CN102645114B - 热交换器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种耐热性、耐压性、防泄露、热交换率等高性能的低制造成本的并且尺寸紧凑的热交换器。热交换器1，具有由叠合板111形成的叠合板集合体11和将叠合板集合体11收纳在内的按叠合方向延伸的中空管状的壳体12。叠合板集合体11具有复数个重叠的板111、防止流体从流路泄露的密封材料112和将复数的板111在中心轴的位置固定住的紧固件113。进行热交换时两种流体相互之间不窜流，流体在相邻两块板111之间形成的中空部的内部作圆弧流动。并且，相邻中空部之间通路串联连接。

Description

热交换器

技术领域

本发明涉及在两个流体之间进行热量交换的热交换器，并且，本说明书中进行热交换的两个流体中，其一方称为第一流体，另一方称为第二流体。

背景技术

一直以来，人们不断提出了很多关于热交换器的创新技术。热交换器所牵涉的问题主要有热交换率、耐热性、耐压性、防泄露、制造成本等等。

为克服上述问题而被人们提出的创新，其一部分例子如下：专利文献1公开了一种热交换器，由铝制平板和翅片积聚的空气通过冷却液进行热交换，耐压性能优越、无泄露、热交换率好。

另外，专利文献2公开了一种热交换器，其配备有使水以排气的流动方向为轴并蛇行或螺旋状流动的管子，以有效利用排气热量。

另外，专利文献3公开了一种热交换器，在金属外管的内部沿该金属外管的纵向插入金属内管，大幅降低了该金属内管的内壁面的最低不冻结温度。

另外，专利文献4公开了一种外管和内管相互螺旋状地盘旋以提高热交换率的热交换器。

另外，专利文献5公开了一种热交换器，其第一内管螺旋状地盘旋在第二内管的外周面上，实现了低成本高热交换率。

另外，专利文献6公开了一种交换器，在冷却管的外周面形成冷却液室，优化了布局实现了轻型化。

另外，专利文献7公开了一种热交换器，通过复数层的圆盘状传热面，相互交叉地分布地配置第一流路和第二流路，使各流路并列冻结并沿圆盘状传热面的中心轴回转，通过改变相邻传热面的相对位置来抑止流路壁面上碳酸钙的付着。

现有技术文献

专利文献1：特开平6-273085

专利文献2：特开2006-127784

专利文献3：特开2001-263969

专利文献4：特开2010-38429

专利文献5：特开2009-24969

专利文献6：特开2000-38963

专利文献7：特开2010-71553

发明内容

【发明想要解决的课题】

但是，对于热交换器的热交换率性能，其要求不断提高，为此很多企业和个人仍在继续进行研究和改进。

本发明的目的是提供一种提高耐热性、耐压性、防泄露、热交换率等性能、低制造成本并且结构紧凑的热交换器。

【解决课题的方法】

鉴于上述目的，本发明，

具有n块(n是≥3的任意自然数)叠层板的集合体，

上述该n块板中各相邻的2块板之间形成一个中空部，

该n块板从叠合方向的一端向另一端数起的第(2X-1)号(X为2X≤n的任意自然数)板和2X号板之间形成一个以上的第一中空部，上述叠合方向的最靠近端部的第一中空部开有上述集合体与外部相通的第1开口部，

上述一个以上的第一中空部中，上述叠合方向的最靠近另一端部的第一中空部开有上述集合体与外部相通的第2开口部，

上述第一中空部的数量在2以上的时候，上述2个以上的第一中空部中互相邻接的两个第一中空部各自开有连接用的第一通路，

上述n块板中叠合方向的一端向另一端数起的第2y(y为2y+1≤n的任意自然数)号板和(2y+1)号板之间形成一个以上的第二中空部中，上述叠合方向的最靠近端部的第二中空部开有上述集合体与外部相通的第3开口部，

上述一个以上的第二中空部中，上述叠合方向的最靠近另一端部的第二中空部开有上述集合体与外部相通的第4开口部，

上述第二中空部的数量在2以上的时候，上述二个以上的第二中空部中互相邻接的两个第二中空部各自开有连接用的第二通路，

为使上述第一中空部和上述第二中空部中的流体无相互窜流，第一中空部和第二中空部被相互分离，

上述一个以上的各第一通路被配置在沿叠合方向由该第一通路相连接的两个第一中空部之间的第二中空部的外侧面上，

上述一个以上的各第二通路被贯通地配置在沿叠合方向由该第二通路相连接的两个第二中空部之间的第一中空部的内侧面上(第一实施例)。

另外，上述实施例1也可以具有内部收容上述叠合板集合体、沿叠合方向延伸的中空管状的壳体，

该壳体的中空部通过叠合板集合体在叠合方向上一侧端部处的中空部和另一侧端部处的中空部的地方被分离，

上述第1开口部通过贯通壳体壁面的第三通路与壳体外部连接，上述第2开口部通过贯通壳体壁面的第四通路与壳体外部连接，

上述第3开口部相对于壳体的一侧端部处的中空部开口，上述第4开口部相对于壳体的另一侧端部处的中空部开口(第二实施例)。

另外，上述第二实施例中，上述一个以上的各第一通路的壁面的一部分可以由壳体的壁面组成(第三实施例)。

另外，上述第二和第三实施例的壳体内也可以配置叠合板的叠合方向上驱动流体流动的风扇等流体机械装置(第四实施例)。

另外，上述第二至第四实施例的壳体中空部中，可以采用连接一侧端部处的中空部和另一侧端部处的中空部的方式按叠合方向在叠合板集合体的内部贯通，而与除了通过上述第4开口部连接的第二中空部以外的第一中空部、第一通路、第二中空部以及第二通路相互之间无窜流的形成分离流路的管状体结构(第五实施例)。

另外，上述第一至第五任一实施例中，上述n块板可以采用叠合方向的一方端部至另一方端部数起第(2p-1)号(p是(2p-1)≤n的任意自然数)处的2个以上的板中至少相互邻接的2块板有着同一的形状，该有着同一形状的2块板，从叠合方向来看，按照叠合延伸方向的轴线回转一定的角度而成的构造(第六实施例)。

另外，上述第一至第六的任一实施例中，上述n块板可以采用叠合方向的一方端部至另一方端部数起第2q号(q是2q≤n的任意自然数)处的2个以上的板中至少相互邻接的2块板有着同一的形状，该有着同一形状的2块板，从叠合方向来看，按照叠合延伸方向的轴线回转一定的角度而成的构造(第七实施例)。

另外，上述第六和第七实施例中，上述n块板相互之间在该板的外缘按照上述轴线方向投影的形状，仅使其按轴线回转一定角度形成前后形状一致的构造(第八实施例)。

另外，上述第一至第八各实施例，可以采用，由其n＝2m块板(m是2≤m的任意自然数)，2块板中叠合方向的一方端部至另一方端部数起第(2r-1)号(r是r≤m的任意自然数)处的板和2块板中叠合方向的一方端部至另一方端部数起第2r号处板相互被固定而形成上述的第一中空部的同时，叠合方向的一方端部至另一方端部数起各r号处的板组。该板组中从叠合方向的一方端部至另一方端部数起第s号(s是(s+1)≤m的任意自然数)处的板组和板组中从叠合方向的一方端部至另一方端部数起第(s+1)号板组，该2块板之间配置有密封材料通过压合而形成上述第二中空部的结构(第九实施例)。

另外，上述第一至第九各实施例，可以采用如下构造：上述第一中空部以及第二中空部中至少一个中空部在其中空部的中央至外缘方向设置有阻挡流体流动的挡条(第十实施例)。

【发明的效果】

根据本发明的第一实施例的热交换器，如果构成第一流体流路的通道在板的外侧，而构成第二流体流路的通道在板的内侧，让第一流体与板的叠合方向相垂直地流入流出，第一流体按板的叠合方向流入流出，可以提高流体在流动方向的自由度。

另外，根据本发明的第二实施例的热交换器，由于具有中空管状的外壳，叠合板集合体在壳体内的位置可以很容易地被定位。

另外，根据本发明的第三实施例的热交换器，由于第一通路的部分壁面可以由壳体的部分壁面组成，所以可以在壳体内设置由相对于外侧面从内侧开口形成空间的板群来形成第一通路，从而降低通路的加工成本。

另外，根据本发明的第四实施例的热交换器，由于驱动流体流动的风扇等流体机械装置的存在，可以在壳体内部按叠合方向形成流体流动。

另外，根据本发明的第五实施例的热交换器，壳体一侧的端部即使没有开口，通过第二中空部沿壳体轴方向的一端向另一端流动的流体可以通过按叠合方向贯通叠合板集合体内部的管状体流向一侧的端部来进行流体之间的热交换。

另外，根据本发明的第六和第七实施例，由于复数个板各沿叠合方向为轴互相回转一定角度来构成流路，所以，按该一定角度差设置了入口和出口的同一形状的板，只要按该一定角度回转后相叠合，就能容易地让中空部形成流路。

另外，根据本发明的第八实施例的热交换器，以叠合方向为轴相互按一定角度回转的复数个板，沿轴方向看是同一形状的板回转一定角度后相叠合而已，所以很容易给各板定位。

另外，根据本发明的第九实施例的热交换器，用焊接等方法被固定住的一体化的板组，以任意的块数相叠合，按叠合方向在内侧压合即可组成一个热交换器。所以，改变板组的数量就可以容易地改变热交换效率。

另外，根据本发明的第十实施例的热交换器，由于流体受到挡条阻挡而在中空部迂回流动，能够得到高的热交换率。

附图说明

图1是本发明实施例的热交换器内流体流动形态示意图。

图2是本发明实施例的叠合板集合体内部的流体流动示意图。

图3是本发明实施例的构成叠合板集合体的2种板中之一的断面图和平面图。

图4是本发明实施例的构成叠合板集合体的2种板中另一个的断面图和平面图。

图5是本发明实施例的构成叠合板集合体的板组的断面概略图。

图6是本发明实施例的构成叠合板集合体的板的变形例的斜视图。

图7是本发明实施例的构成叠合板集合体的变形例的流体流动示意图。

图8是本发明实施例的变形例的热交换器内流体流动的示意图。

图9是本发明实施例的变形例的叠合板集合体内部的流体流动示意图。

其中：1…热交换器，11…叠合板集合体，12…机壳，20…板组，111…板，112…密封件，113…紧固件，121…左侧管，122…右侧管，123、124…环形间隔环，125…锁紧环，126…流入管，127…流出管。

具体实施方式

以下，结合附图对本发明的一个具体实施例进行说明。图1是本实施例的热交换器1的示意图和其中流体流动状态的断面示意图。

热交换器1，具有复数个板叠合而成的叠合板集合体11，和，将叠合板集合体11收纳在内的按叠合方向延伸的中空管状的壳体12。

如图2所示，叠合板集合体11具有复数个重叠的板111、防止流体从流路泄露的密封材料112和将复数的板111在中心轴的位置固定住的紧固件113。从中心轴来看密封材料112由内侧环状凹部11151中的O形圈1121和沿板111的外缘部台阶11152处的弹性密封条1122组成。密封材料112不限于用橡胶等材料制成。

另外，板111的数量可以任意变更，例如图1是8块板111，而图2是6块111。

各图中左右方向是板111的叠合方向，以下，无特别指出的时候，各图的叠合方向为从右向左。

如上所述，构成叠合板集合体11的板111的数量是可以任意变更的，以下无特别指出的场合，叠合板集合体11以6块板111为例。另外，各在需要区别的场合，按叠合方向的第一块板111注为111-1、第二块板111注为111-2……第六块板111注为111-6。

例如，板111是不锈钢制的，有着相同直径的近圆盘形是其共同点，在叠合方向上奇数号的板111和偶数号的板111的形状不同。以下，奇数号的板111称为右侧板111，偶数号的板111称为左侧板111。

图3是显示右侧板111形状的断面图和平面图。右侧板111在近圆盘形的中心位置按叠合方向开设有贯通孔1111，在近圆盘形状的外缘部开设有近矩形的按叠合方向贯通的缺口1112，在近圆盘形状的半径方向开设有例如细长的按叠合方向贯通的贯通孔1113。

贯通孔1111为安装紧固件113所用。缺口1112构成图3平面图的自背面流至前面的第一流体第1通路的一部分。贯通孔1113构成图3平面图的自前面流至背面的第二流体第2通路的一部分。

右侧板111如图3断面图所显示的那样，贯通孔1111的外缘部按叠合方向的反方向有着环形凸起的内壁1114，右侧板111的外缘部按叠合方向的反方向有着环形凸起的外壁1115。外壁1115按叠合方向看，其前面在叠合方向环形地沿着右侧板111的外缘开设有凹部11151。凹槽11151中设置有O形圈1121。

另外，按叠合方向看，右侧板111的外缘部在外壁1115上于前面侧角部开设有叠合方向不贯通的台阶11152。台阶11152从叠合方向看整体是近环形的，但在缺口1112处被分断。台阶11152处设置有弹性密封条1122。

如图3所示，内壁1114和外壁1115之间在前面形成敞开的中空部1116；中空部1116成为自前面至背面的第二流体的流路。

另外，右侧板111上设置有与内壁1114和外壁1115相连接的沿半径方向延伸的挡条1117。如图3所示，挡条1117阻止自前面向背面流动的第二流体通过贯通孔1113直接流入。由于挡条1117，第二流体将按图3的箭头方向，即以叠合方向为轴回转一个圆弧后流入贯通孔1113。

另外，板111-1上没有设置挡条1117，这是因为对板111-1来说在第二流体的上流侧没有板111，所以挡条1117就无必要设置。但是，板111-1上设置挡条1117也并不影响工作，此时板111-1和其他右侧板111具有相同形状，有利于量产降低生产成本。

图4是显示左侧板111形状的断面图和平面图。左侧板111在近圆盘形状的中心位置按叠合方向开设有贯通孔2111，在近圆盘形状的外缘部开设有近矩形的按叠合方向贯通的缺口2112，在近圆盘形状的半径方向开设有按叠合方向贯通的贯通孔2113。

贯通孔2111为安装紧固件113所用。如图4所示，缺口2112构成自背面流至前面的第一流体第1通路的一部分，贯通孔2113构成自前面流至背面的第二流体第2通路的一部分。

如图4的断面图所示，左侧板111从贯通孔2111的外缘部按叠合方向的反方向有着环形凸起的内壁2114，左侧板111的外缘部按叠合方向的反方向有着环形凸起的外壁2115。外壁2115按叠合方向看接近环形，在缺口2112的位置和该位置沿着左侧板111的近圆盘形状的中心右转大约20度的位置，以及自缺口2112的位置起沿着左侧板111的近圆盘形状的中心左转大约180度的位置处被分断。

如图4的断面图所示，自缺口2112起沿着左侧板111的中心右转大约20度的位置处，外壁2115在半径方向上贯通地开有缺口2118。缺口2118自左侧板111的前面至流向配置在该前面之上的另一块左侧板111的第一流体的流路构成第1通路的一部分。

另外，自缺口2112起沿着左侧板111的近圆盘形状的中心左转大约180度的位置处，外壁2115在半径方向上贯通地开有缺口2119。如图4所示，缺口2119是为确保自左侧板111的前面按箭头方向流动的第一流体的流路而设置。

如图4所示，内壁2114和外壁2115之间在前面形成敞开的中空部2116。中空部2116成为自背面流向前面的第一流体的流路。

另外，左侧板111上，以包围贯通孔2113的外缘的方式按叠合方向的反方向设置有凸起的挡壁2117。挡壁2117和内壁2114切断了通过贯通孔2113自前面流向背面的第二流体和自背面流向中空部2116、自缺口2118流向前面的第一流体相混合的流路，同时还起着引导第一流体在中空部2116上按箭头方向，即以叠合方向为轴圆弧形地流动的作用。

从叠合方向来看，相邻接的右侧板111和左侧板111，其贯通孔1111和贯通孔2111以及贯通孔1113和贯通孔2113各自相连地定位后，为阻止流体在右侧板111的背面(图3的背面)和左侧板111的前面(图4的前面)的接触面之间通行，通过用焊接等方法固定。图5为固定后的由右侧板111和左侧板111构成的板组20的断面图。图5中焊接位置用W表示。

以下，要区别板组20的场合，叠合方向的第1号板组20标为20-1，第2号板组20标为20-2，第3号板组20标为20-3，依此类推.

复数个板组20按叠合方向重叠，由壳体12按叠合方向的外侧向内侧压紧固定在壳体12中(参照图1)。此时密封材料112压合在相邻的两块板组20之间，由此封住板组20之间的接触面。

为用壳体12将叠合板集合体11夹紧，在叠合方向用上流侧设置的管状体的右侧管121、叠合方向下流侧设置的管状体的左侧管122、右侧管121和叠合板集合体11的上流侧端部外缘之间设置的环形间隔环123以及左侧管122和叠合板集合体11的下流侧端部外缘之间设置的环形间隔环124将叠合板集合体11夹住后，由右侧管121和左侧管122在连接处的锁紧环125来夹紧。

在环形间隔环123上开有，将叠合板集合体11中叠合方向上流侧端部处的板组20的内部(中空部2116)流出的第一流体通过贯通壳体12壁面的贯通孔引出壳体12外部的，构成第3通路一部分的缺口1231。

在环形间隔环124上开有通过贯通孔流向壳体12外部的构成第4通路一部分的缺口1241，为使第一流体自叠合板集合体11的外部流向位于叠合板集合体11上在叠合方向的下流侧端部的板组20的内部(中空部2116)，该贯通孔贯通了壳体12的壁面。

另外，环形间隔环123和右侧管121的接触面之间，环形间隔环124和叠合板集合体11的接触面之间，环形间隔环124和左侧管122的接触面之间，各自设有阻止流体流过接触面的比如O形圈之类的密封材料。

另外，为使第一流体从叠合板集合体11通过环形间隔环123的缺口1231流出，设在壳体12的壁面上的贯通孔的外侧上设有构成第3通路一部分的自叠合板集合体11流出的第一流体的流路的流出管127，该流出管127是管状体。同样，为使第一流体流入叠合板集合体11，通过环形间隔环124的缺口1241在壳体12的壁面上开设的贯通孔的外侧上设置有构成第4通路一部分的流入管126，该流入管为管状体。

另外，图1中，流入管126以及流出管127配置在壳体12外侧面按叠合方向延伸的同一直线上，实际上从叠合方向看，流入管126和流出管127的位置可以错开。由于在一块板组20上构成第一流体流入口的缺口2112和构成流出口的缺口2118之间的角度约为20度，如果构成叠合板集合体11的板组20是3块，则第一流体的流入口和流出口的位置从叠合方向看就是大约60度。

但是，复数个叠合的板组20由右侧管121及左侧管122仅在外缘部按叠合方向被夹紧固定住时，由于某种原因在中心轴附近叠合方向上容易发生膨胀变形。这种变形发生时，右侧板111的挡条1117和与其相对的左侧板111的背面之间将产生间隙，板组20间的中空部1116中的第二流体的一部分将不按图3的箭头所示的那样圆弧形地流动，而是从该间隙直接流入贯通孔1113，热交换将无法得到充分进行。为避免这种问题，叠合板集合体11按叠合方向看，在中心附近设置有紧固件113，由紧固件113将复数的板组20按叠合方向从内侧夹紧。

紧固件113可用不锈钢制作的螺栓和螺母等。从叠合方向看在叠合板集合体11的中央附近，叠合方向上形成贯通的贯通孔。该贯通孔与右侧板111的贯通孔1111和左侧板111的贯通孔2111形成连接的状态。紧固件113的螺栓插入叠合板集合体11的贯通孔，用螺母拧紧后复数的板组20即在中央附近的叠合方向被固定住。

以上为热交换器1的构造说明。

接下来就热交换器1中第一流体和第二流体之间的热交换过程进行说明。

第一流体和第二流体是相互具有温度差的流体。以下，以第一流体作为相对低温的流体，第二流体作为相对高温的流体来说明。

第一流体由外部的压力压入流入管126(参照图1)。被压入流入管126的第一流体通过由流入管126、环形间隔环124的缺口1241、板111-6的缺口2112构成的第4通路流入板111-6和板111-5之间的中空部2116(第1中空部)。

如图2所示，流入板111-6和板111-5之间的中空部2116(第1中空部)的第一流体在中空部2116中作大约340度的圆弧流动后，通过由板111-6的缺口2118、板111-5的缺口1112、板111-4的缺口2112所构成的第一通路流入板111-4和板111-3之间的中空部2116(第1中空部)。

流入板111-4和板111-3之间的中空部2116的第一流体在中空部2116中作大约340度的圆弧流动后，通过由板111-4的缺口2118、板111-3的缺口1112、板111-2的缺口2112所构成的第一通路流入板111-2和板111-1之间的中空部2116(第1中空部)。

流入板111-2和板111-1之间的中空部2116的第一流体在中空部2116中作大约340度的圆弧流动后，通过通过由板111-2的缺口2118、板111-1的缺口1112、环形间隔环123的缺口1231、流出管127所构成的第3通路流出热交换器的外部(参照图1)。

另外，第4通路以及第1通路的壁面的一部分由壳体12的部分壁面构成。

从壳体12内的由叠合板集合体11来看，第二流体。如图2所示，自叠合方向的上流侧向下流侧加压地流动的第二流体通过由板111-1的贯通孔1113、板111-2的贯通孔2113构成的通路流入板111-2和板111-3之间的中空部1116(第2中空部)。

流入板111-2和板111-3之间的中空部1116(第2中空部)的第二流体，在中空部1116中作约340度的圆弧流动后，通过由板111-3的贯通孔1113、板111-4的贯通孔2113构成的第2通路流入板111-4和板111-5之间的中空部1116(第2中空部)。

流入板111-4和板111-5之间的中空部1116(第2中空部)的第二流体，在中空部1116中作约340度的圆弧流动后，通过由板111-5的贯通孔1113、板111-6的贯通孔2113构成的第2通路流出由叠合板集合体11来看的下流侧。

如上所述，第一流体由第1通路起，顺次流过复数个串联地连接的中空部2116(第1中空部)内流路的同时，第二流体由第2通路起，顺次流过复数个串联地连接的中空部2116(第2中空部)内流路的时候，通过各板111由第二流体向第一流体传递热量。其结果，第一流体和第二流体进行了热交换。

另外，如上所述，为形成第一流体和第二流体的流路，如图2所示，板组20-1对板组20-2，板组20-2对板组20-3，各在叠合方向中心轴(通过板组20-2中心的轴)的圆周上向左错开约20度布置。

如上，热交换器1是在形成第二流体流路的管道中配置，向垂直于第二流体流动方向的流入管126压入第一流体，第一流体和第二流体就能进行热交换。所以，相对于在形成第二流体流路的管道外设置热交换器的情况来比较，本申请的配管简洁，设置热交换器所需要的空间也小。

另外，第一流体是从一般与第二流体流动方向相垂直的方向开口的流出管127中流出，所以，第一流体的循环流路与热交换器1连接时，循环流路的布置机动性好。

另外，变更热交换器1中使用的板组20的数量就可以容易地变更热交换器1的热交换能力。再，热交换器1的组装是将复数个板组20叠合，用紧固件113固定后放入壳体12中即可短时间内简单地进行组装、分解、清扫。

(变形例)

上述的实施形态在本发明的技术思想范围内可以有一些变形，以下就这样的变形例进行说明。

上述的实施形态，如图4所示，左侧板111的外壁2115上开有缺口2119，这个缺口2119是为确保中空部2116中的第一流体的流路而设置的，在贯通孔2113的半径方向长度缩短也能充分保证第一流体的流路的情况下，则可以不设置缺口2119(参照图6)

另外，上述的实施形态，加长第一流体以及第二流体的流路，使流体在流速一定的情况下加长了热交换时间，也就是提高了热交换器1的热交换能力。如此加长流路虽然提高了热交换能力，流体的流动阻力也变大了。由此，例如在第一流体的粘性高的时候，流体压入可能需要很高的压力。如此情况时，为缩小第一流体的流动阻力，左侧板111和右侧板111的形状如图7所示那样变更，可以采用板组20上第一流体流入口的位置和流出口的位置沿板组20中心轴回转约180度的结构。

另外，壳体12内，叠合方向上可以设置使第二流体流动的风扇等流体机械，如此构成的热交换器1，由于风扇等流体机械旋转可以促使第二流体流动，即使在外部设置压入第二流体的装置有困难的场合，同样可以进行热交换。

这里，本说明书中的风扇等流体机械泛指螺旋桨、叶轮等广义上的流体加压装置。

另外，板111和壳体12从叠合方向来看是近圆盘形状的，其形状也可以任意变更。例如，板111和壳体12从叠合方向来看为正十八角形的话，各相邻的板组20在定位的时候，从叠合方向来看，相同形状、处于同一位置的板组20其每个按叠合方向中心为轴回转其各对应的正十八角形的一个顶点就能正确实现20度错角。

如此，由于板111出入口的角度差与板组20之间的回转角度相同，各板组20之间的定位就变得很容易。同样地，板111不限于正多角形，只要满足回转一定角度后其形状仍相同的任何形状都可以，

另外，上述实施形态中，邻接的板组20之间是以中心轴回转20度配置的，这个角度可以任意地变更。角度小的话，作为第一流体流路的第2通路的断面积将变小，而第一流体及第二流体的流路会变长，可以提高热交换能力。如果加大角度，热交换能力会下降，而第2通路的断面积可以扩大，在第二流体的粘性较高的场合比较适合。

另外，上述实施例中，第一流体自流入管126流入，从流出管127流出热交换器1的外部，其也可以采用相反流动方向。即，第一流体自流出管127被压入，而自流入管126流出那样地连接第一流体的循环流路。

同样地，第二流体也可以采用与上述实施例相反的流动方向。即，图1中让第二流体由左侧向右侧流动那样地对第二流体施压。

再者，第一流体和第二流体的温度差在热交换器1中某些地方太大的话，由热膨胀比率差等因素可能会引起热交换器破损，由此，在热交换器1中，邻接的板111之间形成的中空部串联地连接而形成的第一流体及第二流体的流路，因为其流路内流动的第一流体的方向和第二流体的方向可以相互相反，所以，在流路的全流域可以使该两流体的温度差做到最小。

例如，第一流体相对为低温，第二流体相对为高温的场合，刚刚流向流入管126的第一流体与已经被夺取热量而低温化的第二流体进行热交换，而流至流出管127附近的第一流体，以夺取了热量高温化的状态与还没有被低温化的第二流体进行热交换，所以，通过板111的热量传递第一流体和第二流体的温度差被平均化，因为不会发生局部的大温差而变得安全。

另外，上述实施例中热交换器1的各个构成件的材料可以任意地变更。例如，密封件可以采用橡胶以外的材料，另外板111、机壳12、紧固件113也可以采用不锈钢以外的材料。例如板111可以采用铜等高热导率的材料来提高热交换率。

另外，紧固件113是用螺栓和螺母构成的，只要能将叠合板集合体在轴方向夹紧，任何其他的固定器具都可以采用。更加地，在板组20没有变形之忧的情况时紧固件113甚至可以不设置。

另外，上述实施例中，邻接的右侧板111的背面和左侧板111的前面之间的接触面(端部)采用了焊接固定的方法，其固定方法不限于焊接，只要能将流体密封住任何其他的固定方法都可以采用，例如，用胶合的方法。

另外，相邻接的右侧板111的背面和左侧板111的前面之间的接触面被固定住的板组20的结构，可以像板组20之间那样用O形圈等密封件设置在右侧板111的背面和左侧板111的前面之间，由右侧板111和左侧板111夹紧密封的构造。

另外，相邻接的板组20之间采用的密封件密封方法，也可以采用焊接或胶合的方法。

另外，替代机壳12里收纳叠合板集合体11的结构，也可以采用如下结构：将使第二流体流入叠合板集合体11的流入管连接在板111-1的贯通孔1113上，将收纳从叠合板集合体11流出的第二流体的流出管连接在板111-6的贯通孔2113上。该变形例的左侧板111的斜视图如图6所示。

另外，上述实施形态中，第一流体的流路和第二流体的流路配置各自可以变更。例如，第1通路在板111的外缘部，第2通路在板111的内侧被贯穿地配置，这些配置可以任意地变更。

例如，图8显示了一个把上述实施形态作了变更的流体流路的配置的变形例。在图8所示的变形例中，机壳12的一侧不开口，管状体的轴线垂直于壁面设置。在这种场合，图8中左方的第二流体无法流动，就在贯通孔1111以及贯通孔2111的内侧设置通路，该通路作为第二流体的流路。

再者，贯通孔1111以及贯通孔2111的内侧设置通路的场合，由于通过贯通孔1113以及贯通孔2113后作圆弧流动的第二流体不会回流进入贯通孔1111以及贯通孔2111，如图9所示，贯通孔1111和贯通孔1113以及贯通孔2111和2113可以连接成为一个贯通孔。如此，则贯通孔1113以及贯通孔2113的面积增加，可以降低对第二流体的流动阻力。

另外，第一流体在中空部2116、第二流体在中空部1116的内部作圆弧轨迹流动，其也可以在中空部中构成漩涡状或蛇行状等各种其他变化形状的流路。另外，热交换器1中第一流体及第二流体的流入、流出位置和方向也可以任意变更。

另外，上述实施形态中以第一流体为低温，第二流体为高温作为例子，也可以相反地实施。

另外，本申请中流体是包括液体、气体的所有流体。

【产业上的利用可能性】

本发明可以适用于需要热交换的各种装置中，由于方便于量产，可以应用于所有制造业、服务业。

Claims (14)

1.一种热交换器，其特征在于，包括： 

具有n块叠合板的集合体， 

上述该n块板中各相邻的2块板之间形成一个中空部， 

该n块板从叠合方向的一端向另一端数起的第(2X-1)号板和2X号板之间形成一个以上的第一中空部，其中，X为2X≤n的任意自然数，所述叠合方向的最靠近端部的第一中空部开有所述集合体与外部相通的第1开口部， 

所述一个以上的第一中空部中，所述叠合方向的最靠近另一端部的第一中空部开有所述集合体与外部相通的第2开口部， 

所述第一中空部的数量在2个以上的时候，所述2个以上的第一中空部中互相邻接的两个第一中空部各自开有连接用的第一通路， 

所述n块板中叠合方向的一端向另一端数起的第2y号板和(2y+1)号板之间形成一个以上的第二中空部中，其中，y为2y+1≤n的任意自然数，所述叠合方向的最靠近端部的第二中空部开有所述集合体与外部相通的第3开口部， 

所述一个以上的第二中空部中，所述叠合方向的最靠近另一端部的第二中空部开有所述集合体与外部相通的第4开口部， 

所述第二中空部的数量在2个以上的时候，所述2个以上的第二中空部中互相邻接的两个第二中空部各自开有连接用的第二通路， 

为使所述第一中空部和所述第二中空部中的流体无相互窜流，第一中空部和第二中空部被相互分离， 

所述一个以上的各第一通路被配置在沿叠合方向由该第一通路相连接的两个第一中空部之间的第二中空部的外侧面上， 

所述一个以上的各第二通路被贯通地配置在沿叠合方向由该第二通路相连接的两个第二中空部之间的第一中空部的内侧面上， 

n是≥3的任意自然数。 

2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，具有内部收容所述叠合板集合体、沿叠合方向延伸的中空管状的壳体， 

该壳体的中空部通过叠合板集合体在叠合方向上一侧端部处的中空部和另一侧端部处的中空部的地方被分离， 

所述第1开口部通过贯通壳体壁面的第三通路与壳体外部连接，所述第2开口部通过贯通壳体壁面的第四通路与壳体外部连接， 

所述第3开口部相对于壳体的一侧端部处的中空部开口，所述第4开口部相对于壳体的另一侧端部处的中空部开口。 

3.根据权利要求2所述的热交换器，其特征在于，所述一个以上的各第一通路的壁面的一部分由壳体的壁面组成。 

4.根据权利要求2或3所述的热交换器，其特征在于，所述壳体内在所述叠合方向上具有驱动流体流动的风扇。 

5.根据权利要求2或3所述的热交换器，其特征在于，连接所述壳体的中空部的所述一侧端部处的中空部和另一侧端部处的中空部的方式按叠合方向在所述叠合板集合体的内部贯通，形成除了通过所述第4开口部连接的所述第二中空部以外的所述第一中空部、所述第一通路、所述第二中空部以及所述第二通路相互之间无窜流的分离流路的管状体结构。 

6.根据权利要求4所述的热交换器，其特征在于，连接所述壳体的中空部的所述一侧端部处的中空部和另一侧端部处的中空部的方式按叠合方向在所述叠合板集合体的内部贯通，形成除了通过所述第4开口部连接的所述第二中空部以外的所述第一中空部、所述第一通路、所述第二中空部以及所述第二通路相互之间无窜流的分离流路的管状体结构。 

7.根据权利要求1-3任一所述的热交换器，其特征在于，所述n块板的所述叠合方向的一端部至另一端部数起第(2p-1)号处的2个以上的板中至少相互邻接的2块板有着同一的形状，该有着同一形状的2块板，从所述叠合方向来看，按照叠合延伸方向的轴线回转一定的角度； 

p是(2p-1)≤n的任意自然数。 

8.根据权利要求1-3任一所述的热交换器，其特征在于，所述n块板的所述叠合方向的一端部至另一端部数起第2q号处的2个以上的板中至少相互邻接的2块板有着同一的形状，该有着同一形状的2块板，从所述叠合方向来看，按照叠合延伸方向的轴线回转一定的角度； 

q是2q≤n的任意自然数。 

9.根据权利要求8所述的热交换器，其特征在于，所述n块板的所述叠合方向的一端部至另一端部数起第2q号处的2个以上的板中至少相互邻接的2块板有着同一的 形状，该有着同一形状的2块板，从所述叠合方向来看，按照叠合延伸方向的轴线回转一定的角度； 

q是2q≤n的任意自然数。 

10.根据权利要求7所述的热交换器，其特征在于，所述n块板相互之间在该板的外缘按照所述轴线方向投影的形状，使其按所述轴线回转一定角度形成前后形状一致的形状。 

11.根据权利要求8所述的热交换器，其特征在于，所述n块板相互之间在该板的外缘按照所述轴线方向投影的形状，使其按所述轴线回转一定角度形成前后形状一致的形状。 

12.根据权利要求1-3任一所述的热交换器，其特征在于，n＝2m，m是2≤m的任意自然数； 

所述2块板中叠合方向的一端部至另一端部数起第(2r-1)号处的板，其中r是r≤m的任意自然数，和2块板中所述叠合方向的一端部至另一端部数起第2r号处板相互被固定而形成所述第一中空部的同时，形成自所述叠合方向的一端部至另一端部数起各r号处的板组；该板组中从所述叠合方向的一端部至另一端部数起第s号处的板组，其中s是(s+1)≤m的任意自然数，和所述板组中从所述叠合方向的一端部至另一端部数起第(s+1)号板组，该2块板组之间配置有密封材料通过压合而形成上述第二中空部。 

13.根据权利要求8所述的热交换器，其特征在于，n＝2m，m是2≤m的任意自然数； 

所述2块板中叠合方向的一端部至另一端部数起第(2r-1)号处的板，其中r是r≤m的任意自然数，和2块板中所述叠合方向的一端部至另一端部数起第2r号处板相互被固定而形成所述第一中空部的同时，形成自所述叠合方向的一端部至另一端部数起各r号处的板组；该板组中从所述叠合方向的一端部至另一端部数起第s号处的板组，其中s是(s+1)≤m的任意自然数，和所述板组中从所述叠合方向的一端部至另一端部数起第(s+1)号板组，该2块板组之间配置有密封材料通过压合而形成上述第二中空部。 

14.根据权利要求1-3任一所述的热交换器，其特征在于，所述第一中空部以及第二中空部的至少一个中空部的中央至外缘方向设置有阻挡流体流动的挡条。 

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