JP2006220387A - Heat exchanger and production method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は冷却システム、放熱システムや加熱システム等用の熱交換器に関するもので、特に情報機器などコンパクト性を要求されるシステムで使用される液体と気体の熱交換器及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a heat exchanger for a cooling system, a heat dissipation system, a heating system, and the like, and more particularly to a liquid and gas heat exchanger used in a system that requires compactness such as information equipment and a method for manufacturing the same. is there.
従来、この種の熱交換器としては、管とフィンとから構成されたものが一般的であるが、近年はそのコンパクト化を図るために、管径及び管ピッチを小さくし、管を高密度化する傾向にある。その極端な形態としては、管外径が0.5mm程度の非常に細い管のみから熱交換部が構成されたものがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of heat exchanger is generally composed of tubes and fins. However, in recent years, in order to achieve compactness, the tube diameter and tube pitch are reduced, and the tubes are made dense. It tends to become. As an extreme form thereof, there is one in which the heat exchanging portion is composed only of a very thin tube having a tube outer diameter of about 0.5 mm (for example, see Patent Document 1).
図17は、特許文献1に記載された従来の熱交換器の正面図である。
FIG. 17 is a front view of a conventional heat exchanger described in
図17に示すように、従来の熱交換器は、所定間隔を置いて対向配置される入口タンク1と出口タンク2と、入口タンク1と出口タンク2の間に断面円環の複数の管3が配置され、管3の外部を外部流体が流通されるコア部4が構成されている。管3内を流通する内部流体としては主に水や不凍液が用いられ、外部流体としては空気が主流であり、それぞれが流通し、熱交換を行う。
As shown in FIG. 17, the conventional heat exchanger has an
そして、管3を碁盤目状に配置するとともに、管3の外径を0.2mm以上0.8mm以下とし、隣接する管3のピッチを管外径で除した値を0.5以上3.5以下とすることで、使用動力に対する熱交換量を大幅に向上できるとしている。
上記従来の熱交換器を構成する具体的な要素や製造方法については示されていないが、一般的には、多数の細い管3と、特定の面に多数の細かい円孔を予め空けた入口タンク1と出口タンク2を用意し、入口タンク1及び出口タンク2の円孔に管3の両端を挿入し、溶接等によって管3の挿入部を入口タンク1及び出口タンク2に接着する方法が考えられる。しかしながら、長くて細い管3は非常に高価であるばかりでなく、入口タンク1や出口タンク2に管3の挿入用の微細な円孔を所定の微細なピッチで設けることと、非常に多くの管3を入口タンク1や出口タンク2に挿入し接着する工程が非常に困難であり、熱交換性能が高くても、非常に高価でかつ洩れに対する信頼性が低いものになるという課題を有していた。
Although the specific elements and manufacturing method constituting the conventional heat exchanger are not shown, in general, a large number of
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、非常に優れた熱交換性能を保持しながら、非常に製造が容易な構造で、安価で、かつ信頼性の高い熱交換器を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and provides an inexpensive and highly reliable heat exchanger having a structure that is extremely easy to manufacture while maintaining extremely excellent heat exchange performance. With the goal.
上記従来の課題を解決するために、本発明の熱交換器は長いスリットと短いスリットとを略平行に複数設けた第1の基板と、前記短いスリットと略同形状のスリットを前記短いスリットの投影と略同位置に設け、かつ前記長いスリットよりも短い第2の基板を複数積層し、前記短いスリットと前記スリットが管外流路を構成し、前記長いスリットと前記第2の基板が管内流路を構成したものである。 In order to solve the above-described conventional problems, the heat exchanger of the present invention includes a first substrate provided with a plurality of long slits and short slits substantially parallel to each other, and a slit having substantially the same shape as the short slit. A plurality of second substrates that are provided at substantially the same position as the projection and that are shorter than the long slits are stacked, the short slits and the slits form an external flow path, and the long slits and the second substrate flow in the tube. A road is constructed.
これにより、管のみによって構成された熱交換部をスリットを設けた基板から構成することができ、容易に製作することができる。 Thereby, the heat exchange part comprised only with the pipe | tube can be comprised from the board | substrate which provided the slit, and can be manufactured easily.
また、本発明の熱交換器は前記第1の基板を前記第2の基板間に複数積層したものである。 In the heat exchanger of the present invention, a plurality of the first substrates are stacked between the second substrates.
これにより、前記第1の基板の積層枚数を変えることにより、容易に管内流路断面積を変えることができる。 Accordingly, the cross-sectional area of the flow path in the tube can be easily changed by changing the number of stacked first substrates.
また、本発明の熱交換器は前記管内流路を外部流体の流入側ほど前記基板積層方向に大きくしたものである。 In the heat exchanger of the present invention, the flow path in the tube is made larger in the substrate stacking direction toward the inflow side of the external fluid.
これにより、外部流体と内部流体の温度差が大きく、熱交換量が大きい外部流体の流入側ほど、内部流体を多く流すことができ、効率よく熱交換することができるため、熱交換器をさらに小さくすることができる。 Accordingly, since the temperature difference between the external fluid and the internal fluid is large and the inflow side of the external fluid having a large heat exchange amount, the internal fluid can flow more and heat can be exchanged efficiently. Can be small.
また、本発明の熱交換器は前記管内流路の出入り口を前記管外流路方向に拡大したものである。 Moreover, the heat exchanger of this invention expands the entrance / exit of the said flow path in a pipe | tube in the said flow path outside a pipe | tube.
これにより、内部流体の出入り口の開口面積を大きくすることができ、管内抵抗を低減し、内部流体の流量を増加させることにより、熱交換器の能力を向上させることができるため、熱交換器を小さくすることができる。 As a result, the opening area of the entrance / exit of the internal fluid can be increased, the resistance in the pipe can be reduced, and the capacity of the heat exchanger can be improved by increasing the flow rate of the internal fluid. Can be small.
また、本発明の熱交換器の製造方法は前記基板をプレスにより加工したものである。 Moreover, the manufacturing method of the heat exchanger of this invention processes the said board | substrate with a press.
これにより、容易且つ安価に基板を製作することができる。 Thereby, a board | substrate can be manufactured easily and cheaply.
また、本発明の熱交換器の製造方法は前記基板をエッチングにより加工したものである。 Moreover, the manufacturing method of the heat exchanger of this invention processes the said board | substrate by an etching.
これにより、前記長いスリットと短いスリットの間を短くし、管内流路壁厚を薄くしても、スリット製作時に応力がかからないため、容易に製作することができる。 As a result, even if the gap between the long slit and the short slit is shortened and the flow path wall thickness in the pipe is made thin, no stress is applied at the time of manufacturing the slit, so that it can be manufactured easily.
また、本発明の熱交換器の製造方法は前記基板相互を熱溶着接合により接合したものである。 Moreover, the manufacturing method of the heat exchanger of this invention joins the said board | substrates by heat welding joining.
これにより、ロウ材を用いず容易に接合することができ、管内流路を目詰まりさせることがなく、信頼性が向上する。 Thereby, it can join easily, without using a brazing material, and does not clog a pipe | tube flow path, and reliability improves.
また、本発明の熱交換器の製造方法は前記基板相互を超音波接合により接合したものである。 Moreover, the manufacturing method of the heat exchanger of this invention joins the said board | substrates by ultrasonic bonding.
これにより、接合部のみ基材が溶融するため溶融した基材で管内流路を目詰まりさせることがなく、さらに信頼性が向上する。 Thereby, since the base material is melted only at the joint portion, the flow path in the tube is not clogged with the melted base material, and the reliability is further improved.
また、本発明の熱交換器の製造方法は前記基板相互を拡散接合により接合したものである。 Moreover, the manufacturing method of the heat exchanger of this invention joins the said board | substrates by diffusion bonding.
これにより、基材も溶融しないため、管内流路を目詰まりさせることはなくさらに信頼性が向上する。 Thereby, since the base material is not melted, the flow path in the tube is not clogged, and the reliability is further improved.
本発明の熱交換器は、製造が容易な構造のため、安価に熱交換器を提供することができる。 Since the heat exchanger of the present invention has a structure that is easy to manufacture, the heat exchanger can be provided at low cost.
また、本発明の熱交換器の製造方法は、容易かつ信頼性の高い熱交換器を提供することができる。 Moreover, the manufacturing method of the heat exchanger of this invention can provide an easy and reliable heat exchanger.
請求項1に記載の発明は、長いスリットと短いスリットとを略平行に設けた第1の基板と、前記短いスリットと略同形状のスリットを設けてかつ前記長いスリットよりもその全長を短くした第2の基板とを有し、前記第1の基板の短いスリットと前記第2の基板のスリットとが連通するように前記第1の基板と前記第2の基板とを複数枚積層し、前記第1の基板の短いスリットと前記第2の基板のスリットとで管外流路を構成し、前記第1の基板の長いスリットと前記第2の基板とで管内流路を構成する熱交換器であり、従来は管のみによって構成された熱交換部をスリットを設けた基板から構成するため、容易に製作することができ、安価に熱交換器を提供することができる。 In the first aspect of the present invention, the first substrate having a long slit and a short slit provided substantially in parallel with each other, a slit having substantially the same shape as the short slit, and a total length shorter than the long slit are provided. And stacking a plurality of the first substrate and the second substrate so that the short slit of the first substrate and the slit of the second substrate communicate with each other, A heat exchanger in which a short slit of the first substrate and a slit of the second substrate constitute an external flow path, and a long slit of the first substrate and the second substrate constitute an internal flow path. In addition, conventionally, since the heat exchanging portion constituted only by the tube is constituted by a substrate provided with a slit, it can be easily manufactured and a heat exchanger can be provided at low cost.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記第2の基板で前記第1の基板を挟むように配置したものであり、長いスリットの両端部を残して第2の基板で挟むことにより簡素な構成で容易に管内流路を構成することができる。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the second substrate is disposed so as to sandwich the first substrate, and both ends of a long slit are left behind. By interposing between the substrates, the in-pipe flow path can be easily configured with a simple configuration.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記長いスリットと前記短いスリットとを交互に配置したものであり、管外流路と管内流路とが交互に配置されるようにして熱交換効率をより高め、かつ基板全体領域を効率よく活用できるようになる。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の発明の第1の基板を第2の基板間に複数積層した熱交換器であり、第1の基板の積層枚数を変えることにより、容易に管内流路断面積を変えることができ、容易に熱交換器の仕様変更が行えるため、安価に熱交換器を提供することができる。
Invention of
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明の管内流路を外部流体の流入側ほど前記基板積層方向に大きくした熱交換器であり、外部流体と内部流体の温度差が大きく、熱交換量が大きい外部流体の流入側ほど、内部流体を多く流すことにより、効率よく熱交換することができるため、熱交換器をさらに小さくすることができ、安価に熱交換器を提供することができる。
The invention according to claim 5 is a heat exchanger in which the pipe flow path of the invention according to any one of
請求項6に記載の発明は、請求項1から5のいずれか一項に記載の発明の管内流路の出入り口を管外流路方向に拡大した熱交換器であり、内部流体の出入り口の開口面積を大きくすることができ、管内抵抗を低減し、内部流体の流量を増加させることにより、熱交換器の能力を向上させることができるため、熱交換器を小さくすることができる。
Invention of Claim 6 is a heat exchanger which expanded the entrance / exit of the flow path in the pipe | tube of the invention as described in any one of
請求項7に記載の発明は請求項1から6のいずれか一項に記載の発明の基板をプレスにより加工した熱交換器の製造方法であり、容易且つ安価に基板を製作することができ、安価に熱交換器を提供することができる。 Invention of Claim 7 is a manufacturing method of the heat exchanger which processed the board | substrate of the invention as described in any one of Claim 1-6 by press, and can manufacture a board | substrate easily and cheaply, A heat exchanger can be provided at low cost.
請求項8に記載の発明は請求項1から6のいずれか一項に記載の発明の基板をエッチングにより加工した熱交換器の製造方法であり、長いスリットと短いスリットの間を短くし、管内流路壁厚を薄くしても、容易に製作することができ、安価に熱交換器を提供することができる。
Invention of Claim 8 is a manufacturing method of the heat exchanger which processed the board | substrate of invention as described in any one of
請求項9に記載の発明は請求項1から6のいずれか一項に記載の発明の基板相互を熱溶着接合により接合した熱交換器の製造方法であり、ロウ材を用いず容易に接合することができるため、ロウ材により管内流路を目詰まりさせることがなく、信頼性が向上するとともに、安価に熱交換器を提供することができる。
The invention according to claim 9 is a method of manufacturing a heat exchanger in which the substrates of the invention according to any one of
請求項10に記載の発明は請求項1から6のいずれか一項に記載の発明の基板相互を超音波接合により接合した熱交換器の製造方法であり、接合部のみ基材が溶融するため溶融した基材で管内流路を目詰まりさせることがなく、さらに信頼性が向上するとともに、安価に熱交換器を提供することができる。
Invention of
請求項11に記載の発明は請求項1から6のいずれか一項に記載の発明の基板相互を拡散接合により接合した熱交換器の製造方法であり、拡散接合は基材も溶融しないため、管内流路を目詰まりさせることがなく、さらにさらに信頼性が向上するとともに、安価に熱交換器を提供することができる。
Invention of Claim 11 is a manufacturing method of the heat exchanger which joined the board | substrates of invention of any one of
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same reference numerals are given to the same configurations as those of the conventional example or the embodiments described above, and detailed descriptions thereof will be omitted. The present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における熱交換部の斜視図である。熱交換部は第1の基板10と第2の基板20とが交互に積層され構成されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view of a heat exchange unit according to
図2は同実施の形態の第1の基板の正面図であり、図3は同実施の形態の第2の基板の正面図である。第1の基板10には複数の短いスリット30と複数の長いスリット40が略平行に一つずつ交互になるように配置されている。第2の基板20には短いスリット30と同形状のスリット50が短いスリット30の投影と同位置に設けられている。
FIG. 2 is a front view of the first substrate of the embodiment, and FIG. 3 is a front view of the second substrate of the embodiment. In the
このように、短いスリット30とスリット50とが投影面上で重なるために相互に連通することになり、管外流路60が構成される。また、第2の基板20の寸法に関して、スリット50の長手方向となる方向の寸法は長いスリット40の長手方向の長さよりも短く、長いスリット40の両端が第2の基板20の両端よりも外側になるよう設置されており、長いスリット40の両端以外の部分が第2の基板20に挟まれることにより管内流路70が構成され、長いスリット40の両端が管内流路70の出入り口となる。なお、本実施の形態では第1の基板10と第2の基板20を交互に設置したが、管内流路70の断面積を大きくしたい場合など、第2の基板20間に第1の基板10を複数設置しても良い。
Thus, since the
第1の基板10と第2の基板20相互は熱溶着接合により接合すれば、ロウ材を用いず、基材を溶融させて接合するため、ロウ材が管内流路70内に流れ出すことはなく、管内流路70が目詰まりすることによる不良を低減することができる。特に、超音波接合では接合部分のみを加熱することができるため、さらに信頼性が向上する。また、拡散接合は基材が溶融しない温度までの加熱と加圧を同時に掛けることにより原子の拡散(相互拡散)現象が生じ、原子の結びつきにより接合を行うため、拡散接合で接合すれば基材の溶融もなく、管内流路70の目詰まりを防止でき、さらに信頼性が向上する。
If the
第1の基板10と第2の基板20をプレス加工により成形すれば、比較的容易にかつ大量に成形できるため、熱交換器を安価に提供できる。この際、管内流路70の壁となる短いスリット30と長いスリット40の間隔は第1の基板10の肉厚よりも大きく、プレス加工時の応力で管内流路70壁が捩れることがなく、不良率を低減できる。よって、熱交換器を安価に提供することができる。また、第1の基板10及び第2の基板20をエッチングにより成形すれば、スリット成形時に応力がかからないため、管内流路70の壁が捩れること無く、管内流路70壁を小さくしても、容易に製作することができ、安価に熱交換器を提供することができる。
If the 1st board |
図4は、本発明の実施の形態1における熱交換器の正面図であり、図5は同実施の形態の熱交換器の側面図である。また、図6は図4のA−A線断面図であり、図7は図4のB−B線断面図である。図8は図5のC−C線断面図である。通常、熱交換部の両端に内部流体入口ヘッダー80および出口ヘッダー90を取り付けて使用される。なお、入口ヘッダー80と出口ヘッダー90を入れ替えても良い。
FIG. 4 is a front view of the heat exchanger according to
以上のように構成された熱交換器について、以下その動作、作用を説明する。 About the heat exchanger comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
入口ヘッダー80から流入した内部流体が分岐されて管内流路70内を流れ、出口ヘッダー90から流出する。また外部流体は管外流路60を第1の基板10や第2の基板20の平面方向に流れる。この内部流体と外部流体とが熱交換部において熱交換する。この際、第1の基板10に設けた長いスリット40の幅を微細にし、短いスリット30と長いスリット40の間隔を小さくすることにより、管を細くし、かつ短いスリット30とスリット50の幅を小さくすることで、管のピッチを小さくすることが容易にできるので、非常にコンパクトな熱交換器を容易に構成できる。
The internal fluid that has flowed in from the
以上のように、本実施の形態においては、複数の長いスリット40と複数の短いスリット30とを略平行に一つずつ交互に配置した第1の基板10と、短いスリット30と略同形状のスリット50を短いスリット30の投影と略同位置に設けてかつ長いスリット40よりも短い第2の基板20とを複数積層し、短いスリット30とスリット50が管外流路60を構成し、長いスリット40とこれを挟む第2の基板20とで管内流路70を構成する構造であり、従来は管のみによって構成された熱交換部をスリットを設けた基板から構成しており、容易に製作することができ、安価に熱交換器を提供することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では第1の基板10と第2の基板20をプレスにより加工したものであり、容易且つ大量・安価に基板を製作することができ、安価に熱交換器を提供することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、第1の基板10と第2の基板20相互は熱溶着接合により接合すれば、ロウ材を用いず、基材を溶融させて接合するため、ロウ材が管内流路70内に流れ出すことはなく、管内流路70が目詰まりすることによる不良を低減することができる。特に、超音波接合では接合部分のみを加熱することができるため、さらに信頼性が向上する。また、拡散接合は基材が溶融しない温度までの加熱と加圧を同時に掛けることにより原子の拡散(相互拡散)現象が生じ、原子の結びつきにより接合を行うため、拡散接合で接合すれば基材の溶融もなく、管内流路70の目詰まりを防止でき、さらに信頼性が向上し、不良品の低減が図れ、安価に熱交換器を提供することができる。
Further, in the present embodiment, if the
なお、本実施の形態では複数の短いスリット30と複数の長いスリット40とを一つずつ交互になるように配置することにより、管外流路60と管内流路70とが交互に配置されるようにして熱交換効率をより高め、かつ基板全体領域を効率よく活用できるようにしたが、この形態に限定されるものではなく、例えば短いスリット30相互間に複数の長いスリット40を配置したり、長いスリット40相互間に複数の短いスリット30を配置してもよい。
In the present embodiment, the plurality of
また、敢えて複数の短いスリット30と複数の長いスリット40の領域を分けて配置することも設計上の都合や他の条件とのバランスで可能である。
In addition, it is possible to divide and arrange the areas of the plurality of
さらに、形状としては短いスリット30と長いスリット40との代わりに同様の作用が期待できるものであれば必ずしもスリット形状にこだわらない。
Furthermore, as long as the same action can be expected instead of the
また、短いスリット30と長いスリット40とを略平行に配置することが、流路の形成においてスペースファクタや熱交換の効率面で好ましくはあるが、この点も必ずしも略平行の配置に限らず設計上や加工上の事情に応じて適宜変形して実施することも可能である。
In addition, it is preferable to arrange the
(実施の形態2)
図9は、本発明の実施の形態2における熱交換部の斜視図である。熱交換部は第1の基板110を第2の基板120が挟み込むように積層されて構成されており、実施の形態1と同様に短いスリット130とスリット150で管外流路160を構成しており、長いスリット140と第2の基板120で管内流路170が構成されている。ここで、外部流体の流入側では第2の基板120間に第1の基板110が3枚積層され、続いて2枚、外部流体の出口では1枚積層することにより、管内流路170を外部流体の流入側ほど基板積層方向に大きくしている。本実施の形態では、外部流体の流れ方向に3列配置したが、複数列で有れば、3列でなくとも良い。また、第1の基板110の積層枚数を変えて、管内流路170の基板積層方向の長さを大きくしたが、第1の基板110の厚みを変えて、基板積層方向の長さを大きくすることもできる。
(Embodiment 2)
FIG. 9 is a perspective view of a heat exchange unit according to
図10は同実施の形態の第1の基板の正面図であり、図11は同実施の形態の第2の基板の正面図である。第1の基板110には短いスリット130と長いスリット140が略平行に複数設けられている。長いスリット140の管内流路入口171と管内流路出口172が管外流路160方向に拡大されている。第2の基板120には実施の形態1と同様に短いスリット130と同形状のスリット150が短いスリット130の投影と同位置に設けられている。
FIG. 10 is a front view of the first substrate of the embodiment, and FIG. 11 is a front view of the second substrate of the embodiment. The
第1の基板110と第2の基板120相互は熱溶着接合により接合すれば、ロウ材を用いず、基材を溶融させて接合するため、ロウ材が管内流路170内に流れ出すことはなく、管内流路170が目詰まりすることによる不良を低減することができる。特に、超音波接合では接合部分のみを加熱することができるため、さらに信頼性が向上する。また、拡散接合は基材が溶融しない温度までの加熱と加圧を同時に掛けることにより原子の拡散(相互拡散)現象が生じ、原子の結びつきにより接合を行うため、拡散接合で接合すれば基材の溶融もなく、管内流路170の目詰まりを防止でき、さらに信頼性が向上する。
If the
第1の基板110と第2の基板120をプレス加工により成形すれば、比較的容易にかつ大量に成形できるため、熱交換器を安価に提供できる。この際、管内流路170の壁となる短いスリット130と長いスリット140の間隔は第1の基板110の肉厚よりも大きく、プレス加工時の応力により、管内流路170壁が捩れにくくなり、不良率が低減し、熱交換器を安価に提供することができる。また、第1の基板110及び第2の基板120をエッチングにより成形すれば、管内流路170の壁が捩れることが無く、管内流路170壁を小さくしても、容易に製作することができ、安価に熱交換器を提供することができる。
If the
図12は、本発明の実施の形態2における熱交換器の正面図であり、図13は同実施の形態の熱交換器の側面図である。また、図14は図12のD−D線断面図であり、図15は図12のE−E線断面図である。図16は図13のF−F線断面図である。通常、熱交換部の両端に内部流体入口ヘッダー80および出口ヘッダー90を取り付けて使用される。なお、入口ヘッダー80と出口ヘッダー90を入れ替えても良い。
FIG. 12 is a front view of a heat exchanger according to
以上のように構成された熱交換器について、以下その動作、作用を説明する。 About the heat exchanger comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
入口ヘッダー80から流入した内部流体が分岐されて管内流路入口171から管内流路170内を流れ、管内流路出口172を通って出口ヘッダー90から流出する。この時、管内流路入口171及び管内流路出口172が拡大されているため流路抵抗が小さく、同じポンプ動力でも内部流体の循環量を増加させることができる。よって、熱交換量が向上し、熱交換器を小さくすることができるため、安価に熱交換器を提供することができる。また外部流体は管外流路160を第1の基板110や第2の基板120の平面方向に流れる。この内部流体と外部流体とが熱交換部において熱交換する。この際、外部流体と内部流体の温度差が大きい外部流体上流側で第1の基板110の積層枚数を多くして、基板積層方向の長さを大きくしたことにより、内部流体を多く流すことができ熱交換量が向上し、熱交換器を小さくすることができ、安価に熱交換器を提供することができる。
The internal fluid that flows in from the
以上のように、本実施の形態においては、長いスリット140と短いスリット130とを略平行に複数設けた第1の基板110と、短いスリット130と略同形状のスリット150を短いスリット130の投影と略同位置に設け、かつ長いスリット140よりも短い第2の基板120を複数積層し、短いスリット130とスリット150が管外流路160を構成し、長いスリット140と第2の基板120が管内流路170を構成したため、容易に製作することができ、安価に熱交換器を提供することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施の形態においては、管内流路170を外部流体の流入側ほど基板積層方向に大きくしたため、外部流体と内部流体の温度差が大きく、熱交換量が大きい外部流体の流入側ほど、内部流体を多く流すことにより、熱交換量が向上し、熱交換器をさらに小さくすることができ、安価に熱交換器を提供することができる。
In the present embodiment, since the
また、本実施の形態においては、第2の基板120間に積層する第1の基板110の枚数を増減し、管内流路170の基板積層方向の大きさを変更したため、熱交換器を容易に製作でき、安価に熱交換器を提供することができる。
In the present embodiment, the number of the
また、本実施の形態では、管内流路170の入口171及び出口172を管外流路160方向に拡大したため、内部流体の出入り口の開口面積を大きくすることができ、管内抵抗を低減し、内部流体の流量を増加させることにより、熱交換器量を向上させることができるため、熱交換器を小さくすることができる。
In this embodiment, since the
また、本実施の形態では、プレス加工により第1の基板110及び第2の基板120を成形すれば、比較的容易にかつ大量に成形できるため、熱交換器を安価に提供できる。この際、管内流路170の壁となる短いスリット130と長いスリット140の間隔は第1の基板110の肉厚よりも大きく、プレス加工時の応力により、管内流路170壁が捩れにくくなり、不良率が低減し、熱交換器を安価に提供することができる。また、第1の基板110及び第2の基板120をエッチングにより成形すれば、管内流路170の壁が捩れることが無く、管内流路170壁を小さくしても、容易に製作することができ、安価に熱交換器を提供することができる。
In the present embodiment, if the
また、本実施の形態では、第1の基板110と第2の基板120相互は熱溶着接合により接合すれば、ロウ材を用いず、基材を溶融させて接合するため、ロウ材が管内流路170内に流れ出すことはなく、管内流路170が目詰まりすることによる不良を低減することができる。特に、超音波接合では接合部分のみを加熱することができるため、さらに信頼性が向上する。また、拡散接合は基材が溶融しない温度までの加熱と加圧を同時に掛けることにより原子の拡散(相互拡散)現象が生じ、原子の結びつきにより接合を行うため、拡散接合で接合すれば、基材の溶融もなく、管内流路170の目詰まりを防止でき、さらに信頼性が向上し、不良品の低減が図れ安価に熱交換器を提供することができる。
Further, in the present embodiment, if the
以上のように、本発明にかかる熱交換器は、非常に優れた熱交換性能を維持しながら、安価に実現でき、冷凍冷蔵機器や空調機器用の熱交換器や、廃熱回収機器等の用途にも適用できる。 As described above, the heat exchanger according to the present invention can be realized at low cost while maintaining very excellent heat exchange performance, such as heat exchangers for refrigeration equipment and air conditioning equipment, waste heat recovery equipment, etc. It can also be applied to applications.
10、110 第1の基板
20、120 第2の基板
30、130 短いスリット
40、140 長いスリット
50、150 スリット
60、160 管外流路
70、170 管内流路
171 管内流路入口
172 管内流路出口
10, 110
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