CN102292611A - 热交换器及具备该热交换器的热泵式热水供给机 - Google Patents

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井上智嗣
藤原明大
金铉永
白石吉和
吉田香里
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Abstract

本发明提供一种热交换器以及具备该热交换器的热泵式热水供给机。热交换器(21)包括:在流体流路(53)内具有抑制厚度方向的变形的支撑部件(55)的金属管(47);以及层叠配置在金属管(47)的厚度方向的其中一侧,并具有与金属管(47)的其中一侧的外表面(61)相向而配置且至少一部分与其中一侧的外表面(61)接合的相向面的多孔金属管(45)。

Description

热交换器及具备该热交换器的热泵式热水供给机
技术领域
本发明涉及一种热交换器及具备该热交换器的热泵式热水供给机。
背景技术
作为电阻焊(resistance welding)的一种的缝焊(seam welding)在能够连续接合需要接合的部位的方面生产率优异,被用于各种用途。
例如专利文献1、2所公开,缝焊在卷曲钢板而成形金属管时被利用。具体而言,在卷曲成管状并相向配置的钢板的两端面的附近配置电极,在使电极沿端面相对移动的同时,使电流通过电极流经钢板,从而形成连续的焊缝而制造钢管。
而且,缝焊还在制造车辆的燃料箱等时被利用。具体而言,将分别设置在各自具有凹部的两块金属板的周围的凸缘部予以重合,用一对滚轮电极(roller electrode)夹住这些凸缘部并使电流流过,从而将凸缘部之间焊接而制造燃料箱。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利公开公报特开昭62-50088号
专利文献2:日本专利公开公报特开昭54-112370号
然而,在空调、热泵式热水供给机等中所用的热交换器中,必须使内部具有供制冷剂流动的制冷剂流路的金属管和内部具有供水或制冷剂等流体流动的流体流路的金属管彼此接合,若在接合这些金属管时适用上述电阻焊,则会产生如下所述的问题。
即,如果要通过电阻焊来将金属管接合,则必须用一对滚轮电极边沿层叠方向对层叠配置的多根金属管加压边进行焊接。但是,如果用一对滚轮电极对中空的金属管进行加压并进行电阻焊,则金属管会被压扁而中空部分几乎完全消失,因此金属管将无法充分发挥作为制冷剂或流体的流路的功能,从而无法获得所需的热交换效率。另一方面,如果朝向多个金属管的层叠方向的加压不够充分,则金属管之间无法充分接合,因此热交换效率下降。
而且,将金属管彼此接合而成的长条状的热交换器有时为了节省空间而进行折弯加工,以在小型化的状态下使用。在此情况下,有时在折弯部分金属管会被压扁而中空部分几乎完全消失。一旦金属管的中空部分消失,金属管将无法充分发挥作为制冷剂或流体的流路的功能,从而无法获得所需的热交换效率。
发明内容
本发明鉴于上述问题,其目的在于提供一种热交换效率优异的热交换器及具备该热交换器的热泵式热水供给机。
本发明的热交换器包括:金属管(47),呈宽度大于厚度的扁平形状,在内部沿长度方向形成有流体流路(53),在所述厚度方向的其中一侧及另一侧分别具有外表面(61、63),且在所述流体流路(53)内具有抑制所述厚度方向的变形的支撑部(55);以及多孔金属管(45),层叠配置在所述金属管(47)的所述厚度方向的其中一侧,呈宽度大于厚度的扁平形状,在内部沿所述长度方向形成有多个流体流路(51),并具有与所述金属管(47)的所述其中一侧的外表面(61)相向而配置且至少一部分与所述其中一侧的外表面(61)接合的相向面(65)。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的热泵式热水供给机的结构图。
图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的热交换器的立体图。
图3是图2的III-III线剖视图。
图4是图3的IV-IV线剖视图。
图5是表示通过电阻焊来制造热交换器的方法的正视图。
图6是表示被进行电阻焊的金属管及多孔金属管的立体图。
图7是表示本发明的第2实施方式所涉及的热交换器的剖视图。
图8是表示本发明的第3实施方式所涉及的热交换器的剖视图。
图9是表示本发明的第4实施方式所涉及的热交换器的剖视图。
图10是表示第4实施方式的热交换器中的金属管的立体图。
图11是表示第4实施方式的热交换器中的金属管的俯视图。
图12是表示第4实施方式的热交换器中的金属管的侧视图。
图13是图11的XIII-XIII线剖视图。
图14(a)是图11的XIVa-XIVa线剖视图,(b)是图11的XIVb-XIVb线剖视图,(c)是图11的XIVc-XIVc线剖视图。
图15是表示金属管的变形例1的剖视图。
图16是表示金属管的变形例2的剖视图。
图17(a)是表示本发明的第5实施方式的热交换器的立体图,(b)是表示该热交换器的金属管的俯视图,(c)是(b)的XVIIc-XVIIc线剖视图,(d)是(b)的XVIId-XVIId线剖视图。
图18(a)是对第5实施方式的热交换器进行弯曲加工时的剖视图,(b)是对凸部的形状与该热交换器不同的热交换器进行弯曲加工时的剖视图。
图19是表示第5实施方式的热交换器中的金属管的变形例的俯视图。
图20是表示本发明的第6实施方式的热交换器的立体图。
图21(a)是表示用于成形第6实施方式的热交换器的金属管的金属板的立体图,(b)是表示第6实施方式的热交换器的金属管的立体图,(c)是表示第6实施方式的热交换器的金属管的剖视图。
图22(a)是表示第6实施方式中的金属管的变形例的俯视图,(b)是其剖视图。
图23(a)是表示本发明的第7实施方式的热交换器的立体图,(b)是表示其变形例的立体图,(c)是表示其它变形例的立体图。
图24(a)、(b)是表示第7实施方式的热交换器的又一变形例的剖视图,(c)是表示第7实施方式的热交换器的又一变形例的剖视图。
图25是表示本发明的第8实施方式的热交换器的剖视图。
图26(a)、(b)是表示本发明的第9实施方式的热交换器中的金属管的制造工序的俯视图,(c)是(b)的XXVIc-XXVIc线剖视图。
图27(a)是表示第9实施方式的热交换器中的金属管的第1凸部与第2凸部的相对位置错开的状态的俯视图,(b)是(a)的XXVIIb-XXVIIb线剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的一实施方式。
<热泵式热水供给机>
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的热泵式热水供给机11的结构图。如图1所示,热泵式热水供给机11具备:使制冷剂循环的制冷回路13;以及用于通过与该制冷回路13的制冷剂的热交换来使低温水沸腾并将高温水贮存在水箱15中的贮热水回路17。
制冷回路13具有压缩机19、热交换器(水热交换器)21、膨胀阀(减压机构)23、蒸发器25以及连接它们的配管。作为在制冷回路13内循环的制冷剂,例如使用二氧化碳等。当使用二氧化碳来作为制冷剂时,制冷剂由压缩机19压缩到临界压力以上。
贮热水回路17具有贮存水的水箱15、将该水箱15的水送往热交换器21的进水配管27、使通过与热交换器21的热交换而被加热的水返回到水箱15的出热水配管29以及使水在贮热水回路17内循环的泵31。
该热水供给机11具备控制制冷回路13及贮热水回路17的控制部33。该控制部33使制冷回路13的压缩机19驱动,并且使贮热水回路17的泵31驱动,从而从设置在水箱15的底部的出水口将水箱15内的低温水通过进水配管27送往热交换器21。被送到热交换器21的低温水在热交换器21中被加热,并通过出热水配管29从设置在水箱15的上部的进水口返回至水箱15内。由此,在水箱15内,其上部贮存高温水,而越往下部,水的温度越低。
水箱15具备:用于从水箱15的上部取出贮存的高温水并供应到浴槽等的热水供给配管35;以及用于向水箱15的底部供应自来水等低温水的供水配管37。
<热交换器>
(第1实施方式)
图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的热交换器21的立体图。如图2所示,该热交换器21具有以长度方向的一端41配置在内侧而长度方向的另一端43配置在外侧的方式卷绕成旋涡状的结构。
该热交换器21在图1的热水供给机11中,在制冷回路13内循环的制冷剂与贮热水回路17内循环的水之间进行热交换。在热交换器21内流动的制冷剂和水的流动方向如图1所示,是彼此相向的方向。因此,制冷剂或水中的任意其中之一从热交换器21的一端41侧朝向另一端43侧流动,而另一个从另一端43侧朝向一端41侧流动。这样,在制冷剂及水分别通过热交换器21内的期间,能够在水与制冷剂之间进行热交换而进行水温度调节。
图3是图2的III-III线剖视图。如图3所示,热交换器21具有沿厚度方向依次层叠配置第1多孔金属管45、金属管47以及第2多孔金属管49的结构。这些金属管45、47、49的相向的外表面通过后述的电阻焊而被接合,从而成为一体。
第1多孔金属管45以及第2多孔金属管49分别呈宽度大于厚度的扁平形状。在这些多孔金属管45、49的内部,形成有多条沿长度方向延伸的制冷剂流路51。多个制冷剂流路51相互独立,且沿宽度方向排成一列而被配置。在各制冷剂流路51中流动在制冷回路13内循环的制冷剂。由于第1多孔金属管45以及第2多孔金属管49为多孔管,因此能够抑制在制冷剂流路51内流动的制冷剂的偏流。
金属管47呈宽度大于厚度的扁平形状。在该金属管47的内部形成有沿长度方向延伸的流体流路53。在贮热水回路17内循环的水在该流体流路53中流动。
金属管47在厚度方向的其中一侧具有外表面61,在另一侧具有外表面63。第1多孔金属管45具有与金属管47的其中一侧的外表面61相向的相向面65,且层叠配置在金属管47的厚度方向的其中一侧。第2多孔金属管49具有与金属管47的另一侧的外表面63相向的相向面67,且层叠配置在金属管47的厚度方向的另一侧。
第1多孔金属管45的相向面65的至少一部分与外表面61熔接。第2多孔金属管49的相向面67的至少一部分与外表面63熔接。相向面65、67与外表面61、63熔接的比例越增加,相向面65、67与外表面61、63的紧贴程度越提高,从而能够提高热交换器21的热交换效率。相向面65、67与外表面61、63的熔接比例可以通过改变电阻焊时的焊接条件来调整。具体而言,例如通过减慢电阻焊时的焊接速度(进给速度),增大焊接时的电流值,增大焊接时的厚度方向的加压力等的条件设定,能够增加相向面65、67与外表面61、63的熔接比例。因此,考虑热交换器21的热交换效率这一点,优选相向面65、67的大致整个面与外表面61、63熔接。
图4是图3的IV-IV线剖视图。如图3及图4所示,金属管47在其流体流路53内具有抑制厚度方向的变形的支撑部件(支撑部)55。支撑部件55包括在流体流路53的厚度方向的其中一侧的内面57沿流体流路53的长度方向排列成3列的多个第1柱状体55a和在流体流路53的厚度方向的另一侧的内面59沿流体流路53的长度方向排列成3列的多个第2柱状体55b。
第1柱状体55a的底端部接合于内面57,且朝向内面59延伸设置。第2柱状体55b的底端部接合于内面59,且朝向内面57延伸设置。多个第1柱状体55a及多个第2柱状体55b的各列均等间隔地分布在热交换器21的一端41至另一端43之间。
第1柱状体55a的各前端部与相向配置的第2柱状体55b的前端部抵接或靠近。由此,相向配置的第1柱状体55a和第2柱状体55b成对而抑制电阻焊时的金属管47的厚度方向的变形。
第1柱状体55a的前端部与第2柱状体55b的前端部也可相互接合。是否将彼此的前端部相互接合可通过改变电阻焊时的焊接条件来调整。具体而言,例如通过减慢电阻焊时的焊接速度(进给速度),增大焊接时的电流值,加大焊接时的厚度方向的加压力等,能够使前端部之间的接合比例增加。
通过使第1柱状体55a的前端部与第2柱状体55b的前端部之间的接合比例增加,能够提高金属管47的刚性。另一方面,如果前端部之间的接合比例较低,则能够一定程度上维持金属管47的柔性,因此例如即使在易发生温度变化、振动等的环境下使用热交换器21时,也能够缓和因温度变化造成的金属的膨胀收缩或振动引起的变形。
作为金属管47、第1多孔金属管45及第2多孔金属管49的材料,可使用具备导热性、耐蚀性、刚性、加工性等的金属等,具体可例示铝、铝合金等。支撑部件55可使用与金属管47的外周部相同的材料。
如以上说明,根据本实施方式,金属管47在流体流路53内具有抑制厚度方向的变形的支撑部件55,因此可使用对层叠配置在厚度方向上的金属管47和多孔金属管45、49用一对滚轮电极71、73边向厚度方向加压边焊接的电阻焊来将它们接合。由于可通过此种生产率优异的电阻焊来制造,因此能够降低成本。而且,在本实施方式中,金属管47在流体流路53具有支撑部件55,因此即使在热交换器的长期使用过程中也能够抑制金属管47发生变形。
而且,根据本实施方式,彼此的前端部抵接或靠近的多个第1柱状体55a及第2柱状体55b沿流体流路53的长度方向排列,因此能够在整个长度方向上长期抑制金属管47发生变形。并且,这些柱状体55a、55b分布在长度方向上,因此能够抑制流体流经流体流路53内时的阻力因支撑部件55的配置而增加的现象,从而能够使流体顺畅地流动。
此外,在本实施方式中,当多个第1柱状体55a和多个第2柱状体55b的一部分或全部的彼此的前端部相互接合时,能够提高金属管47的刚性。据此,能够进一步长期抑制金属管47发生变形。
根据本实施方式,在金属管47的厚度方向的两侧层叠配置多孔金属管45、49,因此能够进一步提高制冷剂与水的热交换效率。
在本实施方式中,当与金属管47的外表面相向的多孔金属管45、49的相向面的大致整个面被熔接时,能够进一步提高制冷剂与水的热交换效率。
根据本实施方式,采用了以长度方向的一端41配置在内侧而长度方向的另一端43配置在外侧的方式卷绕成旋涡状的方式,因此能够减少死空间(dead space)而实现热交换器21的小型化。
而且,根据本实施方式,金属管47在流体流路53内具有抑制厚度方向的变形的支撑部件55,因此不仅能够获得上述电阻焊时的变形抑制效果,也能够获得如下效果。即,本实施方式的热交换器21有时例如图2所示被弯曲加工后使用。例如在图2的方式的情况下,热交换器21的整个长度方向的一部分弯曲,其它部分保持直线状。在所述弯曲的部分,金属管47的支撑部件55发挥在弯曲加工时抑制金属管47向厚度方向发生变形的功能。另一方面,在直线状的部分,金属管47的支撑部件55作为使在金属管47内流动的流体碰撞而适度地成为紊流的障碍物而发挥功能。通过使流体适度地成为紊流,从而在流体与金属管47之间促进导热。该效果在后述的其它实施方式中也一样。
(制造方法)
接下来,对热交换器21的制造方法的一例进行说明。图5是表示热交换器21的制造方法的一例的正视图。如图5所示,在制造热交换器21时可使用例如电阻焊装置100。
首先,对电阻焊装置100进行说明。该电阻焊装置100具备一对滚轮电极71、73、对滚轮电极71加压的加压装置75、对该加压装置75及滚轮电极71、73供应电力的电源装置79以及控制各部位的动作的未图示的控制部。
滚轮电极71及滚轮电极73为大致圆柱状,在中心分别具有旋转轴72、74。旋转轴72和旋转轴74互相大致平行地被配置。滚轮电极71、73的轴向的宽度被设计成大于作为焊接对象的金属管47及多孔金属管45、49的宽度。
各旋转轴72、74与未图示的马达连接,且以可绕轴旋转的状态支撑在未图示的支撑台上。马达连接于电源装置79。滚轮电极71与滚轮电极73朝向互相相反的方向旋转。例如在图5中,滚轮电极71向逆时针方向旋转,滚轮电极73向顺时针方向旋转。而且,滚轮电极71以能够向接近滚轮电极73的方向及其相反方向(图5的上下方向)移动的方式支撑在支撑台上。这些滚轮电极71、73连接于电源装置79,由该电源装置79在电阻焊时供应电力。另外,既可以如本实施方式采用仅滚轮电极71沿上下方向移动的结构,也可以采用滚轮电极71、73均沿上下方向移动的结构。
加压装置75具备圆筒状的气缸78、配置在该气缸78内部的活塞77以及产生空气压、油压等能量的未图示的泵。当从电源装置79供应电力时,该加压装置75驱动泵以使活塞77向气缸78内的指定方向滑动移动。由此,滚轮电极71被加压。受到加压的滚轮电极71朝向滚轮电极73侧移动,从而向厚度方向对配置在滚轮电极71、73间的金属管47及多孔金属管45、49进行加压。
接下来,对各制造工序进行说明。首先,在金属管成形工序制作金属管47、第1多孔金属管45及第2多孔金属管49。
金属管47是通过以宽度方向的端部相向且在内部沿长度方向形成空间的方式对未图示的细长的金属平板进行折弯加工并将端边彼此接合而获得。沿长度方向的内侧形成的空间成为流体流路53。
在对金属平板进行折弯加工之前,在折弯加工后成为相向的内面57及内面59的区域,分别通过焊接等而使第1柱状体55a的底端部及第2柱状体55b的底端部接合于指定位置。接着,以第1柱状体55a与第2柱状体55b相向的方式控制折弯位置来对金属平板进行折弯加工,以将金属平板的端部彼此接合。由此,获得在内部的流体流路53内设有第1柱状体55a及第2柱状体55b的金属管47。
第1多孔金属管45及第2多孔金属管49是通过使用包括具有例如图3所示的剖面形状的挤出出口的模具来挤出(extrude)金属材料而获得。
接下来,将在金属管成形工序获得的金属管47、第1多孔金属管45及第2多孔金属管49层叠配置。如图5所示,将第1多孔金属管45、金属管47及第2多孔金属管49的各自的长度方向及厚度方向分别朝相同的方向对齐,并依次层叠配置在厚度方向上。
接着,在层叠配置工序层叠配置的第1多孔金属管45、金属管47及第2多孔金属管49被供给至滚轮电极71、73之间,用滚轮电极71、73边向厚度方向进行加压边沿长度方向搬送,并且通过滚轮电极71、73供应电流而对各金属管的相向的外表面进行电阻焊(缝焊)。由此,获得如图6所示的金属管彼此一体化的直线状的热交换器21。在该热交换器21中,金属管47的外表面61、63与多孔金属管45、49的相向面65、67熔接在一起,并且在侧部沿长度方向连续地形成有熔核(nugget)76。
作为电阻焊的条件,可列举滚轮电极71、73的加压力、通电时间、中止时间、焊接时的电流值、焊接速度(进给速度)、电极形状等,这些条件根据焊接对象、使用用途等适当设定。另外,上述电阻焊既可以是反复通电和中止的断续焊接,也可以是连续通电的连续焊接。
在本实施方式中,在金属管47的流体流路53内设有第1柱状体55a及第2柱状体55b,因此当滚轮电极71、73向厚度方向进行加压时,金属管47在厚度方向上稍许变形,多个第1柱状体55a和多个第2柱状体55b的一部分或全部的前端部彼此抵接。通过前端部之间的抵接,抑制金属管47的厚度方向的变形。而且,通过滚轮电极71、73流经金属管47的电流不仅通过金属管47的外周部流动,而且也通过前端部彼此抵接的第1柱状体55a及第2柱状体55b而流动,因此设有前端部彼此抵接的第1柱状体55a及第2柱状体55b的附近的相向面65、67与外表面61、63的熔接得以促进。由此,能够增加相向面65、67与外表面61、63的熔接比例。
而且,当电流通过滚轮电极71、73流动时,电流也流经第1柱状体55a及第2柱状体55b,因此根据电阻焊条件的不同,多个柱状体对中的一部分或全部的前端部彼此接合。
热交换器21也可以在图6所示的直线状的结构下直接使用,但也可如图2所示弯曲加工成旋涡状后使用。在图2所示的结构的情况下,以各金属管45、47、49的厚度方向朝向旋涡的径向的方式进行弯曲加工。
如以上说明,根据利用电阻焊的制造方法,将在流体流路53内具有支撑部件55的金属管47与多孔金属管45、49层叠配置,并配置于滚轮电极71、73之间边向厚度方向进行加压,边使它们沿长度方向移动,边对金属管47与多孔金属管45、49进行电阻焊,因此能够抑制金属管47因电阻焊时的压力而发生变形。
由此,在电阻焊时,能够在以金属管47的外表面61、63和与其相向的多孔金属管的相向面65、67分别紧贴的方式用滚轮电极71、73向厚度方向施加充分的压力的状态下实施焊接。其结果,能够增大外表面61、63与相向面65、67的接合面积,并且能够抑制流体流路53的变形从而确保使流体顺畅地流动所需的流路,因此能够提高制冷剂与流体的热交换效率。并且,由于能够利用电阻焊这一简便的方法来将金属管彼此接合,因此能够提高生产率。
(第2实施方式)
图7是表示本发明的第2实施方式所涉及的热交换器的剖视图。如图7所示,该热交换器21的支撑部件55的结构与第1实施方式不同。对于其它部位,标注与第1实施方式相同的符号并省略说明。
第2实施方式中的支撑部件(支撑部)55具有沿流体流路53的长度方向排列的多个柱状体。各柱状体的轴向的一端接合于流体流路53的厚度方向的任意其中之一内面(内面57或内面59),轴向的另一端配置在流体流路53的厚度方向的另一内面一侧。多个柱状体的其中一端所接合的内面既可以全部为相同侧,也可以一部分为另一侧。
多个柱状体的一部分或全部的轴向的两端也可分别接合于流体流路53的其中一侧的内面57及另一侧的内面59。当柱状体的两端接合时,能够提高金属管47的刚性。另一方面,当仅柱状体的其中一端接合而另一端未接合时,能够一定程度上维持金属管47的柔性。
在制作第2实施方式的金属管47时,与第1实施方式的金属管47的情况同样制作即可。即,金属管47是通过将未图示的平板状的金属板以沿长度方向形成中空的方式折弯加工并通过焊接等使侧端部彼此接合而获得。沿长度方向形成的中空成为流体流路53。
在对金属板进行折弯加工之前,柱状体的一端通过焊接等接合在折弯加工后成为内面57或内面59的区域。通过对该金属板进行折弯加工并将侧端部彼此接合,能够制造在内部的流体流路53内设置具有多个柱状体的支撑部件55的金属管47。
根据第2实施方式,由于多个柱状体沿流体流路53的长度方向排列,因此能够在整个长度方向上长期抑制金属管47发生变形。并且,由于柱状体分布在长度方向上,因此能够抑制流体流经流体流路53内时的阻力因支撑部件55的配置而增加的现象,从而能够使流体顺畅地流动。
而且,根据第2实施方式,由于各柱状体的轴向的其中一端接合于流体流路53的厚度方向的内面57或内面59,因此能够抑制在电阻焊时各柱状体因滚轮电极71、73的朝向厚度方向的加压而发生位置偏离的情况。由此,能够在电阻焊时通过滚轮电极71、73向厚度方向对金属管47及多孔金属管45、49施加充分的压力。
而且,在本实施方式中,在金属管47的流体流路53内设有多个柱状体,因此当用滚轮电极71、73向厚度方向加压时,金属管47向厚度方向稍许变形,多个柱状体的一部分或全部的另一端抵接于金属管47的内面57或内面59。通过柱状体的另一端抵接,抑制金属管47的厚度方向的变形。而且,通过滚轮电极71、73流经金属管47的电流不仅通过金属管47的外周部流动,而且也通过另一端抵接于内面的柱状体而流动,因此设有另一端抵接于内面的柱状体的附近的相向面65、67与外表面61、63的熔接得以促进。由此,能够增加相向面65、67与外表面61、63的熔接比例。
而且,当电流通过滚轮电极71、73流动时,电流也流经柱状体,因此根据电阻焊的条件的不同,柱状体与内面57或内面59相接合。
(第3实施方式)
图8是表示本发明的第3实施方式所涉及的热交换器的剖视图。如图8所示,该热交换器21的支撑部件55的结构与第1实施方式不同。对于其它部位,标注与第1实施方式相同的符号并省略说明。
第3实施方式的支撑部件(支撑部)55沿流体流路53的长度方向配置,且为垂直于长度方向的剖面是波形的板状体。该板状体以凹凸的起伏沿流体流路53的宽度方向连续的方式而被配置。
在制作第3实施方式的金属管47时,既可在将未图示的平板状的金属板以沿长度方向形成中空的方式进行折弯加工并通过焊接等将侧端部彼此接合之后,向中空部内插入波形板状体,也可以在折弯加工之前,在金属板的指定位置配置波形板状体,随后进行折弯加工并将侧端部彼此焊接。
根据第3实施方式,由于支撑部件55为波形的板状体,因此能够在整个长度方向上长期抑制金属管47发生变形。并且,与支撑部件55为如上所述的柱状体的情况相比,能够提高支撑部件55自身的刚性,因此尤其适合于想要进一步增大滚轮电极71、73的加压力的情况。而且,由于波形的板状体也发挥使流体的流动分散的作用,因此能够调整流体的流动而制造出乱流较少的流动。
(第4实施方式)
图9是表示本发明的第4实施方式所涉及的热交换器21的剖视图,图10至图13是表示用于该热交换器21的金属管47的图。如图9至图13所示,该热交换器21的金属管47的支撑部的结构等与第1实施方式不同。对于其它部位,标注与第1实施方式相同的符号并省略说明。
第4实施方式的金属管47呈宽度大于厚度的扁平形状。该金属管47的宽度方向的两侧的侧部的剖面形状为圆弧状,但并不限定于此。例如,金属管47的所述侧部既可如图3所示剖面形状为直线状,也可为其它形状。而且,金属管47的宽度方向的两侧的侧部分别比第1多孔金属管45及第2多孔金属管49更向宽度方向的外侧突出,但并不限定于此。例如,金属管47的所述侧部也可为如图3所示不向宽度方向的外侧突出的形状。在金属管47的内部,形成有沿长度方向延伸的流体流路53。
如图11至图13所示,该金属管47在其流体流路53内具有抑制厚度方向的变形的支撑部55。支撑部55具备:在流体流路53的厚度方向的其中一侧的内面57沿流体流路53的长度方向排列的多个第1凸部55a;以及在流体流路53的厚度方向的另一侧的内面59沿流体流路53的长度方向排列的多个第2凸部55b。各第1凸部55a从其中一侧的内面57朝向另一侧的内面59延伸,各第2凸部55b从另一侧的内面59朝向其中一侧的内面57延伸。
这些第1凸部55a及第2凸部55b如后所述是通过对金属板进行压制成形(pressforming)而形成。因此,各第1凸部55a通过厚度方向的其中一侧的外表面61向内面59侧凹陷而在流体流路53内向内面59侧突出。第2凸部55b通过厚度方向的另一侧的外表面63向内面57侧凹陷而在流体流路53内向内面57侧突出。在第1凸部55a的背面(外表面61)形成第1凹部55c,在第2凸部55b的背面(外表面63)形成第2凹部55d。
如图11所示,当俯视该金属管47时,支撑部55基于第1凸部55a及第2凸部55b分别规则地排列而具有如下特征。
首先,支撑部55以形成沿长度方向分别延伸的5个列(列A1至列A5)的方式被规则地排列。第1凸部55a与第2凸部55b均排列在列A1至列A5上。在这些列中的列A3中,与各第1凸部55a在厚度方向上相向的位置分别配置有第2凸部55b。即,在与图11中示出的列A3的各第1凸部55a相向的所有位置,分别设有第2凸部55b。该列A3是5个列中位于金属管47的宽度方向中央部的列。
而且,支撑部55以形成沿相对于长度方向倾斜的倾斜方向延伸的多个列B1、列B2、列B3、......的方式被规则地排列。第1凸部55a在列B2、B4、B6上各配置有5个,而在列B1、B3、B5上分别只配置1个。该1个第1凸部55a是配置在列A3上。另一方面,第2凸部55b在列B1、B3、B5上各配置有5个,而在列B2、B4、B6上分别只配置1个。该1个第2凸部55b是配置在列A3上。由此,第1凸部55a的所述倾斜方向的列B2、B4、B6与第2凸部55b的所述倾斜方向的列B1、B3、B5沿长度方向交替配置。
因此,在该第4实施方式中,以第1凸部55a与第2凸部55b相向的方式配置的仅为列A3(参照图14(c)),而在其它列A1、A2、A4、A5中,第1凸部55a与第2凸部55b沿长度方向交替配置(参照图14(a)、(b))。换言之,在列A1、A2、A4、A5中,第1凸部55a设在相对于第2凸部55b沿长度方向错开的位置。这样,仅在列A3中,第1凸部55a与第2凸部55b相向。
而且,如图11所示,倾斜方向D2相对于长度方向D1所成的角度θ1与倾斜方向D3相对于长度方向D1所成的角度θ2被设定成互不相同的值。此处,倾斜方向D2是指上述列B1、B2、......的排列方向。倾斜方向D3是指与列B1、B2、......交叉的有规则的排列方向。在本实施方式中,角度θ1被设定成约50度,角度θ2被设定成约40度,倾斜方向D2与倾斜方向D3以约90度交叉。
在该第4实施方式中,通过如上所述地将角度θ1和角度θ2设定成不同的值,从而在与任意的第1凸部55a(或第2凸部55b)所配置的位置在宽度方向处于同一线上的位置不配置其它凸部55a、55b。这样,能够在流体流路53内一定程度随机地配置第1凸部55a和第2凸部55b,因此能够使流体流路53内的流体的流动产生起伏。由此,能够抑制例如在流体流路53内产生偏流,并且通过促进流体流路53内的流体的紊流化,来提高热交换效率。
而且,如图14(c)所示,第1凸部55a的前端部与在厚度方向上相向的第2凸部55b的前端部隔开指定的间隔t而配置,因此第1凸部55a与第2凸部55b的前端部之间的间隙也成为制冷剂的流路。由此,能够抑制因设置第1凸部55a及第2凸部55b而导致流体流路53变小的情况。另外,在本实施方式中,第1凸部55a的前端部与在厚度方向上相向的第2凸部55b的前端部隔开指定的间隔t而配置,但也可以不隔开间隔t而配置,也可以采用前端部彼此抵接的方式。
该金属管47例如能够以如下方式形成。即,首先,对板状的金属板进行压制加工而在指定位置形成向金属板的厚度方向突出的多个凸部。接着,在相当于金属管47的宽度方向的两侧的圆弧状侧部的位置折弯该金属板而形成扁平的形状之后,将该金属板的端部之间通过焊接等方法而接合。通过压制加工形成的上述多个凸部成为第1凸部55a及第2凸部55b。
如以上说明,根据第4实施方式,多个第1凸部55a中的一部分设在与第2凸部55b在厚度方向上相向的位置,因此,即使在如上所述的电阻焊时和弯曲加工时向厚度方向对金属管47施加压力的情况下,当第1凸部55a和配置在与其相向的位置的第2凸部55b抵接时,也能抑制金属管47进一步变形。由此,能够有效地抑制电阻焊时及弯曲加工时的金属管47的厚度方向的变形。
而且,根据第4实施方式,在宽度方向的中央部,第1凸部55a与第2凸部55b相向而配置,因此能够进一步提高抑制金属管47变形的效果。
而且,根据第4实施方式,如上所述,在宽度方向的中央部,第1凸部55a与第2凸部55b相向而配置,另一方面,在位于两边的列中,第1凸部55a设在与第2凸部55b在长度方向上错开的位置。因此,能够在宽度方向的中央部有效抑制金属管47的厚度方向的变形,并且能够在宽度方向的两边抑制流体流路变窄的情况而实现流体的顺畅流动。而且,由于在宽度方向的两边也设有第1凸部55a或第2凸部55b,因此当向厚度方向施加有超过设想的大小的压力时,第1凸部55a的前端部抵接于金属管47的内面59,第2凸部55b的前端部抵接于金属管47的内面57,从而能够抑制金属管47的进一步变形。
而且,在第4实施方式中,如上所述,多个第1凸部55a以形成沿长度方向分别延伸的5个列A1至A5的方式被排列,并且,第1凸部55a以形成沿相对于长度方向倾斜的倾斜方向分别延伸的多个列B2、B4、B6的方式被排列。而且,第2凸部55b也以形成沿所述倾斜方向分别延伸的多个列B1、B3、B5的方式被排列。并且,第1凸部55a的倾斜方向的列与第2凸部55b的倾斜方向的列沿长度方向交替配置。通过采用此种结构,在流体流路53内,能够使厚度方向的台阶(凸部)相对于长度方向倾斜且连续地配置,并且使厚度方向的其中一侧的台阶(第1凸部55a)与另一侧的台阶(第2凸部55b)交替配置,因此能够在流体流路53内使流体的流动有效地产生起伏。由此,抑制流体流路内的偏流,促进内部流体的紊流化,从而能够提高导热效果。
而且,根据第4实施方式,在对金属板进行压制加工而在指定位置形成向所述金属板的厚度方向突出的多个凸部,并将该金属板弯曲加工成所述扁平形状之后,将该金属板的端部彼此接合,从而成形金属管47,因此不需要例如将成为支撑部的柱状体焊接接合于金属板等的工序。由此,能够简化工序而降低制造成本。
(第5实施方式)
图17(a)是表示本发明的第5实施方式所涉及的热交换器21的立体图。该热交换器21的作为支撑部的凸部55的结构与第1实施方式不同。对于其它部位,由于与第1实施方式的热交换器21相同,因此标注与第1实施方式相同的符号并省略说明。
图17(b)是表示热交换器21的金属管47的俯视图。该金属管47具备作为支撑部55的多个第1凸部55a及多个第2凸部55b。多个第1凸部55a在流体流路53的厚度方向的其中一侧的内面沿流体流路53的长度方向排列。多个第2凸部55b在流体流路53的厚度方向的另一侧的内面沿流体流路53的长度方向排列。各第1凸部55a从所述其中一侧的内面朝向所述另一侧的内面突出,各第2凸部55b从所述另一侧的内面朝向所述其中一侧的内面突出。各第1凸部55a及各第2凸部55b例如可与第4实施方式一样,通过对金属板进行压制成形而形成。
如图17(b)所示,各第1凸部55a及各第2凸部55b的宽度方向W的尺寸小于长度方向L的尺寸。即,各第1凸部55a及各第2凸部55b在俯视时分别具有细长的形状。各第1凸部55a及各第2凸部55b的长度方向与金属管47的长度方向L大致平行。
在该第5实施方式中,多个第1凸部55a其全部如图17(c)、(d)所示地设置在与第2凸部55b在厚度方向上相向的位置。另外,也可以采用多个第1凸部55a的一部分设置在与第2凸部55b在厚度方向上相向的位置,剩余的第1凸部55a设在不与第2凸部55b相向的位置的结构。这样,设在不与第2凸部55b相向的位置的第1凸部55a发挥作为使流体流路53内的流体适度地成为紊流的障碍物的功能。通过使流体适度地成为紊流,在流体与金属管47之间促进导热,因此能够提高热交换器的热交换效率。
根据该第5实施方式,相向的第1凸部55a与第2凸部55b均朝向长度方向配置,因此当将热交换器21弯曲加工成例如图2所示的旋涡状等时,确保第1凸部55a与第2凸部55b的接触面积的效果尤其优异。
当如图2所示对热交换器21进行弯曲加工时,金属管47如图18(a)所示,半径方向外侧的部分的材料的延展较大,半径方向内侧的部分的材料的延展较小,因此第1凸部55a与第2凸部55b的相对位置容易发生偏离。在该第5实施方式中,将各第1凸部55a的长度方向及各第2凸部55b的长度方向朝向金属管47的长度方向L配置,因此在彼此的相对位置稍许发生偏离的情况下,也能够维持第1凸部55a与第2凸部55b相接触的状态。由此,可实现曲率半径较小的弯曲加工。
另一方面,如图18(b)所示,当各第1凸部55a的长度方向的尺寸及各第2凸部55b的长度方向的尺寸变小时,相应地,能够相对于所述相对位置的偏离而维持所述接触状态的允许范围变小。
图19是表示第5实施方式的热交换器21中的金属管47的变形例的俯视图。如图19所示,该变形例所涉及的金属管47的第1凸部55a及第2凸部55b均具有楔形状。换言之,第1凸部55a及第2凸部55b俯视呈大致三角形。在该变形例中,各第1凸部55a及各第2凸部55b配置成俯视时三角形的顶点与流体的流动方向F相向。据此,流体沿各第1凸部55a及各第2凸部55b的侧面顺畅地流动,因此能够抑制在金属管47内产生压力损失。
而且,在图17至图19所示的第5实施方式中,使各凸部55的宽度方向的尺寸,即与流体的流动方向F垂直的方向的尺寸小于该凸部55的长度方向的尺寸,从而能够抑制在金属管47内流动的流体所受的阻力变得过大。
(第6实施方式)
图20是表示本发明的第6实施方式的热交换器21的立体图。该第6实施方式的热交换器21的金属管47的结构与第1实施方式不同。对于其它部位,由于与第1实施方式的热交换器21相同,因此标注与第1实施方式相同的符号并省略说明。
该热交换器21中的金属管47具备流体流路53和支撑部55。流体流路53具有在宽度方向W上并排设置且沿长度方向L延伸的第1流体流路53a和第2流体流路53b。支撑部55设在由在宽度方向W上并排设置的第1流体流路53a和第2流体流路53b构成的流体流路53内。该金属管47如图21(a)所示,是通过对平板状的金属板M进行弯曲加工并将指定的部位接合而获得。
第1流体流路53a是以如下方式形成的。首先,在沿长度方向L的折弯位置B1将金属板M折弯,并以金属板M的宽度方向W的其中一个端边E1抵接于金属板M的其中一个表面S的方式将金属板M弯曲加工成管状。接着,将所述端边E1沿长度方向L通过例如焊接等方法而接合于表面S,从而形成第1流体流路53a。
同样地,第2流体流路53b是以如下方式形成的。首先,在沿长度方向L的折弯位置B2将金属板M折弯,并以金属板M的宽度方向W的另一端边E2在与所述其中一个端边E1相邻的位置抵接于表面S的方式将金属板M弯曲加工成管状。接着,将所述端边E2沿长度方向L接合于表面S,从而形成第2流体流路53b。
如图21(c)所示,支撑部55为金属板M的一部分,即从端边E1和端边E2向高度方向(金属管47的厚度方向)的上方延伸的部分。该支撑部55的端边E1与端边E2的附近彼此抵接。而且,该支撑部55从所述高度方向的中央附近分别向宽度方向W的两侧分支。支撑部55分支的各部分向相对于所述高度方向左右倾斜的方向分别延伸。
该第6实施方式中的金属管47通过使用金属板M以上述方式成形,从而呈大致B字的剖面形状。这样,能够通过简单的制造方法来形成沿长度方向L延伸的支撑部55。而且,该金属管47的支撑部55沿长度方向L连续延伸,因此抑制厚度方向的变形的效果优异。
图22(a)是表示第6实施方式中的金属管47的变形例的俯视图,图22(b)是其剖视图。如图22(a)、(b)所示,该金属管47在第1流体流路53a内及第2流体流路53b内分别具有多个凸部55c及多个凸部55d。
多个凸部55c在流体流路53a、53b的厚度方向的其中一侧的内面57沿长度方向L排列。多个凸部55d在流体流路53a、53b的厚度方向的另一侧的内面59沿长度方向L排列。各凸部55c从其中一侧的内面57朝向另一侧的内面59延伸,各凸部55d从另一侧的内面59朝向其中一侧的内面57延伸。
凸部55c和凸部55d既可在厚度方向上相向配置,也可配置在不相向的位置。当配置在相向的位置时,凸部55c和凸部55d与支撑部55一起作为抑制金属管47的厚度方向的变形的支撑部而发挥功能。当配置在不相向的位置时,凸部55c和凸部55d作为使流体流路53内的流体适度地成为紊流的障碍物而发挥功能。通过使流体适度地成为紊流,从而在流体与金属管47之间促进导热。
如上所述,第6实施方式的金属管47通过使用上述制造方法,能够在流体流路53内形成支撑部55。因此,如图22(a)、(b)所示的变形例那样,在流体流路53a、53b内,能够以自由的设计(专门用于提高导热性能的设计)来设置用于提高导热性能的凸部。
(第7实施方式)
图23(a)是表示本发明的第7实施方式的热交换器21的立体图。该第7实施方式的热交换器21的金属管47的结构与第1实施方式不同。对于其它部位,由于与第1实施方式的热交换器21相同,因此标注与第1实施方式相同的符号并省略说明。
第7实施方式的热交换器21中的金属管47包括排列在宽度方向W上的第1金属管47a和第2金属管47b。第1金属管47a及第2金属管47b是例如通过挤出成形等方法而分别独立成形的筒状的扁平管。因此,该金属管47的流体流路53包括第1金属管47a的筒内的第1流体流路53a和第2金属管47b的筒内的第2流体流路53b。这些第1流体流路53a和第2流体流路53b被支撑部55分隔。换言之,支撑部55设置于具备在宽度方向W上并排设置的第1流体流路53a和第2流体流路53b的流体流路53内。
支撑部55包括第1金属管47a的侧壁55a和第2金属管47b的侧壁55b。侧壁55a的表面和侧壁55b的表面形成面接触。在各流体流路53a、53b内,也可以设置图22(a)、(b)所示的凸部55c和凸部55d。
在该第7实施方式中,例如能够通过挤出成形等方法简单地成形出筒状的扁平管,因此可降低制造成本。
另外,在宽度方向W上排列的扁平管的个数并不限定于2个,也可以如图23(b)所示为3个,也可为4个以上。
而且,如图23(c)所示,作为金属管47,也可使用通过挤出成形等方法,用支撑部55来分隔第1流体流路53a和第2流体流路53b的一体的扁平管。该金属管47的支撑部55沿长度方向L连续形成,以将第1流体流路53a和第2流体流路53b分隔开来。
而且,也可采用图24(b)所示的金属管47。如图24(a)所示,该金属管47通过组合剖面为大致P字形状的2个管部件47a、47b而获得。各管部件47a、47b是通过对金属板进行折弯加工而成形。即,管部件47a是通过在沿长度方向的折弯位置将所述金属板折弯并以金属板的宽度方向的一个端边抵接于金属板的其中一个表面的方式将金属板弯曲加工成大致P字形状而成形。管部件47b也同样地成形。
管部件47a具有第1流体流路53a,管部件47b具有第2流体流路53b。管部件47a及管部件47b分别具有从构成流体流路53a、53b的筒状部分沿宽度方向W延伸设置的平板部48a、48b。第1流体流路53a与第2流体流路53b在宽度方向W上排列。平板部48a配置在管部件47b的下方,平板部48b配置在管部件47a的下方(应为上方)。管部件47a的侧壁作为支撑部55a发挥功能,管部件47b的侧壁作为支撑部55b发挥功能。支撑部55a的表面和支撑部55b的表面形成面接触。
如上所述,在组合管部件47a、47b的金属管47中,能够使厚度方向的整个上表面及整个下表面成为平面,因此能够增大与多孔金属管45、47的接触面积。据此,能够提高热交换器21的热交换效率。
而且,在图24(c)所示的金属管47中,使管部件47a及管部件47b的流体流路53a、53b小于图24(b),且使支撑部55a与支撑部55b隔开而不形成面接触。据此,在第1流体流路53a与第2流体流路53b之间进一步形成第3流体流路53c。
(第8实施方式)
图25是表示本发明的第8实施方式的热交换器21的剖视图。该第8实施方式的热交换器21的金属管47的结构与第1实施方式不同。对于其它部位,由于与第1实施方式的热交换器21相同,因此标注与第1实施方式相同的符号并省略说明。
该热交换器21的金属管47是通过将金属板折弯加工成旋涡状而成形。该金属管47具有支撑部55和流体流路53。流体流路53包括通过支撑部55沿宽度方向W分隔的第1流体流路53a和第2流体流路53b。换言之,支撑部55设置于具有在宽度方向W上并排设置的第1流体流路53a和第2流体流路53b的流体流路53内。
支撑部55相当于将所述金属板的宽度方向W的其中之一端部以与第1流体流路53a的厚度大致同程度的宽度折弯成L字形状的部分。所述金属板以该支撑部55位于金属管47的宽度方向W的中央附近的方式被折弯加工成旋涡状。由于如上所述地折弯加工成旋涡状,因此接合面50a与接合面50b形成面接触。接合面50a与接合面50b可通过上述电阻焊(resistance welding)、钎焊(brazing)、锡焊(soldering)等方法来接合。
当通过钎焊来接合时,例如可按如下方式进行接合。首先,在金属板的整个两面预先形成钎材层(braze layer)。接着,以上述方式折弯成旋涡状而加工成金属管47的形状。此时,由于在接合面50a及接合面50b上形成有钎材层,因此可通过在未图示的加热炉内等对金属管47进行加热而将接合面50a、50b接合。而且,如图25所示,也可在加热炉内等对将未接合接合面50a、50b之前的金属管47和多孔金属管45、49临时组装的临时组装体进行加热。由于在金属管47的厚度方向的两面(上下表面)形成有钎材层,因此通过在加热炉内对所述临时组装体进行加热,不仅能够进行接合面50a、50b的接合,也能够同时进行金属管47与多孔金属管45、49的接合。
在该第8实施方式中,能够使金属管47的厚度方向的整个上表面及整个下表面成为平面,因此能够增大与多孔金属管45、47(应为49)的接触面积。据此,能够提高热交换器21的热交换效率。
而且,该金属管47在第1流体流路53a内及第2流体流路53b内分别具有多个凸部55c及多个凸部55d。如上所述,第8实施方式的金属管47可通过利用上述制造方法成形而形成支撑部55,因此能够在流体流路53a、53b内以自由的设计(专门用于提高导热性能的设计)来设置用于提高导热性能的凸部。
(第9实施方式)
图26(a)、(b)是表示本发明的第9实施方式的热交换器21中的金属管47的制造工序的俯视图,图26(c)是(b)的XXVIc-XXVIc线剖视图。该热交换器21的作为支撑部的凸部55的结构与第1实施方式不同。对于其它部位,由于与第1实施方式的热交换器21相同,因此标注与第1实施方式相同的符号并省略说明。
该金属管47具备作为支撑部55的多个第1凸部55a及多个第2凸部55b。多个第1凸部55a在流体流路53的厚度方向的其中一侧的内面沿流体流路53的长度方向排列。多个第2凸部55b在流体流路53的厚度方向的另一侧的内面沿流体流路53的长度方向排列。各第1凸部55a从所述其中一侧的内面朝向所述另一侧的内面突出,各第2凸部55b从所述另一侧的内面朝向所述其中一侧的内面突出。各第1凸部55a及各第2凸部55b是与第4实施方式同样地通过对金属板进行压制成形而形成。
如图26(b)所示,各第1凸部55a及各第2凸部55b分别在俯视时呈细长的形状。在厚度方向上相向的第1凸部55a与第2凸部55b以在俯视时彼此交叉的方式而设置。各第1凸部55a的长度方向相对于金属管47的长度方向L向金属管47的宽度方向W的其中一侧倾斜。各第2凸部55b的长度方向相对于金属管47的长度方向L向所述宽度方向W的另一侧倾斜。各第1凸部55a相对于所述长度方向的倾斜角度与各第2凸部55b相对于所述长度方向的倾斜角度相同。
如图26(b)、(c)所示,第1凸部55a的端面与第2凸部55b的端面相互在接触区域T内抵接。
该第9实施方式的金属管47是以如下方式成形的。首先,如图26(a)所示,通过压制加工等方法,在金属板M的大致整个面上以指定的间隔形成多个凸部55。这些凸部55包括以金属板M的宽度方向W的中央附近的中心线B3为边界的其中一侧(图26(a)的上方侧)的区域内形成的多个第1凸部55a和另一侧(图26(a)的下方侧)的区域内形成的多个第2凸部55b。在该金属板M中,第1凸部55a和第2凸部55b朝向相同的方向以相同的倾斜角度形成。
当在中心线B3处将该金属板M折弯时,第1凸部55a与第2凸部55b如图26(b)所示以彼此交叉的位置关系而被配置,金属板M的宽度方向W的其中之一端边E1与另一端边E2靠近。通过例如焊接等方法将这些端边E1、E2彼此接合,从而获得金属管47。
在上述金属板M的折弯加工时,如图27(a)、(b)所示,对应的第1凸部55a和第2凸部55b的相向位置有时会稍许偏离。即使在此种情况下,由于第1凸部55a与第2凸部55b交叉配置,因此只要是能够维持第1凸部55a与第2凸部55b交叉的状态的范围内的各种方向的位置偏离,彼此的接触区域T的接触面积则为大致相同的大小。据此,即使在金属管47的成形时产生所述位置偏离时,也能抑制对金属管47的厚度方向的变形进行抑制的效果降低。
而且,当在将该金属管47与多孔金属管45、49层叠而制作热交换器21之后,将该热交换器21例如图2所示般弯曲加工成旋涡状时,即使相向的第1凸部55a与第2凸部55b的相对位置稍许偏离,也能够抑制彼此的接触面积变小。即,即使存在稍许的位置偏离,接触区域T的接触面积也能保持大致相同的大小,因此能够在整个金属管47的范围内抑制对厚度方向的变形进行抑制的效果出现偏差。据此,能够抑制金属管47的一部分产生极端大的变形等的问题,因此能够抑制金属管47的每个部位的压力损失的程度产生偏差。
如上所述,细长的形状的第1凸部55a与第2凸部55b接触的部分如上所述具有抑制厚度方向的变形的功能。另一方面,第1凸部55a与第2凸部55b未接触的部分具有作为使流体流路53内的流体适度地成为紊流的障碍物的功能。通过使流体适度地成为紊流,在流体与金属管47之间促进导热,因此能够提高热交换器21的热交换效率。
而且,在该第9实施方式中,金属板M上所设的第1凸部55a及第2凸部55b只要向相同的朝向以相同的倾斜角度成形即可,因此设计简单。并且,在该第9实施方式中,与第1凸部55a及第2凸部55b中的任意其中之一平行于金属管47的宽度方向W而配置的情况相比,能够减小宽度方向W上的第1凸部55a或第2凸部55b的尺寸。据此,能够抑制在金属管47内流动的流体所受的阻力变得过大。
(其它制造方法)
以上说明的第1实施方式至第9实施方式的热交换器21中,除了利用上述电阻焊的方法以外,还可使用钎焊或锡焊等方法来接合金属管47与多孔金属管45、49。此处,钎焊是指使用具有450℃以上的熔点的钎材来进行的接合方法,锡焊是指使用具有小于450℃的低熔点的锡材(solder)来进行的接合方法。
在利用钎焊的接合方法中,例如在金属管47与多孔金属管45之间及金属管47与多孔金属管49之间配置钎材的状态下,在加热炉内等对它们进行加热。据此,所述钎材熔融而接合金属管47与多孔金属管45、49。
在利用锡焊的接合方法中,例如可使用超声波烙铁。在该方法中,在金属管47与多孔金属管45之间及金属管47与多孔金属管49之间配置锡材的状态下,使超声波烙铁抵接于金属管47、多孔金属管45及多孔金属管49中的至少一个,边加热边赋予超声波振动。据此,锡材熔融而接合金属管47与多孔金属管45、49。
[实施方式的概要]
将上述实施方式总结如下。
(1)所述热交换器包括:金属管,呈宽度大于厚度的扁平形状,在内部沿长度方向形成有流体流路,在所述厚度方向的其中一侧及另一侧分别具有外表面,且在所述流体流路内具有抑制所述厚度方向的变形的支撑部;以及多孔金属管,层叠配置在所述金属管的所述厚度方向的其中一侧,呈宽度大于厚度的扁平形状,在内部沿所述长度方向形成有多个流体流路,并具有与所述金属管的所述其中一侧的外表面相向而配置且至少一部分与所述其中一侧的外表面接合的相向面。
在该结构中,由于在金属管的流体流路内设有抑制厚度方向的变形的支撑部,因此可以使用边通过一对滚轮电极向厚度方向对层叠配置在厚度方向上的扁平的金属管和扁平的多孔金属管进行加压边进行焊接的电阻焊来制造该热交换器。由于可通过此种生产率优异的电阻焊来制造,因此能够降低成本降低。
而且,通过在流体流路内设置支撑部,从而能够在电阻焊时用一对滚轮电极对金属管及多孔金属管向厚度方向充分地加压。据此,能够增大金属管的外表面和与其相向的多孔金属管的相向面的接合面积,因此能够获得热交换效率优异的热交换器。
而且,在该结构中,由于金属管在流体流路内具有支撑部,因此即使在热交换器的长期使用过程中也能够抑制金属管发生变形。
此外,在该结构中,由于金属管在流体流路内具有支撑部,因此例如即使如后述的图2所示对热交换器进行弯曲加工时,也能够抑制金属管过度变形。据此,能够抑制流体流路变得过窄或堵塞的情况。
(2)也可采用如下结构,即所述支撑部具有沿所述流体流路的所述长度方向排列的多个柱状体,各柱状体的轴向的其中一端接合于所述流体流路的所述厚度方向的任意其中之一内面,所述轴向的另一端配置在所述流体流路的所述厚度方向的另一内面一侧。
在该结构中,由于多个柱状体沿流体流路的长度方向排列,因此能够在整个长度方向上长期抑制金属管发生变形。并且,由于采用了柱状体分布在长度方向上的结构,因此能够抑制流体在流体流路内流动时的阻力因设置支撑部而增加的情况,从而使流体顺畅地流动。而且,在该结构中,各柱状体的其中一端接合于流体流路的内面,因此即使在电阻焊时用滚轮电极向厚度方向加压也能抑制柱状体发生倾斜或倒塌。据此,能够抑制流体流路的变形而确保所需的流路。
(3)也可以为,所述多个柱状体的至少一部分的所述轴向的两端分别接合于所述流体流路的其中一侧的内面及另一侧的内面。
在该结构中,具备与流体流路的其中一侧的内面及另一侧的内面分别接合的柱状体,因此能够进一步提高金属管的刚性。据此,能够进一步长期抑制金属管发生变形。
(4)也可采用如下结构,即所述支撑部具备:在所述流体流路的所述厚度方向的其中一侧的内面沿所述流体流路的所述长度方向排列的多个第1柱状体;以及在所述流体流路的所述厚度方向的另一侧的内面沿所述流体流路的所述长度方向排列的多个第2柱状体,其中,各第1柱状体从所述其中一侧的内面朝所述另一侧的内面延伸,各第2柱状体从所述另一侧的内面朝所述其中一侧的内面延伸,并且各前端部分别抵接或靠近所述多个第1柱状体的各前端部。
在该结构中,当在电阻焊时用一对滚轮电极向厚度方向对金属管及多孔金属管施加压力时,前端部彼此抵接的第1柱状体及第2柱状体以其抵接状态承受厚度方向的压力,而前端部彼此靠近的柱状体通过成为彼此抵接的状态,能够承受厚度方向的压力。据此,能够有效抑制电阻焊时的金属管的厚度方向的变形。而且,在该结构中,彼此的前端部抵接或靠近的多个第1柱状体及第2柱状体沿流体流路的长度方向排列,因此能够在整个长度方向上长期抑制金属管发生变形。并且,由于采用了这些柱状体分布在长度方向上的结构,因此能够抑制流体在流体流路内流动时的阻力因设置支撑部而增加的情况,从而使流体顺畅地流动。
(5)也可以为,所述多个第1柱状体和所述多个第2柱状体的至少一部分的各前端部互相接合。
在该结构中,由于具备彼此的前端部相互接合的第1柱状体及第2柱状体,因此能够进一步提高金属管的刚性。据此,能够进一步长期抑制金属管发生变形。
(6)也可以为,所述支撑部是沿所述流体流路的所述长度方向配置的波形板状体。
在该结构中,由于将波形的板状体沿长度方向配置,因此能够在整个长度方向上长期抑制金属管发生变形。并且,波形的板状体也发挥使流体的流动分散的作用,因此能够调整流体的流动而制造出乱流较少的流动。而且,与上述柱状体相比,能够提高支撑部自身的刚性,因此尤其适合于想要进一步增大一对滚轮电极的加压力的情况。
(7)较为理想的是,所述支撑部具有沿所述流体流路的所述长度方向排列的多个凸部,各凸部从所述流体流路的所述厚度方向的其中之一内面朝向所述厚度方向的另一内面突出。
在该结构中,多个凸部沿流体流路的长度方向排列,因此能够在整个长度方向上长期抑制金属管发生变形。
(8)各凸部的宽度方向的尺寸可被设定成小于所述长度方向的尺寸为宜。
在该结构中,通过使各凸部的所述宽度方向的尺寸,即与流体的流动方向垂直的方向的尺寸小于所述长度方向,能够抑制在金属管内流动的流体所受的阻力变得过大。另一方面,各凸部的长度方向的尺寸只要适当设计成为了抑制金属管的厚度方向的变形所要求的大小即可。据此,也能够维持减小流体所受的阻力并抑制金属管的厚度方向的变形的效果。
(9)作为所述凸部,除了上述柱状体以外,例如还可列举通过使所述厚度方向的其中一侧或另一侧的外表面向所述另一侧或所述其中一侧凹陷而形成的凸部。
在此种结构的情况下,例如可通过对金属板进行压制加工而形成凸部,因此制造容易,能够降低成本。
(10)也可采用如下结构,即所述支撑部具备:在所述流体流路的所述厚度方向的其中一侧的内面沿所述流体流路的所述长度方向排列的多个第1凸部;以及在所述流体流路的所述厚度方向的另一侧的内面沿所述流体流路的所述长度方向排列的多个第2凸部,其中,各第1凸部从所述其中一侧的内面朝向所述另一侧的内面突出,各第2凸部从所述另一侧的内面朝向所述其中一侧的内面突出。
在该结构中,多个第1凸部及多个第2凸部沿流体流路的长度方向分别排列,因此能够在整个长度方向上长期抑制金属管发生变形。
(11)作为此种第1凸部及第2凸部,除了上述第1柱状体及第2柱状体以外,例如还可列举通过使所述厚度方向的其中一侧的外表面及另一侧的外表面凹陷而形成的凸部。
在此种结构的情况下,例如可通过对金属板进行压制加工而形成凸部,因此制造容易,能够降低成本。
(12)较为理想的是,所述多个第1凸部中的一部分或全部设置于与所述第2凸部在所述厚度方向上相向的位置。
在该结构中,即使在如上所述的电阻焊时和弯曲加工时向厚度方向对金属管47施加压力的情况下,当第1凸部和配置在与其相向的位置的第2凸部抵接时,也能抑制金属管47的进一步变形。据此,能够有效抑制电阻焊时及弯曲加工时的金属管的厚度方向的变形。
(13)也可以为,各第1凸部及各第2凸部在俯视时分别呈细长的形状,在所述厚度方向上相向的所述第1凸部和所述第2凸部以俯视时互相交叉的方式而被设置。
在该结构中,在金属管47的成形时、热交换器的弯曲加工时,即使相向的第1凸部与第2凸部的相对位置向各种方向稍许偏离,也能够抑制彼此的接触面积发生变动。即,只要是能够维持第1凸部与第2凸部交叉的状态的范围内的各种方向的位置偏离,彼此的接触面积则为大致相同的大小。因此,即使是稍许的位置偏离,第1凸部与第2凸部也能以大致相同大小的接触面积接触,因此在整个金属管范围,抑制厚度方向的变形的效果的偏差较小。据此,在对热交换器进行弯曲加工时,可在整个金属管范围内获得稳定的变形抑制效果,因此能够抑制金属管的每个部位的压力损失的程度发生偏差。
而且,在该结构中,细长形状的第1凸部与第2凸部交叉配置,因此存在第1凸部与第2凸部彼此接触的部分和与该部分相邻的彼此不接触的部分。该不接触的部分具有作为使流体流路内的流体适度地成为紊流的障碍物的功能。通过使流体适度地成为紊流,在流体与金属管之间促进导热,因此能够提高热交换器的热交换效率。
而且,该结构在金属管通过对金属板(平板)进行折弯加工并将所述金属板的端边彼此接合而成形的情况下有效。此时,在对金属板进行折弯加工之前,预先在金属板上形成第1凸部及第2凸部。并且,在折弯加工时,即使对应的第1凸部与第2凸部的相向位置稍许偏离,只要是能够维持第1凸部与第2凸部交叉的状态的范围内的各种方向的位置偏离,彼此的接触面积也成为大致相同的大小。据此,即使在金属管的成形时产生所述位置偏离时,也能够抑制金属管的厚度方向的变形抑制效果降低。
(14)较为理想的是,各第1凸部的长度方向相对于所述金属管的所述长度方向朝所述金属管的宽度方向的其中一侧倾斜,各第2凸部的长度方向相对于所述金属管的所述长度方向朝所述宽度方向的另一侧倾斜,各第1凸部相对于所述长度方向的倾斜角度与各第2凸部相对于所述长度方向的倾斜角度相同。
在该结构中,所述金属板上所设的第1凸部及第2凸部只要向相同的方向以相同的倾斜角度成形即可,因此设计及加工简单。并且,在该结构中,与第1凸部及第2凸部中的任意其中之一平行于金属管的宽度方向而配置的情况相比,能够减小金属管的宽度方向上的第1凸部55a或第2凸部55b的尺寸。据此,能够抑制在金属管内流动的流体所受的阻力变得过大。
(15)也可以为,各第1凸部及各第2凸部在俯视时分别呈细长的形状,在所述厚度方向上相向的所述第1凸部和所述第2凸部的长度方向与所述金属管的长度方向平行。
在该结构中,当将热交换器弯曲加工成旋涡状或蜿蜒的形状等时,确保相向的第1凸部与第2凸部的接触面积的效果尤其优异。即,当以上述方式对热交换器进行弯曲加工时,金属管的弯曲部分的半径方向外侧的材料的延展较大而半径方向内侧的材料的延展较小,因此第1凸部与第2凸部的相对位置易发生偏离。因此,在该结构中,使所述第1凸部和所述第2凸部的长度方向朝向所述金属管的长度方向,因此即使因上述弯曲加工而彼此的相对位置沿长度方向发生偏离时,仍能维持彼此接触的状态的效果优异。据此,可实现曲率半径较小的弯曲加工。
(16)较为理想的是,所述多个第1凸部为排列成沿长度方向分别延伸的3个以上的列,这些列中位于宽度方向中央部的列的所述第1凸部被设置在与所述第2凸部在所述厚度方向上相向的位置。
在该结构中,在宽度方向的中央部,第1凸部与第2凸部相向配置,因此能够在宽度方向的中央部均衡地抑制金属管的变形。另外,“位于宽度方向中央部的列”是指最靠近金属管的宽度方向中心的列。因此,当沿长度方向延伸的多个列(所述3个以上的列)的数量为偶数时,“位于宽度方向中央部的列”有时也包括2个列。
(17)较为理想的是,位于所述宽度方向中央部的列的两侧的列的所述第1凸部被设置在与所述第2凸部在所述长度方向上错开的位置。
在该结构中,如上所述,在宽度方向的中央部,第1凸部与第2凸部相向配置,另一方面,在位于两边的列中,第1凸部设置于在长度方向上相对于第2凸部错开的位置。因此,在宽度方向的中央部,能够均衡地抑制金属管的厚度方向的变形,并且在宽度方向的两边,能够抑制流体流路变窄的情况而实现流体的顺畅的流动。而且,由于在宽度方向的两边也设有第1凸部或第2凸部,因此当向厚度方向施加有超过设想的大小的压力时,第1凸部的前端部或第2凸部的前端部抵接于金属管的内面或内面,从而能够抑制金属管进一步变形。
(18)较为理想的是,如上所述,多个第1凸部为排列成沿长度方向分别延伸的3个以上的列,除此以外,第1凸部为排列成沿相对于长度方向倾斜的倾斜方向分别延伸的多个列,第2凸部也为排列成沿所述倾斜方向分别延伸的多个列,第1凸部的倾斜方向的列与第2凸部的倾斜方向的列沿长度方向交替配置。
通过采用此种结构,在流体流路内,可使厚度方向的台阶(凸部)相对于长度方向倾斜并连续地配置,并且可将厚度方向的一侧的台阶(第1凸部)与另一侧的台阶(第2凸部)交替配置,因此可在流体流路内有效地使流体的流动产生起伏。据此,能够抑制流体流路内的偏流,促进流体流路内的流体的紊流化,从而提高导热效果。
(19)也可以为,所述流体流路包括沿宽度方向并排设置且沿所述长度方向延伸的第1流体流路和第2流体流路,其中,所述第1流体流路是以在沿所述长度方向的位置折弯金属板并使所述金属板的沿宽度方向的其中之一端边抵接于所述金属板的其中之一表面的方式将所述金属板弯曲加工成管状,并将所述其中之一端边沿所述长度方向接合于所述其中之一表面而形成的流体流路,所述第2流体流路是以在沿所述长度方向的另一位置折弯所述金属板并使所述金属板的所述宽度方向的另一端边在与所述其中之一端边相邻的位置抵接于所述其中之一表面的方式将所述金属板弯曲加工成管状,并将所述另一端边沿所述长度方向接合于所述其中一个表面而形成的流体流路,所述支撑部由从所述其中之一端边和所述另一端边向所述厚度方向或者向相对于该厚度方向倾斜的方向分别延伸的所述金属板的一部分而形成。
在该结构中,通过使金属板以上述方式成形,可获得剖面为大致B字形状的金属管。该金属管仅以上述方式成形便可形成沿长度方向延伸的支撑部,并且可形成一对流体流路,因此制造简单。而且,该金属管的支撑部沿长度方向连续延伸,因此抑制厚度方向的变形的效果优异。
(20)也可以为,所述多孔金属管为第1多孔金属管,所述热交换器还包括第2多孔金属管,所述第2多孔金属管层叠配置在所述金属管的所述厚度方向的另一侧,呈宽度大于厚度的扁平形状,在内部沿所述长度方向形成有多个流体流路,并具有与所述金属管的所述另一侧的外表面相向而配置且至少一部分与所述另一侧的外表面接合的相向面。
在该结构中,多孔金属管层叠配置在金属管的厚度方向的两侧,因此能够增大热交换面积,从而能够进一步提高制冷剂与流体的热交换效率。
(21)较为理想的是,所述相向面的大致整个面与所述外表面接合。
在该结构中,金属管与多孔金属管的相向的大致整个区域接合,因此能够进一步提高制冷剂与流体的热交换效率。
(22)例如,所述热交换器也可为以所述长度方向的一端配置在内侧而所述长度方向的另一端配置在外侧的方式卷绕成旋涡状。
在该结构中,由于卷绕成旋涡状,因此能够减少死空间而实现热交换器的小型化。而且,由于在金属管的流体流路内设有支撑部,因此抑制因从直线状的状态弯曲加工成旋涡状时的金属管的变形而导致流体流路变小或堵塞的情况,从而能够抑制热交换效率下降。
(其它实施方式)
此外,本发明并不限于上述实施方式,在不脱离其主旨的范围内可进行各种变更、改良等。例如,在上述第4实施方式中,举出第1凸部55a从其中一个内面57突出,第2凸部55b从另一内面59突出,且它们的一部分配置在彼此相向的位置的结构的例子进行了说明,但并不限定于此。
例如,也可如图15所示的变形例1采用如下结构,即,第1凸部55a从其中一个内面57突出,第2凸部从另一内面59突出,这些第1凸部55a和第2凸部55b并不配置在相向的位置,而是在长度方向及宽度方向上交替配置。如果采用该结构,第1凸部55a的前端部被延伸设置于另一内面59的附近,第2凸部55b的前端部被延伸设置于其中一个内面57的附近。据此,即使向厚度方向对金属管47施加压力,由于第1凸部55a抵接于另一内面59,第2凸部55b抵接于其中一个内面57,因此能够抑制金属管47进一步变形。在该变形例1中,第1凸部55a及第2凸部55b是通过压制加工而形成的。
而且,例如也可如图16所示的变形例2,采用凸部55仅从其中一个内面57突出的结构。如果采用该结构,凸部55的前端部延伸设置于另一内面59的附近。据此,即使向厚度方向对金属管47施加压力,由于凸部55抵接于另一内面59,因此能够抑制金属管47进一步变形。在该变形例2中,凸部55是通过压制加工而形成的。
而且,在上述实施方式中,举出弯曲加工成旋涡状的热交换器的例子进行了说明,但本发明的热交换器并不限定于旋涡状,也能以直线状的形态使用,而且,也可加工成其它的各种形态来使用。而且,也可层叠多个图1所示的旋涡状的热交换器而使用。
而且,在上述实施方式中,举出在水与制冷剂之间进行热交换的例子进行了说明,但本发明的热交换器既可用于制冷剂之间的热交换,也可用于制冷剂与其它流体的热交换。
而且,在上述实施方式中,举出支撑部件为柱状体或波形的板状体的例子进行了说明,但也可采用例如在金属管的流体流路内与其厚度方向大致平行地分布配置多个板状体的结构、在流体流路内配置多个球状体的结构等各种结构。而且,除了如上述实施方式支撑部件为连续的S字曲线的波形板状体的情况以外,也可为连续的棱角凹凸(angular protrusions and depressions)的波形板状体。
而且,在上述第1实施方式及第2实施方式中,举出柱状体并列配置成3列的结构的例子进行了说明,但本发明中的柱状体既可配置1列,也可并列配置成2列或4列以上的多列。
而且,在上述实施方式中,举出分别实施第1实施方式、第2实施方式及第3实施方式的例子进行了说明,但也可采用将所述2个以上的实施方式组合起来的实施方式。
而且,在上述实施方式中,举出第1多孔金属管、金属管及第2多孔金属管依序层叠的3层的结构为例进行了说明,但既可采用仅有一个多孔金属管与金属管的双层结构,也可采用四层以上的结构。
而且,在上述实施方式中,举出各金属管为具有大致四边形的剖面的扁平形状的例子进行了说明,但也可以为例如具有宽度方向的侧部弯曲的剖面的形状等其它扁平形状。
而且,在上述实施方式中,举出通过金属管的外表面与多孔金属管的相向面在边界附近局部地熔融的熔接来接合金属管和多孔金属管的例子进行了说明,但在本发明中,例如也可在金属管的外表面与多孔金属管的相向面之间配置熔点比它们低的熔融金属的状态下进行电阻焊。
而且,在上述实施方式中,举出固定滚轮电极并边使作为焊接对象的金属管移动边进行焊接的例子进行了说明,但也可固定金属管而使滚轮电极移动来进行电阻焊。
而且,在上述实施方式中,举出将热交换器用于热泵式热水供给机的例子进行了说明,但本发明的热交换器也可用于空调装置等其它用途。
而且,在上述第4实施方式中,举出对金属板进行压制加工而形成凸部的例子进行了说明,但也可通过焊接等将金属板之外的其它部件接合于金属板而形成凸部。
而且,在上述第4实施方式中,举出多个凸部分布的结构例子进行了说明,但凸部也可为沿长度方向连续隆起的形状。
而且,在上述第4实施方式中,举出多个第1凸部的一部分设置在与第2凸部在厚度方向上相向的位置的例子进行了说明,但也可为多个第1凸部的全部设置在与第2凸部在厚度方向上相向的位置。
而且,在上述第4实施方式中,举出第1凸部及第2凸部排列在沿长度方向分别延伸的5个列上的例子进行了说明,但第1凸部与第2凸部也可配置在不同的列上。
而且,在上述实施方式中,例示了例如图17(b)或图19所示的宽度方向的尺寸小于长度方向的尺寸的凸部设置在金属管47的厚度方向的一个内面和另一内面这两者上的情况,但此种凸部也可仅设置在金属管47的厚度方向的任意其中之一内面上。
而且,在上述第9实施方式中,举出第1凸部55a与第2凸部55b相对于长度方向L的倾斜角度相同的情况为例进行了说明,但并不限定于此。第1凸部55a的倾斜角度与第2凸部55b的倾斜角度也可互不相同。而且,也可采用第1凸部55a沿长度方向L配置而第2凸部55b沿宽度方向W配置的结构。
符号说明
11  热水供给机
13  制冷回路
15  水箱
17  贮热水回路
19  压缩机
21  热交换器
23  膨胀阀
25  蒸发器
45  第1多孔金属管
47  金属管
49  第2多孔金属管
51  制冷剂流路
53  流体流路
55  支撑部件(支撑部)
55a 第1柱状体
55b 第2柱状体
F   流体的流动方向

Claims (23)

1.一种热交换器,其特征在于包括:
金属管(47),呈宽度大于厚度的扁平形状,在内部沿长度方向形成有流体流路(53),在所述厚度方向的其中一侧及另一侧分别具有外表面(61、63),且在所述流体流路(53)内具有抑制所述厚度方向的变形的支撑部(55);以及
多孔金属管(45),层叠配置在所述金属管(47)的所述厚度方向的其中一侧,呈宽度大于厚度的扁平形状,在内部沿所述长度方向形成有多个流体流路(51),并具有与所述金属管(47)的所述其中一侧的外表面(61)相向而配置且至少一部分与所述其中一侧的外表面(61)接合的相向面(65)。
2.根据权利要求1所述的热交换器,其特征在于:
所述支撑部(55)具有沿所述流体流路(53)的所述长度方向排列的多个柱状体,各柱状体的轴向的其中一端接合于所述流体流路(53)的所述厚度方向的任意其中之一内面,所述轴向的另一端配置在所述流体流路(53)的所述厚度方向的另一内面一侧。
3.根据权利要求2所述的热交换器,其特征在于:
所述多个柱状体的至少一部分的所述轴向的两端分别接合于所述流体流路(53)的其中一侧的内面及另一侧的内面。
4.根据权利要求1所述的热交换器,其特征在于,所述支撑部(55)具备:
在所述流体流路(53)的所述厚度方向的其中一侧的内面沿所述流体流路(53)的所述长度方向排列的多个第1柱状体(55a);以及
在所述流体流路(53)的所述厚度方向的另一侧的内面沿所述流体流路(53)的所述长度方向排列的多个第2柱状体(55b),其中,
各第1柱状体(55a)从所述其中一侧的内面朝所述另一侧的内面延伸,
各第2柱状体(55b)从所述另一侧的内面朝所述其中一侧的内面延伸,并且各前端部分别抵接或靠近所述多个第1柱状体(55a)的各前端部。
5.根据权利要求4所述的热交换器,其特征在于:
所述多个第1柱状体(55a)和所述多个第2柱状体(55b)的至少一部分的各前端部互相接合。
6.根据权利要求1所述的热交换器,其特征在于:
所述支撑部(55)是沿所述流体流路(53)的所述长度方向配置的波形板状体。
7.根据权利要求1所述的热交换器,其特征在于:
所述支撑部(55)具有沿所述流体流路(53)的所述长度方向排列的多个凸部,各凸部从所述流体流路(53)的所述厚度方向的其中之一内面朝向所述厚度方向的另一内面突出。
8.根据权利要求7所述的热交换器,其特征在于:
各凸部(55)的宽度方向的尺寸小于所述长度方向的尺寸。
9.根据权利要求7或8所述的热交换器,其特征在于:
所述凸部(55)是通过使所述厚度方向的其中一侧或另一侧的外表面(61、63)向所述另一侧或所述其中一侧凹陷而形成的凸部。
10.根据权利要求1所述的热交换器,其特征在于,所述支撑部(55)具备:
在所述流体流路(53)的所述厚度方向的其中一侧的内面沿所述流体流路(53)的所述长度方向排列的多个第1凸部(55a);以及
在所述流体流路(53)的所述厚度方向的另一侧的内面沿所述流体流路(53)的所述长度方向排列的多个第2凸部(55b),其中,
各第1凸部(55a)从所述其中一侧的内面朝向所述另一侧的内面突出,
各第2凸部(55b)从所述另一侧的内面朝向所述其中一侧的内面突出。
11.根据权利要求10所述的热交换器,其特征在于:
所述第1凸部(55a)是通过使所述厚度方向的其中一侧的外表面(61)向所述另一侧凹陷而形成的凸部,
所述第2凸部(55b)是通过使所述厚度方向的另一侧的外表面(63)向所述其中一侧凹陷而形成的凸部。
12.根据权利要求10或11所述的热交换器,其特征在于:
所述多个第1凸部(55a)中的一部分或全部设置于与所述第2凸部(55b)在所述厚度方向上相向的位置。
13.根据权利要求12所述的热交换器,其特征在于:
各第1凸部(55a)及各第2凸部(55b)在俯视时分别呈细长的形状,
在所述厚度方向上相向的所述第1凸部(55a)和所述第2凸部(55b)以俯视时互相交叉的方式而被设置。
14.根据权利要求13所述的热交换器,其特征在于:
各第1凸部(55a)的长度方向相对于所述金属管(47)的所述长度方向朝所述金属管(47)的宽度方向的其中一侧倾斜,
各第2凸部(55b)的长度方向相对于所述金属管(47)的所述长度方向朝所述宽度方向的另一侧倾斜,
各第1凸部(55a)相对于所述长度方向的倾斜角度与各第2凸部(55b)相对于所述长度方向的倾斜角度相同。
15.根据权利要求12所述的热交换器,其特征在于:
各第1凸部(55a)及各第2凸部(55b)在俯视时分别呈细长的形状,
在所述厚度方向上相向的所述第1凸部(55a)和所述第2凸部(55b)的长度方向与所述金属管(47)的长度方向平行。
16.根据权利要求12所述的热交换器,其特征在于:
所述多个第1凸部(55a)为排列成沿长度方向分别延伸的3个以上的列,这些列中位于宽度方向中央部的列的所述第1凸部(55a)被设置在与所述第2凸部(55b)在所述厚度方向上相向的位置。
17.根据权利要求16所述的热交换器,其特征在于:
位于所述宽度方向中央部的列的两侧的列的所述第1凸部(55a)被设置在与所述第2凸部(55b)在所述长度方向上错开的位置。
18.根据权利要求17所述的热交换器,其特征在于:
所述多个第1凸部(55a)为排列成沿相对于长度方向倾斜的倾斜方向分别延伸的多个列,
所述多个第2凸部(55b)为排列成沿所述倾斜方向分别延伸的多个列,
所述第1凸部(55a)的所述倾斜方向的列与所述第2凸部(55b)的所述倾斜方向的列沿长度方向交替配置。
19.根据权利要求1所述的热交换器,其特征在于:
所述流体流路(53)包括沿宽度方向并排设置且沿所述长度方向延伸的第1流体流路(53a)和第2流体流路(53b),其中,
所述第1流体流路(53a)是以在沿所述长度方向的位置折弯金属板并使所述金属板的沿宽度方向的其中之一端边抵接于所述金属板的其中之一表面的方式将所述金属板弯曲加工成管状,并将所述其中之一端边沿所述长度方向接合于所述其中之一表面而形成的流体流路,
所述第2流体流路(53b)是以在沿所述长度方向的另一位置折弯所述金属板并使所述金属板的所述宽度方向的另一端边在与所述其中之一端边相邻的位置抵接于所述其中之一表面的方式将所述金属板弯曲加工成管状,并将所述另一端边沿所述长度方向接合于所述其中一个表面而形成的流体流路,
所述支撑部(55)由从所述其中之一端边和所述另一端边向所述厚度方向或者向相对于该厚度方向倾斜的方向分别延伸的所述金属板的一部分而形成。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的热交换器,其特征在于:
所述多孔金属管(45)为第1多孔金属管(45),
所述热交换器还包括第2多孔金属管(49),所述第2多孔金属管(49)层叠配置在所述金属管(47)的所述厚度方向的另一侧,呈宽度大于厚度的扁平形状,在内部沿所述长度方向形成有多个流体流路(51),并具有与所述金属管(47)的所述另一侧的外表面(63)相向而配置且至少一部分与所述另一侧的外表面(63)接合的相向面(67)。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的热交换器,其特征在于:
所述相向面(65、67)的大致整个面与所述外表面(61、63)接合。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的热交换器,其特征在于:
所述热交换器以所述长度方向的一端(41)配置在内侧而所述长度方向的另一端(43)配置在外侧的方式卷绕成旋涡状。
23.一种热泵式热水供给机,其特征在于包括:
制冷回路(13),具有压缩机(19)、如权利要求1至22中任一项所述的热交换器(21)、减压机构(23)、蒸发器(25)及连接它们的配管;以及
贮热水回路(17),具有贮存水的水箱(15)、将所述水箱(15)的水送往所述热交换器(21)的所述流体流路(53)的进水配管(27)及使通过所述热交换器(21)被加热的水返回至所述水箱(15)的出热水配管(29)。
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