CN112368537B - 热传输装置和其制造方法 - Google Patents

热传输装置和其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112368537B
CN112368537B CN201880095010.4A CN201880095010A CN112368537B CN 112368537 B CN112368537 B CN 112368537B CN 201880095010 A CN201880095010 A CN 201880095010A CN 112368537 B CN112368537 B CN 112368537B
Authority
CN
China
Prior art keywords
plate
channel
main surface
flow path
spacer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880095010.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112368537A (zh
Inventor
铃木裕
斋藤隆
五十岚真吾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Welcom Co ltd
Original Assignee
Welcom Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Welcom Co ltd filed Critical Welcom Co ltd
Publication of CN112368537A publication Critical patent/CN112368537A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112368537B publication Critical patent/CN112368537B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0025Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being formed by zig-zag bend plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0037Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the conduits for the other heat-exchange medium also being formed by paired plates touching each other
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/04Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being formed by spirally-wound plates or laminae
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
    • F28F3/042Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
    • F28F3/046Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element the deformations being linear, e.g. corrugations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/08Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
    • F28F3/086Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning having one or more openings therein forming tubular heat-exchange passages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F7/00Elements not covered by group F28F1/00, F28F3/00 or F28F5/00
    • F28F7/02Blocks traversed by passages for heat-exchange media
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

本发明的课题在于,提供一种热传输装置,在该热传输装置中,一流路蜿蜒从而使得流路的间隔狭窄且另一个流体在该狭窄的流路间流通,因此传热系数较高,其结果,能够实现小型化、轻量化或薄型化等。采用如下的热传输装置来解决上述课题,该热传输装置具有供第1流体流通的第1流路和供第2流体流通的第2流路,其能够获得满足下述[条件1]~[条件3]的截面(A)。[条件1]截面(A)是相对于第2流路成直角的截面。[条件2]在截面(A)中,第2流路的孔被蜿蜒的分隔板划分,多个分隔板呈层状地配置,将相邻的两个分隔板设为分隔板(B)和分隔板(C),在对分隔板(B)的最接近分隔板(C)的峰部的顶点即点(α)和分隔板(C)的最接近分隔板(B)的谷部的顶点即点(β)进行比较的情况下,点(α)存在于比点(β)靠分隔板(C)侧的位置。[条件3]在分隔板的内部存在第1流路。

Description

热传输装置和其制造方法
技术领域
本发明涉及热传输装置和其制造方法。
背景技术
作为通过在两流体间进行热交换来发挥功能的热传输装置,可列举出换热器、蒸发器、冷凝器、空调等的室外机、室内机、散热器、反应器、燃料电池相关部件、喷墨用部件等。
例如在专利文献1中,示出了图12所示的换热器。图12是以往的换热器的概略立体图。
图12所示的换热器101是通过扩散接合而形成的,将在一主面形成有第1流体通路102的板和在一主面形成有沿与该第1流体通路102正交的方向形成的第2流体通路104的板重叠,并在真空中对它们进行加压和加热,由此接合成一体而形成换热器101,其中,进行热交换的两种不同的制冷剂在第1流体通路102和第2流体通路104中流通。在如此构成的换热器101中,在上下层叠的各板的第1流体通路102中流动的第1制冷剂和在第2流体通路104中流动的第2制冷剂进行热交换。另外,如图12所示,在换热器101内流动的制冷剂的流体通路102、104通常在其层叠方向上交替地组合。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2003-506306号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明人研究了两流体之间的传热系数的提高方法。
并且认为,在使第1流体通路不为图12所示那样的直线的通路,而为蜿蜒的流路,并使多个第1流体通路的间隔狭窄且使第2流体在第1流体通路之间的该狭窄的空间流通的情况下,传热系数变高。
但是,在保持换热器整体的强度的同时,边实现低成本边设为复杂的流路构造是极为困难的。
本发明以解决上述课题为目的。
即,目的在于,提供一种热传输装置,在该热传输装置中,一流路蜿蜒从而使得这些流路的间隔狭窄且另一个流体在该狭窄的流路间流通,因此传热系数较高,其结果,能够实现小型化、轻量化或薄型化等。另外,目的在于,提供一种以低成本来制造这样的热传输装置即强度较高的热传输装置的方法。
用于解决问题的方案
本发明人为了解决上述课题而进行了潜心研究,从而完成了本发明。
本发明是以下的(1)~(6)。
(1)一种热传输装置,其具有供第1流体流通的第1流路和供第2流体流通的第2流路,该热传输装置能够获得满足下述[条件1]~[条件3]的截面(A)。
[条件1]所述截面(A)是相对于所述第2流路成直角的截面。
[条件2]在所述截面(A)中,所述第2流路的孔被多个交替地形成有凹部和凸部的分隔板划分,多个所述分隔板呈层状且互相平行地配置,将至少1组相邻的两个所述分隔板设为分隔板(B)和分隔板(C),在对所述分隔板(B)的表面上的最接近所述分隔板(C)的凸部的顶点即点(α)和所述分隔板(C)的表面上的最接近所述分隔板(B)的凸部的顶点即点(β)进行比较的情况下,点(α)存在于比点(β)靠所述分隔板(C)侧的位置。
[条件3]在所述分隔板的内部存在所述第1流路,所述第1流路不与所述第2流路平行。
(2)一种热传输装置的制造方法,其中,该热传输装置的制造方法包括:平板加工工序,在该平板加工工序中,对平板(P)的主面的至少一部分进行去除加工而在该主面形成凹部,得到在所述主面内包含形成了该凹部的部分即加工部的加工平板(Q);
第1接合工序,在该第1接合工序中,以在上表面平板(R)与所述加工平板(Q)之间形成供第1流体流通的、包括所述加工部的第1流路的方式,使所述上表面平板(R)的主面和所述加工平板(Q)的主面彼此密合,并使所述上表面平板(R)的主面和所述加工平板(Q)的主面彼此接合而得到第1流路板;
塑性加工工序,在该塑性加工工序中,以使所述第1流路变形的方式对所述第1流路板的主面的至少一部分进行塑性加工而在该主面形成凹部,由此得到第2流路板,该第2流路板在主面内包含形成了该凹部的部分即塑性变形部;以及
第2接合工序,在该第2接合工序中,将多个所述第2流路板重叠,以在所述第2流路板与另外的所述第2流路板之间形成不与所述第1流路平行的、供第2流体流通的第2流路的方式使多个所述第2流路板的主面彼此隔着间隔件接合。
(3)一种热传输装置的制造方法,其中,该热传输装置的制造方法包括:平板加工工序,在该平板加工工序中,对平板(P)的主面的至少一部分进行塑性加工而在该主面形成凹部,得到在所述主面内包含形成了该凹部的部分即加工部的加工平板(Q);
第1接合工序,在该第1接合工序中,准备平板状的间隔件(X),该平板状的间隔件(X)被加工成即使使其主面与所述加工平板(Q)的主面彼此密合也不存在与所述加工部相接触的部分,使所述加工平板(Q)的主面与所述间隔件(X)的主面彼此接触,利用上表面平板(R)和下表面平板(S)将所述加工平板(Q)连同所述间隔件(X)一起夹持,之后,以如下方式使所述上表面平板(R)、所述加工平板(Q)、所述间隔件(X)和所述下表面平板(S)这几者的主面彼此接合而得到第1流路板,即,在所述上表面平板(R)与所述下表面平板(S)之间的没有所述加工部、而仅存在所述间隔件(X)的部分处,使所述上表面平板(R)与所述下表面平板(S)之间没有间隙,在所述上表面平板(R)与所述下表面平板(S)之间的存在所述加工部、而不存在所述间隔件(X)的部分处,形成供第1流体在所述上表面平板(R)与所述下表面平板(S)之间流通的第1流路;
塑性加工工序,在该塑性加工工序中,以使所述第1流路变形的方式对所述第1流路板的主面的至少一部分进行塑性加工而在该主面形成凹部,由此得到第2流路板,该第2流路板在主面内包含形成了该凹部的部分即塑性变形部;以及
第2接合工序,在该第2接合工序中,将多个所述第2流路板重叠,以在所述第2流路板与另外的所述第2流路板之间形成不与所述第1流路平行的、供第2流体流通的第2流路的方式使多个所述第2流路板的主面彼此隔着间隔件接合。
(4)根据上述(2)或(3)所述的热传输装置的制造方法,其中,在所述第2接合工序中包含如下操作:准备平板状的间隔件(Y),该平板状的间隔件(Y)被加工成即使使其主面与所述第2流路板的主面彼此密合也不存在与所述塑性变形部相接触的部分;以及
将第1张所述第2流路板、第1张所述间隔件(Y)、第2张所述第2流路板、和第2张所述间隔件(Y)按照该顺序重叠,使各自的主面彼此接合。
(5)根据上述(2)~(4)中任一项所述的热传输装置的制造方法,其中,在所述第1接合工序中,通过扩散接合来使从由所述上表面平板(R)、所述加工平板(Q)、所述下表面平板(S)和所述间隔件(X)构成的组中选取的至少两者的主面彼此接合。
(6)根据上述(2)~(5)中任一项所述的热传输装置的制造方法,其中,在所述第2接合工序中,通过扩散接合来使所述第2流路板的主面和所述间隔件(Y)的主面彼此接合。
发明的效果
根据本发明,能够提供一种热传输装置,由于一流路蜿蜒从而使得这些流路的间隔狭窄且另一个流体在该狭窄的流路间流通,因此传热系数较高,其结果,能够实现小型化、轻量化或薄型化等。另外,能够提供一种以低成本来制造这样的热传输装置即强度较高的热传输装置的方法。
附图说明
图1的(a)是本发明的装置的概略立体图(例示),图1的(b)是图1的(a)中的a-a'剖视图。
图2的(a)是本发明的另一装置的概略立体图(例示),图2的(b)是图2的(a)中的b-b'剖视图。
图3的(a)是本发明的又一装置的概略立体图(例示),图3的(b)是图3的(a)中的c-c'剖视图。
图4是表示假定在自上方看本发明的装置时仅能透过地看到第1流路的情况下的第1流路的结构例的图。
图5是本发明的装置的概略立体图(例示)。
图6是用于说明本发明的制造方法中的平板加工工序的概略图。
图7是用于说明本发明的制造方法中的另一平板加工工序的概略图。
图8是用于说明本发明的制造方法中的第1接合工序的概略图。
图9是用于说明本发明的制造方法中的另一第1接合工序的概略图。
图10是用于说明本发明的制造方法中的塑性加工工序的概略图。
图11是用于说明本发明的制造方法中的第2接合工序的概略图。
图12是以往的换热器的概略立体图。
具体实施方式
说明本发明。
本发明提供一种热传输装置,其具有供第1流体流通的第1流路和供第2流体流通的第2流路,该热传输装置能够获得满足下述[条件1]~[条件3]的截面A。
[条件1]所述截面A是相对于所述第2流路成直角的截面。
[条件2]在所述截面A中,所述第2流路的孔被多个交替地形成有凹部和凸部的分隔板划分,多个所述分隔板呈层状且互相平行地配置,将至少1组相邻的两个所述分隔板设为分隔板B和分隔板C,在对所述分隔板B的表面上的最接近所述分隔板C的凸部的顶点即点α和所述分隔板C的表面上的最接近所述分隔板B的凸部的顶点即点β进行比较的情况下,点α存在于比点β靠所述分隔板C侧的位置。
[条件3]在所述分隔板的内部存在所述第1流路,所述第1流路不与所述第2流路平行。
以下,也将这样的热传输装置称作“本发明的装置”。
另外,本发明提供一种热传输装置的制造方法,其中,该热传输装置的制造方法包括:平板加工工序,在该平板加工工序中,对平板P的主面的至少一部分进行去除加工而在该主面形成凹部,得到在所述主面内包含形成了该凹部的部分即加工部的加工平板Q;第1接合工序,在该第1接合工序中,以在上表面平板R与所述加工平板Q之间形成供第1流体流通的、包括所述加工部的第1流路的方式,使所述上表面平板R的主面和所述加工平板Q的主面彼此密合,并使所述上表面平板R的主面和所述加工平板Q的主面彼此接合而得到第1流路板;塑性加工工序,在该塑性加工工序中,以使所述第1流路变形的方式对所述第1流路板的主面的至少一部分进行塑性加工并在该主面形成凹部,由此得到第2流路板,该第2流路板在主面内包含形成了该凹部的部分即塑性变形部;以及第2接合工序,在该第2接合工序中,将多个所述第2流路板重叠,以在所述第2流路板与另外的所述第2流路板之间形成不与所述第1流路平行的、供第2流体流通的第2流路的方式使多个所述第2流路板的主面彼此隔着间隔件接合。
以下,也将这样的热传输装置的制造方法称作“本发明的第1制造方法”。
另外,本发明提供一种热传输装置的制造方法,其中,该热传输装置的制造方法包括:平板加工工序,在该平板加工工序中,对平板P的主面的至少一部分进行塑性加工而在该主面形成凹部,得到在所述主面内包含形成了该凹部的部分即加工部的加工平板Q;第1接合工序,在该第1接合工序中,准备平板状的间隔件X,该平板状的间隔件X被加工成即使使其主面与所述加工平板Q的主面彼此密合也不存在与所述加工部相接触的部分,使所述加工平板Q的主面与所述间隔件X的主面彼此接触,利用上表面平板R和下表面平板S将所述加工平板Q连同所述间隔件X一起夹持,之后,以如下方式使所述上表面平板R、所述加工平板Q、所述间隔件X和所述下表面平板S这几者的主面彼此接合而得到第1流路板,即,在所述上表面平板R与所述下表面平板S之间的没有所述加工部、而仅存在所述间隔件X的部分处,使所述上表面平板R与所述下表面平板S之间没有间隙,在所述上表面平板R与所述下表面平板S之间的存在所述加工部、而不存在所述间隔件X的部分处,形成供第1流体在所述上表面平板R与所述下表面平板S之间流通的第1流路;塑性加工工序,在该塑性加工工序中,以使所述第1流路变形的方式对所述第1流路板的主面的至少一部分进行塑性加工而在该主面形成凹部,由此得到第2流路板,该第2流路板在主面内包含形成了该凹部的部分即塑性变形部;以及第2接合工序,在该第2接合工序中,将多个所述第2流路板重叠,以在所述第2流路板与另外的所述第2流路板之间形成不与所述第1流路平行的、供第2流体流通的第2流路的方式使多个所述第2流路板的主面彼此隔着间隔件接合。
以下,也将这样的热传输装置的制造方法称作“本发明的第2制造方法”。
以下,在简记为“本发明的制造方法”的情况下,是指“本发明的第1制造方法”和“本发明的第2制造方法”这两者。
本发明的装置能够通过本发明的制造方法来较佳地制造出来。
<本发明的装置>
首先,说明本发明的装置。
本发明的装置是具有供第1流体流通的第1流路和供第2流体流通的第2流路的热传输装置,例如,能够较佳地用作冷冻设备、空调设备所包含的换热器。此外,也能够用作为了冷却计算机等电子设备而使用的冷却装置。
第1流体和第2流体并未特别限定,例如能够使用以往公知的制冷剂。具体而言,能够使用水(纯水等)、乙醇(酒精(日文:エタノール)等)、氟利昂、氟利昂替代物等。
第1流路和第2流路的截面形状、直径等并未特别限定。例如,第1流路的截面为大致圆形,其直径(等面积圆当量直径)可以为0.05mm~5mm,优选为0.2mm~2mm。
第1流路与第2流路之间的最短距离越短,越能够提高传热系数,故此优选,但相反地,第1流路与第2流路之间的最短距离越长,越能够提高本发明的装置的强度,故此优选。能够根据本发明的装置所要求的性能来选择第1流路与第2流路之间的距离的最佳值。例如,第1流路与第2流路之间的最短距离可以为0.05mm~1mm,优选为0.1mm~0.3mm。
使用概略图来说明本发明的装置。
图1的(a)表示本发明的装置的概略立体图,图1的(b)表示图1的(a)的a-a'剖视图。
在图1所例示的本发明的装置1中,如图1的(a)所示,供第1流体流通的第1流路2和供第2流体流通的第2流路4大致正交。
然而,在本发明的装置中,供第1流体流通的第1流路2和供第2流体流通的第2流路4也可以不正交。
例如,如图2所例示的本发明的装置那样,第1流路2可以沿相对于第2流路4不正交的方向形成。
另外,例如,如图3所例示的本发明的装置那样,第2流路4也可以为锯齿形(人字图案)。
此外,在图1~图3中,“2p”表示第1流路的入口的孔或第1流路的出口的孔或者在截面中出现的第1流路的孔,“4p”表示第2流路的入口的孔或第2流路的出口的孔。
本发明的装置是能够得到满足下述[条件1]~[条件3]的截面A的热传输装置。
[条件1]
对于图1~图3所例示那样的本发明的装置,通过将本发明的装置沿相对于第2流路成直角的方向剖切,能够得到图1的(b)、图2的(b)和图3的(b)所例示那样的截面A。
此外,截面A也可以不是相对于本发明的装置中的全部第2流路均成直角的方向的截面。根据第2流路的结构,也存在无法得到相对于全部的第2流路均成直角的截面的情况。在那样的情况下,将本发明的装置的相对于第2流路的一部分(相对于本发明的装置中的、尽可能多的第2流路)成直角的方向的截面称作本发明的装置的截面A。
例如,在图1所示的本发明的装置1的情况下,由于第2流路呈直线地形成,因此,相对于该流路成直角的方向的截面、即图1的(a)中的a-a'截面为截面A,若对此进行图示,则成为图1的(b)所示那样。
另外,例如,在图2所示的本发明的装置1的情况下,第2流路也呈直线地形成,因此,相对于该流路成直角的方向的截面、即图2的(a)中的b-b'截面为截面A,若对此进行图示,则成为图2的(b)所示那样。此外,在如图2的(a)所示那样第1流路2沿相对于第2流路4倾斜的方向形成的情况下,如图2的(b)所示,在截面A中可能出现第1流路的多个孔2p。另外,为了容易理解,在图2的(b)中用虚线示出了第1流路2的位置(或在假定能从截面A中透过地看到第1流路2的情况下的线),不过在图2的(b)的情况下,实际上应该在图2的(b)中仅出现第1流路2的孔2p。
另外,例如,在图3所示的本发明的装置1的情况下,第2流路未呈直线地形成,但能够得到相对于该流路成直角的方向的截面。即,图3的(a)中的c-c'截面为截面A,若对此进行图示,则成为图3的(b)所示那样。
此外,对于图1~图3中的第1流路和第2流路,为了易于理解,图示了极其简单的结构的流路。例如,在自上方看本发明的装置时,若仅能透过地看到第1流路,则有时构成图4那样的流路。此外,第1流路和第2流路的形状等也可以是波纹图案(平行波型)、人字型(鲱鱼骨型)、双人字型等。
[条件2]
如图1的(b)、图2的(b)和图3的(b)所例示那样,在本发明的装置中,在截面A中,第2流路的孔(4p)被多个交替地形成有凹部和凸部的分隔板6划分,多个所述分隔板呈层状且互相平行地配置。在此,平行是指大致平行。
并且,将至少1组相邻的两个分隔板6设为分隔板B和分隔板C。另外,将分隔板B的表面上的最接近分隔板C的凸部的顶点设为点α。另外,将分隔板C的表面上的最接近分隔板B的凸部的顶点设为点β。
在这样的本发明的装置中,在对点α和点β进行比较的情况下,如图1的(b)、图2的(b)和图3的(b)所示,点α存在于比点β靠分隔板C侧的位置。这意味着分隔板的间隔非常狭窄,由此,本发明的装置的传热系数变高。
优选的是,相邻的两个分隔板6的大部分或全部为上述状态、即点α存在于比点β靠分隔板C侧的位置的状态。
[条件3]
在本发明的装置中,如图1的(b)、图2的(b)和图3的(b)所示,在分隔板6的内部存在第1流路2。如这些图所示,第1流路2存在于交替地形成有凹部和凸部的分隔板的内部,因此,第1流路也沿着分隔板的形状蜿蜒。
另外,第1流路2和第2流路4不平行。即,第1流体流通的方向和第2流体流通的方向不平行。
在这样的本发明的装置中,一流路蜿蜒从而使得这些流路的间隔狭窄且另一个流体在该狭窄的流路间流通,因此传热系数较高,其结果,能够实现小型化、轻量化或薄型化等。
本发明的装置可以是板状,但也能够是,使板状的本发明的装置变形而制成例如图5那样的筒状。
<本发明的制造方法>
接下来,说明本发明的制造方法。
上述的本发明的装置能够通过本发明的制造方法较佳地制造出来。
本发明的制造方法包括平板加工工序、第1接合工序、塑性加工工序、第2接合工序。
<平板加工工序>
使用图6、图7来说明本发明的制造方法中的平板加工工序。
在平板加工工序中,首先,准备平板P(图6的(a)、图7的(a))。
平板P优选为金属制的平板,更优选为包含不锈钢、铝、铁、钢、铜、钛、因科镍合金、哈斯特洛伊合金的平板。
大小、厚度并没有特别限定,但厚度优选为0.05mm~5mm左右,更优选为0.2mm~2mm左右。
接下来,对平板P的主面的至少一部分进行加工而在该主面形成凹部。
例如,如图6的(b)、图7的(b)所示,对平板P的主面10的至少一部分进行加工而在该主面10形成凹部12。
于是,得到在主面10内包含形成了该凹部的部分即加工部14的加工平板Q。
在此,在本发明的第1制造方法中,对平板P的主面的至少一部分进行去除加工而在该主面形成凹部。
在此,去除加工只要是能够通过将平板P的主面的至少一部分去除而在该主面形成凹部的方法即可,并不特别限定。去除加工优选是蚀刻加工或切削加工。
图6的(b)所示的凹部12示出的是进行了去除加工的情况下的凹部。
另外,在本发明的第2制造方法中,对平板P的主面的至少一部分进行塑性加工而在该主面形成凹部。
在此,塑性加工只要是能够通过对平板P的主面的至少一部分进行塑性变形而在该主面形成凹部的方法即可,并不特别限定。塑性加工优选是加压加工或使用有齿轮辊的加工。使用有齿轮辊的加工是指,在两个齿轮辊之间夹持板状或带状的金属等进行加工的方法,能够例示日本特开平11-147149号公报、日本特开2004-025257号公报所示的方法。
图7的(b)所示的凹部12示出的是进行了塑性加工的情况下的凹部。
<第1接合工序>
接下来,使用图8来说明本发明的第1制造方法中的第1接合工序。
在本发明的第1制造方法中的第1接合工序中,首先准备上表面平板R(图8的(a))。
上表面平板R的材质、大小、厚度等并没有特别限定,但优选为与上述平板P相同。
接下来,使上表面平板R的主面与加工平板Q的主面彼此密合(图8的(b))。在此,使形成有加工部14的凹部的加工平板Q的主面与上表面平板R相对并密合。
之后,通过使上表面平板R的主面与加工平板Q的主面彼此接合,能够获得第1流路板20,该第1流路板20在上表面平板R与加工平板Q之间具有由加工部14构成的第1流路2(图8的(c))。
接下来,使用图9来说明本发明的第2制造方法中的第1接合工序。
在本发明的第2制造方法中的第1接合工序中,首先准备上表面平板R和下表面平板S(图9的(a))。
上表面平板R和下表面平板S的材质、大小、厚度等并没有特别限定,但优选与上述平板P相同。
另外,准备平板状的间隔件X,该平板状的间隔件X被加工成即使使其主面与加工平板Q的主面彼此密合也不存在与加工部14相接触的部分(图9的(a))。
间隔件X例如能够通过如下方式制得:准备为与上表面平板R相同的材质且尺寸比上表面平板R的尺寸稍大的构件,对其进行冲裁加工。
在此,加工平板Q的加工部14通过加压加工等塑性加工而形成,因此,在加工平板Q的一个主面形成有凹部(凹部12),在另一个主面形成有凸部γ。因此,间隔件X的厚度通过该加工平板Q的凸部γ的凸起程度进行调整。即,在设为后述的图9的(b)的状态时,以凸部γ的峰部的顶端不与下表面平板S接触的方式来调整加工平板Q的厚度。但是,优选的是,在设为后述的图9的(b)的状态时,以凸部γ的峰部的顶端与下表面平板S的主面相接触的方式来调整加工平板Q的厚度。通过使该凸部γ的峰部的顶端和下表面平板S的主面相接合,从而得到的热传输装置的强度变得更高,是优选的。
接下来,使加工平板Q的主面和间隔件X的主面彼此接触。在此,如图9的(a)所示,使加工平板Q的加工部14的凸部γ侧的主面与间隔件X的主面接触。
并且,利用上表面平板R和下表面平板S,将加工平板Q连同间隔件X一起夹持,成为图9的(b)的状态。此外,图9的(b)示出沿与上表面平板R和下表面平板S这两者的长边方向(图的左右方向)平行且与主面垂直的方向进行剖切的情况下的图。
在该情况下,优选的是,在上表面平板R与下表面平板S之间的不存在所述加工部14、而仅存在间隔件X的部分(图9的(b)中为“δ”所示的部分)处,上表面平板R与下表面平板S之间没有间隙。并且,当使上表面平板R、加工平板Q、间隔件X和下表面平板S这几者的主面彼此接合时,能够获得第1流路板20,该第1流路板20在上表面平板R与下表面平板S之间的存在加工部、而不存在间隔件X的部分(图9的(b)中为“ε”所示的部分)处,具有供第1流体在上表面平板R与下表面平板S之间流通的第1流路2(图9的(c))。
在这样的本发明的制造方法的第1接合工序中,能够通过扩散接合来使从由上表面平板R、加工平板Q、下表面平板S和间隔件X构成的组中选取的至少两者的主面彼此接合。
在本发明的第1制造方法的第1接合工序中,能够通过钎焊等使上表面平板R的主面和加工平板Q的主面彼此接合,但优选通过扩散接合来进行接合。
在本发明的第2制造方法的第1接合工序中,能够通过钎焊等使从由上表面平板R、加工平板Q、下表面平板S和间隔件X构成的组中选取的至少两者的主面彼此接合,但优选通过扩散接合来进行接合,更优选通过扩散接合来使上表面平板R、加工平板Q、下表面平板S和间隔件X这几者的主面彼此接合。
这样做的原因在于,所得到的热传输装置的强度会变得更高。
<塑性加工工序>
接下来,使用图10来说明本发明的制造方法中的塑性加工工序。
在塑性加工工序中,准备第1流路板。在此,例示了图9的(c)所示的第1流路板20,但也可以是图8的(c)所示的第1流路板20。
接下来,以使第1流路变形的方式对第1流路板的主面的至少一部分进行塑性加工而在该主面形成凹部32(图10的(b))。在此,将形成有该凹部32的部分称作塑性变形部34。
由此,能够获得在主面内包含塑性变形部34的第2流路板30。
<第2接合工序>
接下来,说明本发明的制造方法中的第2接合工序。
在第2接合工序中,将多个第2流路板30重叠,以在第2流路板30与另外的第2流路板30之间形成不与第1流路2平行的、供第2流体流通的第2流路4的方式使多个第2流路板的主面彼此隔着间隔件接合。
图11示出第2接合工序的优选方式。此外,本发明的制造方法中的第2接合工序不限定于使用图11来说明的优选方式。
在该方式中,首先,准备平板状的间隔件Y,该平板状的间隔件Y被加工成即使使其主面与第2流路板30的主面彼此密合也不存在与塑性变形部34相接触的部分。此外,在本发明的制造方法中,间隔件也可以不是平板状。只要是能够保持第2流路板30彼此间的间隔的形状即可,例如也可以是点状、柱状的形状等。
间隔件Y例如能够通过如下方式制得:准备为与上表面平板R相同的材质且尺寸比上表面平板R的尺寸稍大的构件,对其进行冲裁加工。
在此,第2流路板30的塑性变形部34通过塑性加工而形成,因此,在第2流路板30的一个主面形成有凹部(凹陷),在另一个主面形成有凸部。因此,间隔件Y的厚度通过该第2流路板30的凸部的凸起程度进行调整。即,在设为后述的图11的(b)的状态时,虽然第2流路板30-2的凸部的顶端α不与另外的第2流路板30-1接触,但如图1的(b)等说明的那样,进行调整而使它们的间隔变窄。具体而言,如图1的(b)等说明的那样,在第2流路板30-2和隔着1个间隔件Y-1与该第2流路板30-2相邻的另外的第2流路板30-1中,在将前者的最接近后者的凸部的顶点设为点α且将后者的最接近前者的凸部的顶点设为点β时,如图1的(b)、图2的(b)和图3的(b)所示,点α存在于比点β接近后者的一侧。这意味着第2流路板的间隔非常狭窄,由此,得到的本发明的装置的传热系数变高。
接下来,将多个第2流路板30重叠。具体而言,如图11的(a)、图11的(b)所示,将第1张所述第2流路板30-1、第1张间隔件Y-1、第2张第2流路板30-2和第2张间隔件Y-2按照该顺序重叠。
之后,使各自的主面彼此接合。
优选的是,在第2接合工序中,通过扩散接合来使第2流路板的主面和间隔件Y的主面彼此接合。
这样做的原因在于,在该情况下,所得到的热传输装置的强度会变得更高。
附图标记说明
1、本发明的装置;2、第1流路;2p、第1流路的入口或出口;4、第2流路;4p、第2流路的入口或出口;6、B、C、分隔板;10、平板P的主面;12、凹部;14、加工部;20、第1流路板;30、第2流路板;32、凹部;34、塑性变形部;101、换热器;102、第1流体通路;104、第2流体通路。

Claims (7)

1.一种热传输装置,其具有供第1流体流通的第1流路和供第2流体流通的第2流路,该热传输装置能够获得满足下述条件1~条件3的截面(A),其中,
条件1:所述截面(A)是相对于所述第2流路成直角的截面,
条件2:在所述截面(A)中,所述第2流路的孔被多个交替地形成有凹部和凸部的分隔板划分,多个所述分隔板呈层状且互相平行地配置,将至少1组相邻的两个所述分隔板设为第1分隔板(B)和第2分隔板(C),在对所述第1分隔板(B)的表面上的最接近所述第2分隔板(C)的凸部的顶点即第1点(α)和所述第2分隔板(C)的表面上的最接近所述第1分隔板(B)的凸部的顶点即第2点(β)进行比较的情况下,第1点(α)存在于比第2点(β)靠所述第2分隔板(C)侧的位置,
条件3:在所述分隔板的内部存在所述第1流路,所述第1流路不与所述第2流路平行。
2.根据权利要求1所述的热传输装置,其中,
所述截面(A)内具有通过扩散接合而形成的连续一体性的结构且是由金属构成。
3.一种热传输装置的制造方法,通过该制造方法制造权利要求1所述的热传输装置,其中,
该热传输装置的制造方法包括:
平板加工工序,在该平板加工工序中,对平板(P)的主面的至少一部分进行去除加工而在该主面形成凹部,得到在所述主面内包含形成了该凹部的部分即加工部的加工平板(Q);
第1接合工序,在该第1接合工序中,以在上表面平板(R)与所述加工平板(Q)之间形成供第1流体流通的、包括所述加工部的第1流路的方式,使所述上表面平板(R)的主面和所述加工平板(Q)的主面彼此密合,并使所述上表面平板(R)的主面和所述加工平板(Q)的主面彼此接合而得到第1流路板;
塑性加工工序,在该塑性加工工序中,以使所述第1流路变形的方式对所述第1流路板的主面的至少一部分进行塑性加工而在该主面形成凹部,由此得到第2流路板,该第2流路板在主面内包含形成了该凹部的部分即塑性变形部;以及
第2接合工序,在该第2接合工序中,将多个所述第2流路板重叠,以在所述第2流路板与另外的所述第2流路板之间形成不与所述第1流路平行的、供第2流体流通的第2流路的方式使多个所述第2流路板的主面彼此隔着第2流路板间隔用间隔件接合。
4.一种热传输装置的制造方法,通过该制造方法制造权利要求1所述的热传输装置,其中,
该热传输装置的制造方法包括:
平板加工工序,在该平板加工工序中,对平板(P)的主面的至少一部分进行塑性加工而在该主面形成凹部,得到在所述主面内包含形成了该凹部的部分即加工部的加工平板(Q);
第1接合工序,在该第1接合工序中,准备平板状的第1流路板形成用间隔件(X),该平板状的第1流路板形成用间隔件(X)被加工成即使使其主面与所述加工平板(Q)的主面彼此密合也不存在与所述加工部相接触的部分,使所述加工平板(Q)的主面与所述第1流路板形成用间隔件(X)的主面彼此接触,利用上表面平板(R)和下表面平板(S)将所述加工平板(Q)连同所述第1流路板形成用间隔件(X)一起夹持,之后,以如下方式使所述上表面平板(R)、所述加工平板(Q)、所述第1流路板形成用间隔件(X)和所述下表面平板(S)这几者的主面彼此接合而得到第1流路板,即,在所述上表面平板(R)与所述下表面平板(S)之间的没有所述加工部、而仅存在所述第1流路板形成用间隔件(X)的部分处,使所述上表面平板(R)与所述下表面平板(S)之间没有间隙,在所述上表面平板(R)与所述下表面平板(S)之间的存在所述加工部、而不存在所述第1流路板形成用间隔件(X)的部分处,形成供第1流体在所述上表面平板(R)与所述下表面平板(S)之间流通的第1流路;
塑性加工工序,在该塑性加工工序中,以使所述第1流路变形的方式对所述第1流路板的主面的至少一部分进行塑性加工而在该主面形成凹部,由此得到第2流路板,该第2流路板在主面内包含形成了该凹部的部分即塑性变形部;以及
第2接合工序,在该第2接合工序中,将多个所述第2流路板重叠,以在所述第2流路板与另外的所述第2流路板之间形成不与所述第1流路平行的、供第2流体流通的第2流路的方式使多个所述第2流路板的主面彼此隔着第2流路板间隔用间隔件接合。
5.根据权利要求3或4所述的热传输装置的制造方法,其中,
在所述第2接合工序中包含如下操作:
准备第2流路板间隔用间隔件(Y),该第2流路板间隔用间隔件(Y)被加工成即使使其主面与所述第2流路板的主面彼此密合也不存在与所述塑性变形部相接触的部分;以及
将第1张所述第2流路板、第1张所述第2流路板间隔用间隔件(Y)、第2张所述第2流路板、和第2张所述第2流路板间隔用间隔件(Y)按照该顺序重叠,使各自的主面彼此接合。
6.根据权利要求4所述的热传输装置的制造方法,其中,
在所述第1接合工序中,通过扩散接合来使从由所述上表面平板(R)、所述加工平板(Q)、所述下表面平板(S)和所述第1流路板形成用间隔件(X)构成的组中选取的至少两者的主面彼此接合。
7.根据权利要求3或4所述的热传输装置的制造方法,其中,
在所述第2接合工序中,通过扩散接合来使所述第2流路板的主面和所述第2流路板间隔用间隔件(Y)的主面彼此接合。
CN201880095010.4A 2018-06-27 2018-06-27 热传输装置和其制造方法 Active CN112368537B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/024384 WO2020003412A1 (ja) 2018-06-27 2018-06-27 熱輸送デバイスおよびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112368537A CN112368537A (zh) 2021-02-12
CN112368537B true CN112368537B (zh) 2022-10-04

Family

ID=68986705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880095010.4A Active CN112368537B (zh) 2018-06-27 2018-06-27 热传输装置和其制造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11959709B2 (zh)
EP (1) EP3816566B1 (zh)
JP (1) JP7035187B2 (zh)
CN (1) CN112368537B (zh)
FI (1) FI3816566T3 (zh)
WO (1) WO2020003412A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112595153A (zh) * 2020-12-28 2021-04-02 中山市福维环境科技有限公司 一种热交换体

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5966692A (ja) * 1982-10-08 1984-04-16 Hitachi Ltd 除湿熱交換器
JPS602888A (ja) * 1983-06-18 1985-01-09 Seibu Giken:Kk 熱交換素子
JPH10267583A (ja) * 1997-03-24 1998-10-09 Hisaka Works Ltd プレート式熱交換器
CN1851372A (zh) * 2005-04-22 2006-10-25 株式会社电装 热交换器
CN102414534A (zh) * 2009-04-28 2012-04-11 三菱电机株式会社 全热交换元件
KR101554910B1 (ko) * 2014-07-03 2015-09-23 인천경기기계공업협동조합 고분자 재질 현열교환기와 그 제조방법

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US984911A (en) * 1910-03-25 1911-02-21 Thomas Henry Harris Cooling apparatus.
US2288061A (en) * 1940-10-28 1942-06-30 Modine Mfg Co Oil cooler and heat exchanger
US3556202A (en) * 1969-04-25 1971-01-19 Gamewell Mechanical Inc Air conditioning system
US3912004A (en) * 1974-05-10 1975-10-14 William J Darm Heat exchanger apparatus with spacer projections between plates
DE2606612A1 (de) 1976-02-19 1977-08-25 Basf Ag Verfahren und vorrichtung zur entfernung von verdampfbaren anteilen aus hochviskosen loesungen oder schmelzen thermoplastischer kunststoffe
US4470453A (en) * 1982-08-19 1984-09-11 Avco Corporation Primary surface for compact heat exchangers
JPH11147149A (ja) 1997-11-14 1999-06-02 Zexel:Kk 熱交換器用コルゲートフィンの製造方法
GB9918586D0 (en) 1999-08-07 1999-10-06 British Gas Plc Compact reactor
WO2001027552A1 (en) * 1999-10-08 2001-04-19 Carrier Corporation A plate-type heat exchanger
JP3812487B2 (ja) * 2002-04-16 2006-08-23 株式会社デンソー 熱交換器
JP2004025257A (ja) 2002-06-26 2004-01-29 Toyo Radiator Co Ltd 熱交換器用コルゲートフィンの製造装置
JP2006322698A (ja) 2005-04-22 2006-11-30 Denso Corp 熱交換器
FR2945612B1 (fr) * 2009-05-18 2011-07-22 Alfa Laval Vicarb Procede de fabrication d'un faisceau de plaques pour un echangeur thermique
IT1399277B1 (it) * 2009-08-03 2013-04-11 Sis Ter Spa Circuito di scambio termico.
AU2010325220B2 (en) 2009-11-24 2014-06-19 Air To Air Sweden Ab A method of producing multiple channels for use in a device for exchange of solutes or heat between fluid flows
JP2010117126A (ja) 2010-01-26 2010-05-27 Univ Of Tsukuba 一体型積層構造熱交換器
DE202011103414U1 (de) * 2011-03-08 2011-12-19 Lasco Heutechnik Gmbh Wärmetauscher für eine mobile Festbrennstofffeuerungsanlage
WO2015129936A1 (ko) * 2014-02-26 2015-09-03 주식회사 포스비 반응기 및 열교환기용 체널형 스텍 및 그 제조 방법
US20160377302A1 (en) * 2014-02-28 2016-12-29 3M Innovative Properties Company Flexible liquid desiccant heat and mass transfer panels with a hydrophilic layer
EP2939722A1 (en) * 2014-05-01 2015-11-04 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Gas desorption
JP2018066534A (ja) 2016-10-21 2018-04-26 パナソニックIpマネジメント株式会社 熱交換器およびそれを用いた冷凍システム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5966692A (ja) * 1982-10-08 1984-04-16 Hitachi Ltd 除湿熱交換器
JPS602888A (ja) * 1983-06-18 1985-01-09 Seibu Giken:Kk 熱交換素子
JPH10267583A (ja) * 1997-03-24 1998-10-09 Hisaka Works Ltd プレート式熱交換器
CN1851372A (zh) * 2005-04-22 2006-10-25 株式会社电装 热交换器
CN102414534A (zh) * 2009-04-28 2012-04-11 三菱电机株式会社 全热交换元件
KR101554910B1 (ko) * 2014-07-03 2015-09-23 인천경기기계공업협동조합 고분자 재질 현열교환기와 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
FI3816566T3 (fi) 2023-05-25
EP3816566A4 (en) 2021-06-23
WO2020003412A1 (ja) 2020-01-02
EP3816566B1 (en) 2023-04-19
US11959709B2 (en) 2024-04-16
JPWO2020003412A1 (ja) 2021-03-25
JP7035187B2 (ja) 2022-03-14
EP3816566A1 (en) 2021-05-05
CN112368537A (zh) 2021-02-12
US20210270545A1 (en) 2021-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2810010B1 (en) Multiple tube bank heat exchanger assembly and fabrication method
US8474516B2 (en) Heat exchanger having winding micro-channels
US6729389B2 (en) Heat transfer apparatus with zigzag passage
US7600559B2 (en) Plate heat exchanger
CN108885075B (zh) 热交换器
US7140107B2 (en) Stacking-type, multi-flow, heat exchangers and methods for manufacturing such heat exchangers
CN112384745B (zh) 热传输装置和其制造方法
AU2002304254A1 (en) Metal plate for producing flat tube, flat tube and process for producing the flat tube
EP1420910A1 (en) Metal plate for producing flat tube, flat tube and process for producing the flat tube
CN108885072B (zh) 热交换器
JP2007017132A (ja) 熱交換用チューブおよび熱交換器
US5634270A (en) Method for making off-set louvered heat exchanger fin
US20180156169A1 (en) Air Fin for a Heat Exchanger, and Method of Making the Same
US6364006B1 (en) Beaded plate for a heat exchanger and method of making same
CN112368537B (zh) 热传输装置和其制造方法
EP2400251B1 (en) Gas cooler
EP1067350B1 (en) Beaded plate for a heat exchanger and method of making same
JP2003279283A (ja) 熱交換器及びその製造方法
JP5257102B2 (ja) 熱交換器および冷凍空調装置
JP2006132904A (ja) フィンの製造方法およびフィンおよびこれを用いた熱交換器
JP2002318094A (ja) 熱交換器
JPH06344031A (ja) プレス加工方法
EP1111321A2 (en) Beaded plate for a heat exchanger and method of making same

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant