CN115103993A - 热交换芯、热交换器、热交换器的维护方法及热交换芯的制造方法 - Google Patents

热交换芯、热交换器、热交换器的维护方法及热交换芯的制造方法 Download PDF

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CN115103993A
CN115103993A CN202180014738.1A CN202180014738A CN115103993A CN 115103993 A CN115103993 A CN 115103993A CN 202180014738 A CN202180014738 A CN 202180014738A CN 115103993 A CN115103993 A CN 115103993A
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CN
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heat exchange
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extending direction
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CN202180014738.1A
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中拂博之
谷本浩一
上藤阳一
原伸英
小田拓央
畑中雅哉
江口骏作
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • 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
    • F28D9/0062Heat-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 spaced plates with inserted elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
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Abstract

至少一实施方式的热交换芯具备:芯主体部,其在内部具有形成多个流路的多个空洞部;以及集管部,其包括在芯主体部的至少一方的端部侧与多个流路相连通的集管流路。集管流路在从多个流路的第一延伸方向观察的俯视时至少局部地位于从多个流路的配置区域向外侧偏离的区域。芯主体部在俯视时在比集管流路中的从配置区域向最外侧离开的部位靠近配置区域的位置具有沿着第一延伸方向延伸的主体部侧面。

Description

热交换芯、热交换器、热交换器的维护方法及热交换芯的制造 方法
技术领域
本公开涉及热交换芯、热交换器、热交换器的维护方法及热交换芯的制造方法。
本申请基于2020年2月27日申请的日本特愿2020-031252号而主张优先权,并将其内容援引于此。
背景技术
在各种装置、设备等中,以流体的加热或冷却为目的而使用热交换器。热交换器存在各种类型的热交换器,例如已知有在筒状的外壳的内侧收容由板的层叠体形成的热交换芯的结构(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3406896号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,若如专利文献1那样层叠板而形成热交换芯,则无论怎样都会对热交换芯的形状产生制约。与此相对地,近年来,通过层叠造型来制造热交换器。通过层叠造型制造热交换器,能够大幅缓和热交换芯的形状的制约。
但是,若使热交换芯的整体形状为单纯的柱形状等,则会产生对热交换芯的强度、热交换效率等没有帮助的成为剩余的区域,导致热交换芯的重量的增加、制造成本的增加。
鉴于上述情况,本公开的至少一实施方式的目的在于提供一种具有合理形状的热交换芯。
用于解决课题的方案
(1)本公开的至少一实施方式的热交换芯包括:
芯主体部,其在内部具有形成多个流路的多个空洞部;以及
集管部,其包括在所述芯主体部的至少一方的端部侧与所述多个流路连通的集管流路,
在从所述多个流路的第一延伸方向观察的俯视时,所述集管流路至少局部地位于从所述多个流路的配置区域向外侧偏离的区域,
所述芯主体部在所述俯视时在比所述集管流路中的从所述配置区域向最外侧离开的部位靠所述配置区域的位置具有沿着所述第一延伸方向延伸的主体部侧面。
(2)本公开的至少一实施方式的热交换器具备:
上述(1)的构成的热交换芯中的至少1个;以及
壳体,其安装有所述至少1个所述热交换芯。
(3)本公开的至少一实施方式的热交换器的维护方法是热交换器的维护方法,其中,
所述热交换器具备:
上述(1)或(2)的结构的热交换芯中的至少1个;以及
壳体,其安装有所述至少1个所述热交换芯,
所述热交换器的维护方法包括:
利用夹具保持所述热交换芯的工序;
将由所述夹具保持的所述热交换芯与所述夹具一起插入所述壳体中的所述热交换芯的装配部的工序;以及
将插入到所述装配部的所述热交换芯留在所述装配部而从所述装配部拔出所述夹具的工序,
在利用夹具保持所述热交换芯的工序中,一边利用所述夹具从侧方支承所述主体部侧面一边保持所述热交换芯。
(4)本公开的至少一实施方式的热交换芯的制造方法是热交换芯的制造方法,其中,
所述热交换芯的制造方法包括:
通过层叠造型,形成在内部具有形成多个流路的多个空洞部的芯主体部的工序;以及
通过层叠造型,形成包括在所述芯主体部的至少一方的端部侧与所述多个流路连通的集管流路的集管部的工序,
在形成所述集管部的工序中,以在从所述多个流路的第一延伸方向观察的俯视时至少局部地位于从所述多个流路的配置区域向外侧偏离的区域的方式形成所述集管流路,
在形成所述芯主体部的工序中,以如下方式形成所述芯主体部,即,在所述俯视时,在比所述集管流路中的从所述配置区域向最外侧离开的部位靠所述配置区域的位置具有沿着所述第一延伸方向延伸的主体部侧面。
发明效果
根据本公开的至少一实施方式,能够提供具有合理的形状的热交换芯。
附图说明
图1是几个实施方式的热交换芯的示意性的立体图。
图2是沿着图1的虚线L1切断的切断面的端面图。
图3是沿着图2的III-III线的剖视图。
图4是在图1的热交换芯中拆下了盖构件的状态的芯主体部的端面的一部分的俯视图。
图5是沿着图1的虚线L2切断的切断面的端面图。
图6是沿着图1的虚线L3切断的切断面的端面图。
图7是几个实施方式的热交换芯的主体部的长边方向的一端的端面附近的一部分的放大剖视图。
图8是将沿着图1的虚线L2切断几个实施方式中的一实施方式的热交换芯而得到的切断面的一部分放大后的图。
图9是将沿着图1的虚线L2切断几个实施方式中的其他实施方式的热交换芯而得到的切断面的一部分放大后的图。
图10是将沿着图1的虚线L2切断几个实施方式中的又一实施方式的热交换芯而得到的切断面的一部分放大后的图。
图11是关于几个实施方式中的又一实施方式的热交换芯的一部分的立体图。
图12是表示一实施方式的热交换器的概略结构的示意性分解图。
图13是表示其他实施方式的热交换器的概略构造的示意性剖视图。
图14是表示热交换器的一实施方式的维护方法中的处理步骤的流程图。
图15是在一实施方式的维护方法中使用的夹具的示意性立体图。
图16是表示几个实施方式的热交换芯的制造方法中的处理步骤的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的几个实施方式进行说明。但是,作为实施方式而记载的或者附图所示的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对的配置等并不旨在将本公开的范围限定于此,仅仅是说明例而已。
例如,“在某方向上”、“沿着某方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或“同轴”等表示相对或绝对的配置的表达不仅表示严格上这样的配置,还表示以公差或者能够得到相同功能的程度的角度、距离相对地位移的状态。
例如,“相同”、“相等”以及“均质”等表示事物相等的状态的表现不仅表示严格上相等的状态,还表示存在公差或者能够得到相同功能的程度的差的状态。
例如,四边形形状、圆筒形状等表示形状的表现不仅表示几何学上严格意义上的四边形状、圆筒形状等形状,还表示在能够得到相同效果的范围内包含凹凸部、倒角部等的形状。
另一方面,“设置”、“备置”、“具备”、“包括”或“具有”一构成要素这样的表述不是将其他构成要素的存在排除在外的排他性表述。
<热交换芯的整体结构>
图1是几个实施方式的热交换芯的示意性的立体图。
如图1所示,几个实施方式的热交换芯1是用于使第一流体与第二流体进行热交换的热交换芯,具备:芯主体部2,其在内部具有形成多个流路4的多个空洞部40;以及集管部30,其包括在芯主体部2的一方及另一方的端部侧与多个流路4相连通的集管流路5。在此,第一流体和第二流体分别可以是液体也可以是气体,通常两者的温度不同。芯主体部2能够设为长方体形状,对此没有限定。在芯主体部2具有长方体形状的情况下,也可以在芯主体部2中的沿着相互正交的3个轴中的一个轴的一方及另一方的端部侧设置集管部30。在图1所示的例子中,在芯主体部2的长边方向的一方及另一方的端部侧设置有集管部30。
在以下的说明中,多个流路4沿着将一方的集管部30与另一方的集管部30连结的方向(上述长度方向)延伸。另外,在以下的说明中,将连结一方的集管部30与另一方的集管部30的方向、即多个流路4的延伸方向称为第一延伸方向D1或第一方向D1。另外,在以下的说明中,将在图1中的图示上侧表示的一方的集管部30也称为第一集管部31,将在图1中的图示下侧表示的另一方的集管部30也称为第二集管部32。
即,在几个实施方式中,集管部30包括:第一集管部31,其包括在芯主体部2的一方的端部侧与多个流路4相连通的集管流路5;以及第二集管部,其包括在芯主体部2的另一方的端部侧与多个流路4相连通的集管流路5。
需要说明的是,在以下的说明中,在不需要特别区分第一集管部31与第二集管部32的情况下,简称为集管部30。
在几个实施方式的热交换芯1中,也可以从沿着第一延伸方向D1的外侧对第一集管部31安装作为覆盖构件的矩形的盖构件3a。盖构件3a可以通过基于螺栓的紧固等而以能够拆卸的方式安装于第一集管部31,也可以通过焊接、粘接剂等而不可逆地安装。
需要说明的是,在几个实施方式的热交换芯1中,盖构件3a也可以与第一集管部31一体地形成。
另外,对于第二集管部32也同样地,可以安装有与第二集管部32分开形成的未图示的盖构件,也可以是如图1中图示那样,相当于盖构件的部位与第二集管部32一体地形成。
图2是沿着图1的虚线L1切断的切断面的端面图。
如图2所示,在形成于芯主体部2的多个流路4中包括供第一流体流通的第一流路21和供第二流体流通的第二流路22。第一流路21和第二流路22分别形成为沿着芯主体部2的长度方向即第一方向D1(在图2中为与纸面垂直的方向)延伸。第一流路21和第二流路22在与芯主体部2的长度方向垂直的方向(后述的第二延伸方向D2)上交替地排列。相邻的第一流路21与第二流路22被隔壁23隔开。需要说明的是,第一流路21及第二流路22各自的个数、即隔壁23的个数并不限定于图2所示的个数,能够设计为任意的个数。
虽然不是必须的结构,但各第一流路21及各第二流路22也可以分别由多个划分壁24、25划分为多个分割流路21a及分割流路22a。在该情况下,分割流路21a及22a各自的个数、即划分壁24、25的个数并不限定于图2所示的个数,能够设计为任意的个数。
图3是沿着图2的III-III线的剖视图。图3所示的结构也不是必须的结构,也可以在各第一流路21及各第二流路22以在相邻的隔壁23、23之间延伸的方式设置1个以上的肋26。
图4是在图1的热交换芯1中拆下了盖构件3a的状态下的芯主体部2的端面的一部分的俯视图,示出了第一集管部31的内部的结构。需要说明的是,第二集管部32的内部的结构也与以下说明的第一集管部31的内部的结构相同,对此省略详细的说明。
图5是沿着图1的虚线L2切断的切断面的端面图,在第一流路21的内部切断。
图6是沿着图1的虚线L3切断的切断面的端面图,在第二流路22的内部切断。
图7是几个实施方式的热交换芯1的主体部的长边方向的一端的端面2a附近的一部分的放大剖视图,是从后述的第三延伸方向观察的图。
如图4所示,在芯主体部2的长边方向的一端的端面2a形成有各第一流路21的第一开口部27及各第二流路22的第二开口部28。即,在芯主体部2未安装盖构件3a(参照图1)的状态下,各第一流路21的第一开口部27及各第二流路22的第二开口部28在端面2a露出。当以覆盖第一开口部27及第二开口部28的方式将盖构件3a安装于芯主体部2的端面2a时(图1的状态),第一开口部27及第二开口部28的露出被覆盖。
如图1、图5以及图6所示,在热交换芯1设置有用于使第一流体流入各第一流路21(参照图2及图3)的集管流路5即第一集管流路51、以及用于使第一流体在各第一流路21中流通之后汇集的集管流路5即第二集管流路52。在热交换芯1设置有用于使第二流体流入各第二流路22(参照图2和图3)的集管流路5即第三集管流路53、以及用于使第二流体在各第二流路22中流通之后汇集的集管流路5即第四集管流路54。在说明热交换芯1中的热交换动作时进行详述,图1、图5以及图6的结构是在各第一流路21中流通的第一流体与在各第二流路22中流通的第二流体为对向流的情况,在第一流体与第二流体为并流的情况下,成为调换第一集管流路51与第二集管流路52的位置的结构或者调换第三集管流路53与第四集管流路54的位置的结构中的任一个。
第一集管流路51包括在第一集管部31内沿与第一延伸方向D1交叉的第二延伸方向D2延伸的共用流路511、以及将共用流路511与多个第一流路21连接的多个分支流路512。
同样地,第二集管流路52包括在第二集管部32内沿第二延伸方向D2延伸的共用流路521、以及将共用流路521与多个第一流路21连接的多个分支流路522。
第三集管流路53包括在第二集管部32内沿第二延伸方向D2延伸的共用流路531、以及将共用流路531与多个第二流路22连接的多个分支流路532。
第四集管流路54包括在第一集管部31内沿第二延伸方向D2延伸的共用流路541、以及将共用流路541与多个第二流路22连接的多个分支流路542。
即,在几个实施方式中,第二延伸方向D2是芯主体部2中的相互正交的3个轴中的一个轴延伸的方向,且是集管流路5中的共用流路511、521、531、541延伸的方向。第二延伸方向D2也称为第二方向D2。
需要说明的是,在几个实施方式中,将芯主体部2中的相互正交的3个轴中的、沿着第一延伸方向D1延伸的轴及沿着第二延伸方向D2延伸的轴以外的轴延伸的方向称为第三延伸方向D3或第三方向D3。
在几个实施方式中,各分支流路512、522、532、542沿着第三延伸方向D3延伸。
需要说明的是,也将第一集管部31中的第一集管流路51的共用流路511及第四集管流路54的共用流路541称为第一共用流路151。也将第一集管部31中的第一集管流路51的分支流路512及第四集管流路54的分支流路542称为第一分支流路152。
另外,也将第二集管部中的第二集管流路52的共用流路521及第三集管流路53的共用流路531称为第二共用流路251。将第二集管部中的第二集管流路52的分支流路522及第三集管流路53的分支流路532也称为第二分支流路252。
如图7所示,划分壁24、25各自的端部24a、25a位于比隔壁23的端部23a靠芯主体部2的长度方向的另一端侧(在图7中为下方侧)的位置。因此,在端面2a的附近,各第一流路21及各第二流路22未被划分壁24、25划分为多个分割流路21a及分割流路22a,而构成与各分割流路21a及分割流路22a连通的分支流路512及分支流路542。
如图4所示,各分支流路512与第一集管流路51的共用流路511连通,各分支流路542与第四集管流路54的共用流路541连通。各分支流路542在第一集管流路51侧的端部被与划定第二流路22的相邻的2个隔壁23、23分别连接的壁23b密封,从而不与第一集管流路51的共用流路511连通。各分支流路512在第四集管流路54侧的端部被与划定第一流路21的相邻的2个隔壁23、23分别连接的壁23c密封,从而不与第四集管流路54的共用流路541连通。
和上述的第一集管流路51与第一流路21连通的结构以及第四集管流路54与第二流路22连通的结构同样地,在芯主体部2的长度方向的另一端侧,第二集管流路52与第一流路21连通,并且第三集管流路53与第二流路22连通,因此省略详细的说明。
在芯主体部2的长度方向的一端侧为上述的图4的结构的情况下,在将盖构件3a安装于芯主体部2的端面2a时,需要形成第一流路21与第二流路22之间的密封。在将盖构件3a以能够拆卸的方式安装于芯主体部2的端面2a的情况下,例如,将橡胶制的板、液状垫圈等密封构件夹入盖构件3a与端面2a之间,利用螺栓将盖构件3a紧固于芯主体部2,从而能够形成上述密封。另外,在将盖构件3a不可逆地安装于芯主体部2的端面2a的情况下,例如,在将盖构件3a载置于端面2a的状态下,从盖构件3a的外表面侧沿着隔壁23的端部23a(参照图7)以及壁23b、23c各自的端部进行激光照射,由此盖构件3a的背面与隔壁23的端部23a以及壁23b、23c各自的端部接合,能够形成上述密封。此外,通过在盖构件3a与芯主体部2的端面2a的接合位置涂布钎料,在将盖构件3a载置于端面2a的状态下进行炉内钎焊,或者利用粘接剂将盖构件3a与芯主体部2的端面2a粘接等,也能够形成上述密封。
<本公开的实施方式1的热交换芯的热交换动作>
接下来,对在热交换芯1中第一流体与第二流体进行热交换的热交换动作进行说明。如图1所示,第一流体被供给至第一集管流路51,并且第二流体被供给至第三集管流路53。如图4所示,在芯主体部2的长度方向的一端侧,供给至第一集管流路51的共用流路511的第一流体经由多个分支流路512流入各第一流路21的各分割流路21a。另一方面,在芯主体部2的长度方向的另一端侧,供给至第三集管流路53的共用流路531的第二流体经由多个分支流路532流入各第二流路22的各分割流路22a。在第一流路21中流通的第一流体与在第二流路22中流通的第二流体隔着隔壁23进行热交换。需要说明的是,在热交换芯1具有图1的结构的情况下,第一流体和第二流体各自的流动方向在芯主体部2的长度方向上为相反方向。但是,第一流体及第二流体并不限定于以这样的对向流流动,也可以以并流流动。
在第一流路21及第二流路22设置有肋26的情况下,第一流体及第二流体与肋26碰撞或者以绕过肋26的方式流动,从而第一流体及第二流体的流动被打乱,由此进行成为阻碍热交换的主要原因的边界层的破坏。由此,第一流体与第二流体之间的热交换效率提高。另外,在肋26与一对隔壁23、23双方连接的情况下,也能够降低隔壁23变形的风险、即流路狭窄的风险。
在芯主体部2的长度方向的一端侧,在第二流体在第二流路22中流通而与第一流体进行了热交换之后,在各第二流路22中流通的第二流体经由多个分支流路542流入第四集管流路54的共用流路541而被汇集,并从热交换芯1流出。另一方面,在芯主体部2的长度方向的另一端侧,在第一流体在第一流路21中流通而与第二流体进行了热交换之后,在各第一流路21中流通的第一流体经由多个分支流路522流入第二集管流路52的共用流路521而被汇集,并从热交换芯1流出。
<关于热交换芯的轻量化>
几个实施方式的热交换芯1由于其结构的复杂度,难以通过板的层叠、铸造等来制造。因此,热交换芯1优选通过对作为原材料的金属粉末进行层叠造型来制造。在该情况下,热交换芯1是金属粉末的层叠造型体。在热交换芯1的层叠造型中使用的金属粉末没有特别限定,能够使用不锈钢、钛等的粉末。需要说明的是,对于盖构件3a而言,其结构不像热交换芯1的芯主体部2、集管部30那样复杂,因此可以通过铸造等来制造,也可以与芯主体部2、集管部30同样地通过对金属粉末进行层叠造型来制造。另外,也可以与芯主体部2、集管部30一起通过层叠造型而一体地形成。
但是,若使热交换芯1的整体形状为单纯的柱形状等,则会产生对热交换芯1的强度、热交换效率等没有帮助的成为剩余的区域,导致热交换芯1的重量的增加、制造成本的增加。
因此,在几个实施方式的热交换芯1中,例如以如下方式实现轻量化。
图8是将沿着图1的虚线L2切断几个实施方式中的一实施方式的热交换芯1而得到的切断面的一部分放大的图。
图9是将沿着图1的虚线L2切断几个实施方式中的其他实施方式的热交换芯1而得到的切断面的一部分放大的图。
图10是将沿着图1的虚线L2切断几个实施方式中的又一实施方式的热交换芯1而得到的切断面的一部分放大的图。
在图8至图10所示的几个实施方式的热交换芯1中,集管流路5在从多个流路4的第一延伸方向D1观察的俯视时至少局部地位于从多个流路4的配置区域7向外侧偏离的区域。芯主体部2在俯视时在比集管流路5中的从配置区域7向最外侧离开的部位8(参照图8至图10)靠近配置区域7的位置具有沿着第一延伸方向D1延伸的主体部侧面9。
需要说明的是,在图4中,几个实施方式的配置区域7例如成为由2点划线的矩形包围的范围。另外,上述部位8例如在图8至图10中存在于由虚线包围的区域内。
即,在图8至图10所示的几个实施方式的热交换芯1中,在芯主体部2中沿着第三延伸方向D3分离的2个侧面203的至少一部分存在于比上述部位8沿着第三延伸方向D3靠芯主体部2的内侧的位置。
例如,若将图8至图10所示的几个实施方式的热交换芯1设为简单的柱形状等,则在芯主体部2中沿着第三延伸方向D3分离的2个假想的侧面203A成为在图8至图10中由2点划线所示那样的形状。因此,产生对热交换芯1的强度、热交换效率等没有帮助的成为剩余的区域(剩余区域),导致热交换芯1的重量的增加、制造成本的增加。需要说明的是,在图8至图10中,剩余区域250例如成为用实线描绘的侧面203与用2点划线描绘的假想的侧面203A之间的区域。
即,根据几个实施方式的热交换芯1,在上述俯视时,主体部侧面9位于比从配置区域7向最外侧离开的部位8靠近配置区域7的位置,因此在芯主体部2中,能够抑制主体部侧面9与配置区域7的距离。由此,能够抑制存在于主体部侧面9与配置区域7之间的部位的壁厚,能够使芯主体部2轻量化。
另外,由于能够抑制存在于主体部侧面9与配置区域7之间的部位的壁厚,因此能够抑制热交换芯的制造成本及制造时间。需要说明的是,在通过层叠造型形成热交换芯的情况下,热交换芯的制造成本及制造时间的抑制效果变得更显著。
在图8至图10所示的几个实施方式的热交换芯1中,集管流路5包括:在集管部30内沿与第一延伸方向D1交叉的第二延伸方向D2延伸的共用流路511、521、531、541、以及将共用流路511、521、531、541与多个流路4连接的多个分支流路512、522、532、542。主体部侧面9在俯视时沿着第二延伸方向D2延伸至集管部30内的共用流路511、521、531、541的一端5a以及另一端5b中的至少任一方为佳。例如,在图1所示的几个实施方式的热交换芯1中,主体部侧面9在俯视时沿着第二延伸方向D2从集管部30内的共用流路511、521、531、541的一端5a延伸至另一端5b。
在几个实施方式的热交换芯1中,以主体部侧面9沿着第二延伸方向D2延伸至集管部30内的共用流路511、521、531、541的一端5a以及另一端5b中的至少任一方的方式构成热交换芯1,由此在芯主体部2中,能够更加增大能够抑制主体部侧面9与配置区域7的距离的范围。由此,能够使芯主体部2进一步轻量化,并且能够进一步抑制热交换芯1的制造成本和制造时间。
需要说明的是,在几个实施方式的热交换芯1中,共用流路511、521、531、541的一端5a是在集管部30中沿着第二延伸方向D2分离的2个侧面302(参照图1)中的一方的开口端。在几个实施方式的热交换芯1中,共用流路511、521、531、541的另一端5b是在集管部30中沿着第二延伸方向D2分离的2个侧面302的另一方的封闭端。
在几个实施方式的热交换芯1中,主体部侧面9也可以在俯视时沿着第二延伸方向D2延伸至上述2个侧面302(参照图1)中的至少任一方。
在图8至图10所示的几个实施方式的热交换芯1中,集管部30包括沿着第一延伸方向D1位于热交换芯1的端部且覆盖集管流路5的集管盖部35。需要说明的是,在几个实施方式的热交换芯1中,也可以是盖构件3a。
在图8至图10所示的几个实施方式的热交换芯1中,集管盖部35包括覆盖共用流路511、521、531、541的第一区域351和覆盖多个分支流路512、522、532、542的第二区域352。第二区域352的至少一部分相对于第一区域351沿着第一延伸方向D1朝向芯主体部2侧凹陷。
由此,与第二区域352未朝向芯主体部2侧凹陷的情况相比,能够使集管盖部35轻量化。由此,能够使热交换芯1轻量化,并且能够进一步抑制热交换芯1的制造成本和制造时间。
在图9所示的热交换芯1中,热交换芯1的外表面101中的、第一区域351以及第一区域351与主体部侧面9之间的区域的至少一部分处的外表面101包括朝向热交换芯1的外侧凸出的曲面102。
即,在图9所示的热交换芯1中,形成共用流路511、521的流路壁部56的外周部56a的至少一部分也可以具有例如在从第二延伸方向D2观察时曲率中心存在于共用流路511、521内那样的圆弧形状。
通过热交换芯1包含上述曲面102,在与上述曲面102的曲率中心所存在的区域相对于上述曲面102为相反侧的区域,不存在构成热交换芯1的壁的部分,因此能够使热交换芯1轻量化,并且能够抑制热交换芯1的制造成本及制造时间。
图8至图10所示的几个实施方式的热交换芯1具备将集管部30的外表面110与主体部侧面9连接的连接区域120。即,图8至图10所示的几个实施方式的热交换芯1具备将第一集管部31的外表面111与主体部侧面9连接的第一连接区域121、以及将第二集管部32的外表面112与主体部侧面9连接的第二连接区域122。
在图10所示的热交换芯1中,第一连接区域121的延伸方向相对于第一延伸方向D1的倾斜角度θ1为25度以上且60度以下。
如上所述,在热交换芯1中,在俯视时,集管流路5至少局部地位于从多个流路4的配置区域7向外侧偏离的区域。
因此,例如,在通过层叠造型从第二集管部32朝向第一集管部31层叠形成热交换芯1的情况下,第一集管部31包含比主体部侧面9朝向与第一延伸方向D1正交的方向(第三延伸方向D3)向外侧突出的悬伸区域Oh。
根据图10所示的热交换芯1,能够利用第一连接区域121从下方支承第一集管部31的悬伸区域Oh。由此,由于第一连接区域121兼作上述悬伸区域Oh的层叠造型时的支承件,因此能够消除该支承件的去除工序。
在此,若上述倾斜角度θ1小于25度,则沿着第一延伸方向D1的第一连接区域121的大小变大,有可能导致热交换芯1中的不必要的重量增加。因此,上述倾斜角度θ1期望为25度以上。
另外,若上述倾斜角度θ1超过60度,则第一连接区域121的悬伸角度变得过大,有可能无法造型为所希望的形状。因此,上述倾斜角度θ1期望为60度以下。
因此,根据图10所示的热交换芯1,上述倾斜角度θ1成为期望的角度。
需要说明的是,在图10所示的热交换芯1中,也可以使第二连接区域122的形状与第一连接区域121的形状相同。即,在图10所示的热交换芯1中,第二连接区域122的延伸方向相对于第一延伸方向D1的倾斜角度θ2也可以是25度以上且60度以下。
需要说明的是,在图10所示的热交换芯1中,第二连接区域122的延伸方向相对于第一延伸方向D1的倾斜角度θ2是85度以上且95度以下为更佳。
例如,在通过层叠造型从第二集管部32朝向第一集管部31层叠而形成热交换芯1的情况下,对于位于第二集管部32的上方的芯主体部2而言,主体部侧面9比第二集管部32朝向与第一延伸方向D1正交的第三延伸方向D3而朝向内侧凹陷。因此,在第二集管部32的上方形成芯主体部2时不会产生悬伸区域Oh。
因此,例如,关于第二连接区域122的上述倾斜角度θ2越小于90度,则第二连接区域122的沿着第一延伸方向D1的大小越大,因此,若上述倾斜角度θ2例如小于85度,则有可能导致热交换芯1中的不必要的重量增加。因此,该倾斜角度θ2期望为85度以上。
另外,例如,若该倾斜角度θ2超过95度,则第二连接区域122与主体部侧面9的连接位置处的形状变化变大,有可能导致应力集中。因此,该倾斜角度θ2期望为95度以下。
因此,根据图10所示的热交换芯1,该倾斜角度θ2成为期望的角度。
图11是关于几个实施方式中的又一实施方式的热交换芯1的一部分的立体图。在图11所示的热交换芯1中,集管部30也可以包括具有与共用流路511、521、531、541相连通的流路60a且沿着第二延伸方向D2从集管部30突出的突出管60。也可以是,还具备将突出管60的侧部60b与芯主体部2连接并沿着第一延伸方向D1从芯主体部2侧支承侧部60b的支承部70。支承部70形成为具有以随着从突出管60的前端60c侧朝向基端60d侧而距沿着第一延伸方向D1的侧部60b的距离H1变大的方式形成的倾斜面71较佳。
即,图11所示的热交换芯1也可以包括:第一突出管61,其在第一集管部31具有与第一共用流路151相连通的流路60a,并沿着第二延伸方向D2从第一集管部31突出;以及第二突出管62,其在第二集管部32具有与第二共用流路251相连通的流路60a,并沿着第二延伸方向D2从第二集管部32突出。
支承部70可以设置于第一突出管61及第二突出管62,也可以仅设置于第一突出管61或第二突出管62中的任一方。
例如,在通过层叠造型沿着第一延伸方向D1层叠形成热交换芯1的情况下,第一突出管61和第二突出管62成为沿着第二延伸方向D2从第一集管部31和第二集管部32突出的悬伸区域。
因此,若将支承部70设置于第一突出管61以及第二突出管62中的至少任一方,则能够利用支承部70从下方支承成为悬伸区域的第一突出管61以及第二突出管62中的至少任一方。
例如,在支承部70仅设置于第一突出管61的情况下,例如,若通过层叠造型从第二集管部32朝向第一集管部31层叠形成热交换芯1,则在层叠造型时第二突出管62位于热交换芯1的下部的区域。因此,即使不对第二突出管62设置支承部70,也不需要对第二突出管62进行造型时的支承件,即便需要对第二突出管62进行造型时的支承件的情况下,由于距层叠造型装置的造型台的距离较短,因此支承件的层叠方向的长度较短即可。因此,该支承件的造型所需的时间为短时间即可,并且该支承件的去除工序中的所需时间也为短时间即可。
同样地,例如,在支承部70仅设置于第二突出管62的情况下,例如,若通过层叠造型从第一集管部31朝向第二集管部32层叠形成热交换芯1,则在层叠造型时第一突出管61位于热交换芯1的下部的区域。因此,即使不对第一突出管61设置支承部70,也不需要对第一突出管61进行造型时的支承件,即便需要对第一突出管61进行造型时的支承件的情况下,由于距层叠造型装置的造型台的距离较短,因此支承件的层叠方向的长度较短即可。因此,该支承件的造型所需的时间为短时间即可,并且该支承件的去除工序中的所需时间也为短时间即可。
<关于热交换器>
图12是表示一实施方式的热交换器10的概略结构的示意性分解图。一实施方式的热交换器10具备上述几个实施方式的热交换芯1中的至少1个和安装该至少1个热交换芯1的壳体11。
在壳体11形成有供热交换芯1插入的插入空间12。在图12中,插入空间12的个数为6个,但既可以仅形成1个插入空间12,也可以不限定于6个而形成任意的多个个数的插入空间12。在壳体11形成有多个插入空间12的情况下,各插入空间12的布局能够任意地设计。
由此,能够提供包含至少1个热交换芯1的热交换器10。需要说明的是,若该热交换器10包含2个以上的热交换芯1,则能够使热交换器10的能力与热交换芯1的数量相应地增加。
图13是表示另一实施方式的热交换器10的概略构造的示意性剖视图。
图13所示的热交换器10具备图11所示的热交换芯1的至少1个和安装该至少1个热交换芯1的壳体11。该壳体11具有当安装有图11所示的热交换芯1时供支承部70嵌合的嵌合凹部14。
需要说明的是,在图13所示的热交换器10中,壳体11具有当安装有图11所示的热交换芯1时供突出管60嵌合的凹部13。
由此,能够提供包含至少1个图11所示的热交换芯1的热交换器10。需要说明的是,若该热交换器10包含2个以上的热交换芯1,则能够使热交换器10的能力与热交换芯1的数量相应地增加。
另外,在图13所示的热交换器10中,通过使热交换芯1的支承部70与壳体11的嵌合凹部14嵌合,从而热交换芯1相对于壳体11的安装位置的微调变得容易。
而且,在图13所示的热交换器10中,例如,即使像在图13中热交换芯1的姿势上下反转的情况那样在将热交换芯1相对于壳体11的安装方向等弄错的状态下将热交换芯1安装于壳体11,也能够使热交换芯1的支承部70与壳体11的嵌合凹部14无法嵌合。因此,能够降低在安装方向等错误的状态下将热交换芯1安装于壳体11的可能性。
<关于热交换器的维护方法>
图14是表示热交换器的一实施方式的维护方法中的处理步骤的流程图。
图15是在一实施方式的维护方法中使用的夹具80的示意性立体图。
一实施方式的维护方法具备:热交换芯保持工序S101,利用夹具80保持热交换芯1;插入工序S102,将由夹具80保持着的热交换芯1与夹具80一起插入到壳体11中的热交换芯1的装配部(插入空间12);以及夹具拔出工序S103,将插入到插入空间12的热交换芯1留在插入空间12而从插入空间12拔出夹具80。
在热交换芯保持工序S101中,利用夹具80从侧方支承主体部侧面9并且保持热交换芯1。
即,在一实施方式的维护方法中,在热交换芯1相对于壳体11的装卸中使用图15所示的夹具80。
图15所示的夹具80具有:第一臂部81,其能够从第二集管部32的下方支承成为将第一集管部31朝上且将第二集管部32朝下的姿势的热交换芯1;一对第二臂部82,它们能够从侧方支承一对主体部侧面9;以及主体部83,其安装有第一臂部81和第二臂部82。
另外,图15所示的夹具80在主体部83的上部设置有能够安装升降装置等钩的悬吊部84。图15所示的夹具80在主体部83中的与安装有第一臂部81以及第二臂部82的面相反的一侧的面上设置有手柄部85。
在热交换芯保持工序S101中,作业者将图15所示的夹具80的第一臂部81和第二臂部82从第二延伸方向D2装配于热交换芯1,由此能够利用第一臂部81从第二集管部32的下方支承热交换芯1,能够利用一对第二臂部82从侧方支承一对主体部侧面9。
在热交换芯保持工序S101中,将未图示的升降装置的钩装配于悬吊部84,利用未图示的升降装置使夹具80升降,由此能够一边利用第一臂部81和第二臂部82支承热交换芯1一边使该热交换芯1沿着第一延伸方向D1升降。
在热交换芯保持工序S101中,例如,若在使用夹具80并利用未图示的升降装置抬起热交换芯1的状态下,作业者一边把持手柄部85一边推拉,则能够使热交换芯1沿着第二延伸方向D2、第三延伸方向D3移动。
在插入工序S102中,作业者能够将如上述那样由夹具80保持的热交换芯1与夹具80一起插入壳体11的插入空间12。
在插入工序S102中将热交换芯1插入到壳体11的插入空间12之后,在夹具拔出工序S103中,作业者能够将插入到插入空间12的热交换芯1留在插入空间12而从插入空间12拔出夹具80。
需要说明的是,在将插入到插入空间12的热交换芯1从插入空间12取出的情况下,通过经过与上述的步骤相反的步骤,能够将热交换芯1从插入空间12取出。
根据上述的维护方法,能够将由夹具80保持的热交换芯1与夹具80一起插入壳体11的插入空间12,因此热交换芯1向插入空间12的插入作业变得容易。另外,根据上述的维护方法,能够将插入到插入空间12的热交换芯1留在插入空间12而从插入空间12拔出夹具80,因此夹具80的拆卸作业变得容易。
<关于热交换芯的制造方法>
以下,对上述几个实施方式的热交换芯1的制造方法的一例进行说明。
图16是表示上述几个实施方式的热交换芯1的制造方法中的处理步骤的流程图。
上述几个实施方式的热交换芯1的制造方法包括:芯主体部形成工序S1,通过层叠造型,形成在内部具有形成多个流路4的多个空洞部40的芯主体部2;以及集管部形成工序S2,通过层叠造型,形成包括在芯主体部2的至少一方的端部侧与多个流路4相连通的集管流路5的集管部30。
在集管部形成工序S2中,以在从多个流路4的第一延伸方向D1观察的俯视时至少局部地位于从多个流路4的配置区域7向外侧偏离的区域的方式形成集管流路5。
在芯主体部形成工序S1中,以在俯视时在比集管流路5中的从配置区域7向最外侧离开的部位8靠近配置区域7的位置具有沿着第一延伸方向D1延伸的主体部侧面9的方式形成芯主体部2。
由此,通过层叠造型,能够一体地形成芯主体部2和集管部30。
本公开并不限定于上述的实施方式,也包括对上述的实施方式施加了变形的方式、将这些方式适当组合的方式。
上述各实施方式所记载的内容例如如以下那样进行掌握。
(1)本公开的至少一实施方式的热交换芯1具备:芯主体部2,其在内部具有形成多个流路4的多个空洞部40;以及集管部30,其包括在芯主体部2的至少一方的端部侧与多个流路4连通的集管流路5。集管流路5在从多个流路4的第一延伸方向D1观察的俯视时至少局部地位于从多个流路4的配置区域7向外侧偏离的区域。芯主体部2在俯视时在比集管流路5中的从配置区域7向最外侧离开的部位8靠近配置区域7的位置具有沿着第一延伸方向D1延伸的主体部侧面9。
根据上述(1)的结构,在上述俯视时,主体部侧面9位于比从配置区域7向最外侧离开的部位8靠近配置区域7的位置,因此在芯主体部2中,能够抑制主体部侧面9与配置区域7的距离。由此,能够抑制存在于主体部侧面9与配置区域7之间的部位的壁厚,能够使芯主体部2轻量化。
另外,由于能够抑制存在于主体部侧面9与配置区域7之间的部位的壁厚,因此能够抑制热交换芯的制造成本及制造时间。需要说明的是,在通过层叠造型形成热交换芯的情况下,热交换芯的制造成本及制造时间的抑制效果变得更显著。
(2)在几个实施方式中,在上述(1)的结构的基础上,集管流路5包括:共用流路511、521、531、541,它们在集管部30内沿与第一延伸方向D1交叉的第二延伸方向D2延伸;以及多个分支流路512、522、532、542,它们将共用流路511、521、531、541与多个流路4连接。主体部侧面9在俯视时沿着第二延伸方向D2延伸至集管部30内的共用流路511、521、531、541的一端以及另一端中的至少任一方。
根据上述(2)的结构,通过以主体部侧面9沿着第二延伸方向D2延伸至集管部30内的共用流路511、521、531、541的一端5a以及另一端5b中的至少任一方的方式构成热交换芯1,能够更加增大在芯主体部2中能够抑制主体部侧面9与配置区域7的距离的范围。由此,能够使芯主体部2进一步轻量化,并且能够进一步抑制热交换芯1的制造成本和制造时间。
(3)在几个实施方式中,在上述(1)或(2)的结构的基础上,集管部30包括沿着第一延伸方向D1位于热交换芯1的端部且覆盖集管流路5的集管盖部35。集管盖部35包括覆盖共用流路511、521、531、541的第一区域351和覆盖多个分支流路512、522、532、542的第二区域352。第二区域352的至少一部分相对于第一区域351沿着第一延伸方向D1朝向芯主体部2侧凹陷。
根据上述(3)的结构,与第二区域352未朝向芯主体部2侧凹陷的情况相比,能够使集管盖部35轻量化。由此,能够使热交换芯1轻量化,并且能够进一步抑制热交换芯1的制造成本和制造时间。
(4)在几个实施方式中,在上述(1)至(3)中的任一结构的基础上,集管部30包括沿着第一延伸方向D1位于热交换芯1的端部且覆盖集管流路5的集管盖部35。集管盖部35包括覆盖共用流路511、521、531、541的第一区域351。热交换芯1的外表面101中的、第一区域351以及第一区域351与主体部侧面9之间的区域的至少一部分中的外表面101包括朝向热交换芯1的外侧凸出的曲面102。
根据上述(4)的结构,通过热交换芯1包含上述曲面102,在与上述曲面102的曲率中心所存在的区域相对于上述曲面102为相反的一侧的区域,不存在构成热交换芯1的壁的部分,因此能够使热交换芯1轻量化,并且能够抑制热交换芯1的制造成本及制造时间。
(5)在几个实施方式中,在上述(1)至(4)中的任一结构的基础上,热交换芯1还具备将集管部30的外表面110与主体部侧面9连接的连接区域120。连接区域120的延伸方向相对于第一延伸方向D1的倾斜角度为25度以上且60度以下。
如上所述,在热交换芯1中,在俯视时,集管流路5至少局部地位于从多个流路4的配置区域7向外侧偏离的区域。
因此,例如,在通过层叠造型将热交换芯1从芯主体部2朝向集管部30层叠而形成的情况下,集管部30包含比主体部侧面9朝向与第一延伸方向D1正交的方向而向外侧突出的悬伸区域Oh。
根据上述(5)的结构,能够利用上述连接区域120从下方支承集管部30的悬伸区域Oh。由此,由于上述连接区域120兼作上述悬伸区域Oh的层叠造型时的支承件,因此能够消除该支承件的去除工序。
在此,若上述倾斜角度小于25度,则沿着第一延伸方向D1的连接区域120的大小变大,有可能导致热交换芯1中的不必要的重量增加。因此,上述倾斜角度期望为25度以上。
另外,若上述倾斜角度超过60度,则连接区域120的悬伸角度变得过大,有可能无法造型为所希望的形状。因此,上述倾斜角度期望为60度以下。
因此,根据上述(5)的结构,上述倾斜角度成为期望的角度。
(6)在几个实施方式中,在上述(1)至(4)中的任一结构的基础上,集管部30包括:第一集管部31,其包括在芯主体部2的一方的端部侧与多个流路4相连通的集管流路5;以及第二集管部32,其包括在芯主体部2的另一方的端部侧与多个流路4相连通的集管流路5。热交换芯1还具备:第一连接区域121,其将第一集管部31的外表面111与主体部侧面9连接;以及第二连接区域122,其将第二集管部32的外表面112与主体部侧面9连接。第一连接区域121的延伸方向相对于第一延伸方向D1的倾斜角度θ1为25度以上且60度以下,第二连接区域122的延伸方向相对于第一延伸方向D1的倾斜角度θ2为85度以上且95度以下。
如上所述,在热交换芯1中,在俯视时,集管流路5至少局部地位于从多个流路4的配置区域向外侧偏离的区域。
因此,例如,在通过层叠造型从第二集管部32朝向第一集管部31层叠形成热交换芯1的情况下,第一集管部31包括比主体部侧面9朝向与第一延伸方向D1正交的方向向外侧突出的悬伸区域Oh。
根据上述(6)的结构,能够利用第一连接区域121从下方支承第一集管部31的悬伸区域Oh。由此,由于第一连接区域121兼作上述悬伸区域Oh的层叠造型时的支承件,因此能够消除该支承件的去除工序。
在此,若第一连接区域121的上述倾斜角度θ1小于25度,则沿着第一延伸方向D1的第一连接区域121的大小变大,有可能导致热交换芯1的不必要的重量增加。因此,该倾斜角度θ1期望选为25度以上。
另外,若该倾斜角度θ1超过60度,则第一连接区域121的悬伸角度变得过大,有可能无法造型为所希望的形状。因此,该倾斜角度θ1期望为60度以下。
因此,根据上述结构,该倾斜角度成为期望的角度。
另一方面,位于第二集管部32的上方的芯主体部2的主体部侧面9比第二集管部32朝向与第一延伸方向D1正交的方向而朝向内侧凹陷。因此,在第二集管部32的上方形成芯主体部2时不会产生悬伸区域。
因此,例如,若关于第二连接区域122的上述倾斜角度θ2小于85度,则有可能导致热交换芯1的不必要的重量增加。因此,该倾斜角度θ2期望为85度以上。
另外,例如,若该倾斜角度θ2超过95度,则第二连接区域122与主体部侧面9的连接位置处的形状变化变大,有可能导致应力集中。因此,该倾斜角度θ2期望为95度以下。
因此,根据上述结构,该倾斜角度θ2成为期望的角度。
(7)在几个实施方式中,在上述(1)至(6)中的任一结构的基础上,集管流路5包括:共用流路511、521、531、541,它们在集管部30内沿与第一延伸方向D1交叉的第二延伸方向D2延伸;以及多个分支流路512、522、532、542,它们将共用流路511、521、531、541与多个流路4连接。集管部30包括突出管60,该突出管60具有与共用流路511、521、531、541相连通的流路60a,并沿着第二延伸方向D2从集管部30突出。热交换芯还具备支承部70,该支承部70将突出管60的侧部60b与芯主体部2连接,并沿着第一延伸方向D1从芯主体部2侧支承侧部60b。支承部70形成为具有倾斜面71,该倾斜面71形成为随着从突出管60的前端60c侧朝向基端60d侧而沿着第一延伸方向D1的距侧部60b的距离H1变大。
例如,在通过层叠造型将热交换芯1从芯主体部2朝向集管部30层叠而形成的情况下,突出管60成为沿着第二延伸方向D2从集管部30突出的悬伸区域。
根据上述(7)的结构,能够利用上述支承部70从下方支承成为悬伸区域的突出管60。
(8)在几个实施方式中,在上述(7)的结构的基础上,倾斜面71的延伸方向相对于第一延伸方向D1的倾斜角度为25度以上且60度以下。
根据上述(8)的结构,热交换芯1包括上述支承部70,因此,如上所述,能够利用上述支承部70从下方支承成为悬伸区域的突出管60。
在此,若上述倾斜角度小于25度,则支承部70的沿着第一延伸方向D1的大小变大,有可能导致热交换芯1的不必要的重量增加。因此,上述倾斜角度期望为25度以上。
另外,若上述倾斜角度超过60度,则支承部70的悬伸角度变得过大,有可能无法造型为所希望的形状。因此,上述倾斜角度期望为60度以下。
因此,根据上述(8)的结构,上述倾斜角度成为期望的角度。
(9)在几个实施方式中,在上述(7)或(8)的结构的基础上,集管部30包括:第一集管部31,其包括在芯主体部2的一方的端部侧与多个流路4相连通的第一集管流路51;以及第二集管部32,其包括在芯主体部2的另一方的端部侧与多个流路4相连通的第二集管流路52。第一集管流路51包括:第一共用流路151,其在第一集管部31内沿与第一延伸方向D1交叉的第二延伸方向D2延伸;以及多个第一分支流路152,它们将第一共用流路151与多个流路4连接。第二集管流路52包括:第二共用流路251,其在第二集管部32内沿第二延伸方向D2延伸;以及多个第二分支流路252,它们将第二共用流路251与多个流路4连接。突出管60包括:第一突出管61,其在第一集管部31具有与第一共用流路151相连通的流路60a,并沿着第二延伸方向D2从第一集管部31突出;以及第二突出管62,其在第二集管部32具有与第二共用流路251相连通的流路60a,并沿着第二延伸方向D2从第二集管部32突出。支承部70仅设置于第一突出管61或第二突出管62中的任一方。
例如,在通过层叠造型沿着第一延伸方向D1层叠形成热交换芯1的情况下,第一突出管61和第二突出管62成为沿着第二延伸方向D2从第一集管部31和第二集管部32突出的悬伸区域。
根据上述(9)的结构,能够利用上述支承部70从下方支承成为悬伸区域的第一突出管61及第二突出管62中的任一方。
例如,在支承部70仅设置于第一突出管61的情况下,例如,若通过层叠造型从第二集管部32朝向第一集管部31层叠形成热交换芯1,则在层叠造型时第二突出管62位于热交换芯1的下部的区域。因此,即使不对第二突出管62设置支承部70,也不需要对第二突出管62进行造型时的支承件,即便需要对第二突出管62进行造型时的支承件的情况下,由于距层叠造型装置的造型台的距离较短,因此支承件的层叠方向的长度较短即可。因此,该支承件的造型所需的时间为短时间即可,并且该支承件的去除工序的所需时间也为短时间即可。
同样地,例如,在支承部70仅设置于第二突出管62的情况下,例如,若通过层叠造型从第一集管部31朝向第二集管部32层叠形成热交换芯1,则在层叠造型时第一突出管61位于热交换芯1的下部的区域。因此,即使不对第一突出管61设置支承部70,也不需要对第一突出管61进行造型时的支承件,即便在需要的情况下,由于距层叠造型装置的造型台的距离较短,因此支承件的层叠方向的长度较短即可。因此,该支承件的造型所需的时间为短时间即可,并且该支承件的去除工序的所需时间也为短时间即可。
(10)本公开的至少一实施方式的热交换器10具备:上述(1)至(9)中的任一结构的热交换芯1的至少1个;以及壳体11,其安装有至少1个热交换芯1。
根据上述(10)的结构,能够提供包括至少1个热交换芯1的热交换器10。需要说明的是,若该热交换器10包括2个以上的热交换芯1,则能够使热交换器10的能力与热交换芯1的数量相应地增加。
(11)本公开的至少一实施方式的热交换器具备:上述(7)至(9)中的任一结构的热交换芯1的至少1个;以及壳体11,其安装有至少1个热交换芯1。壳体11具有当安装至少1个热交换芯1时供支承部70嵌合的嵌合凹部14。
根据上述(11)的结构,能够提供包括至少1个热交换芯1的热交换器10。需要说明的是,若该热交换器10包括2个以上的热交换芯1,则能够使热交换器10的能力与热交换芯1的数量相应地增加。
另外,根据上述(11)的结构,通过使热交换芯1的支承部70与壳体11的嵌合凹部14嵌合,热交换芯1相对于壳体11的安装位置的微调变得容易。
而且,根据上述(11)的结构,即使在将热交换芯1相对于壳体11的安装方向等弄错的状态下将热交换芯1安装于壳体,也能够使热交换芯1的支承部70与壳体11的嵌合凹部14无法嵌合。因此,能够降低在安装方向等错误的状态下将热交换芯1安装于壳体11的可能性。
(12)在本公开的至少一实施方式的热交换器的维护方法中,热交换器10具备上述(1)至(9)中的任一结构的热交换芯1中的至少1个;以及壳体11,其安装有至少1个热交换芯1。
本公开的至少一实施方式的热交换器的维护方法包括:热交换芯保持工序S101,利用夹具80保持热交换芯1;插入工序S102,将由夹具80保持着的热交换芯1与夹具80一起插入壳体11中的热交换芯1的装配部(插入空间12);以及夹具拔出工序S103,将插入到插入空间12的热交换芯1留在插入空间12而从插入空间12拔出夹具80。在热交换芯保持工序S101中,一边利用夹具80从侧方支承主体部侧面9一边保持热交换芯1。
根据上述(12)的方法,能够将由夹具80保持着的热交换芯1与夹具80一起插入壳体11中的作为热交换芯1的装配部的插入空间12,因此热交换芯1向插入空间12的插入作业变得容易。另外,根据上述(12)的方法,能够将插入到插入空间12的热交换芯1留在插入空间12而从插入空间12拔出夹具80,因此夹具80的拆卸作业变得容易。
(13)本公开的至少一实施方式的热交换芯的制造方法是热交换芯的制造方法,其中,该热交换芯的制造方法包括:芯主体部形成工序S1,通过层叠造型,形成在内部具有形成多个流路4的多个空洞部40的芯主体部2;以及集管部形成工序S2,通过层叠造型,形成包括在芯主体部2的至少一方的端部侧与多个流路4相连通的集管流路5的集管部30。在集管部形成工序S2中,以在从多个流路4的第一延伸方向D1观察的俯视时至少局部地位于从多个流路4的配置区域7向外侧偏离的区域的方式形成集管流路5。在芯主体部形成工序S1中,以如以下方式形成芯主体部2,即,在俯视时,在比集管流路5中的从配置区域7向最外侧离开的部位8靠近配置区域7的位置具有沿着第一延伸方向D1延伸的主体部侧面9。
根据上述(13)的方法,通过层叠造型,能够一体地形成芯主体部2和集管部30。
附图标记说明
1 热交换芯
2 芯主体部
3a 盖构件
4 流路
5 集管流路
10 热交换器
30 集管部
31 第一集管部
32 第二集管部
35 集管盖部
40 空洞部。

Claims (13)

1.一种热交换芯,其中,
所述热交换芯具备:
芯主体部,其在内部具有形成多个流路的多个空洞部;以及
集管部,其包括在所述芯主体部的至少一方的端部侧与所述多个流路相连通的集管流路,
所述集管流路在从所述多个流路的第一延伸方向观察的俯视时至少局部地位于从所述多个流路的配置区域向外侧偏离的区域,
所述芯主体部在所述俯视时在比所述集管流路中的从所述配置区域向最外侧离开的部位靠近所述配置区域的位置具有沿着所述第一延伸方向延伸的主体部侧面。
2.根据权利要求1所述的热交换芯,其中,
所述集管流路包括:共用流路,其在所述集管部内沿与所述第一延伸方向交叉的第二延伸方向延伸;以及多个分支流路,它们将所述共用流路与所述多个流路连接,
所述主体部侧面在所述俯视时沿着所述第二延伸方向延伸至所述集管部内的所述共用流路的一端以及另一端中的至少任一方。
3.根据权利要求1或2所述的热交换芯,其中,
所述集管部包括集管盖部,所述集管盖部沿着所述第一延伸方向位于所述热交换芯的端部且覆盖所述集管流路,
所述集管盖部包括覆盖所述共用流路的第一区域和覆盖所述多个分支流路的第二区域,
所述第二区域的至少一部分相对于所述第一区域沿着所述第一延伸方向朝向所述芯主体部侧凹陷。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的热交换芯,其中,
所述集管部包括集管盖部,所述集管盖部沿着所述第一延伸方向位于所述热交换芯的端部且覆盖所述集管流路,
所述集管盖部包括覆盖所述共用流路的第一区域,
所述热交换芯的外表面中的、所述第一区域以及所述第一区域与所述主体部侧面之间的区域的至少一部分中的所述外表面包括朝向所述热交换芯的外侧凸出的曲面。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的热交换芯,其中,
所述热交换芯还具备将所述集管部的外表面与所述主体部侧面连接的连接区域,
所述连接区域的延伸方向相对于所述第一延伸方向的倾斜角度为25度以上且60度以下。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的热交换芯,其中,
所述集管部包括:第一集管部,其包括在所述芯主体部的一方的端部侧与所述多个流路相连通的集管流路;以及第二集管部,其包括在所述芯主体部的另一方的端部侧与所述多个流路相连通的集管流路,
所述热交换芯还具备:
第一连接区域,其将所述第一集管部的外表面与所述主体部侧面连接;以及
第二连接区域,其将所述第二集管部的外表面与所述主体部侧面连接,
所述第一连接区域的延伸方向相对于所述第一延伸方向的倾斜角度为25度以上且60度以下,
所述第二连接区域的延伸方向相对于所述第一延伸方向的倾斜角度为85度以上且95度以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的热交换芯,其中,
所述集管流路包括:共用流路,其在所述集管部内沿与所述第一延伸方向交叉的第二延伸方向延伸;以及多个分支流路,它们将所述共用流路与所述多个流路连接,
所述集管部包括突出管,所述突出管具有与所述共用流路相连通的流路,并沿着所述第二延伸方向从所述集管部突出,
所述热交换芯还具备支承部,所述支承部将所述突出管的侧部与所述芯主体部连接,并沿着所述第一延伸方向从所述芯主体部侧支承所述侧部,
所述支承部形成为具有倾斜面,所述倾斜面形成为随着从所述突出管的前端侧朝向基端侧而沿着所述第一延伸方向的距所述侧部的距离变大。
8.根据权利要求7所述的热交换芯,其中,
所述倾斜面的延伸方向相对于所述第一延伸方向的倾斜角度为25度以上且60度以下。
9.根据权利要求7或8所述的热交换芯,其中,
所述集管部包括:第一集管部,其包括在所述芯主体部的一方的端部侧与所述多个流路相连通的第一集管流路;以及第二集管部,其包括在所述芯主体部的另一方的端部侧与所述多个流路相连通的第二集管流路,
所述第一集管流路包括:第一共用流路,其在所述第一集管部内沿与所述第一延伸方向交叉的第二延伸方向延伸;以及多个第一分支流路,它们将所述第一共用流路与所述多个流路连接,
所述第二集管流路包括:第二共用流路,其在所述第二集管部内沿所述第二延伸方向延伸;以及多个第二分支流路,它们将所述第二共用流路与所述多个流路连接,
所述突出管在所述第一集管部包括第一突出管,并在所述第二集管部包括第二突出管,
所述第一突出管具有与所述第一共用流路相连通的流路,并沿着所述第二延伸方向从所述第一集管部突出;以及
所述第二突出管具有与所述第二共用流路相连通的流路,并沿着所述第二延伸方向从所述第二集管部突出,
所述支承部仅设置于所述第一突出管或所述第二突出管中的任一方。
10.一种热交换器,其中,
所述热交换器具备:
权利要求1至9中任一项所述的热交换芯的至少1个;以及
壳体,其安装有所述至少1个所述热交换芯。
11.一种热交换器,其中,
所述热交换器具备:
权利要求7至9中任一项所述的热交换芯的至少1个;以及
壳体,其安装有所述至少1个所述热交换芯,
所述壳体具有当安装所述至少1个所述热交换芯时供所述支承部嵌合的嵌合凹部。
12.一种热交换器的维护方法,其中,
所述热交换器具备:
权利要求1至9中任一项所述的热交换芯的至少1个;以及
壳体,其安装有所述至少1个所述热交换芯,
所述热交换器的维护方法包括:
利用夹具保持所述热交换芯的工序;
将由所述夹具保持着的所述热交换芯与所述夹具一起插入所述壳体中的所述热交换芯的装配部的工序;以及
将插入到所述装配部的所述热交换芯留在所述装配部而从所述装配部拔出所述夹具的工序,
在利用夹具保持所述热交换芯的工序中,一边利用所述夹具从侧方支承所述主体部侧面一边保持所述热交换芯。
13.一种热交换芯的制造方法,其中,
所述热交换芯的制造方法包括:
通过层叠造型,形成在内部具有形成多个流路的多个空洞部的芯主体部的工序;以及
通过层叠造型,形成包括在所述芯主体部的至少一方的端部侧与所述多个流路相连通的集管流路的集管部的工序,
在形成所述集管部的工序中,以在从所述多个流路的第一延伸方向观察的俯视时至少局部地位于从所述多个流路的配置区域向外侧偏离的区域的方式形成所述集管流路,
在形成所述芯主体部的工序中,以如下方式形成所述芯主体部,即,在所述俯视时,在比所述集管流路中的从所述配置区域向最外侧离开的部位靠近所述配置区域的位置具有沿着所述第一延伸方向延伸的主体部侧面。
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