一側(cè)壁與第二側(cè)壁交疊,以使第一側(cè)壁的內(nèi)表面接觸第二側(cè)壁的外 表面,以及第一側(cè)壁的末端接觸相鄰?fù)ǖ绬卧耐獗砻妫?芯體端壁由第一側(cè)壁的外表面來提供,以及每個第一側(cè)壁的末端具有傾斜面,該傾斜面傾斜以隨著距每個第一通 道部件的第一主壁的距離與第二側(cè)壁的外表面相分離。
5. 依據(jù)權(quán)利要求1或2的熱交換器,其中每個集流槽包括提供槽內(nèi)部空間的主體部分和相對于單元堆疊方向 在主體部分的相對端的槽接合部分,槽接合部分與芯體相接合,并且相對于單元堆疊方向保持芯體。
6. 依據(jù)權(quán)利要求5的熱交換器,其中 每個集流槽包括在主體部分外周上的凸緣部分, 所述凸緣部分接觸芯體端壁, 該熱交換器進一步包括管道部件,其限定第二流體流過的管道通道,該管道部件被連接至芯 體,以使管道通道與設(shè)置在通道單元內(nèi)側(cè)的第二流體通道相連通,其中,所述管道部件具有與所述凸緣相交疊的管道接合部分,以在與單元堆 疊方向垂直的方向上保持芯體。
7. 依據(jù)權(quán)利要求5的熱交換器,進一步包括管道部件,其具有大致管狀形狀的管道主體部分和從該管道主體部分 的末端延伸的管道接合部分,其中該管道接合部分具有大致管狀形狀,該管狀形狀具有比管道主體部分 的橫截面大的橫截面,和所述管道部件被連接至芯體,以使管道主體部分與第二流體通道相連 通,以及該管道接合部分環(huán)繞芯體的外周。
8. 依據(jù)權(quán)利要求1或2的熱交換器,進一步包括限定第二流體流過的管道通道的管道部件,該管道部件連接到芯體以 使所述管道通道與設(shè)置在通道單元內(nèi)側(cè)的第二流體通道相連通,其中所述管道部件具有與芯體接合的管道接合部分,并且相對于垂直于單 元堆疊方向的方向保持芯體。
9. 依據(jù)權(quán)利要求8的熱交換器,其中通道單元在第二流體流動方向上具有開口,所述第二流體流動方向垂 直于單元堆疊方向和第一流體通道中的第一流體的流動方向,和 管道部件相對于第二流體流動方向連接到芯體。
10. 依據(jù)權(quán)利要求1或2的熱交換器,其中 第一彎曲部分具有凸出到通道單元外側(cè)的第一肋, 第二彎曲部分具有凸出到通道單元外側(cè)的第二肋, 第一肋接觸相鄰?fù)ǖ绬卧牡诙摺?br>
全文摘要
一種熱交換器具有芯體和集流槽。芯體包括被堆疊在單元堆疊方向上的通道單元。各個通道單元包括互相連接的第一通道部件和第二通道部件,以在其中提供第二流體通道。堆疊通道單元,以使第一流體通道被設(shè)置在相鄰?fù)ǖ绬卧牡谝煌ǖ啦考偷诙ǖ啦考械膹澢糠种g。翼片被設(shè)置在通道單元內(nèi)且由第一通道部件和第二通道部件的彎曲部分保持。芯體具有芯體端壁,所述芯體端壁由第一通道部件的第一側(cè)壁和第二通道部件的第二側(cè)壁中的至少之一構(gòu)造。集流槽被設(shè)置在芯體末端且與芯體端壁提供槽內(nèi)部空間。
文檔編號F28D15/02GK101382398SQ20081021346
公開日2009年3月11日 申請日期2008年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月6日
發(fā)明者加福一彰, 宮川雅志, 山中保利 申請人:株式會社電裝