CN108027282B - 微流路热交换器 - Google Patents

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Abstract

该热交换器具有：热交换器主体，其具有设置有高温流体的流路的多个高温流路层、和设置有低温流体的流路的多个低温流路层交替地层叠而形成的流路层层叠体、所述高温流体的入口和出口、以及所述低温流体的入口和出口；以及控制基板，其固定于所述热交换器主体的层叠方向，且至少搭载有多个温度传感器，这些温度传感器以使得感测点配置于所述高温流体的入口和出口以及所述低温流体的入口和出口的各自的附近的方式，插入于所述热交换器主体的层叠方向。

Description

微流路热交换器
技术领域
本发明涉及将形成有热交换用的工作流体的流路的多个传热板层叠而构成的微流路热交换器。
背景技术
热交换器作为制冷循环系统的一个要素而被使用，是用于将制冷循环系统内的工作流体的温度改变为目标温度的不可或缺的部件。热交换器存在多个种类。其中，微流路热交换器的卓越性能得到认识，面向实用化的开发得到推进。
这种微流路热交换器中存在层叠型微流路热交换器。该层叠型微流路热交换器例如使耐压用的金属板与层叠体的上表面和底面重叠，在真空的状态下进行加压·加热使各传热板以及各金属板相互扩散接合而实现一体化，其中，该层叠体是将在表面形成有微细的高温流路的传热板、和在表面形成有微细的低温流路的传热板交替地层叠而构成的(例如非专利文献1)。
作为层叠型微流路热交换器与板式热交换器进行对比的情况下的构造方面的特征，能举出可以由各层形成多个流路、可以形成短流路等。由此，层叠型微流路热交换器与板式热交换器相比能够实现小型化。
另外，与当前的热交换器相比，层叠型微流路热交换器在传热性、制冷剂填充量的降低以及高耐压、耐热方面也具有优点。例如，经由传热壁(板)的工作流体彼此的传热系数较高，流路形状损失较低，在流动损失与板式热交换器相同的情况下，能够缩小流路面积，能够减小压缩后的工作流体的压力损失，因热交换器整体的容积减小而能够减少填充至制冷循环系统的工作流体量等。
在层叠型微流路热交换器的工作流体进出的出入口分别设置温度传感器。设置温度传感器的目的是为了根据利用温度传感器测定所得的温度而对利用热交换器进行热交换的热量进行计算、或者将流出的工作流体控制至目标温度。
为了达成该目的，需要使温度传感器能够准确地测定工作流体的温度。例如，在2种工作流体之间进行热交换的情况下，能够根据流入的工作流体和流出的工作流体的温差，通过下式而求出热交换器的热交换能力(传热量)。
Q([J/s]＝[W])
＝cp,l([J/kgK])×Gl([kg/s])×(TLow,out-TLow,in) ([K])
＝cp,h([J/kgK])×Gh([kg/s])×(THigh,in-THigh,out) ([K])
Q：传热量[J/s]＝[W]
cp,l：低温工作流体的比热[J/kgK]
cp,h：高温工作流体的比热[J/kgK]
Gl：低温工作流体的质量流量[kg/s]
Gh：高温工作流体的质量流量[kg/s]
(TLow,out-TLow,in)：(低温工作流体的热交换器出口温度和低温工作流体的入口温度的温差[K])
(THigh,in-THigh,out)：(高温工作流体的热交换器入口温度和低温工作流体的出口温度的温差[K])
另外，在热水器等中，为了确认工作流体是否达到目标温度，需要准确地测定在微流路热交换器的出口流动的工作流体的温度。另外，为了确认是否需要对从热水贮存箱流出的工作流体进行加热，需要准确地测定在微流路热交换器的入口流动的工作流体的温度，另外，为了导入将工作流体加热至目标温度所需的热量，也需要准确地测定在微流路热交换器的入口流动的工作流体的温度。
对于在层叠型微流路热交换器的出入口流动的工作流体的温度的测定，使用热电偶等温度传感器。由温度传感器的感测点测定出的热电动势经由与感测点连接的热电偶线材而传递至热电动势-温度变换电路。在多数情况下，利用焊料等将温度传感器固定于在热交换器的工作流体的入口以及出口安装的配管的外表面。在该情况下，温度传感器的感测点未直接与工作流体接触，因此无法测定出工作流体的准确的温度。
因而，测定出的温度中含有：因形成热交换器的金属的热传导而引起的误差1；因安装有温度传感器的位置的温度和实际在出入口流动的工作流体的温度的温差而引起的误差2；因在与出入口连接的各出入口管内流动的工作流体的温度边界层而在管的中心附近流动的工作流体的温度和在管的壁面附近流动的工作流体的温度的温差所引起的误差3；以及温度传感器的测定方法的测定误差4等。
非专利文献1：2013年度日本机械学会奖
发明内容
对于板式热交换器，外形尺寸例如为95(宽度)×325(长度)×81.96(高度)(mm)，比具有与该板式热交换器相同的热交换能力的层叠型微流路热交换器的外形尺寸的80(宽度)×106(长度)×43.2(高度)(mm)大，因此与周围的空气接触的表面积较大，因空气中的热移动至板式热交换器内、或者板式热交换器内的热移动至空气中等而容易受到外部干扰。因此，对于未受到外部干扰等其他影响的工作流体的实际温度的测定存在极限。
另一方面，层叠型微流路热交换器与周围的空气接触的表面积较小，空气中的热移动至热交换器主体内、或者热交换器主体内的热移动至空气中等的外部干扰较少，因此与板式热交换器相比，容易测定工作流体的实际温度。如果能够测定工作流体的实际温度，则在空调、地板采暖设备等中使用的层叠型微流路热交换器中，在将室内空气的温度等调整为设定温度时，可以不为了基于测定误差的温度调整而消耗无用的能量。
然而，在实际的空调、地板采暖设备等中所使用的层叠型微流路热交换器中，不直接对在热交换器主体的出入口流动的工作流体的温度进行测定，如前所述对与热交换器主体的出入口连接的配管的表面温度进行测定。例如在地板采暖设备等中所使用的微流路热交换器的情况下，在入口流动的工作流体(例如水)的温度为低温，但与入口连接的供工作流体流动的配管的表面温度有时因金属表面的热传递使得热从空气中向配管内移动而被测定为高于实际的工作流体的温度。另外，在出口流动的工作流体的温度为高温，但与出口连接的供工作流体流动的配管的表面温度有时因金属表面的热传递使得热向空气中移动而测定为低于实际的工作流体的温度。上述这些是因温度传感器的设置位置而引起的误差(上述误差1至3)。
另外，层叠型微流路热交换器为小型结构，因热交换器主体热传递而在出口管与入口管之间进行热的交换，有时出口管或者入口管中的温度较低的一者的温度测定为较高，另一方面，温度较高的一者的温度测定为较低。
这样，通过在与层叠型微流路热交换器的出入口连接的配管的表面设置的温度传感器对工作流体的温度进行测定的方法，无法测定出工作流体的实际温度。
因此，为了测定出在热交换器主体的出入口流动的工作流体的实际温度，研究了如下方法，即，将温度传感器的感测点(热电偶的温度触点)插入于热交换器主体的出入口的配管内，使温度传感器的感测点直接与在配管内流动的工作流体接触，由此直接对在热交换器主体的出入口流动的工作流体的温度进行测定。
然而，为了将温度传感器的检测信号传递至作为与热交换器分体设置、且对由传感器检测出的信号进行处理的控制基板的印刷基板，需要分别利用导线将多个温度传感器分别与印刷基板连接，这些导线的连接作业需要工时。
鉴于如上情形，本发明的目的在于提供一种热交换器，其能够使利用导线将与工作流体接触而直接对工作流体的温度进行测定的温度传感器和控制基板连接的作业变得容易。
为了达成上述目的，本发明的一个方式所涉及的热交换器具有热交换器主体以及控制基板，该热交换器主体具有：流路层层叠体，其是将设置有高温流体的流路的多个高温流路层、和设置有低温流体的流路的多个低温流路层交替地层叠而形成的；所述高温流体的入口和出口；以及所述低温流体的入口和出口，该控制基板固定于所述热交换器主体的层叠方向，至少搭载有多个温度传感器，该多个温度传感器以使得感测点配置于所述高温流体的入口和出口以及所述低温流体的入口和出口的各自的附近的方式插入于所述热交换器主体的层叠方向。
另外，本发明所涉及的热交换器可以是如下结构，即，对温度数据进行显示的显示器搭载于所述印刷基板。
并且，本发明所涉及的热交换器可以是如下结构，即，以有线或无线的方式将温度数据发送至外部仪器的发送装置搭载于所述印刷基板。
并且，本发明所涉及的热交换器可以是如下结构，即，在所述印刷基板还具有在所述热交换器主体的所述低温流体的流路的附近配置的加热器。
发明的效果
根据本发明，能够使利用导线将与工作流体接触而直接对工作流体的温度进行测定的温度传感器和控制基板连接的作业变得容易。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的微流路热交换器的斜视图。
图2是分解表示图1的微流路热交换器的一部分的斜视图。
图3是表示图1的微流路热交换器中的高温传热板的结构的斜视图。
图4是表示图1的微流路热交换器中的低温传热板的结构的斜视图。
图5是在图1的微流路热交换器中用于对高温流路层的高温流路进行说明的斜视图。
图6是在图1的微流路热交换器中用于对低温流路层的低温流路进行说明的斜视图。
图7是图1的A-A剖视图。
图8是图1的B-B剖视图。
图9是图1的C-C剖视图。
图10是对于图1的微流路热交换器而表示整流环的上游区域以及下游区域的工作流体的速度分布的图。
图11是表示包含在图1的微流路热交换器的印刷基板安装的各电子元件的电连接关系在内的结构的框图。
图12是表示图1的微流路热交换器的温度数据的显示方式的图。
图13是表示本发明的第2微流路热交换器的要部的结构的局部分解斜视图
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是以将作为控制基板的印刷基板拆下的状态而表示本发明的第1实施方式所涉及的微流路热交换器的斜视图，图2是分解表示图1的微流路热交换器的热交换器主体的一部分的斜视图。
[整体结构]
如上述附图所示，该微流路热交换器1具有：热交换器主体2，其是流路层层叠体；高温侧外壳板3A；低温侧外壳板3B；高温入口管5A，高温流体流入该高温入口管5A；高温出口管5B，高温流体从该高温出口管5B流出；低温入口管5C，低温流体流入该低温入口管5C；低温出口管5D，低温流体从该低温出口管5D流出；以及印刷基板4。此外，在下面的记载中，将高温入口管5A、高温出口管5B、低温入口管5C以及低温出口管5D统称为出入口管。
附图中，将热交换器主体2的与Z轴的箭头方向的相反方向的面设为“高温侧的面”或者“下表面”，将各部件的、Z轴的箭头方向的面设为“低温侧的面”或者“上表面”。在热交换器主体2的高温侧的面接合有高温侧外壳板3A，在热交换器主体2的低温侧的面接合有低温侧外壳板3B。
热交换器主体2构成为交替层叠有2个种类的多个传热板2A、2B。后文中对2种传热板的结构进行说明。
构成热交换器主体2的2种传热板2A、2B、高温侧外壳板3A以及低温侧外壳板3B，例如由热传导率较高的相同种类的金属板构成。更具体而言，采用不锈钢等。在使得上述金属板层叠之后通过扩散接合而使它们相互接合，由此形成近似长方体形状的层叠体。此外，只要能够形成高温流路或者低温流路、且能够进行扩散接合，传热板2A、2B的板厚可以是任何厚度。
下面，根据说明的需要，将微流路热交换器1的与Z轴垂直的面称为“主面”，将除了主面以外的与X轴、Y轴垂直的4个面称为“侧面”。
如图2所示，在微流路热交换器1的各侧面分别形成有：高温入口头21，其使得作为工作流体之一的高温流体流入至热交换器主体2内的高温流路；高温出口头22，其使得高温流体从热交换器主体2内的高温流路流出；低温入口头23，其使得作为工作流体的另一种的低温流体流入至热交换器主体2内的低温流路；以及低温出口头24，其使得低温流体从热交换器主体2内的低温流路流出。
如图1所示，高温入口管5A从外侧插入于高温入口头21，通过焊接等而与热交换器主体2接合。用于使高温流体流入的未图示的外部配管以能够拆装的方式与该高温入口管5A的外侧端部连接。高温出口管5B从外侧插入于高温出口头22，通过焊接等而与热交换器主体2接合。用于使高温流体流出的未图示的外部配管以能够拆装的方式与该高温出口管5B连接。低温入口管5C从外侧插入于低温入口头23，通过焊接等而与热交换器主体2接合。用于使低温流体流入的未图示的外部配管以能够拆装的方式而与该低温入口管5C连接。低温出口管5D从外侧插入于低温出口头24，通过焊接等而与热交换器主体2接合。用于使低温流体流出的未图示的外部配管以能够拆装的方式与该低温出口管5D连接。
[热交换器主体2的结构]
下面，对热交换器主体2的结构进行说明。
如前所述，交替地对2个种类的多个传热板2A、2B进行层叠而构成热交换器主体2。通过蚀刻处理而在上述传热板2A、2B形成槽以及切口部。在传热板2A、2B中，在各槽流动的流体不同，因此槽的图案不同，切口部在传热板2A以及2B层叠之后形成为各头部，因此切口部的形状相同。此外，在传热板2A以及2B形成槽、切口部的处理可以不是仅为蚀刻处理，例如也可以是激光加工、精密冲压加工、切削加工等。另外，可以通过使用3D打印之类的层叠造形技术而形成槽的边缘。
图3以及图4是表示2种传热板2A、2B的斜视图。这里，图3所示的传热板2A为“高温传热板2A”，图4所示的传热板2B为“低温传热板2B”。
(高温传热板2A的结构)
如图3所示，在高温传热板2A分别设置有形成高温流体的流路的槽25A、30A、31A以及切口部26A、27A、28A、29A。槽25A、30A、31A仅设置于高温传热板2A的一个面。槽25A、30A、31A的深度可以在任何位置都均匀。以基材的厚度将高温传热板2A的与基材的4条边分别对应的规定部位去除而形成切口部26A、27A、28A、29A。
下面，根据说明的需要，将高温传热板2A的各切口部26A、27A、28A、29A分别称为第1切口部26A(高温分配部)、第2切口部27A(高温汇合部)、第3切口部28A以及第4切口部29A。
在高温传热板2A中，在图中Y轴方向的两端部分别设置的第1切口部26A与第2切口部27A之间的区域形成有将上述第1切口部26A和第2切口部27A之间连通的多个槽25A、30A、31A。此外，在图3中，槽25A的数量为3个，但也可以形成宽度更小的多个槽。
高温传热板2A的上述各槽25A、30A、31A由沿X轴方向形成的多个槽25A、以及沿Y轴方向形成的2个槽30A、31A构成。沿Y轴方向形成的2个槽30A、31A中的一个槽30A的一端与第1切口部26A连通，另一个槽31A的一端与第2切口部27A连通。沿X轴方向形成的多个槽25A分别将2个槽30A、31A之间连通。由此，以后述方式形成的高温传热板2A的高温入口头21以及高温出口头22、和低温传热板2B的低温入口头23以及低温出口头24的位置关系彼此相差90度。
(低温传热板2B的结构)
如图4所示，在低温传热板2B分别设置有形成低温流体的流路的槽25B以及切口部26B、27B、28B、29B。槽25B仅设置于低温传热板2B的一个面。槽25B的深度可以在任何位置都均匀。以基材的厚度将低温传热板2B的与基材的4条边分别对应的规定部位去除而形成切口部26B、27B、28B、29B。
下面，根据说明的需要，将低温传热板2B的各切口部26B、27B、28B、29B分别称为第5切口部26B、第6切口部27B、第7切口部28B(低温分配部)、以及第8切口部29B(低温汇合部)。
在低温传热板2B中，在图中X轴方向的两端部分别设置的第7切口部28B与第8切口部29B之间形成有将上述第7切口部28B和第8切口部29B之间连通的多个槽25B。上述多个槽25B和形成于高温传热板2A的多个槽25A分别在Y轴方向上形成于相同的位置。
(高温传热板2A和低温传热板2B的层叠构造)
如图5以及图6所示，具有如上所述的结构的高温传热板2A以及低温传热板2B的二者的设置有槽25A、25B、30A、31A的面的朝向一致，分别交替重叠地层叠有多个。这样构成热交换器主体2。
在该热交换器主体2中，高温传热板2A的第1切口部26A和低温传热板2B的第5切口部26B通过将高温传热板2A和低温传热板2B交替地层叠多个，从而形成高温入口头21。
高温传热板2A的第2切口部27A和低温传热板2B的第6切口部27B通过将高温传热板2A和低温传热板2B交替地层叠多个，从而形成高温出口头22。
高温传热板2A的第3切口部28A和低温传热板2B的第7切口部28B通过将高温传热板2A和低温传热板2B交替地层叠多个，从而形成低温入口头23。
高温传热板2A的第4切口部29A和低温传热板2B的第8切口部29B通过将高温传热板2A和低温传热板2B交替地层叠多个，从而形成低温出口头24。
(关于高温流路和低温流路)
图5是表示热交换器主体2的高温流路的斜视图。
高温流路形成于高温传热板2A的各槽25A、30A、31A与低温传热板2B的下表面之间。高温流体从高温入口头21流入，通过槽30A而向多个槽25A分配。从多个槽25A通过的高温流体在槽31A汇合并从高温出口头22流出。在与各高温传热板2A分别对应的高温流路层中产生这样的高温流体的流动。此外，高温流路层由高温传热板2A的各槽25A、30A、31A、第1切口部26A以及第2切口部27A形成。
图6是表示热交换器主体2的低温流路的斜视图。
低温流路形成于低温传热板2B的槽25B与低温侧外壳板3B的下表面以及高温传热板2A的下表面之间。低温流体从低温入口头23流入、并通过多个槽25B而从低温出口头24流出。在与各低温传热板2B分别对应的低温流路层中产生这样的低温流体的流动。此外，低温流路层由低温传热板2B的各槽25B、第7切口部28B以及第8切口部29B形成。
高温流路层和低温流路层在热交换器主体2交替地层叠，因此经由高温传热板2A以及低温传热板2B而在高温流体与低温流体之间进行热交换。
[印刷基板4的结构]
如图1所示，在印刷基板4的上侧的面4a(下面称为“主面”)安装有各种集成电路41、与外部配线连接用的连接器42、作为发送装置的无线模块43、显示器44、以及多个温度传感器45A、45B、45C、45D等电子元件组。另外，在印刷基板4的主面4a设置有配线图案46，该配线图案46将以多个温度传感器45A、45B、45C、45D和集成电路41的电动势处理电路411(参照图11)的连接为代表的上述各电子元件电连接。
在与热交换器主体2之间隔着隔离件52而利用多个固定螺钉47将该印刷基板4固定。即，在印刷基板4设置有供固定螺钉47通过的螺钉通孔47a，在热交换器主体2设置有容纳从螺钉通孔47a通过的固定螺钉47的螺孔51。
温度传感器45A、45B、45C、45D用于对在高温入口管5A流动的高温流体、在高温出口管5B流动的高温流体、在低温入口管5C流动的低温流体以及在低温出口管5D流动的低温流体的各自的温度进行测定。
[温度传感器的安装构造]
图7以及图8是表示利用图1中示出的剖切线A-A和剖切线B-B对热交换器主体2进行剖切后的第1温度传感器45A的安装构造的剖视图。图7是在高温入口管5A的轴向(流体的流通方向)上观察温度传感器45A的安装构造的情况下的X-Z剖视图，图8是其Y-Z剖视图。其他温度传感器45B、45C、45D的安装构造也一样，因此这里仅对第1温度传感器45A的安装构造进行说明。如图1所示，利用固定螺钉47将安装有温度传感器45A、45B、45C、45D的印刷基板4安装于热交换器主体2的上表面。
在印刷基板4设置有用于将作为第1温度传感器45A的热电偶插入的孔部48。在热交换器主体2的低温侧外壳板3B设置有与印刷基板4的孔部48连通的孔部32。并且，在插入于热交换器主体2的入口的高温入口管5A的低温侧外壳板3B侧的部位，设置有与低温侧外壳板3B的孔部32连通的孔部33。
在印刷基板4和低温侧外壳板3B的各孔部48、32设置有例如不锈钢制等的金属保护管34。金属保护管34内的第1温度传感器45A的热电偶线材35、35由绝缘·绝缘部件36覆盖。对于第1温度传感器45A的热电偶线材35、35可以使用例如直径为0.5mm至1mm左右的线材，优选通过陶瓷薄膜等而提高了耐久性的线材。在第1温度传感器45A的热电偶线材35、35的前端设置的温度触点37(温度传感器的感测点)配置为直接与在高温入口管5A内流通的流体接触。优选温度触点37例如为直径为0.5mm、1mm左右的球体，以便能够尽量不受到来自流体的压力。
印刷基板4的孔部48与金属保护管34之间的间隙由密封件61封堵。另外，低温侧外壳板3B的孔部32从下侧起被密封件62封堵。
以上对第1温度传感器45A的安装构造进行了说明，但第2温度传感器45B、第3温度传感器45C、第4温度传感器45D的安装构造也一样。
这样，第1温度传感器45A的温度触点37直接与热交换器主体2的入口的在高温入口管5A内流通的高温流体接触，从而能够直接对流入至热交换器主体2的高温流体的温度进行测定。同样地，可以利用第2温度传感器31B、第3温度传感器31C、第4温度传感器31D而直接对从热交换器主体2流出的高温流体、流入至热交换器主体2的低温流体、从热交换器主体2流出的低温流体的各自的温度进行测定。
然而，在各出入口管5A、5B、5C、5D内流动的工作流体的流动在各出入口管5A、5B、5C、5D的内壁附近减速，从而形成不均匀的温度分布。因此，即使直接对工作流体的温度进行测定，也未必能够测定出准确的温度。
因此，在热交换器主体2的各出入口管5A、5B、5C、5D内配置有用于形成工作流体的速度以及温度大致恒定的核心区域的整流环。在形成于该整流环的下游区域的核心区域配置有温度传感器的温度触点。
如图7以及图8所示，在高温入口管5A内配置有整流环71。整流环71以相对于高温入口管5A同轴的方式具有开口部71a，该开口部71a的入口侧的直径D与高温入口管5A的内径相等，出口侧71c的直径d大约为入口侧的直径D的三分之二的大小。而且，从开口部71a的入口侧至出口侧71c之间为研钵状的锥面。对于与热交换器主体2的低温流体流入的入口连接的低温入口管5C，该构造也一样。
图9是表示利用图1中示出的剖切线C-C剖切后的、与热交换器主体2的高温流体流出的出口连接的高温出口管5B以及整流环71的Y-Z剖视图。
如该图所示，在与热交换器主体2的高温流体流出的出口连接的高温出口管5B内，也同样配置有整流环71。
对于与热交换器主体2的低温流体流出的出口连接的低温出口管5D，该构造也一样。
图10是表示整流环71的上游区域以及下游区域的工作流体的速度分布的图。在整流环71设置于入口管的情况下，开口部71a的出口侧71c成为与热交换器主体2的入口的边界72。
从外部或者热交换器主体2流入至各出入口管5A、5B、5C、5D的工作流体在整流环71的上游区域，在各出入口管5A、5B、5C、5D的内壁附近减速，从而显示出随着距各出入口管5A、5B、5C、5D的中心轴的距离增大而速度降低的不均匀的速度分布。在整流环71的上游区域且在各出入口管5A、5B、5C、5D的内壁附近流动的工作流体被整流环71的开口部71a的锥面71b向朝向各出入口管5A、5B、5C、5D的中心轴的方向进行引导，与从整流环71的开口部52a的中心附近通过的其他流体混合。其结果，在紧邻整流环71的开口部71a的下游区域，产生工作流体的速度高于整流环71的上游区域的各出入口管5A、5B、5C、5D内的工作流体的平均速度且大致恒定的核心区域C。作为一个例子，在将整流环71的入口侧的直径设为D、将出口侧71c的直径设为2/3D时，在整流环71的开口部71a的出口侧71c至下游侧的距离为6D的位置之间形成有核心区域C(能够形成较大的在径向及轴向上均大致均匀的温度分布区域，从而热电偶的设置变得容易，流体的温度的测定也变得准确)。核心区域C的外侧为速度边界层以及温度边界层。在该核心区域C中，工作流体的速度大致恒定，温度分布也大致均匀，因此通过将温度传感器的温度触点37配置于该核心区域C，不会受到速度边界层以及温度边界层的影响而能够准确地测定工作流体的温度。
在本实施方式中，如图8以及图9所示，以在下游侧距整流环71的开口部71a的出口侧71c的位置的距离为2D的位置处存在温度触点37的方式配置温度传感器45A、45B。由此，不会受到速度边界层以及温度边界层的影响，能够准确地测定相对于热交换器主体2的入口或者出口流入或者流出的工作流体的温度。由此，能够更准确地进行热交换热量的计算、流出的工作流体向目标温度的控制等。
此外，关于整流环71的开口部71a的形状，开口部71a的锥面71b在剖面中可以是恒定的倾斜面，但本发明并不限定于此，只要逐渐减小开口部71a的面积即可，也可以是正弦波面、抛物线面、或者双曲线面。
[安装于印刷基板4的各种电子元件的功能结构]
图11是以功能模块化的方式表示包含在印刷基板4安装的各电子元件的电连接关系在内的结构的图。
如该图所示，该印刷基板4具有上述4个温度传感器45A、45B、45C、45D、电动势处理电路411、统计处理电路412、输出处理电路413、显示处理电路414、外部连接用的连接器42、无线模块43以及显示器44。这里，电动势处理电路411、统计处理电路412、输出处理电路413以及显示处理电路414由大于或等于1个的集成电路41构成。或者，上述电路可以分别由不同的集成电路41构成。
电动势处理电路411生成与各温度传感器45A、45B、45C、45D的热电偶线材35、35之间的输出电压对应的温度数据，供给至统计处理电路412。
统计处理电路412针对由电动势处理电路411供给的每个温度传感器的温度数据而进行各种统计处理。统计处理电路412例如进行每段测定时间的温度数据的平均值、最大值、最小值等的计算。或者，统计处理电路412进行诸如清晨等特定的时间带之类的带条件的平均值、最大值、最小值等的计算。统计处理电路412具有存储器元件，能够对上述运算结果进行存储。
输出处理电路413能够通过外部输出连接器42而将从统计处理电路412获得的统计处理的结果输出至外部的仪器、或者使用无线模块43而发送至外部的仪器。
显示处理电路414根据从统计处理电路412获得的统计处理的结果而生成显示用的数据，输出至显示器44。
显示器44例如由液晶显示面板等构成，具有沿着印刷基板4的主面4a的显示画面。显示器44在显示画面对从显示处理电路414供给的显示数据进行显示。
图12是在显示器44的显示画面对在同一时刻计算出的热交换器主体2的高温流体的入口、高温流体的出口、低温流体的入口、低温流体的出口处的各自的工作流体的温度进行显示的情况下的一个例子。这样，能够通过在微流路热交换器1的印刷基板4安装的显示器44的显示画面而以目视的方式对各温度进行确认。
如上，根据本实施方式，将预先搭载有多个温度传感器45A、45B、45C、45D的印刷基板4安装于热交换器主体2的上表面，由此能够将多个温度传感器45A、45B、45C、45D同时设置于热交换器主体2，能够容易地进行温度传感器的安装作业。另外，将包含对由温度传感器45A、45B、45C、45D测定出的数据进行处理的电路在内的集成电路41搭载于印刷基板4，由此能够利用形成于印刷基板4的配线图案容易地将温度传感器45A、45B、45C、45D和集成电路41连接。并且，将用于对由温度传感器45A、45B、45C、45D测定出的温度数据进行显示的显示器44也搭载于印刷基板4，从而无需对用于以目视的方式确认温度数据的外部监视器连接。并且，将外部连接用的连接器42以及无线模块43也搭载于印刷基板4，由此能够随时将温度数据发送至外部的仪器。
此外，在本实施方式中，预先将温度传感器45A、45B、45C、45D搭载于印刷基板4，但本技术并不限定于此，可以在将温度传感器45A、45B、45C、45D安装于热交换器主体2之后，将印刷基板4安装于热交换器主体2而将温度传感器45A、45B、45C、45D搭载于印刷基板4。另外，如本技术这样将印刷基板4安装于热交换器主体2的技术，有益于诸如各温度传感器45A、45B、45C、45D之间的距离较短且能够使印刷基板4实现小型化的微流路热交换器之类的小型的热交换器。
另外，在本实施例中，将隔离件52夹持固定于印刷基板4与热交换器主体2之间，但也可以代替隔离件52而对绝热片材、具有弹性的缓冲件进行夹持固定。另外，如果没有必要，则可以将印刷基板4直接固定于热交换器主体2。
[其他实施方式]
下面，对第2实施方式进行说明。此外，本实施方式的微流路热交换器与第1实施方式的微流路热交换器的各结构相同，因此将各结构的说明省略。
在热水供给运转时，在微流路热交换器内使水和制冷剂进行热交换而生成温水的情况下，在室外热交换器附着有霜。为了将该霜融化而进行反转除霜(reversedefrosting)运转。在反转除霜运转中，制冷循环系统的制冷剂的流动与热水供给运转相反。
因此，在除霜运转中流入至微流路热交换器的制冷剂为低温。由此，流入至微流路热交换器内的水有可能被低温的制冷剂冷却、变为冰而破坏水的流路。
因此，如图13所示，在本实施方式的微流路热交换器1A中，与温度传感器相同地，将与印刷基板4连接的加热器81配置于在水的流路25B的附近设置的孔部82。在水的流路(形成低温流体的流路的槽25B)内设置有温度传感器45C、45D，因此能够检测出流路25B内的水变为冰的温度(零度)。因而，在温度传感器45C、45D的值小于或等于零度(水变为冰的温度)时，通过使加热器81工作，能够将在流路25B内流动的水加热而防止冻结。
除此之外，本技术并不仅仅限定于上述实施方式，当然可以在未脱离本技术的主旨的范围内施加各种变更。
标号的说明
1…微流路热交换器
2…热交换器主体
2A…高温传热板
2B…低温传热板
3A…高温侧外壳板
3B…低温侧外壳板
4…印刷基板
21…高温入口头
22…高温出口头
23…低温入口头
24…低温出口头
41…集成电路
42…外部输出连接器
43…无线模块
44…显示器
45A…第1温度传感器
45B…第2温度传感器
45C…第3温度传感器
45D…第4温度传感器
46…配线图案

Claims (4)

1.一种微流路热交换器，其具有热交换器主体、整流环以及印刷基板，
该热交换器主体具有：流路层层叠体，其是将设置有高温流体的流路的多个高温流路层、和设置有低温流体的流路的多个低温流路层交替地层叠而形成的；所述高温流体的入口和出口；以及所述低温流体的入口和出口，
该整流环配置于各个所述高温流体的入口和出口以及所述低温流体的入口和出口，并具有使所述高温流体或者所述低温流体通过的开口部，所述开口部的下游侧的开口直径小于上游侧的开口直径，
该印刷基板固定于所述热交换器主体的层叠方向，至少搭载有多个温度传感器，该多个温度传感器以使得感测点配置于所述高温流体的入口和出口以及所述低温流体的入口和出口的各自的附近且所述整流环的下游的方式，插入于所述热交换器主体的层叠方向。
2.根据权利要求1所述的微流路热交换器，其中，
对温度数据进行显示的显示器搭载于所述印刷基板。
3.根据权利要求1或2所述的微流路热交换器，其中，
以有线或无线的方式将温度数据发送至外部仪器的发送装置搭载于所述印刷基板。
4.根据权利要求1或2所述的微流路热交换器，其中，
在所述印刷基板还具有在所述热交换器主体的所述低温流体的流路的附近配置的加热器。
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