CN1483129A - 斯特林冷冻机用热交换器、热交换器体及其制造方法 - Google Patents

斯特林冷冻机用热交换器、热交换器体及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1483129A
CN1483129A CNA01815042XA CN01815042A CN1483129A CN 1483129 A CN1483129 A CN 1483129A CN A01815042X A CNA01815042X A CN A01815042XA CN 01815042 A CN01815042 A CN 01815042A CN 1483129 A CN1483129 A CN 1483129A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat exchanger
fin
annular corrugate
corrugate fin
mentioned
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.)
Granted
Application number
CNA01815042XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN1206489C (zh
Inventor
望月仁史
小仓义明
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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
Priority claimed from JP2000265231A external-priority patent/JP3563679B2/ja
Priority claimed from JP2001042118A external-priority patent/JP3563703B2/ja
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of CN1483129A publication Critical patent/CN1483129A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1206489C publication Critical patent/CN1206489C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/14Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • F02G1/053Component parts or details
    • F02G1/055Heaters or coolers
    • 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
    • F28D17/00Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/105Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being corrugated elements extending around the tubular elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/40Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/01Geometry problems, e.g. for reducing size

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

一种斯特林冷冻机上用的热交换器,是使环状波纹翅片与连接在该环状波纹翅片内周上的内侧环状部件成为一体化而构成的,其中的环状波纹翅片是由波纹化加工后形成多个沟槽的薄板制成使上述沟槽呈轴向平行布置的圆筒状而构成的。然后,将该热交换器插入管状本体的中空部,就可获得斯特林冷冻机用的散热器或吸热器。

Description

斯特林冷冻机用热交换器、 热交换器体及其制造方法
技术领域
本发明涉及安装在斯特林冷冻机中的吸热器、散热器等热交换器体及其热交换器,以及热交换器体的制造方法。
背景技术
首先说明利用斯特林机构的自由活塞型斯特林冷冻机的一般结构。图29是自由活塞型斯特林冷冻机的示意性侧剖面图。在气缸1内,顺序容纳有作为低温部的吸热器2、再生器3、以及作为高温部的散热器4。吸热器2和散热器4都是通过在管状本体21、41一端的内周面上安装热交换器22、42而构成的热交换器体,各热交换器22、42在气缸1内都与再生器3邻接。
在上述气缸1内,还设置着固定在推杆5一端的推移活塞6和由该推杆5贯通的压缩活塞7。另外,推杆5另一端与弹簧8相连。在气缸1内,由推移活塞6和压缩活塞7,使在吸热器2内形成膨胀空间9,在散热器4内形成压缩空间10。该膨胀空间9和压缩空间通过再生器3形成连通的闭合回路。
下面对这种自由活塞型斯特林冷冻机的运行进行说明。压缩活塞7由线性电机(未示出)等外部动力驱动,在气缸1的轴向按预定周期做往复运动。另外,在压缩空间10中事先封入氦气等工作气体。
利用压缩活塞7的移动使压缩空间10内的工作气体受到压缩,该工作气体通过散热器4的热交换器42,经过再生器3进入膨胀空间9(图中的虚线箭头A)。这时,由于压缩而变热的工作气体在热交换器42内同外部的空气进行热交换而放出热量,经过再生器3时,接受其中预先蓄存的冷量,从而被预冷。
当工作气体流到膨胀空间9中时,由于推移活塞6推动弹簧8向右压缩,工作气体膨胀而产生冷量。之后,当工作气体膨胀到一定程度时,由于弹簧8的恢复力使推移活塞6朝反向压回。
这样,膨胀空间9内的工作气体通过吸热器2的热交换器22,经过再生器3流到压缩空间10中(图中的实线箭头A’)。这时,工作气体在热交换器22内同外部空气进行热交换,吸收热量,通过再生器3时接受其中蓄存的热量而被预热。然后,返回压缩空间10中的工作气体再次受到压缩活塞7的压缩。
这种循环持续进行,就能从吸热器2中获得很低温的冷量。这里,通过吸热器2之热交换器22的吸热量与通过散热器4之热交换器42的散热量越大越好。因为,由于提高了工作气体在再生器3中的预冷和预热的效率,就能减轻再生器3的负荷,同时也使斯特林冷冻机的制冷性能提高。
下面参照附图30对作为上述斯特林冷冻机高温侧热交换器体的散热器4进行说明。这里虽然仅对散热器4及其热交换器42进行了描述,但作为低温侧热交换器体的吸热器2及其热交换器22也具有同样的结构。
如图30所示,该热交换器42是将波纹薄板加工成圆筒状而形成的环状波纹翅片421。这样,沿轴向直线延伸的V字形沟槽421a,就由多个等间隔的锯齿状结构构成。
这里,向散热器4本体41中心侧突出的部分作为各沟槽的421a的底部421b,与沟槽421a相邻的、向本体41内周侧突出的部分作为顶部421c。各顶部421c光滑连接形成的圆的直径(环状波纹翅片421的外径)与本体41的内径大体相等,本体41和环状波纹翅片421相互同轴地配合在一起。
本体41的内周面和环状波纹翅片421的顶部421c用粘接剂或软钎焊牢固地连接在一起。图31是从环状波纹翅片421轴向看去的主要部分的放大图,图中显示的是呈粘接剂固定的状态。在这种情况下,先向本体41的内周面薄薄地涂敷上粘接剂11,然后将环状波纹翅片421插入。然后,使环状翅片421在所需位置呈暂时固定的状态下,将粘接剂干燥。
另外,图32显示了用软钎焊固定的状态。在应用软钎焊的情况下,先将环状翅片421插入本体41内。然后在将环状翅片421保持在预定位置的状态下,在本体41的内周面同环状波纹翅片421顶部421c的接触区及附近施加钎料12。
但是,在上述现有的热交换器体中,粘接或软钎焊固定的过程需要手工操作。由于这个过程很麻烦而且需要时间,因此效率低,很难降低制造成本。另外,产品的质量、也就是热交换性能也容易出问题,使产品缺乏稳定性和可靠性。
另外,当长期使用斯特林冷冻机而导致环状波纹翅片损害时,也不能将其取出更换。因此还存在因修理给使用者增加经济负担、影响地球环境的资源再利用也就是所谓的回收再利用问题。
发明内容
本发明是为解决上述问题而提出的。也就是,本发明的斯特林冷冻机用的热交换器是由使环状波纹翅片和连接在该环状波纹翅片内周的内侧环形部件一体化构成的,其中的环状波纹翅片是由波纹加工形成具有多个沟槽的薄板,并使其形成上述沟槽平行于轴向布置的圆筒状而构成的。
当环状波纹翅片和内侧环形部件呈一体化布置时,它们的接触面积增加,表现出良好的热传导性能。而且由于一体化,热交换器容易处置,也可进行更换修理。因此,它非常经济,还具有重复利用性。另外,一体化的连接手段可以是用硬钎焊或软钎焊来实现。
然后,将上述斯特林冷冻机用热交换器插到管状本体的中空内就可获得本发明的热交换器体。在这种情况下,使上述本体的内径比上述热交换器的外径略小一些,就可不需进行粘接或焊接,只通过压紧就可将热交换器装配在本体内。而且如果在上述本体的至少一端沿轴向使端侧的壁厚变薄一些,形成锥形,这样会更容易插入。
另外,当在上述波纹翅片的周围形成整体上相互紧密接触的等间隔排列的波形凸部,而且在上述本体的内表面上形成与上述凸部对应的轴向延伸的波形凹部的情况下,将热交换器插入本体时,由于上述凸部能嵌合到上述凹部中,因此防止了本体内热交换器的位置在圆周方向上的移动。
或者将两端的倒V字形沟槽的端边比中间的V字形沟槽的斜边长的直线状波纹翅片弯成筒状,使上述两个端边彼此的表面保持接触,使在上述两个端边的前端形成的向上述环状波纹翅片外周径向突出的突出部,该突出部嵌合在上述本体内表面上的、沿轴向设置的沟道内,由此来防止本体内热交换器的位置在圆周方向上移动。
这种热交换器体的制造方法,可考虑采用如下方法:在上述本体上的一端可拆卸地安装一个管状导入部件,它的一端与上述本体的内径基本相等,另一端的壁厚略有减薄而形成锥形,将上述斯特林冷冻机用的热交换器从上述导入部件的所述另一端沿轴向插入。在用这种方法制造的热交换器体中,当环状波纹翅片经过导入部件时,由于其周围的形状会发生变化,由此能增大与本体内表面的接触面积。这样,提高了环状波纹翅片的传热效率,获得热交换性能优良的热交换器体。
再者,本发明的用在斯特林冷冻机上的热交换器,是使环状波纹翅片与连接在该环状波纹翅片外周上的外例环状部件一体化形成,其中的环状波纹翅片是由波纹加工形成的具有多个沟槽的薄板,并使其呈上述沟槽平行于轴向布置的圆筒状而形成的。
当环状波纹翅片和外侧环状部件成为一体时,它们的接触面积增加,从而具有良好的导热性。而且,由于一体化使热交换器容易处置,由此可以更换修理。这样既经济,也具有重复利用性。另外,使它们一体化的连接手段可以是例如使用硬钎焊或软钎焊来实现。
然后,将上述用在斯特林冷冻机上的热交换器插入管状本体的中空部就形成了本发明的热交换器体。在这种情况下,使所述本体的内径比所述热交换器的外径略小,这样就可以不使用粘接或焊接,只使用压紧就可将热交换器装配在本体内。另外还可以使上述本体的至少一端沿轴向使端侧的壁厚略为减薄,形成锥度,这样可以很容易插入。
另外,上述环状波纹翅片,是将V字形沟槽连续排列的直线状波纹翅片弯成筒状,使其一端的V字形沟槽的端边与另一端的倒V字形沟槽的端边通过勾连很容易地连接在一起而制成。
或者是将V字形沟槽连续排列的直线状波纹翅片弯成筒状,使其一端的V字形沟槽的端边与另一端的倒V字形沟槽的端边彼此的表面通过点焊连接在一起而制成。
也可以是将V字形沟槽连续排列的直线状波纹翅片弯成筒状,使其一端的V字形沟槽的端边与另一端的倒V字形沟槽的端边彼此的表面通过粘接连接在一起而制成。
还可以是将V字形沟槽连续排列的直线状波纹翅片弯成筒状,使其一端的V字形沟槽的端边与另一端的倒V字形沟槽的端边彼此的表面通过硬钎焊连接在一起而制成。
或者是将V字形沟槽连续排列的直线状波纹翅片弯成筒状,使其两端的倒V字形沟槽的端边彼此的表面在接触状态下保持住,再通过在接触部的前端安装断面为コ字形的连接部件而使它们连接在一起而制成。
或者是将V字形沟槽连续排列的直线状波纹翅片弯成筒状,使在其一端的倒V字形沟槽的端边上形成的从上述直线状波纹翅片的一侧面向另一侧面延伸的缝隙,和在直线状波纹翅片另一端的倒V字形沟槽的端边上形成的从上述直线状波纹翅片的另一侧面向一侧面延伸的缝隙,通过相互嵌合连接在一起而制成。
附图说明
图1是本发明第1个实施例散热器的外形立体图。
图2A是上述散热器的热交换器的外形立体图。
图2B是上述热交换器的分解立体图。
图3是从轴向看去的该热交换器的部分的放大平面图。
图4是该散热器本体及热交换器的示意性纵断面图。
图5是从轴向看去的该散热器的部分的放大平面图。
图6A是直线状波纹翅片的平面图。
图6B是将直线状波纹翅片弯曲使两端靠近时的放大平面图。
图6C是完工后的环状波纹翅片的部分的放大平面图。
图7是本发明第2个实施例的散热器从轴向看去的部分的放大平面图。
图8A是直线状波纹翅片的平面图。
图8B是将直线状波纹翅片弯曲使两端靠近时的放大平面图。
图8C是完工后的环状波纹翅片的部分的放大平面图。
图9是本发明第3个实施例的散热器从轴向看去的部分的放大平面图。
图10A是直线状波纹翅片的平面图。
图10B是将直线状波纹翅片弯曲使两端靠近时的放大平面图。
图10C是完工后的环状波纹翅片的部分的放大平面图。
图11是本发明第4个实施例的散热器从轴向看去的部分的放大平面图。
图12A是直线状波纹翅片的平面图。
图12B是将直线状波纹翅片弯曲使两端靠近时的放大平面图。
图12C是完工后的环状波纹翅片的部分的放大平面图。
图13是本发明第5个实施例的散热器从轴向看去的部分的放大平面图。
图14A是直线状波纹翅片的平面图。
图14B是将直线状波纹翅片弯曲使两端靠近时的放大平面图。
图14C是完工后的环状波纹翅片的部分的放大平面图。
图15是本发明第6个实施例的散热器从轴向看去的部分的放大平面图。
图16A是直线状波纹翅片的平面图。
图16B是将直线状波纹翅片弯曲使两端靠近时的放大平面图。
图16C是完工后的环状波纹翅片的部分的放大平面图。
图17是图16B主要部分的放大立体图。
图18是本发明第7个实施例的散热器从轴向看去的部分的放大平面图。
图19A是直线状波纹翅片的平面图。
图19B是将直线状波纹翅片弯曲使两端靠近时的放大平面图。
图19C是圆筒本体的俯视图。
图20是本发明第8个实施例的散热器的部分外形立体图。
图21A是上述散热器的热交换器的外形立体图。
图21B是上述热交换器的分解立体图。
图22是从轴向看去的上述热交换器的部分的放大平面图。
图23是上述散热器本体和热交换器的示意性断面图。
图24是本发明第9个实施例的散热器从轴向看去的部分的放大平面图。
图25A是从导入部件侧将上述散热器的热交换器插入前的断面图。
图25B是插入后的断面图。
图26是本发明第10个实施例的散热器的平面图。
图27是上述散热器的热交换器的平面图。
图28是圆筒本体的平面图。
图29是现有的自由活塞型斯特林冷冻机的断面示意图。
图30是现有的作为热交换器体的散热器的外形立体图。
图31是现有的一例热交换器从轴向看去的部分的放大平面图。
图32是现有的另一例热交换器从轴向看去的部分的放大平面图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施例。与图29-32所示的现有技术相同的部件采用相同的标记。另外,在各实施例中,仅对散热器4和它的热交换器42进行说明,但其结构、部件材料的选择、设计变形等等对吸热器2和它的热交换器22也同样适用。因此,如无特别的限定,在描述中,将散热器4及其热交换器42当做吸热器2及其热交换器22看待也是可以的。
下面说明本发明的第一个实施例,图1是作为本实施例热交换器体的散热器4的外形立体图,图2A是该散热器4的热交换器42的外形立体图,图2B是其分解立体图,图3是从轴向看去的该散热器的部分的放大平面图。
该热交换器42由环状波纹翅片421和内侧的环状部件422构成。环状波纹翅片421是由进行了波纹化加工后的薄板使各沟槽421a沿轴向平行地成形为圆筒状而制成的。另外,内侧环状部件422是由具有良好导热性的材料制成。
首先说明本实施例所用的环状波纹翅片421的制造方法。图6A-6C显示了环状波纹翅片421的制造步骤,图6A是直线状波纹翅片420的平面图,图6B是将直线状波纹翅片420弯曲使两端靠近时的放大平面图,之后图6C是完工后的环状波纹翅片421的部分的放大平面图。
如图6A所示,V形断面的沟槽420e连续排列而成的直线状波纹翅片420的一端是V形沟槽420a,另一端形成倒V形的沟槽420b。另外,沟槽420a的端边420c和沟槽420b的端边420d的长度L1应加工得比沟槽420e的顶部420f之间的斜边的长度L要短。
然后,朝图6A的箭头F1和F2的方向弯曲,使直线状波纹翅片420弯成筒状,像图6B那样,使端边420c和420d靠近,之后如图6C所示,使端边420c、420d彼此勾连,形成环状波纹翅片421。这样,环状波纹翅片421恢复原来的直线状态的趋势而勾连在一起的端边420c、420d彼此相互拉紧,使其保持环状。421d就是它的连接部。
如图2A及图5所示,环状部件422位于环状波纹翅片421的内周,它们的轴,即环状波纹翅片421的轴和环状部件422的轴相互同轴地连接在一起。这里,将环状波纹翅片421的各底部421b光滑地连接起来的圆的直径(环状波纹翅片421的内径)与内侧环状部件422的外径大体相等。
环状波纹翅片421与内侧环状部件422通过圆环状的硬钎料13连接起来。也就是说,如图2B所示,在环状波纹翅片421和内侧环状部件422连接的地方设置硬钎料13后加热,熔解的硬钎料13沿环状波纹翅片421的底部421b流下。
这样就如图3所示,硬钎料13在环状波纹翅片421和内侧环状部件422的连接处基本一样地延伸。然后,硬钎料13硬化,使环状波纹翅片421和内侧环状部件422连接成一体。虽然这里描述的是采用硬钎焊,但也可采用软钎焊等进行。
如图1所示,上述热交换器42同轴地插入本体41中就形成散热器4。下面描述将热交换器42插入本体41中形成的结构。也就是说,本体41和热交换器42的示意性断面图如图4所示,在本体41两端沿轴向的端侧使壁厚略微变薄,形成锥形口(锥度部41a)。
然后,使热交换器42的外径(环状波纹翅片421的外径)R1(=ΦB)比本体1两端面处的最大内径R2(=ΦB+α1)略小一点,且比锥度部41a轴向内侧的直径R3(=ΦB-α2)略大一点。
因此,将热交换器42从本体41的端部插入时,最初只需较小的力就可将热交换器42容易地插上。随后,本体41的内径渐渐变小,由于最后变得比热交换器42的外径R1还小,因此要逐渐加力才能将热交换器42插入。采取这种方式,可容易地将热交换器42插入本体41中。
在这里,由于环状波纹翅片421的各底部421b固定在内侧环状部件422上,因此使容纳在具有比上述外径R1小的内径R3的本体41中的环状波纹翅片421的各沟槽421a成压紧状态,在径向外侧具有弹性。
然后,由于该环状波纹翅片421的外径R1和各沟槽421a的深度在轴向是一定的,因此由于上述弹性,就使热交换器42均匀地压接在本体41的内周面上而固定。这时,环状波纹翅片421和环状部件422牢固地固定在一起而不会变形。
如上所述,在本实施例中,即使不用粘接剂或软钎焊等,也能将热交换器42固定在本体41的合适的位置上,这样能使过程简化,制造成本降低。另外,还使热交换器体的热交换性能稳定。
再者,当环状波纹翅片421损坏时,还可以从本体41中将该热交换器42拔出。因此由于需要时容易更换,从而解决了因修理而给使用者带来的经济负担以及再回收利用等问题。
更进一步说,在本实施例中所用的热交换器42,由于使用硬钎焊或软钎焊等使环状波纹翅片421和环状部件422形成一体化,这样比分别构成的情况具有更好的传热特性。因此提高了热交换效率。
下面对本发明的第二个实施例进行说明。图7是本实施例中的散热器4从轴向看去的放大平面图。本实施例中的散热器4是由热交换器42及安装了该热交换器42的圆筒形本体41构成的,其中热交换器42由环状波纹翅片421和钎焊在其内侧的内侧环状部件422构成。
首先说明本实施例所用的环状波纹翅片421的制造方法。图8A-8C显示了环状波纹翅片421的制造步骤,图8A是直线状波纹翅片420的平面图,图8B是将直线状波纹翅片420弯曲并使两端靠近时的放大平面图,图8C是完工后的环状波纹翅片421的部分的放大平面图。
如图8A所示,V形断面的沟槽420e连续排列而成的直线状波纹翅片420的一端是V形沟槽420a,另一端形成倒V形的沟槽420b。另外,沟槽420a的端边420c和沟槽420b的端边420d的长度L2应加工得比沟槽420e的顶部420f之间的斜边的长度L要短。
然后,朝图8A的箭头F1和F2的方向弯曲,使直线状波纹翅片420弯曲成筒状,向图8B那样,使在靠近的端边420c和420d的表面的一部分上实施硬钎焊或点焊,从而使它们连接,形成图8C所示的环状波纹翅片421。421e就是施加钎料或焊接的部位。
如图2A及图7所示,位于环状波纹翅片421内周的环状部件422是与其同轴地连接在一起的。这里,将环状波纹翅片421的各底部421b光滑地连接起来的圆的直径(环状波纹翅片421的内径)与内侧环状部件422的外径大体相等。
环状波纹翅片421与内侧环状部件422通过圆环状的硬钎料13连接起来。也就是说,如图2B所示,在环状波纹翅片421和内侧环状部件422连接的地方设置硬钎料13后加热,熔解的硬钎料13沿环状波纹翅片421的底部421b流下。
这样就如图3所示,硬钎料13在环状波纹翅片421和内侧环状部件422的连接处基本一样地延伸。然后,硬钎料13硬化,使环状波纹翅片421和内侧环状部件422连接成一体。虽然这里描述的是采用硬钎焊,但也可采用软钎焊等进行。
如图1所示,上述热交换器42同轴地插入本体41中就形成散热器4。下面描述将热交换器42插入本体41中的结构。也就是说,本体41和热交换器42的示意性断面图如图4所示,在本体41两端沿轴向的端侧使壁厚略微变薄,形成锥形口(锥度部41a)。
然后,使热交换器42的外径(环状波纹翅片421的外径)R1(=ΦB)比本体1两端面处的最大内径R2(=ΦB+α1)略小一点,且比锥度部41a轴向内侧的直径R3(=ΦB-α2)略大一点。
因此,将热交换器42从本体41的端部插入时,最初只需较小的力就可容易地将热交换器42插上。随后,本体41的内径渐渐变小,由于最后变得比热交换器42的外径R1还小,因此要逐渐加力才能将热交换器42插入。采取这种方式,可容易地将热交换器42插入本体41中。
在这里,由于环状波纹翅片421的各底部421b固定在内侧环状部件422上,因此使容纳在具有上述外径R1小的内径R3的本体41中的环状波纹翅片421的各沟槽421a成压紧状态,在径向外侧具有弹性。
然后,由于该环状波纹翅片421的外径R1和各沟槽421a的深度在轴向是一定的,因此由于上述弹性,就使热交换器42均匀地压在本体41的内周面上而固定。这时,环状波纹翅片421和环状部件422牢固地固定在一起而不会变形。
如上所述,在本实施例中,即使不用粘接剂或软钎焊等,也能将热交换器42固定在本体41的合适的位置上,这样能使工序简化,制造成本降低。另外,还使热交换器体的热交换性能稳定。
再者,当环状波纹翅片421损坏时,还可以从本体41中将该热交换器42拔出。因此由于需要时容易更换,从而解决了因修理而给使用者带来的经济负担以及再回收利用等问题。
更进一步说,在本实施例中所用的热交换器42,由于使用硬钎焊或软钎焊等使环状波纹翅片421和环状部件422形成一体化,这样比分别构成的情况具有更好的传热特性。因此提高了热交换效率。
下面对本发明的第3个实施例进行说明。图9是本实施例中的散热器4从轴向看去的放大平面图。同第1实施例中一样,本实施例中的散热器4是由热交换器42及安装了该热交换器42的圆筒形本体41构成的,其中热交换器42由环状波纹翅片421和钎焊在其内侧的内侧环状部件422构成。
首先说明本实施例所周的环状波纹翅片421的制造方法。图10A-10C显示了环状波纹翅片421的制造步骤,图10A是直线状波纹翅片420的平面图,图10B是将直线状波纹翅片420弯曲使两端靠近时的放大平面图,之后图10C是完工后的环状波纹翅片421的部分的放大平面图。
如图10A所示,V形断面的沟槽420e连续排列而成的直线状波纹翅片420的一端是V形沟槽420a,另一端形成倒V形的沟槽420b。另外,沟槽420a的端边420c和沟槽420b的端边420d的长度L3应加工得比沟槽420e的顶部420f之间的斜边的长度L要短。
然后,朝图10A的箭头F1和F2的方向弯曲,使在表面上预先涂布了即时粘接剂16的端边420c、420d连接起来,以将直线状波纹翅片420弯曲成筒状(图10B),进一步地使端边420c和420d的粘接剂16涂布面在接触状态下保持一段时间使其粘住,从而形成图10C所示的环状波纹翅片421。421f就是所说的粘接部。
如图2A及图9所示,位于环状波纹翅片421内周的环状部件422是与其同轴地连接在一起的。这里,将环状波纹翅片421的各底部421b光滑地连接起来的圆的直径(环状波纹翅片421的内径)与内侧环状部件422的外径大体相等。
环状波纹翅片421与内侧环状部件422通过圆环状的硬钎料13连接起来。也就是说,如图2B所示,在环状波纹翅片421和内侧环状部件422连接的地方设置硬钎料13后加热,熔解的硬钎料13沿环状波纹翅片421的底部421b流下。
这样就如图3所示,硬钎料13在环状波纹翅片421和内侧环状部件422的连接处基本一样地延伸。然后,硬钎料13硬化,使环状波纹翅片421和内侧环状部件422连接成一体。虽然这里描述的是采用硬钎焊,但也可采用软钎焊等进行。
如图1所示,上述热交换器42同轴地插入本体41中就形成散热器4。下面描述将热交换器42插入本体41中形成的结构。也就是说,本体41和热交换器42的示意性断面图如图4所示,在本体4 1两端沿轴向的端侧使壁厚略微变薄,形成锥形口(锥度部41a)。
然后,使热交换器42的外径(环状波纹翅片421的外径)R1(=ΦB)比本体1两端面处的最大内径R2(=ΦB+α1)略小一点,且比锥度部41a轴向内侧的直径R3(=ΦB-α2)略大一点。
因此,将热交换器42从本体41的端部插入时,最初只需较小的力就可将热交换器42容易地插上。随后,本体41的内径渐渐变小,由于最后变得比热交换器42的外径R1还小,因此要逐渐加力才能将热交换器42插入。采取这种方式,可将热交换器42容易地插入本体41中。
在这里,由于环状波纹翅片421的各底部421b固定在内侧环状部件422上,因此使容纳在具有比上述外径R1小的内径R3的本体41中的环状波纹翅片421的各沟槽421a成压紧状态,在径向外侧具有弹性。
然后,由于该环状波纹翅片421的外径R1和各沟槽421a的深度在轴向是一定的,因此由于上述弹性,就使热交换器42均匀地压在本体41的内周面上而固定。这时,环状波纹翅片421和环状部件422牢固地固定在一起而不会变形。
如上所述,在本实施例中,即使不用粘接剂或软钎焊等,也能将热交换器42固定在本体41的合适的位置上,这样能使过程简化,制造成本降低。另外,还使热交换器体的热交换性能稳定。
再者,当环状波纹翅片421损坏时,还可以从本体41中将该热交换器42拔出。因此由于需要时容易更换,从而解决了因修理而给使用者带来的经济负担以及再回收利用等问题。
更进一步说,在本实施例中所用的热交换器42,由于使用硬钎焊或软钎焊等使环状波纹翅片421和环状部件422形成一体化,这样比分别构成的情况具有更好的传热特性。因此提高了热交换效率。
下面对本发明的第4个实施例进行说明。图11是本实施例中的散热器4从轴向看去的放大平面图。同第一实施例中一样,本实施例中的散热器4是由热交换器42及安装了该热交换器42的圆筒形本体41构成的,其中热交换器42由环状波纹翅片421和钎焊在其内侧的内侧环状部件422构成。
首先说明本实施例所用的环状波纹翅片421的制造方法。图12A-12C显示了环状波纹翅片421的制造步骤,图12A是直线状波纹翅片420的平面图,图12B是将直线状波纹翅片420弯曲使两端靠近时的放大平面图,之后图12C是完工后的环状波纹翅片421的部分的放大平面图。
如图12A所示,V形断面的沟槽420e连续排列而成的直线状波纹翅片420的一端是V形沟槽420a,另一端形成倒V形的沟槽420b。另外,沟槽420a的端边420c和沟槽420b的端边420d的长度L4应加工得比沟槽420e的顶部420f之间的斜边的长度L要短。
然后,朝图12A的箭头F1和F2的方向弯曲,使在表面上预先均匀地涂布了糊状软钎焊焊剂17的端边420c、420d连接起来那样地将直线状波纹翅片420弯成筒状(图12B),使端边420c和420d的钎焊剂17涂布面在接触状态下加热一段时间使焊剂粘上,从而形成图12C所示的环状波纹翅片421。421g就是钎剂附着部或焊接部。
如图2A及图11所示,位于环状波纹翅片421内周的环状部件422是与其同轴地连接在一起的。这里,将环状波纹翅片421的各底部421b光滑地连接起来的圆的直径(环状波纹翅片421的内径)与内侧环状部件422的外径大体相等。
环状波纹翅片421与内侧环状部件422通过圆环状的硬钎料13连接起来。也就是说,如图2B所示,在环状波纹翅片421和内侧环状部件422连接的地方设置硬钎料13后加热,熔解的硬钎料13沿环状波纹翅片421的底部421b流下。
这样就如图3所示,硬钎料13在环状波纹翅片421和内侧环状部件422的连接处基本一样地延伸。然后,硬钎料13硬化,使环状波纹翅片421和内侧环状部件422连接成一体。虽然这里描述的是采用硬钎焊,但也可采用软钎料等进行。
如图1所示,上述热交换器42同轴地插入本体41中就形成散热器4。下面描述将热交换器42插入本体41中的过程。也就是说,本体41和热交换器42的示意性断面图如图4所示,在本体41两端沿轴向的端侧使壁厚略微变薄,形成锥形口(锥度部41a)。
然后,使热交换器42的外径(环状波纹翅片421的外径)R1(=ΦB)比本体1两端面处的最大内径R2(=ΦB+α1)略小一点,且比锥度部41a轴向内侧的直径R3(=ΦB-α2)略大一点。
因此,将热交换器42从本体41的端部插入时,最初只需较小的力就可容易地将热交换器42插上。随后,本体41的内径渐渐变小,由于最后变得比热交换器42的外径R1还小,因此要逐渐加力才能将热交换器42插入。采取这种方式,可容易地将热交换器42插入本体41中。
在这里,由于环状波纹翅片421的各底部421b固定在内侧环状部件422上,因此使容纳在具有比上述外径R1小的内径R3的本体41中的环状波纹翅片421的各沟槽421a成压紧状态,在径向外侧具有弹性。
然后,由于该环状波纹翅片421的外径R1和各沟槽421a的深度在轴向是一定的,因此由于上述弹性,就使热交换器42均匀地压在本体41的内周面上而固定。这时,环状波纹翅片421和环状部件422牢固地固定在一起而不会变形。
如上所述,在本实施例中,即使不用粘接剂或软钎焊等,也能将热交换器42固定在本体41的合适的位置上,这样能使工序简化,制造成本降低。另外,还使热交换器体的热交换性能稳定。
再者,当环状波纹翅片421损坏时,还可以从本体41中将该热交换器4 2拔出。因此由于需要时容易更换,从而解决了因修理而给使用者带来的经济负担以及再回收利用等问题。
更进一步说,在本实施例中所用的热交换器42,由于使用硬钎焊或软钎焊等使环状波纹翅片421和环状部件422形成一体化,这样比分别构成的情况具有更好的传热特性。因此提高了热交换效率。
下面对本发明的第5个实施例进行说明。图13是本实施例中的散热器4从轴向看去的放大平面图。同第一实施例中一样,本实施例中的散热器4是由热交换器42及安装了该热交换器42的圆筒形本体41构成的,其中热交换器42由环状波纹翅片421和钎焊在其内侧的内侧环状部件422构成。
首先说明本实施例所用的环状波纹翅片421的制造方法。图14A-14C显示了环状波纹翅片421的制造步骤,图14A是直线状波纹翅片420的平面图,图14B是将直线状波纹翅片420弯曲使两端靠近时的放大平面图,图14C是完工后的环状波纹翅片421的部分的放大平面图。
如图14A所示,V形断面的沟槽420e连续排列而成的直线状波纹翅片420的两端形成倒V形的沟槽420b。另外,沟槽420b的端边420c和沟槽420b的端边420d的长度L5应加工得比沟槽420e的顶部420f之间的斜边的长度L要短。
然后,朝图14A的箭头F1和F2的方向弯曲,使端边420c、420d能连接起来那样地将直线状波纹翅片420弯成筒状(图14B),将端边420c和420d的对应表面呈整体接触的状态下保持住,用具有较强弹性材料制成的、断面为コ字形的连接部件18将它们连接起来,从而形成图14C所示的环状波纹翅片421。
如图2A及图13所示,位于环状波纹翅片421内周的环状部件422是与其同轴地连接在一起的。这里,将环状波纹翅片421的各底部421b光滑地连接起来的圆的直径(环状波纹翅片421的内径)与内侧环状部件422的外径大体相等。
环状波纹翅片421与内侧环状部件422通过圆环状的硬钎料13连接起来。也就是说,如图2B所示,在环状波纹翅片421和内侧环状部件422连接的地方设置硬钎料13后加热,熔解的硬钎料13沿环状波纹翅片421的底部421b流下。
这样就如图3所示,硬钎料13在环状波纹翅片421和内侧环状部件422的连接处基本一样地延伸。然后,硬钎料13硬化,使环状波纹翅片421和内侧环状部件422连接成一体。虽然这里描述的是采用硬钎焊,但也可采用软钎焊等进行。
如图1所示,上述热交换器42同轴地插入本体41中就形成散热器4。下面描述将热交换器42插入本体41中形成的结构。也就是说,本体41和热交换器42的示意性断面图如图4所示,在本体41两端沿轴向的端侧使壁厚略微变薄,形成锥形口(锥度部41a)。
然后,使热交换器42的外径(环状波纹翅片421的外径)R1(=ΦB)比本体1两端面处的最大内径R2(=ΦB+α1)略小一点,且比锥度部41a轴向内侧的直径R3(=ΦB-α2)略大一点。
因此,将热交换器42从本体41的端部插入时,最初只需较小的力就可将热交换器42容易地插上。随后,本体41的内径渐渐变小,由于最后变得比热交换器42的外径R1还小,因此要逐渐加力才能将热交换器42插入。采取这种方式,可容易地将热交换器42插入本体41中。
在这里,由于环状波纹翅片421的各底部421b固定在内侧环状部件422上,因此使容纳在具有比上述外径R1小的内径R3的本体41中的环状波纹翅片421的各沟槽421a成压紧状态,在径向外侧具有弹性。
而且,由于该环状波纹翅片421的外径R1和各沟槽421a的深度在轴向是一定的,因此由于上述弹性,就使热交换器42均匀地压在本体41的内周面上而固定。这时,环状波纹翅片421和环状部件422牢固地固定在一起而不会变形。
如上所述,在本实施例中,即使不用粘接剂或软钎焊等,也能将热交换器42固定在本体41的合适的位置上,这样能使工序简化,制造成本降低。另外,还使热交换器体的热交换性能稳定。
再者,当环状波纹翅片421损坏时,还可以从本体41中将该热交换器42拔出。因此由于需要时容易更换,从而解决了因修理而给使用者带来的经济负担以及再回收利用等问题。
更进一步说,在本实施例中所用的热交换器42,由于使用硬钎焊或软钎焊等使环状波纹翅片421和环状部件422形成一体化,这样比分别构成的情况具有更好的传热特性。因此提高了热交换效率。
下面对本发明的第6个实施例进行说明。图15是本实施例中的散热器4从轴向看去的放大平面图。同第一实施例中一样,本实施例中的散热器4是由热交换器42及安装了该热交换器42的圆筒形本体41构成的,其中热交换器42由环状波纹翅片421和钎焊在其内侧的内侧环状部件422构成。
首先说明本实施例所用的环状波纹翅片421的制造方法。图16显示了环状波纹翅片421的制造步骤,图16A是直线状波纹翅片420的平面图,图16B是将直线状波纹翅片420弯曲使两端靠近时的放大平面图,图16C是完工后的环状波纹翅片421的部分的放大平面图,最后,图17是图16B主要部分的立体图。
如图16A所示,V形断面的沟槽420e连续排列而成的直线状波纹翅片420的一端和另一端均形成倒V形的沟槽420b。而且,两端沟槽420b的端边420c和端边420d的长度L6应加工得比沟槽420e的顶部420f之间的斜边的长度L要短。另外,如图17所示,在端边420c和420d上分别设置从直线状波纹翅片420的一侧420g向另一侧420h和从另一侧420h向一侧420g延伸的缝隙19。
然后,朝图16A的箭头F1和F2的方向弯曲,使端边420c、420d能连接起来,以将直线状波纹翅片420弯曲成筒状(图16B),然后,使端边420c上的缝隙19和端边420d上的缝隙19相互嵌合地将端边420c、420d连接在一起,从而形成图16C所示的环状波纹翅片421。
如图2A及图15所示,位于环状波纹翅片421内周的环状部件422是与其同轴地连接在一起的。这里,将环状波纹翅片421的各底部421b光滑地连接起来的圆的直径(环状波纹翅片421的内径)与内侧环状部件422的外径大体相等。
环状波纹翅片421与内侧环状部件422通过圆环状的硬钎料13连接起来。也就是说,如图2B所示,在环状波纹翅片421和内侧环状部件422连接的地方设置硬钎料13后加热,熔解的硬钎料13沿环状波纹翅片421的底部421b流下。
这样就如图3所示,硬钎料13在环状波纹翅片421和内侧环状部件422的连接处基本一样地延伸。然后,硬钎料13硬化,使环状波纹翅片421和内侧环状部件422连接成一体。虽然这里描述的是采用硬钎焊,但也可采用软钎焊等进行。
上述热交换器42象图1所示的那样同轴地插入本体41中就形成散热器4。下面描述将热交换器42插入本体41中形成的结构。也就是说,本体41和热交换器42的示意性断面图如图4所示,在本体41两端沿轴向的端侧使壁厚略微变薄,形成锥形口(锥度部41a)。
然后,使热交换器42的外径(环状波纹翅片421的外径)R1(=ΦB)比本体1两端面处的最大内径R2(=ΦB+α1)略小一点,且比锥度部41a轴向内侧的直径R3(=ΦB-α2)略大一点。
因此,将热交换器42从本体41的端部插入时,最初只需较小的力就可将热交换器42容易地插上。随后,本体41的内径渐渐变小,由于最后变得比热交换器42的外径R1还小,因此要逐渐加力才能将热交换器42插入。采取这种方式,可容易地将热交换器42插入本体41中。
在这里,由于环状波纹翅片421的各底部421b固定在内侧环状部件422上,因此使容纳在具有比上述外径R1小的内径R3的本体41中的环状波纹翅片421的各沟槽421a成压紧状态,在径向外侧具有弹性。
而且,由于该环状波纹翅片421的外径R1和各沟槽421a的深度在轴向是一定的,因此由于上述弹性,就使热交换器42均匀地压在本体41的内周面上而固定。这时,环状波纹翅片421和环状部件422牢固地固定在一起而不会变形。
如上所述,在本实施例中,即使不用粘接剂或软钎焊等,也能将热交换器42固定在本体41的合适的位置上,这样能使工序简化,制造成本降低。另外,还使热交换器体的热交换性能稳定。
再者,当环状波纹翅片421损坏时,还可以从本体41中将该热交换器42拔出。因此由于需要时容易更换,从而解决了因修理而给使用者带来的经济负担以及再回收利用等问题。
更进一步说,在本实施例中所用的热交换器42,由于使用硬钎焊或软钎焊等使环状波纹翅片421和环状部件422形成一体化,这样比分别构成的情况具有更好的传热特性。因此提高了热交换效率。
下面将参照附图对本发明的第7个实施例进行说明。图18是本实施例中的散热器4从轴向看去的放大平面图。同第一实施例中一样,本实施例中的散热器4是由热交换器42及安装了该热交换器42的圆筒形本体41构成的,其中热交换器42由环状波纹翅片421和钎焊在其内侧的内侧环状部件422构成。
首先说明本实施例所用的环状波纹翅片421的制造方法。图19A-19C显示了环状波纹翅片421的制造步骤,图19A是直线状波纹翅片420的平面图,图19B是将直线状波纹翅片420弯曲使两端靠近形成环状波纹翅片421的平面图,图19C是圆筒状本体41的俯视图。
如图19A所示,V形断面的沟槽420e连续排列而成的直线状波纹翅片420的一端和另一端均形成倒V形的沟槽420b。而且,两端沟槽420b的端边420c和端边420d的长度L7应加工得比沟槽420e的顶部420f之间的斜边的长度L要长。
然后,朝图19A的箭头F1和F2的方向弯曲,使端边420c、420d能连接起来那样地将直线状波纹翅片420弯曲成筒状(图19B),至少使端边420c和端边420d的前端保持在相互接触的状态,形成图19B所示的环状波纹翅片421。这样,端边420c、420d的前端就形成比环状波纹翅片421的外周(光滑连接各顶部421c所形成的圆周)径向向外突出的突出部421h。
使圆筒本体41d的内径与环状波纹翅片421的外径基本相等。另外,如图19C所示,在外侧热交换器3内周面的一个位置上设置一个轴向延伸的、能与环状波纹翅片421的突出部421h嵌合的凹部41a。
然后,将环状波纹翅片421与本体41同轴的同时,将其突出部421h与本体凹部41a相嵌合地从轴向插入。这时,如图1所示,环状波纹翅片421的一个端面就插到与本体41开放端平齐的位置。
在环状波纹翅片421的突出部421h上,受到回到原本直线状趋势的波纹翅片420的恢复力作用,由于突出部421h处于在凹部41a内其活动受限的状态,而转变成环状波纹翅片421朝径向扩张的力。这样就使环状波纹翅片421在本体41的内表面上压紧,使其在维持形状的情况下保持在预定位置。
另外,在确定圆筒状内侧环状部件422的外径尺寸时,使它与环状波纹翅片421的内径(光滑连接沟槽部2b所形成的圆的直径)基本相等。然后,将内侧环状部件422的中心与本体1内的环状波纹翅片421的中心轴重合地从轴向插入。之后,在环状波纹翅片421内周与内侧环状部件422外表面接触的部分上用硬钎焊使它们成为一体,以这种方式将热交换器42装在本体41内,就获得了图18所示的散热器4。
这样一来,不仅省略了环状波纹翅片421与本体41之间的粘接和焊接等工序而使生产效率提高,也使环状波纹翅片421由于压紧而牢固地固定,而且由于环状波纹翅片421呈整个周面均匀地接触状态,因此能够稳定地获得性能优良的散热器。
下面描述本发明第8个实施例。图20是作为本实施例热交换器体的散热器4的外形立体图。还有,图21A是布置在该散热器4内的热交换器42’的外形立体图,图21B是其分解立体图。
该热交换器42’由环状波纹翅片421和外侧环状部件422’构成。环状波纹翅片421是根据上面第1-7个实施例所述的步骤制成的。另外,外侧环状部件422’是由具有良好导热性和弹性的材料制成的筒体。
如图21A所示,在环状波纹翅片421的外周布置有与其同轴的外侧环状部件422’。这里,环状波纹翅片421的外径同外侧环状部件422’的内径大体相等。再者,如图22所示,环状波纹翅片421和外侧环状部件422’同第1实施例中的环状波纹翅片421和内侧环状部件422一样,用硬钎焊13或软钎焊等连接固定。
上述的热交换器42’如图20所述的那样同轴地插入本体41中而构成了散热器4。下面说明将热交换器42’插入本体41中形成的结构。也就是,本体41和热交换器42’的示意性断面图如图23所示,在本体41的两端形成同第1实施例一样的锥形口(锥度部41a)。
然后,使热交换器42’的外径(外侧环状部件422’的外径)R1’(=ΦB’)比本体41两端面处的最大内径R2’(=ΦB’+α1’)略小一点,且比锥度部41a轴向内侧的直径R3’(=ΦB’-α2’)略大一点。
因此,由于存在锥度部41,热交换器42’能容易地插入本体41中。而且,由于在环状波纹翅片421及外侧环状部件422’上产生的弹性,使容纳在本体41内的热交换器42’在压紧本体41的内周面的位置上固定下来,这时,环状波纹翅片421和外侧环状部件422’牢固地固定在一起而不会变形。
如上所述,本实施例也可不使用粘接剂或软钎料等,就能将热交换器42’固定在本体41内的合适的位置上,由于本体41和热交换器42’没有粘接在一起,因此还能自由地取出。另外,环状波纹翅片421和外侧环状部件422’制成一体,使它们具有良好的传热特性。
下面参照附图描述本发明的第9个实施例。图24是本实施例散热器4从轴向看去的部分的放大平面图。图25是该散热器4的制造步骤的一部分,图25A是将热交换器42从导入部件14侧插入前的断面图,图25B是插入后的断面图。
如图25A和25B所示,圆筒本体41基本水平地沿轴向固定在导入部件14和夹具15上。靠近本体41设置的导入部件14具有与本体41基本相等的外径,其内径在二者的连接部分处与本体41的内径基本相等,从连接部向外逐渐变大,形成具有锥形口14a的内断面形状。
下面参照附图25A、25B说明本实施例散热器的制造步骤。环状波纹翅片421如上第1-6实施例中所说的那样,将直线状波纹翅片420弯曲使两端连接,形成环状。而且,该环状波纹翅片421是由受外力后容易变形的柔韧性材料制成。
然后,在环状波纹翅片421内,选择具有比其内径稍大一点外径的内侧环状部件422从轴向嵌入,制成热交换器42。之后如图25A所示,将热交换器42开始从导入部件14的开放端轴向地插入。这样,环状波纹翅片421一面受着内侧环状部件422从中心向外的径向的压迫,一面沿导入部件14的锥度部14a,从其内径大的地方向小的地方渐渐地压入。
然后,如图25B所示,当环状波纹翅片421的一端面到达本体41与导入部件14的连接部时就完成了插入过程。这样,由于环状波纹翅片421的顶部421c与导入部件14的内表面相互磨擦,其形状由圆弧形变成平面状。当导入部件14材质的硬度与环状波纹翅片421材质相比越硬时,这种变形的程度也越大。这样就向图24所示的那样,扩大了环状波纹翅片421和本体41内表面的接触面积。因此提高了从环状波纹翅片421向本体41的传热效率,改善了热交换器的热交换性能。
下面参照附图说明本发明的第10个实施例。图26是本实施例散热器42的平面图,图27是热交换器42的平面图,图28是圆筒本体41的平面图。
在环状波纹翅片421’的外周,形成具有圆弧状的波形凸部421k,邻接的凸部421k相互紧靠呈整体等间距排列。另外,本体41是由熔化的金属流入型模中固定而形成,如图28所示,其内表面的整个周面上,等间距地布置着轴向延伸的波形凹部41m。该凹部41m的形状能与上述环状波纹翅片421’的凸部421k相嵌合。
然后,向图2A所示的那样,在波纹翅片421’的内周侧,插入具有与其内径基本相等外径的圆筒状内侧环状部件422,使接触部分周硬钎焊连接,就制成了图27所示的热交换器42。然后,如图4那样,从轴向将热交换器42同轴地插入本体41中。这时,如图26所示,环状波纹翅片421’的凸部421k与本体41的凹部41m嵌合,得到热交换器42在本体41内沿周向的位置牢牢固定的散热器4。这样在本实施例中,由于环状波纹翅片421’在本体的内周面牢固地贴紧,因此保证了环状波纹翅片421’的整个周面具有足够的接触面积,这样能够稳定地获得性能优良的散热器。
工业实用性
如上所述,本发明的热交换器在与本体连接时由于不需要手工操作的粘接过程,因此提高了热交换器体的生产效率,减少了制造成本。同时,使获得的热交换器体品质缺陷少,具有稳定的热交换性能。
还有,热交换器波纹翅片与内侧或外侧的环状部件成为一体时具有良好的传热特性,使热交换效率提高。
另外,由于热交换器是压紧在热交换器体的本体内而使其位置固定的,因此该热交换器还能从本体上拉出。这样,即使由于波纹翅片损坏使热交换器的性能下降,由于在需要时可容易地将波纹翅片更换,因此它非常经济,也适合再回收利用。
进一步地,当热交换器体本体的端部形成锥形时,即使热交换器的外径比本体的内径大,也能将其顺利地插入。
同时,不需要将环状波纹翅片用粘接或焊接等手工操作安装在本体内,仅靠简单的插入就可以保证压紧固定。由此提高了生产率。而且由于环状波纹翅片的整个周面呈均匀的接触状态,因此能确保获得性能优良的热交换器体。

Claims (15)

1、一种用在斯特林冷冻机上的热交换器,其特征在于:环状波纹翅片与连接在该环状波纹翅片内周上的内侧环状部件是一体化的,其中的环状波纹翅片是将波纹化加工后形成多个沟槽的薄板制成使上述沟槽呈轴向平行布置的圆筒状而形成。
2、一种热交换器体,是将权利要求1所述的用在斯特林冷冻机上的热交换器插入管状本体的中空部,其特征在于:所述本体的内径比所述热交换器的外径略小。
3、如权利要求2所述的热交换器体,其特征在于:上述本体的至少一端的形成的锥度为沿轴向其端侧的壁厚略为减薄,上述本体的最大内径比上述热交换器的外径大。
4、如权利要求2所述的热交换器体,其特征在于:在上述环状波纹翅片的周围形成相互紧靠的、整体等间距排列的波形凸部,在上述本体内表面上形成与上述凸部对应的轴向延伸的波形凹部,上述凸部与上述凹部相互嵌合。
5、如权利要求2所述的热交换器体,其特征在于:所述环状波纹翅片,是将其两端的倒V字形沟槽的端边比中间的V字形沟槽的斜边长的直线状波纹翅片弯成筒状,使上述两个端边彼此的表面保持接触而制成,在上述两个端边的前端形成的向上述环状波纹翅片外周径向突出的突出部,嵌合在上述本体内表面上的、沿轴向设置的沟道内。
6、一种用来制造权利要求2所述的热交换器体的制造方法,其特征在于:在上述本体上安装一个可拆卸的管状导入部件,它的一端与上述本体的内径基本相等,另一端的壁厚略有减薄形成锥形,用所述的一端与本体连接,将上述斯特林冷冻机用的热交换器从上述导入部件的另一端沿轴向插入。
7、一种用在斯特林冷冻机上的热交换器,其特征在于:环状波纹翅片与连接在该环状波纹翅片外周上的外侧环状部件是一体化构成的,其中的环状波纹翅片是将波纹化加工后形成多个沟槽的薄板加工成使上述沟槽呈轴向平行布置的圆筒状而构成的。
8、一种热交换器体,是将权利要求7所述的用在斯特林冷冻机上的热交换器插入管状本体的中空部而形成的热交换器体,其特征在于:所述本体的内径比所述热交换器的外径略小。
9、如权利要求8所述的热交换器体,其特征在于:上述本体的至少一端沿轴向其端侧的壁厚略为减薄,形成锥度,上述本体的最大内径比上述热交换器的外径大。
10、如权利要求1或7所述的用在斯特林冷冻机上的热交换器,其特征在于:所述环状波纹翅片,是将V字形沟槽连续排列的直线状波纹翅片弯成筒状,使其一端的V字形沟槽的端边与另一端的倒V字形沟槽的端边通过勾连连接在一起而制成的。
11、如权利要求1或7所述的用在斯特林冷冻机上的热交换器,其特征在于:所述环状波纹翅片,是将V字形沟槽连续排列的直线状波纹翅片弯成筒状,使其一端的V字形沟槽的端边与另一端的倒V字形沟槽的端边彼此的表面通过点焊连接在一起而制成的。
12、如权利要求1或7所述的用在斯特林冷冻机上的热交换器,其特征在于:所述环状波纹翅片,是将V字形沟槽连续排列的直线状波纹翅片弯成筒状,使其一端的V字形沟槽的端边与另一端的倒V字形沟槽的端边彼此的表面通过粘接连接在一起而制成。
13、如权利要求1或7所述的用在斯特林冷冻机上的热交换器,其特征在于:所述环状波纹翅片,是将V字形沟槽连续排列的直线状波纹翅片弯成筒状,使其一端的V字形沟槽的端边与另一端的倒V字形沟槽的端边彼此的表面通过硬钎焊连接在一起而制成。
14、如权利要求1或7所述的用在斯特林冷冻机上的热交换器,其特征在于:所述环状波纹翅片,是将V字形沟槽连续排列的直线状波纹翅片弯成筒状,使其两端的倒V字形沟槽的端边彼此的表面在接触状态下保持住,在接触部的前端安装コ字形的连接部件使它们连接在一起而制成。
15、如权利要求1或7所述的用在斯特林冷冻机上的热交换器,其特征在于:所述环状波纹翅片,是将V字形沟槽连续排列的直线状波纹翅片弯成筒状,使在其一端的倒V字形沟槽的端边上形成的从上述直线状波纹翅片的一侧面向另一侧面延伸的缝隙,和在直线状波纹翅片另一端的倒V字形沟槽的端边上形成的从上述直线状波纹翅片的另一侧面向一侧面延伸的缝隙,通过相互嵌合连接在一起而制成。
CNB01815042XA 2000-09-01 2001-08-30 斯特林冷冻机用热交换器体及其制造方法 Expired - Fee Related CN1206489C (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000265231A JP3563679B2 (ja) 2000-09-01 2000-09-01 スターリング冷凍機用熱交換器及び熱交換器体
JP265231/2000 2000-09-01
JP42118/2001 2001-02-19
JP2001042118A JP3563703B2 (ja) 2001-02-19 2001-02-19 スターリング冷凍機用熱交換器及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1483129A true CN1483129A (zh) 2004-03-17
CN1206489C CN1206489C (zh) 2005-06-15

Family

ID=26599062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB01815042XA Expired - Fee Related CN1206489C (zh) 2000-09-01 2001-08-30 斯特林冷冻机用热交换器体及其制造方法

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP1314938B1 (zh)
KR (1) KR100523776B1 (zh)
CN (1) CN1206489C (zh)
BR (1) BR0114038B1 (zh)
CA (1) CA2419724C (zh)
DE (1) DE60110813T2 (zh)
ES (1) ES2240502T3 (zh)
TW (1) TW552384B (zh)
WO (1) WO2002021056A1 (zh)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102305391A (zh) * 2011-08-29 2012-01-04 环雅环保科技(上海)有限公司 翅片散热器
CN102425971A (zh) * 2011-11-10 2012-04-25 上海交通大学 带交错翅片的热交换器管、制作方法及其应用
CN103775240A (zh) * 2014-01-24 2014-05-07 宁波荣捷特机械制造有限公司 一种斯特林循环装置内的散热片
CN103791764A (zh) * 2014-01-27 2014-05-14 南京航空航天大学 一种非接触式涡流发生器强化换热方法及其装置
CN104697376A (zh) * 2013-12-10 2015-06-10 建准电机工业股份有限公司 热交换管
CN105043143A (zh) * 2015-08-27 2015-11-11 西安交通大学 一种环形通道内管式气-气换热器
CN106051482A (zh) * 2016-06-07 2016-10-26 浙江嘉熙科技有限公司 相变抑制翅片式散热器led灯
CN108195098A (zh) * 2018-01-10 2018-06-22 中国科学院上海技术物理研究所 同轴型脉冲管制冷机的分体焊接式热端换热器的制造方法
CN108453452A (zh) * 2017-10-31 2018-08-28 山东中科万隆电声科技有限公司 斯特林机换热器翅片焊接结构及其焊接方法
CN110486987A (zh) * 2019-09-11 2019-11-22 武汉亚格光电技术股份有限公司 藕芯式制冷蒸发器
CN110542341A (zh) * 2019-09-17 2019-12-06 常州大学 一种高密度耦合双效强化管
CN111076443A (zh) * 2019-11-18 2020-04-28 上海厚酷科技有限公司 一种制冷机换热系统
CN111089435A (zh) * 2019-11-18 2020-05-01 上海厚酷科技有限公司 一种制冷机
CN111720236A (zh) * 2019-03-20 2020-09-29 内蒙古工业大学 斯特林发动机中的加热器和斯特林发动机

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL220684B1 (pl) 2011-06-10 2015-11-30 Aic Spółka Akcyjna Rurka wymiennika ciepła
CN107976101B (zh) * 2017-12-22 2023-07-14 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 一种外翅片换热管的使用方法
KR102398432B1 (ko) * 2018-04-06 2022-05-13 스미토모 크라이어제닉스 오브 아메리카 인코포레이티드 순환하는 한제를 냉각하기 위한 히트 스테이션
US10753653B2 (en) 2018-04-06 2020-08-25 Sumitomo (Shi) Cryogenic Of America, Inc. Heat station for cooling a circulating cryogen
EP3595105B1 (en) * 2018-07-13 2024-01-24 ABB Schweiz AG A heat sink for a high voltage switchgear

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB581586A (en) * 1944-07-10 1946-10-17 Morris Motors Ltd Improvements relating to tubular heat interchange apparatus particularly for heating air
US4373577A (en) * 1980-07-21 1983-02-15 International Harvester Co. Heat exchanger assembly
FR2575816B1 (fr) * 1984-10-29 1987-02-27 Pioch Rene Cuve de transformateur a refroidissement par radiateurs radiaux et concentriques et a contenance reduite
NL8702600A (nl) * 1987-10-30 1989-05-16 Meijer Sjoerd Warmtewisselaar en plaatmateriaal daarvoor.
JP2946929B2 (ja) * 1992-03-30 1999-09-13 東京瓦斯株式会社 外燃機関の熱交換器
JPH0886526A (ja) * 1994-09-16 1996-04-02 Sanyo Electric Co Ltd ヴィルミエルガス機関
JP3591707B2 (ja) * 1999-09-27 2004-11-24 シャープ株式会社 スターリング機関用熱交換器

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102305391A (zh) * 2011-08-29 2012-01-04 环雅环保科技(上海)有限公司 翅片散热器
CN102425971A (zh) * 2011-11-10 2012-04-25 上海交通大学 带交错翅片的热交换器管、制作方法及其应用
CN102425971B (zh) * 2011-11-10 2014-02-19 上海交通大学 带交错翅片的热交换器管、制作方法及其应用
CN104697376A (zh) * 2013-12-10 2015-06-10 建准电机工业股份有限公司 热交换管
CN103775240A (zh) * 2014-01-24 2014-05-07 宁波荣捷特机械制造有限公司 一种斯特林循环装置内的散热片
CN103775240B (zh) * 2014-01-24 2015-11-18 宁波荣捷特机械制造有限公司 一种斯特林循环装置内的散热片
CN103791764A (zh) * 2014-01-27 2014-05-14 南京航空航天大学 一种非接触式涡流发生器强化换热方法及其装置
CN105043143B (zh) * 2015-08-27 2017-03-22 西安交通大学 一种环形通道内管式气‑气换热器
CN105043143A (zh) * 2015-08-27 2015-11-11 西安交通大学 一种环形通道内管式气-气换热器
CN106051482A (zh) * 2016-06-07 2016-10-26 浙江嘉熙科技有限公司 相变抑制翅片式散热器led灯
CN108453452A (zh) * 2017-10-31 2018-08-28 山东中科万隆电声科技有限公司 斯特林机换热器翅片焊接结构及其焊接方法
CN108195098A (zh) * 2018-01-10 2018-06-22 中国科学院上海技术物理研究所 同轴型脉冲管制冷机的分体焊接式热端换热器的制造方法
CN111720236A (zh) * 2019-03-20 2020-09-29 内蒙古工业大学 斯特林发动机中的加热器和斯特林发动机
CN111720236B (zh) * 2019-03-20 2023-07-28 内蒙古工业大学 斯特林发动机中的加热器和斯特林发动机
CN110486987A (zh) * 2019-09-11 2019-11-22 武汉亚格光电技术股份有限公司 藕芯式制冷蒸发器
CN110486987B (zh) * 2019-09-11 2024-04-09 武汉亚格光电技术股份有限公司 藕芯式制冷蒸发器
CN110542341A (zh) * 2019-09-17 2019-12-06 常州大学 一种高密度耦合双效强化管
CN111076443A (zh) * 2019-11-18 2020-04-28 上海厚酷科技有限公司 一种制冷机换热系统
CN111089435A (zh) * 2019-11-18 2020-05-01 上海厚酷科技有限公司 一种制冷机

Also Published As

Publication number Publication date
DE60110813D1 (de) 2005-06-16
EP1314938B1 (en) 2005-05-11
CA2419724A1 (en) 2003-02-19
WO2002021056A1 (fr) 2002-03-14
CA2419724C (en) 2005-10-11
BR0114038A (pt) 2003-07-22
KR100523776B1 (ko) 2005-10-26
ES2240502T3 (es) 2005-10-16
TW552384B (en) 2003-09-11
KR20030028830A (ko) 2003-04-10
EP1314938A1 (en) 2003-05-28
CN1206489C (zh) 2005-06-15
EP1314938A4 (en) 2004-05-12
DE60110813T2 (de) 2006-02-02
BR0114038B1 (pt) 2010-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1206489C (zh) 斯特林冷冻机用热交换器体及其制造方法
CN1219624C (zh) 接合金属部件及该部件的接合方法
CN1211619C (zh) 与无油型压缩机做成一体的脉冲管致冷器
CN1283385C (zh) 装配并焊接在承载箍里的金属板环的安装方法和制造方法
CN1599859A (zh) 用于热交换器中的集管、热交换器及其制造方法
CN1280376C (zh) 密封环
CN1815719A (zh) 半导体器件及其制造方法和装置
CN1462364A (zh) 将连接环接合在科氏流量计的流量管和平衡杆上的方法和设备
CN1097162C (zh) 压缩机用的供油和排油装置
CN1623068A (zh) 斯特林发动机
CN1440497A (zh) 能够经受直径扩张的管状螺纹连接
CN1699727A (zh) 蒸汽发动机
CN1689940A (zh) 物品输送设备
CN1807944A (zh) 四通电磁阀
CN1526359A (zh) 磁共振成象系统
CN1260483C (zh) 滚珠轴承
CN1695032A (zh) 再生器、再生器的制造方法、再生器的制造装置及斯特林制冷机
CN1042256C (zh) 热气机
CN1875195A (zh) 管接头
CN1208545C (zh) 史特林冷冻机
CN1809721A (zh) 热交换器翅片、热交换器、冷凝器以及蒸发器
CN1863641A (zh) 定位装置和具有该定位装置的夹持系统
CN1534402A (zh) 陶瓷辊
CN1761854A (zh) 热交换器
CN1860290A (zh) 斯特林发动机和具有该发动机的混合系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20050615

Termination date: 20140830

EXPY Termination of patent right or utility model