JP2023152615A - Heat exchanger and its manufacturing method - Google Patents

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JP2023152615A
JP2023152615A JP2022173685A JP2022173685A JP2023152615A JP 2023152615 A JP2023152615 A JP 2023152615A JP 2022173685 A JP2022173685 A JP 2022173685A JP 2022173685 A JP2022173685 A JP 2022173685A JP 2023152615 A JP2023152615 A JP 2023152615A
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heat exchanger
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section
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恒雄 遠藤
Tsuneo Endo
佑太 黒澤
Yuta Kurosawa
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

To provide a heat exchanger which can suppress a flow of the other fluid from being hindered in the vicinity of an entrance/exit of a flow passage, and its manufacturing method.SOLUTION: A radiator 1 comprises a core part 3, and a refrigerant flow passage 5a and an air flow passage 7 which are arranged at the core part. Cooling water flowing in the refrigerant flow passage 5 and air flowing in the air flow passage 7 perform a heat exchange via a bulkhead 54. The refrigerant flow passage 5 comprises a plurality of main flow passages 51 located so as to be aligned in a prescribe direction, an introduction chamber 52 communicating with the plurality of main flow passages 51, and extending in the prescribed direction, and a discharge chamber 53 communicating with the plurality of main flow passages 51, and extending in the prescribed direction. Each of the main flow passages 51 has an introduction-side shape change zone 55 in which the shape of a prescribed flow passage cross section gradually changes toward the introduction chamber 52 and is linearly connected to the adjacent main flow passage 51, and a discharge-side shape change zone 56 in which the shape of a prescribed flow passage cross section gradually changes toward the discharge chamber 53 and is linearly connected to the adjacent main flow passage 51.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、熱交換器及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a heat exchanger and a method for manufacturing the same.

従来、温度の異なる二流体の間で熱を受け渡す装置として、種々の伝熱方式を用いた熱交換器が普及している。 Conventionally, heat exchangers using various heat transfer methods have been widely used as devices for transferring heat between two fluids having different temperatures.

近年においては、より多くの人々が手ごろで信頼でき、持続可能且つ先進的なエネルギーへのアクセスを確保できるようにするため、エネルギーの効率化に貢献する研究開発が盛んに行われている。熱交換器では、エネルギーの効率化に貢献すべく、熱交換効率の向上が求められている。 In recent years, research and development efforts have been actively conducted to improve energy efficiency in order to ensure that more people have access to affordable, reliable, sustainable, and advanced energy. Heat exchangers are required to improve their heat exchange efficiency in order to contribute to energy efficiency.

例えば、特許文献1には、第1流体を流通させる複数の第1流路と、第1流体と熱交換する第2流体を流通させる複数の第2流路と、を含む複数の管状の流路を備え、それら管状の流路では、それぞれの所定方向(流路の延在方向)と直交する断面における位置及び外形形状が、所定方向における位置に応じて変化する熱交換器が記載されている。 For example, Patent Document 1 describes a plurality of tubular flow paths including a plurality of first flow paths through which a first fluid flows and a plurality of second flow paths through which a second fluid that exchanges heat with the first fluid flows. A heat exchanger is described in which the position and external shape in a cross section orthogonal to each predetermined direction (extending direction of the flow channel) change depending on the position in the predetermined direction. There is.

特開2020-46161号公報JP2020-46161A

しかしながら、特許文献1に記載された熱交換器のように、熱交換器において流路の形状を複雑に変化させると、流体の圧力損失が増大し得る。そして、流体の流れが妨げられることは、熱交換効率が低下する要因となり得る。また、一方で、流路へ出入口近傍では他の流体の流れを妨げることを回避する必要がある。 However, when the shape of the flow path is changed in a complicated manner in the heat exchanger, as in the heat exchanger described in Patent Document 1, the pressure loss of the fluid may increase. The obstruction of fluid flow may be a factor in reducing heat exchange efficiency. On the other hand, it is necessary to avoid interfering with the flow of other fluids near the entrances and exits to the flow path.

本発明は、圧力損失の増加を抑制しつつ、流路の出入口近傍で他の流体の流れを妨げることを抑制可能な熱交換器及びその製造方法を提供する。 The present invention provides a heat exchanger that can suppress the flow of other fluids near the entrance and exit of a flow path while suppressing an increase in pressure loss, and a method for manufacturing the heat exchanger.

本発明は、
コア部と、
前記コア部に設けられ、第1流体が流れる第1流路と、
前記コア部に設けられ、第2流体が流れる第2流路と、を備え、
前記コア部において、前記第1流路を流れる前記第1流体と前記第2流路を流れる第2流体とが隔壁を介して熱交換を行う、熱交換器であって、
前記第1流路及び前記第2流路は、規則的に並んだ管状流路であり、
前記第1流路は、
第1方向に延在し、第2方向に並ぶように位置する複数の主流路と、
前記複数の主流路に連通して前記第2方向に延在する導入チャンバと、
前記複数の主流路に連通して前記第2方向に延在する排出チャンバと、を備え、
前記主流路は、
前記導入チャンバに向かって所定の流路断面の形状が徐々に変化して隣り合う前記主流路と直線状に接続される導入側形状変化区間と、
前記排出チャンバに向かって前記所定の流路断面の形状が徐々に変化して隣り合う前記主流路と直線状に接続される排出側形状変化区間と、を有する。
The present invention
The core part and
a first flow path provided in the core portion, through which a first fluid flows;
a second flow path provided in the core portion, through which a second fluid flows;
In the core part, the first fluid flowing through the first flow path and the second fluid flowing through the second flow path exchange heat through a partition wall, the heat exchanger comprising:
The first flow path and the second flow path are regularly arranged tubular flow paths,
The first flow path is
a plurality of main channels extending in a first direction and located side by side in a second direction;
an introduction chamber communicating with the plurality of main channels and extending in the second direction;
a discharge chamber communicating with the plurality of main channels and extending in the second direction,
The main flow path is
an introduction-side shape-changing section in which the shape of a predetermined cross-section of the flow path gradually changes toward the introduction chamber and is linearly connected to the adjacent main flow path;
The discharge side shape changing section includes a shape change section on the discharge side in which the shape of the predetermined cross section of the flow path gradually changes toward the discharge chamber and is linearly connected to the adjacent main flow path.

また、本発明は、
コア部と、
前記コア部に設けられ、第1流体が流れる第1流路と、
前記コア部に設けられ、第2流体が流れる第2流路と、を備え、
前記コア部において、前記第1流路を流れる前記第1流体と前記第2流路を流れる第2流体とが隔壁を介して熱交換を行う、熱交換器の製造方法であって、
前記第1流路及び前記第2流路は、規則的に並んだ管状流路であり、
前記第1流路は、
第1方向に延在し、所定の流路断面を有する複数の主流路と、
前記複数の主流路のうち第2方向に並んだ複数の前記主流路に連通して前記第2方向に延在する導入チャンバと、
前記複数の主流路のうち前記第2方向に並んだ複数の前記主流路に連通して前記第2方向に延在する排出チャンバと、を備え、
前記主流路は、
前記導入チャンバに向かって所定の流路断面の形状が徐々に変化して隣り合う前記主流路と直線状に接続される導入側形状変化区間と、
前記排出チャンバに向かって前記所定の流路断面の形状が徐々に変化して隣り合う前記主流路と直線状に接続される排出側形状変化区間と、を有し、
前記製造方法は、前記コア部を積層造形することにより一体に成形する工程を含む。
Moreover, the present invention
The core part and
a first flow path provided in the core portion, through which a first fluid flows;
a second flow path provided in the core portion, through which a second fluid flows;
In the core part, the first fluid flowing through the first flow path and the second fluid flowing through the second flow path exchange heat through a partition, the method comprising:
The first flow path and the second flow path are regularly arranged tubular flow paths,
The first flow path is
a plurality of main channels extending in a first direction and having a predetermined channel cross section;
an introduction chamber that extends in the second direction and communicates with the plurality of main flow channels arranged in the second direction among the plurality of main flow channels;
a discharge chamber extending in the second direction and communicating with the plurality of main flow channels arranged in the second direction among the plurality of main flow channels;
The main flow path is
an introduction-side shape-changing section in which the shape of a predetermined cross-section of the flow path gradually changes toward the introduction chamber and is linearly connected to the adjacent main flow path;
a discharge side shape changing section in which the shape of the predetermined flow path cross section gradually changes toward the discharge chamber and is linearly connected to the adjacent main flow path;
The manufacturing method includes a step of integrally molding the core portion by layered manufacturing.

本発明によれば、導入側形状変化区間及び排出側形状変化区間では流路断面の形状が徐々に変化するため圧力損失の増加を抑制でき、一方の流体の出入口近傍で他方の流体の流れを妨げることを抑制できる。 According to the present invention, since the shape of the flow path cross section gradually changes in the inlet side shape change section and the discharge side shape change section, it is possible to suppress an increase in pressure loss, and the flow of one fluid is reduced near the inlet/outlet of the other fluid. It is possible to suppress interference.

ラジエター1の斜視図である。1 is a perspective view of a radiator 1. FIG. 図1のA-A線に沿った断面を露出させた部分斜視図である。FIG. 2 is a partial perspective view exposing a cross section taken along line AA in FIG. 1; (A)は、図1のB-B線に沿った断面の一部である部分断面図であり、(B)は捩りリボン15を示す図である。(A) is a partial cross-sectional view of a part of the cross section taken along line BB in FIG. 1, and (B) is a view showing the twisted ribbon 15. 図2のD領域をC方向から見た図である。3 is a diagram of area D in FIG. 2 viewed from direction C. FIG. 図4のD領域の上下方向位置H1における断面斜視図の部分拡大図である。FIG. 5 is a partially enlarged view of a cross-sectional perspective view of area D in FIG. 4 at a vertical position H1. 図4のD領域の上下方向位置H2における断面斜視図の部分拡大図である。5 is a partially enlarged view of a cross-sectional perspective view at a vertical position H2 of region D in FIG. 4. FIG. 図4のD領域の上下方向位置H3における断面斜視図の部分拡大図である。5 is a partially enlarged view of a cross-sectional perspective view at a vertical position H3 of region D in FIG. 4. FIG. 図4のD領域の上下方向位置H1、H2、H3における断面斜視図をまとめた図である。5 is a diagram summarizing cross-sectional perspective views at vertical positions H1, H2, and H3 of region D in FIG. 4. FIG.

以下、本発明の熱交換器の一実施形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は、符号の向きに見るものとする。熱交換器は、冷却対象である第1流体と、第1流体を冷却する第2流体とが隔壁を介して熱交換を行うための機器である。第1流体と第2流体の性状は、特に限定されず、気体同士、液体同士、気体と液体など、全ての組合せを含む。第1流体及び第2流体は、例えば、水、オイル、有機媒体、空気、ヘリウムガスである。また、熱交換器が搭載される機器は、特に限定されるものではなく、車両、汎用機器、航空機、家電製品などあらゆる製品を含む。なお、以下の実施形態では、本発明の熱交換器の一例として、車両に搭載されるラジエターを例示して説明する。即ち、以下の実施形態において、第1流体は、車両の駆動源を冷却する冷却水であり、第2流体は、空気(走行風)である。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one embodiment of the heat exchanger of this invention is described based on an accompanying drawing. Note that the drawings should be viewed in the direction of the symbols. A heat exchanger is a device that allows a first fluid to be cooled and a second fluid that cools the first fluid to exchange heat via a partition wall. The properties of the first fluid and the second fluid are not particularly limited, and include all combinations such as gases together, liquids together, and gases and liquids. The first fluid and the second fluid are, for example, water, oil, organic medium, air, or helium gas. Moreover, the equipment in which the heat exchanger is mounted is not particularly limited, and includes all kinds of products such as vehicles, general-purpose equipment, aircraft, and home appliances. In the following embodiments, a radiator mounted on a vehicle will be described as an example of the heat exchanger of the present invention. That is, in the following embodiments, the first fluid is cooling water that cools the drive source of the vehicle, and the second fluid is air (driving wind).

図1は、本発明における一実施形態のラジエター1の斜視図である。図2は、図1のラジエター1について、図1のA-A線に沿った断面を露出させた部分斜視図である。図3の(A)は、図1のB-B線に沿った断面の一部である部分断面図である。なお、本明細書においては、説明を簡潔且つ明確にするために、図1に示すように、前後方向、左右方向、上下方向の3方向の直交座標系を用いてラジエター1を説明する。ただし、この方向は、機器にラジエター1が搭載された状態における方向とは無関係あることに留意されたい。図中、上方をU、下方をD、左方をL、右方をR、前方をFr、後方をRrと記載する。 FIG. 1 is a perspective view of a radiator 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial perspective view of the radiator 1 shown in FIG. 1, with a cross section taken along line AA in FIG. 1 exposed. FIG. 3A is a partial cross-sectional view of a portion of the cross section taken along line BB in FIG. In this specification, in order to simplify and clarify the explanation, the radiator 1 will be explained using an orthogonal coordinate system in three directions: the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction, as shown in FIG. However, it should be noted that this direction has nothing to do with the direction in which the radiator 1 is mounted on the device. In the figure, the upper side is written as U, the lower side as D, the left side as L, the right side as R, the front as Fr, and the rear as Rr.

ラジエター1は、コア部3と、コア部3に設けられ、冷却水が流れる冷媒流路5と、コア部3に設けられ、空気が流れる空気流路7と、を備えている。ラジエター1では、コア部3において、冷媒流路5を流れる冷却水と空気流路7を流れる空気とが後述する隔壁54を介して熱交換を行う。したがって、従来のプレート式のように平板で流体を分離するもの(伝熱フィンを追加する場合もある)や、フィンチューブ式の様に円管の廻りの平板フィンにより熱伝導を介して熱交換するもの等とは異なる。コア部3には、後面の上部に導入パイプ11が設けられ、前面の下部に排出パイプ13が設けられる。導入パイプ11及び排出パイプ13は、コア部3の冷媒流路5に連通する。 The radiator 1 includes a core portion 3, a refrigerant flow path 5 provided in the core portion 3 through which cooling water flows, and an air flow path 7 provided in the core portion 3 through which air flows. In the radiator 1, in the core portion 3, cooling water flowing through the refrigerant flow path 5 and air flowing through the air flow path 7 exchange heat via a partition wall 54, which will be described later. Therefore, the conventional plate type uses a flat plate to separate the fluid (heat transfer fins may be added), and the fin-tube type uses flat plate fins around a circular tube to exchange heat through heat conduction. It is different from what you do. The core part 3 is provided with an introduction pipe 11 at the upper part of the rear surface, and an exhaust pipe 13 at the lower part of the front surface. The introduction pipe 11 and the discharge pipe 13 communicate with the refrigerant flow path 5 of the core section 3 .

冷却水は、矢印Pで示すように、コア部3に設けられた導入パイプ11を介して外部からコア部3に導入され、コア部3内の冷媒流路5を上方から下方に流れた後、コア部3に設けられた排出パイプ13を介して外部に排出される。一方、空気は、矢印Qで示すように、コア部3の下面からコア部3に導入され、コア部3内の空気流路7を下方から上方に流れた後、コア部3の上面から排出される。冷媒流路5及び空気流路7は、規則的に並んだ管状流路である。ここで、管状流路とは、円弧または多角形による閉じた断面形状を持つ配管状の流路を示す。 As shown by arrow P, the cooling water is introduced into the core part 3 from the outside via the introduction pipe 11 provided in the core part 3, and after flowing through the refrigerant channel 5 in the core part 3 from above to below. , are discharged to the outside via a discharge pipe 13 provided in the core portion 3. On the other hand, as shown by the arrow Q, air is introduced into the core part 3 from the bottom surface of the core part 3, flows from the bottom to the top through the air flow path 7 in the core part 3, and then is discharged from the top surface of the core part 3. be done. The refrigerant flow path 5 and the air flow path 7 are regularly arranged tubular flow paths. Here, the tubular flow path refers to a pipe-like flow path having a closed cross-sectional shape of a circular arc or a polygon.

冷媒流路5は、図2に示すように、上下方向に延在し、前後方向に並ぶように位置する複数の主流路51と、前後方向に配置された複数の主流路51に連通して前後方向に延在する導入チャンバ52と、前後方向に配置された複数の主流路51に連通して前後方向に延在する排出チャンバ53と、を備える。冷媒流路5は、前後方向に並べて配置された複数の主流路51と、この主流路51に連通する導入チャンバ52及び排出チャンバ53を1組とした場合、この組が左右方向に複数組設けられる。したがって、図3の(A)に示すように、上下方向の断面において、主流路51が碁盤の目状に規則的に配置される。 As shown in FIG. 2, the refrigerant channel 5 extends in the vertical direction and communicates with a plurality of main channels 51 arranged in the front-rear direction and a plurality of main channels 51 arranged in the front-rear direction. It includes an introduction chamber 52 that extends in the front-rear direction, and a discharge chamber 53 that extends in the front-rear direction and communicates with a plurality of main channels 51 arranged in the front-rear direction. The refrigerant flow path 5 includes a plurality of main flow paths 51 arranged in the front-rear direction, an introduction chamber 52 and a discharge chamber 53 that communicate with the main flow path 51, and a plurality of such sets are provided in the left-right direction. It will be done. Therefore, as shown in FIG. 3A, the main channels 51 are regularly arranged in a grid pattern in the vertical cross section.

主流路51は、図3の(A)に示す本実施形態では、前後方向に延びる空間と左右方向に延びる空間が十字状に交差した十字形状の流路断面を有する。なお、主流路51の形状は、これに限らず、正方形、長方形、ひし形、台形、円形、楕円形、星形、三角形、五角形以上の多角形、その他の幾何学模様など任意の形状をとり得る。 In the present embodiment shown in FIG. 3A, the main flow path 51 has a cross-shaped flow path cross section in which a space extending in the front-rear direction and a space extending in the left-right direction intersect in a cross shape. Note that the shape of the main flow path 51 is not limited to this, and may be any shape such as a square, rectangle, diamond, trapezoid, circle, ellipse, star, triangle, polygon of pentagon or more, and other geometric patterns. .

導入チャンバ52は、導入パイプ11に連通し、排出チャンバ53は排出パイプ13に連通する。 The introduction chamber 52 communicates with the introduction pipe 11 and the discharge chamber 53 communicates with the discharge pipe 13.

主流路51には、図2に示すように、導入チャンバ52に向かって流路断面の形状が徐々に変化して隣り合う主流路51と直線状に接続される導入側形状変化区間55が上端部に設けられ、排出チャンバ53に向かって流路断面の形状が徐々に変化して隣り合う主流路51と直線状に接続される排出側形状変化区間56が下端部に設けられる。導入側形状変化区間55及び排出側形状変化区間56については後述する。 As shown in FIG. 2, the main flow path 51 has an introduction side shape changing section 55 at the upper end where the cross-sectional shape of the flow path gradually changes toward the introduction chamber 52 and is linearly connected to the adjacent main flow path 51. A discharge side shape changing section 56 is provided at the lower end, and the shape of the cross section of the flow passage gradually changes toward the discharge chamber 53 and is linearly connected to the adjacent main flow passage 51. The introduction side shape change section 55 and the discharge side shape change section 56 will be described later.

空気流路7は、図3の(A)に示すように、主流路51を区画形成する隔壁54によって囲まれることで形成される複数の流路7aを有する。流路7a~7d、7A~7D(以下、流路を区別しない場合は、7aとのみ記す)は、上下方向に延在し、冷媒流路5の主流路51に囲まれ、前後方向及び左右方向に複数存在する。隔壁54は、直線のみから構成されてもよく、曲線を含むものでもよく、曲線からのみ構成されてもよい。また、隔壁54を挟んで、必ずしも冷媒流路5の主流路51と空気流路7の流路7aが隣り合う必要はなく、一部に空気流路7の流路7a同士が隣り合う領域を含んでもよい。流路7aは、コア部3の上面から外部に連通するとともに、コア部3の下面から外部に連通する。これにより、空気は、図1の矢印Qで示すように、コア部3の下面からコア部3に導入され、コア部3内の空気流路7を下方から上方に流れた後、コア部3の上面から排出される。 As shown in FIG. 3A, the air flow path 7 has a plurality of flow paths 7a formed by being surrounded by partition walls 54 that partition the main flow path 51. The flow paths 7a to 7d, 7A to 7D (hereinafter referred to as 7a only when the flow paths are not distinguished) extend in the vertical direction, are surrounded by the main flow path 51 of the refrigerant flow path 5, and are There are multiple directions. The partition wall 54 may be composed only of straight lines, may include curved lines, or may be composed only of curved lines. Further, the main flow path 51 of the refrigerant flow path 5 and the flow path 7a of the air flow path 7 do not necessarily have to be adjacent to each other with the partition wall 54 in between. May include. The flow path 7a communicates with the outside from the upper surface of the core portion 3 and communicates with the outside from the lower surface of the core portion 3. As a result, air is introduced into the core part 3 from the lower surface of the core part 3, as shown by the arrow Q in FIG. is discharged from the top.

また、流路7aの内部には、図3の(A)に示す捩りリボン15が一体に設けられている。捩りリボン15は、図3の(B)に示すように、上下方向に延びる軸を中心に薄板を周方向一方側に捩るように構成されており、流路7aの内部を流れる空気の流れを攪拌することで熱交換率を向上させる。 Furthermore, a twisted ribbon 15 shown in FIG. 3(A) is integrally provided inside the flow path 7a. As shown in FIG. 3B, the torsion ribbon 15 is configured to twist a thin plate to one side in the circumferential direction around an axis extending in the vertical direction, and controls the flow of air flowing inside the flow path 7a. Stirring improves the heat exchange rate.

また、図3の(A)に示すように、捩りリボン15は、左右方向に並んだ空気流路7A、7B、7C、7Dにおいて捩れ位相が異なっており、前後方向に並んだ空気流路は捩れ位相が同じになるように設けられている。なお、捩れ位相は、適宜設定され得る。 Further, as shown in FIG. 3A, the torsion ribbon 15 has different torsion phases in the air channels 7A, 7B, 7C, and 7D arranged in the left-right direction, and the air channels arranged in the front-rear direction have different twist phases. They are provided so that the torsional phases are the same. Note that the twist phase can be set as appropriate.

以下、図4~図7を参照しながら、冷媒流路5の主流路51の上端部に設けられる導入側形状変化区間55について詳細に説明する。冷媒流路5の主流路51の下端部に設けられる排出側形状変化区間56は、導入側形状変化区間55と同様の構造を有するため、詳細な説明を省略する。 The introduction side shape changing section 55 provided at the upper end of the main channel 51 of the refrigerant channel 5 will be described in detail below with reference to FIGS. 4 to 7. The discharge side shape change section 56 provided at the lower end of the main flow path 51 of the refrigerant flow path 5 has the same structure as the introduction side shape change section 55, so a detailed description thereof will be omitted.

主流路51の導入側形状変化区間55は、導入チャンバ52に向かって流路断面の形状が徐々に変化して隣り合う主流路51と直線状に接続される。 The shape changing section 55 on the introduction side of the main flow path 51 gradually changes the shape of the cross section toward the introduction chamber 52 and is linearly connected to the adjacent main flow path 51 .

図4は、図2のD領域をC方向から見た図である。D領域は、冷媒流路5及び空気流路7の上端部に相当する領域である。また、図5は、図4の上下方向位置H1における断面斜視図の部分拡大図を示している。同様に、図6は、図4の上下方向位置H2における断面斜視図の部分拡大図を示しており、図7は、図4の上下方向位置H3における断面斜視図の部分拡大図を示しており、図8は、図4のD領域の上下方向位置H1、H2、H3における断面斜視図をまとめた図である。なお、図5~8においては、捩りリボン15を省略している。 FIG. 4 is a diagram of area D in FIG. 2 viewed from direction C. Region D is a region corresponding to the upper ends of the refrigerant flow path 5 and the air flow path 7. Moreover, FIG. 5 shows a partially enlarged view of the cross-sectional perspective view at the vertical position H1 in FIG. Similarly, FIG. 6 shows a partially enlarged view of the cross-sectional perspective view at the vertical position H2 in FIG. 4, and FIG. 7 shows a partially enlarged view of the cross-sectional perspective view at the vertical position H3 in FIG. , FIG. 8 is a diagram summarizing cross-sectional perspective views at vertical positions H1, H2, and H3 of area D in FIG. 4. Note that the twisted ribbon 15 is omitted in FIGS. 5 to 8.

図5に示した部分拡大図H1は、3つの拡大図のうち、最も下方の上下方向位置H1における拡大図を示しており、導入側形状変化区間55の始点である。上下方向位置H1においては、冷媒流路5は、図3の(A)で示した形状を呈している。即ち、冷媒流路5の主流路51は、十字形状の流路断面を有している。前後方向及び左右方向で隣り合う主流路51とは独立している。 The partially enlarged view H1 shown in FIG. 5 shows an enlarged view at the lowest vertical position H1 among the three enlarged views, and is the starting point of the introduction side shape change section 55. At the vertical position H1, the refrigerant flow path 5 has the shape shown in FIG. 3(A). That is, the main flow path 51 of the coolant flow path 5 has a cross-shaped flow path cross section. It is independent from the main channels 51 that are adjacent to each other in the front-rear direction and the left-right direction.

図6に示した部分拡大図H2は、3つの拡大図のうち、中間位置の上下方向位置H2における拡大図を示しており、導入側形状変化区間55の中間部である。上下方向位置H2における流路断面は、上下方向位置H1における十字形状の流路断面(図5)から、導入チャンバ52(上方)に向かうに従って、前後方向に延在する流路の長さが長くなるとともに幅が広がり、左右方向に延在する流路の長さが短くなるとともに幅が狭くなっている。そして、前後方向で隣り合う主流路51との間に次第に連通路Sが設けられる。上下方向位置H2における流路断面は、さらに導入チャンバ52(上方)に向かうに従って、前後方向に延在する流路の長さが長くなるとともに幅が広がり、左右方向に延在する流路の長さが短くなるとともに幅が狭くなる。 The partially enlarged view H2 shown in FIG. 6 shows an enlarged view at an intermediate position H2 in the vertical direction among the three enlarged views, and is the intermediate part of the introduction side shape change section 55. The cross-section of the flow path at the vertical position H2 is such that the length of the flow path extending in the front-rear direction becomes longer as it goes toward the introduction chamber 52 (upper side) from the cross-shaped flow path cross-section at the vertical position H1 (FIG. 5). As the width increases, the length of the channel extending in the left and right direction becomes shorter and the width becomes narrower. Then, a communication path S is gradually provided between the main channels 51 that are adjacent to each other in the front-rear direction. In the cross-section of the flow path at the vertical position H2, the length of the flow path extending in the front-rear direction increases and the width increases as the flow path extends further toward the introduction chamber 52 (upper side), and the length of the flow path extending in the left-right direction increases. As the length becomes shorter, the width becomes narrower.

ここで、主流路51の流路断面の断面積は、導入側形状変化区間55において同一である。即ち、導入側形状変化区間55において流路断面の形状は徐々に変化するものの流路断面の断面積は変化しない。そのため、冷却水をさらにスムーズに流すことができ、圧損の発生が抑制される。 Here, the cross-sectional area of the flow path cross section of the main flow path 51 is the same in the introduction side shape change section 55. That is, although the shape of the flow path cross section gradually changes in the introduction side shape changing section 55, the cross sectional area of the flow path cross section does not change. Therefore, the cooling water can flow more smoothly, and the occurrence of pressure loss is suppressed.

図7に示した部分拡大図H3は、3つの拡大図のうち、最も上方の上下方向位置H3における拡大図を示しており、導入側形状変化区間55の終点である。上下方向位置H3における流路断面は、隣り合う主流路51と接続され、前後方向に一直線となる。即ち、連通路Sが前後方向に延在する流路と区別不能になるとともに、左右方向に延在する流路が消失する。図7に示す一直線状の流路は、さらに上方に位置する導入チャンバ52と連通する。 The partially enlarged view H3 shown in FIG. 7 shows an enlarged view at the uppermost vertical position H3 among the three enlarged views, and is the end point of the introduction side shape change section 55. The cross section of the flow path at the vertical position H3 is connected to the adjacent main flow path 51 and forms a straight line in the front-rear direction. That is, the communication path S becomes indistinguishable from the flow path extending in the front-rear direction, and the flow path extending in the left-right direction disappears. The linear flow path shown in FIG. 7 communicates with an introduction chamber 52 located further above.

このように、導入側形状変化区間55により主流路51の流路断面が徐々に変化して隣り合う主流路51と直線状に接続され、導入チャンバ52と連通することで、主流路51間に形成される空気流路7の流路7aを通過する空気の流れを阻害しない。したがって、主流路51の入口近傍で空気の流れが妨げられることがない。 In this way, the cross section of the main flow path 51 gradually changes due to the introduction side shape changing section 55, and the main flow path 51 is linearly connected to the adjacent main flow path 51 and communicated with the introduction chamber 52, thereby creating a gap between the main flow paths 51. This does not impede the flow of air passing through the flow path 7a of the air flow path 7 that is formed. Therefore, the flow of air is not obstructed near the entrance of the main flow path 51.

詳しい説明は省略するが、主流路51の排出側形状変化区間56も同様に、排出チャンバ53に向かって流路断面の形状が徐々に変化して隣り合う主流路51と直線状に接続される。したがって、排出側形状変化区間56により主流路51の流路断面が徐々に変化して隣り合う主流路51と直線状に接続され、排出チャンバ53と連通することで、主流路51間に形成される空気流路7の流路7aを通過する空気の流れを阻害しない。したがって、主流路51の出口近傍で空気の流れが妨げられることがない。導入チャンバ52の隙間から空気流路7の流路7aに流入した空気は、捩りリボン15に案内されながら流路7aを流れることで攪拌され、排出チャンバ53の隙間から外部に排出される。 Although a detailed explanation will be omitted, similarly, the shape change section 56 on the discharge side of the main flow path 51 gradually changes the cross-sectional shape of the flow channel toward the discharge chamber 53 and is linearly connected to the adjacent main flow path 51. . Therefore, the cross section of the main flow path 51 gradually changes due to the discharge side shape changing section 56, and the main flow path 51 is linearly connected to the adjacent main flow path 51 and communicated with the discharge chamber 53, thereby forming a cross section between the main flow paths 51. The flow of air passing through the flow path 7a of the air flow path 7 is not obstructed. Therefore, the flow of air is not obstructed near the outlet of the main flow path 51. Air flowing into the flow path 7a of the air flow path 7 from the gap in the introduction chamber 52 is agitated by flowing through the flow path 7a while being guided by the twisted ribbon 15, and is discharged to the outside from the gap in the discharge chamber 53.

また、導入側形状変化区間55及び排出側形状変化区間56で、流路断面の断面積を同一に維持したまま形状のみを変化させることで、冷却水の圧損が増加することも回避される。 In addition, by changing only the shape of the flow path in the inlet-side shape change section 55 and the discharge-side shape change section 56 while maintaining the same cross-sectional area of the flow path, an increase in the pressure drop of the cooling water is also avoided.

また、本実施形態のラジエター1は、コア部3が所定の粉末材料を一層ずつ積層凝固させて三次元の複雑な形状の部品を製作することができる付加製造技術(Additive Manufacturing技術、以下AM技術)で製造されることが好ましい。これにより、従来の機械加工や鋳造のような製造方法では製造が困難であった微細で複雑な三次元形状の部品を製作することができる。また、ラジエター1を小型化することができる。 In addition, the radiator 1 of this embodiment uses additive manufacturing technology (hereinafter referred to as AM technology) in which the core portion 3 can manufacture parts with three-dimensional complex shapes by laminating and solidifying predetermined powder materials layer by layer. ) is preferably manufactured. This makes it possible to manufacture parts with minute and complex three-dimensional shapes that are difficult to manufacture using conventional manufacturing methods such as machining and casting. Moreover, the radiator 1 can be downsized.

さらに、コア部3に限らず、コア部3とともに導入パイプ11及び排出パイプ13をAM技術で一体に製造され得る。コア部3と、導入パイプ11及び排出パイプ13を別々に製造した場合には、コア部3に対し導入パイプ及び排出パイプを組み付ける工程が必要であったが、AM技術で一体に製造することで、この工程が省略される。なお、所定の粉末材料は、樹脂であってもよく、金属であってもい。 Furthermore, not only the core part 3 but also the introduction pipe 11 and the discharge pipe 13 can be manufactured integrally with the core part 3 using AM technology. If the core part 3, the introduction pipe 11, and the discharge pipe 13 were manufactured separately, a process of assembling the introduction pipe and the discharge pipe to the core part 3 would be required, but by manufacturing them in one piece using AM technology. , this step is omitted. Note that the predetermined powder material may be resin or metal.

以上、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 Although one embodiment of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to this embodiment. It is clear that those skilled in the art can come up with various changes or modifications within the scope of the claims, and these naturally fall within the technical scope of the present invention. Understood. Further, each component in the above embodiments may be arbitrarily combined without departing from the spirit of the invention.

例えば、上記実施形態では、箱型形状のコア部3を有するラジエター1を例示したが、コア部3は、AM技術により3次元的に湾曲したような複雑な形状を有していてもよい。 For example, in the above embodiment, the radiator 1 has a box-shaped core portion 3, but the core portion 3 may have a complicated shape that is three-dimensionally curved by AM technology.

本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を一例として示しているが、これに限定されるものではない。 This specification describes at least the following matters. In parentheses, corresponding components in the above-described embodiment are shown as an example, but the present invention is not limited thereto.

(1) コア部(コア部3)と、
前記コア部に設けられ、第1流体(冷却水)が流れる第1流路(冷媒流路5)と、
前記コア部に設けられ、第2流体(空気)が流れる第2流路(空気流路7)と、を備え、
前記コア部において、前記第1流路を流れる前記第1流体と前記第2流路を流れる第2流体とが隔壁(隔壁54)を介して熱交換を行う、熱交換器(ラジエター1)であって、
前記第1流路及び前記第2流路は、規則的に並んだ管状流路であり、
前記第1流路は、
第1方向(上下方向)に延在し、第2方向(前後方向)に並ぶように位置する複数の主流路(主流路51)と、
前記複数の主流路に連通して前記第2方向に延在する導入チャンバ(導入チャンバ52)と、
前記複数の主流路に連通して前記第2方向に延在する排出チャンバ(排出チャンバ53)と、を備え、
前記主流路は、
前記導入チャンバに向かって所定の流路断面の形状が徐々に変化して隣り合う前記主流路と直線状に接続される導入側形状変化区間(導入側形状変化区間55)と、
前記排出チャンバに向かって前記所定の流路断面の形状が徐々に変化して隣り合う前記主流路と直線状に接続される排出側形状変化区間(排出側形状変化区間56)と、を有する、熱交換器。
(1) A core part (core part 3),
a first channel (refrigerant channel 5) provided in the core portion and through which a first fluid (cooling water) flows;
a second flow path (air flow path 7) provided in the core portion and through which a second fluid (air) flows;
In the core part, a heat exchanger (radiator 1) in which the first fluid flowing through the first flow path and the second fluid flowing through the second flow path exchange heat via a partition wall (partition wall 54). There it is,
The first flow path and the second flow path are regularly arranged tubular flow paths,
The first flow path is
A plurality of main channels (main channels 51) extending in a first direction (vertical direction) and arranged in a row in a second direction (front-back direction);
an introduction chamber (introduction chamber 52) communicating with the plurality of main channels and extending in the second direction;
a discharge chamber (discharge chamber 53) communicating with the plurality of main channels and extending in the second direction;
The main flow path is
an introduction side shape changing section (introduction side shape changing section 55) that gradually changes the shape of a predetermined flow path cross section toward the introduction chamber and is linearly connected to the adjacent main flow path;
a discharge side shape changing section (discharge side shape changing section 56) that gradually changes the shape of the predetermined flow path cross section toward the discharge chamber and is linearly connected to the adjacent main flow path; Heat exchanger.

(1)によれば、形状変化区間により主流路の流路断面が徐々に変化して隣り合う主流路と直線状に接続されるので、主流路の出入口近傍で第2流体の流れが妨げられることがない。 According to (1), the flow cross section of the main flow channel gradually changes due to the shape change section and is connected to the adjacent main flow channel in a straight line, so the flow of the second fluid is obstructed near the entrance and exit of the main flow channel. Never.

(2) (1)に記載の熱交換器であって、
前記導入側形状変化区間及び前記導入側形状変化区間は、流路の断面積を維持したまま前記流路断面の形状が変化する、熱交換器。
(2) The heat exchanger according to (1),
The introduction side shape changing section and the introduction side shape changing section are heat exchangers in which the shape of the flow path cross section is changed while maintaining the cross sectional area of the flow path.

(2)によれば、流体をさらにスムーズに流すことができる。 According to (2), the fluid can flow more smoothly.

(3) (1)又は(2)に記載の熱交換器であって、
前記所定の流路断面は、十字形状である、熱交換器。
(3) The heat exchanger according to (1) or (2),
A heat exchanger, wherein the predetermined flow path cross section has a cross shape.

(3)によれば、第2流体との接触面積を増やすことができる。 According to (3), the contact area with the second fluid can be increased.

(4) (1)~(3)に記載の熱交換器であって、
前記第1流路は、
前記複数の主流路、前記導入チャンバ、及び前記排出チャンバを、前記第1方向及び前記第2方向に直交する第3方向(左右方向)に複数備え、
前記第2流路は、前記複数の主流路を構成する前記隔壁により囲まれることで形成される複数の流路を有する、熱交換器。
(4) The heat exchanger described in (1) to (3),
The first flow path is
A plurality of the plurality of main channels, the introduction chambers, and the discharge chambers are provided in a third direction (horizontal direction) orthogonal to the first direction and the second direction,
The second flow path is a heat exchanger having a plurality of flow paths formed by being surrounded by the partition walls that constitute the plurality of main flow paths.

(4)によれば、第2流路の流路を、複数の主流路を構成する隔壁により囲まれることで形成することで、熱交換器を小型化できる。 According to (4), the heat exchanger can be downsized by forming the second flow path by being surrounded by the partition walls that constitute the plurality of main flow paths.

(5) (4)に記載の熱交換器であって、
前記隔壁を挟んで前記第2流路同士が隣り合う領域を含む、熱交換器。
(5) The heat exchanger according to (4),
A heat exchanger including a region where the second flow paths are adjacent to each other with the partition wall in between.

(5)によれば、流路を形成する自由度が向上する。 According to (5), the degree of freedom in forming the flow path is improved.

(6) (1)~(5)に記載の熱交換器であって、
前記第2流路には、捩りリボン(捩りリボン15)が設けられている、熱交換器。
(6) The heat exchanger described in (1) to (5),
A heat exchanger in which a twisted ribbon (twisted ribbon 15) is provided in the second flow path.

(6)によれば、第2流体の流れを攪拌することで熱交換率が向上する。 According to (6), the heat exchange rate is improved by stirring the flow of the second fluid.

(7) (1)から(6)のいずれかに記載の熱交換器であって、
前記コア部は、積層造形することにより一体に成形されている、熱交換器。
(7) The heat exchanger according to any one of (1) to (6),
A heat exchanger in which the core portion is integrally formed by additive manufacturing.

(7)によれば、従来の機械加工や鋳造のような製造方法では製造が困難であった微細で複雑な三次元形状の部品を製作することができる。 According to (7), it is possible to manufacture fine and complex three-dimensional parts that are difficult to manufacture using conventional manufacturing methods such as machining and casting.

(8) (7)に記載の熱交換器であって、
前記導入チャンバに連通する導入パイプ(導入パイプ11)と、
前記排出チャンバに連通する排出パイプ(排出パイプ13)と、を備え、
前記コア部、前記導入パイプ、及び前記排出パイプは、積層造形することにより一体に成形されている、熱交換器。
(8) The heat exchanger according to (7),
an introduction pipe (introduction pipe 11) communicating with the introduction chamber;
An exhaust pipe (exhaust pipe 13) communicating with the exhaust chamber,
The heat exchanger, wherein the core portion, the introduction pipe, and the discharge pipe are integrally formed by additive manufacturing.

(8)によれば、コア部に対し導入パイプ及び排出パイプを組み付ける工程を省くことができる。 According to (8), the step of assembling the introduction pipe and the discharge pipe to the core part can be omitted.

(9) コア部(コア部3)と、
前記コア部に設けられ、第1流体(冷却水)が流れる第1流路(冷媒流路5)と、
前記コア部に設けられ、第2流体(空気)が流れる第2流路(空気流路7)と、を備え、
前記コア部において、前記第1流路を流れる前記第1流体と前記第2流路を流れる第2流体とが隔壁を介して熱交換を行う、熱交換器(ラジエター1)の製造方法であって、
前記第1流路及び前記第2流路は、規則的に並んだ管状流路であり、
前記第1流路は、
第1方向に延在し、所定の流路断面を有する複数の主流路(クロス流路)と、
前記複数の主流路のうち第2方向に並んだ複数の前記主流路に連通して前記第2方向に延在する導入チャンバ(導入チャンバ52)と、
前記複数の主流路のうち前記第2方向に並んだ複数の前記主流路に連通して前記第2方向に延在する排出チャンバ(排出チャンバ53)と、を備え、
前記主流路は、
前記導入チャンバに向かって所定の流路断面の形状が徐々に変化して隣り合う前記主流路と直線状に接続される導入側形状変化区間(導入側形状変化区間55)と、
前記排出チャンバに向かって前記所定の流路断面の形状が徐々に変化して隣り合う前記主流路と直線状に接続される排出側形状変化区間(排出側形状変化区間56)と、を有し、
前記製造方法は、前記コア部を積層造形することにより一体に成形する工程を含む、熱交換器の製造方法。
(9) a core part (core part 3);
a first channel (refrigerant channel 5) provided in the core portion and through which a first fluid (cooling water) flows;
a second flow path (air flow path 7) provided in the core portion and through which a second fluid (air) flows;
In the core part, the first fluid flowing through the first flow path and the second fluid flowing through the second flow path exchange heat through a partition wall. hand,
The first flow path and the second flow path are regularly arranged tubular flow paths,
The first flow path is
a plurality of main channels (cross channels) extending in a first direction and having a predetermined channel cross section;
an introduction chamber (introduction chamber 52) that extends in the second direction and communicates with the plurality of main flow channels arranged in the second direction among the plurality of main flow channels;
a discharge chamber (discharge chamber 53) extending in the second direction and communicating with the plurality of main flow channels arranged in the second direction among the plurality of main flow channels;
The main flow path is
an introduction side shape changing section (introduction side shape changing section 55) that gradually changes the shape of a predetermined flow path cross section toward the introduction chamber and is linearly connected to the adjacent main flow path;
a discharge side shape changing section (discharge side shape changing section 56) in which the shape of the predetermined flow path cross section gradually changes toward the discharge chamber and is linearly connected to the adjacent main flow path; ,
The manufacturing method of a heat exchanger includes a step of integrally molding the core portion by layered manufacturing.

(9)によれば、従来の機械加工や鋳造のような製造方法では製造が困難であった微細で複雑な三次元形状の部品を製作することができる。また、この製造方法で製造された熱交換器は、形状変化区間により主流路の流路断面が徐々に変化して導入チャンバ又は排出チャンバになるので、主流路の出入口近傍で第2流体の流れが妨げられることない。 According to (9), it is possible to manufacture parts with minute and complicated three-dimensional shapes that are difficult to manufacture using conventional manufacturing methods such as machining and casting. In addition, in the heat exchanger manufactured by this manufacturing method, the cross section of the main flow path gradually changes due to the shape change section and becomes an introduction chamber or a discharge chamber, so that the second fluid flows near the entrance and exit of the main flow path. is not hindered.

(10) (9)に記載の熱交換器の製造方法であって、
前記熱交換器は、
前記導入チャンバに連通する導入パイプ(導入パイプ11)と、
前記排出チャンバに連通する排出パイプ(排出パイプ13)と、を備え、
前記製造方法は、前記コア部、前記導入パイプ、及び前記排出パイプを積層造形することにより一体に成形する工程を含む、熱交換器の製造方法。
(10) A method for manufacturing the heat exchanger according to (9), comprising:
The heat exchanger is
an introduction pipe (introduction pipe 11) communicating with the introduction chamber;
An exhaust pipe (exhaust pipe 13) communicating with the exhaust chamber,
The manufacturing method of a heat exchanger includes a step of integrally molding the core part, the introduction pipe, and the discharge pipe by laminated manufacturing.

(10)によれば、コア部に対し導入パイプ及び排出パイプを組み付ける工程を省くことができる。 According to (10), the step of assembling the introduction pipe and the discharge pipe to the core part can be omitted.

1 ラジエター(熱交換器)
3 コア部
5 冷媒流路(第1流路)
7 空気流路(第2流路)
11 導入パイプ
13 排出パイプ
15 捩りリボン
51 主流路
52 導入チャンバ
53 排出チャンバ
54 隔壁
55 導入側形状変化区間
56 排出側形状変化区間
1 Radiator (heat exchanger)
3 Core part 5 Refrigerant flow path (first flow path)
7 Air flow path (second flow path)
11 Introduction pipe 13 Discharge pipe 15 Twisted ribbon 51 Main channel 52 Introduction chamber 53 Discharge chamber 54 Partition wall 55 Introduction side shape change section 56 Discharge side shape change section

Claims (10)

コア部と、
前記コア部に設けられ、第1流体が流れる第1流路と、
前記コア部に設けられ、第2流体が流れる第2流路と、を備え、
前記コア部において、前記第1流路を流れる前記第1流体と前記第2流路を流れる第2流体とが隔壁を介して熱交換を行う、熱交換器であって、
前記第1流路及び前記第2流路は、規則的に並んだ管状流路であり、
前記第1流路は、
第1方向に延在し、第2方向に並ぶように位置する複数の主流路と、
前記複数の主流路に連通して前記第2方向に延在する導入チャンバと、
前記複数の主流路に連通して前記第2方向に延在する排出チャンバと、を備え、
前記主流路は、
前記導入チャンバに向かって所定の流路断面の形状が徐々に変化して隣り合う前記主流路と直線状に接続される導入側形状変化区間と、
前記排出チャンバに向かって前記所定の流路断面の形状が徐々に変化して隣り合う前記主流路と直線状に接続される排出側形状変化区間と、を有する、熱交換器。
The core part and
a first flow path provided in the core portion, through which a first fluid flows;
a second flow path provided in the core portion, through which a second fluid flows;
In the core part, the first fluid flowing through the first flow path and the second fluid flowing through the second flow path exchange heat through a partition wall, the heat exchanger comprising:
The first flow path and the second flow path are regularly arranged tubular flow paths,
The first flow path is
a plurality of main channels extending in a first direction and located side by side in a second direction;
an introduction chamber communicating with the plurality of main channels and extending in the second direction;
a discharge chamber communicating with the plurality of main channels and extending in the second direction,
The main flow path is
an introduction-side shape-changing section in which the shape of a predetermined cross-section of the flow path gradually changes toward the introduction chamber and is linearly connected to the adjacent main flow path;
A heat exchanger comprising: a discharge side shape changing section in which the shape of the predetermined cross section of the flow path gradually changes toward the discharge chamber and is linearly connected to the adjacent main flow path.
請求項1に記載の熱交換器であって、
前記導入側形状変化区間及び前記導入側形状変化区間は、流路の断面積を維持したまま前記流路断面の形状が変化する、熱交換器。
The heat exchanger according to claim 1,
The introduction side shape changing section and the introduction side shape changing section are heat exchangers in which the shape of the flow path cross section is changed while maintaining the cross sectional area of the flow path.
請求項1に記載の熱交換器であって、
前記所定の流路断面は、十字形状である、熱交換器。
The heat exchanger according to claim 1,
A heat exchanger, wherein the predetermined flow path cross section has a cross shape.
請求項1に記載の熱交換器であって、
前記第1流路は、
前記複数の主流路、前記導入チャンバ、及び前記排出チャンバを、前記第1方向及び前記第2方向に直交する第3方向に複数備え、
前記第2流路は、前記複数の主流路を構成する前記隔壁により囲まれることで形成される複数の流路を有する、熱交換器。
The heat exchanger according to claim 1,
The first flow path is
A plurality of the plurality of main channels, the introduction chamber, and the discharge chamber are provided in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction,
The second flow path is a heat exchanger having a plurality of flow paths formed by being surrounded by the partition walls that constitute the plurality of main flow paths.
請求項4に記載の熱交換器であって、
前記隔壁を挟んで前記第2流路同士が隣り合う領域を含む、熱交換器。
The heat exchanger according to claim 4,
A heat exchanger including a region where the second flow paths are adjacent to each other with the partition wall in between.
請求項1に記載の熱交換器であって、
前記第2流路には、捩りリボンが設けられている、熱交換器。
The heat exchanger according to claim 1,
The heat exchanger, wherein the second flow path is provided with a twisted ribbon.
請求項1から6のいずれか1項に記載の熱交換器であって、
前記コア部は、積層造形することにより一体に成形されている、熱交換器。
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 6,
A heat exchanger in which the core portion is integrally formed by additive manufacturing.
請求項7に記載の熱交換器であって、
前記導入チャンバに連通する導入パイプと、
前記排出チャンバに連通する排出パイプと、を備え、
前記コア部、前記導入パイプ、及び前記排出パイプは、積層造形することにより一体に成形されている、熱交換器。
The heat exchanger according to claim 7,
an introduction pipe communicating with the introduction chamber;
an exhaust pipe communicating with the exhaust chamber,
The heat exchanger, wherein the core portion, the introduction pipe, and the discharge pipe are integrally formed by additive manufacturing.
コア部と、
前記コア部に設けられ、第1流体が流れる第1流路と、
前記コア部に設けられ、第2流体が流れる第2流路と、を備え、
前記コア部において、前記第1流路を流れる前記第1流体と前記第2流路を流れる第2流体とが隔壁を介して熱交換を行う、熱交換器の製造方法であって、
前記第1流路及び前記第2流路は、規則的に並んだ管状流路であり、
前記第1流路は、
第1方向に延在し、所定の流路断面を有する複数の主流路と、
前記複数の主流路のうち第2方向に並んだ複数の前記主流路に連通して前記第2方向に延在する導入チャンバと、
前記複数の主流路のうち前記第2方向に並んだ複数の前記主流路に連通して前記第2方向に延在する排出チャンバと、を備え、
前記主流路は、
前記導入チャンバに向かって所定の流路断面の形状が徐々に変化して隣り合う前記主流路と直線状に接続される導入側形状変化区間と、
前記排出チャンバに向かって前記所定の流路断面の形状が徐々に変化して隣り合う前記主流路と直線状に接続される排出側形状変化区間と、を有し、
前記製造方法は、前記コア部を積層造形することにより一体に成形する工程を含む、熱交換器の製造方法。
The core part and
a first flow path provided in the core portion, through which a first fluid flows;
a second flow path provided in the core portion, through which a second fluid flows;
In the core part, the first fluid flowing through the first flow path and the second fluid flowing through the second flow path exchange heat through a partition, the method comprising:
The first flow path and the second flow path are regularly arranged tubular flow paths,
The first flow path is
a plurality of main channels extending in a first direction and having a predetermined channel cross section;
an introduction chamber that extends in the second direction and communicates with the plurality of main flow channels arranged in the second direction among the plurality of main flow channels;
a discharge chamber extending in the second direction and communicating with the plurality of main flow channels arranged in the second direction among the plurality of main flow channels;
The main flow path is
an introduction-side shape-changing section in which the shape of a predetermined cross-section of the flow path gradually changes toward the introduction chamber and is linearly connected to the adjacent main flow path;
a discharge side shape changing section in which the shape of the predetermined flow path cross section gradually changes toward the discharge chamber and is linearly connected to the adjacent main flow path;
The manufacturing method of a heat exchanger includes a step of integrally molding the core portion by layered manufacturing.
請求項9に記載の熱交換器の製造方法であって、
前記熱交換器は、
前記導入チャンバに連通する導入パイプと、
前記排出チャンバに連通する排出パイプと、を備え、
前記製造方法は、前記コア部、前記導入パイプ、及び前記排出パイプを積層造形することにより一体に成形する工程を含む、熱交換器の製造方法。
A method for manufacturing a heat exchanger according to claim 9, comprising:
The heat exchanger is
an introduction pipe communicating with the introduction chamber;
an exhaust pipe communicating with the exhaust chamber,
The manufacturing method of a heat exchanger includes a step of integrally molding the core part, the introduction pipe, and the discharge pipe by laminated manufacturing.
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