專利名稱：層狀熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于自動(dòng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的層狀熱交換器，特別是涉及一種把多個(gè)熱交換部件疊置組成的層狀熱交換器，每個(gè)熱交換部件配有一對(duì)彼此通過(guò)一個(gè)U形通道連通的容器，并具有多個(gè)波紋形散熱片。
近年來(lái)，基于機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)部分的布置，常在位于熱交換器下部的容器上的輸入管或調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)故障。要處理這個(gè)問(wèn)題，輸入管通常并不在熱交換器端板那側(cè)引出，而是在熱交換器的前面引出，管系在一特定的高度上通過(guò)把輸入管引向周圍來(lái)實(shí)現(xiàn)。
不過(guò)，用這種方法極可能產(chǎn)生降低冷卻能力的問(wèn)題，因?yàn)橥L(fēng)阻力受對(duì)輸入管和連接到該管的調(diào)節(jié)閥及諸如此類的影響而增加。為了消除這個(gè)問(wèn)題，在日本特開(kāi)平3-170755中公開(kāi)的熱交換器具有一個(gè)配置在側(cè)表面上的輸入管。
這個(gè)例子使它有可能當(dāng)構(gòu)成一個(gè)具有四個(gè)或更多個(gè)通道的冷卻劑通路時(shí)，通過(guò)在一對(duì)容器之間形成一個(gè)中央容器組或管道能在一側(cè)提供一個(gè)輸入管。
不過(guò)，在上述例子中，由于入口到調(diào)節(jié)閥的坡度和熱交換器入口的坡度不匹配，需要一個(gè)用于安裝調(diào)節(jié)閥的空間。還因?yàn)楸仨毎演斎牍芤频竭@個(gè)空間，但已沒(méi)有多余的空間可以利用。另一個(gè)問(wèn)題是增加了部件的數(shù)量。
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的層狀熱交換器，這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)便于安裝調(diào)節(jié)閥，以便達(dá)到節(jié)約空間的目的，還實(shí)現(xiàn)對(duì)熱交換能力的改進(jìn)。
為了達(dá)到這個(gè)目的，本發(fā)明有多個(gè)熱交換部件，每個(gè)熱交換部件配有一對(duì)容器和一個(gè)在這兩個(gè)容器之間連通的U形通道。這些熱交換部件由多個(gè)波紋形的散熱片交替地疊置，端板在疊置方向上配置在兩端，而在各個(gè)鄰接熱交換部件的容器之間必須形成相適的U形通道，因?yàn)樾枰粋€(gè)容器組和另一個(gè)容器組之間所述方式是分開(kāi)這些容器組，以便形成一條具有多個(gè)通道的冷卻劑通路。層狀熱交換器進(jìn)一步配有一個(gè)安裝到調(diào)節(jié)閥上的入口/出口部分，這個(gè)入口/出口部分連接到上述那些端板之一上；一個(gè)輸入/輸出通道形成在上述那些端板之一中，并配有一個(gè)第一冷卻劑通道，該冷卻劑通道在上述冷卻劑通路的一端和上述入口/出口部分的一側(cè)與容器組連通，一個(gè)第二冷卻劑通道與上述入口/出口部分的另一側(cè)及形成在上述那些端板之一中的管道插入孔連通，以及一條連通管道，該連通管道的一端通過(guò)連接到上述管道插入孔與上述第二冷卻劑通道連通，而該連通管道的另一端在上述冷卻劑通路的另一端與上述容器組連通。
因此，根據(jù)本發(fā)明，由于安裝在調(diào)節(jié)閥上的入口/出口部分和具有在該入口/出口部分的一側(cè)和上述冷卻劑通路的一端之間連通的第一冷卻劑通道的輸入/輸出通道成形板，以及連接到上述入口/出口部分的另一側(cè)的第二冷卻劑通道和經(jīng)由連通管道的冷卻劑通路兩者都連接到上述那些端板之一上，裝在調(diào)節(jié)閥上的入口/出口部分和冷卻劑通路的流入/流出端通過(guò)改變?cè)诘妮斎?輸出通道成形板中的第一和第二冷卻劑通道的形狀可以使之自由地連通。
并且，按照本發(fā)明，前述連通管道可以配置在上述容器組的側(cè)面。該管道的一端與第一管道插入孔連通，所說(shuō)的第一管道插入孔是從端板和連接到這端板上的輸入/輸出通道成形板的下部延伸到一側(cè)的延伸部分內(nèi)形成。該管道插入孔轉(zhuǎn)而又與第二冷卻劑通道連通。連通管道的另一端與在延伸部分中形成的第二管道插入孔連通，該延伸部分從配置在前述冷卻劑通道的另一端處的容器組中的一個(gè)特定的容器延伸到一側(cè)。另一方面，該連通管道可以配置在前述的一個(gè)容器組和另一個(gè)容器組之間形成的一個(gè)管道插入槽內(nèi)，其一端與在前述端板和輸入/輸出通道成形板的下部區(qū)域中心的第一管道插入孔連通，所述成形板連接到上述端板上并與第二冷卻劑通路連通，面另一端與第二管道插入孔連通，該孔在另一端板的下部區(qū)域的中心形成，同時(shí)，具有一個(gè)在前述另一端板中形成的旁路，以便使在第二管道插入孔和處于前述冷卻劑通路的另一端上的容器組的端部之間連通。
結(jié)果，由于前述連通管道配置在容器組的側(cè)面，或者，用另一種方式在一個(gè)容器組和另一個(gè)之間形成一個(gè)管道插入槽，以便調(diào)整前述連通管道，這就消除了引導(dǎo)管道穿過(guò)在熱交換器中進(jìn)行熱交換的區(qū)域的必要性。
并且，按照本發(fā)明，前述連通管道可以配置在前述的一個(gè)容器組和另一個(gè)容器組之間形成的管道插入槽內(nèi)，其一端與第一管道插入孔連通，該第一管道插入孔在前述端板和輸入/輸出通道成形板的下部區(qū)域的中心形成，所述的成形板連接到上述端板上且與前述第二冷卻劑通道連通，另一端橫跨一些所說(shuō)的延伸部分的兩旁連通，該延伸部分是從在前述冷卻劑通路的另一端處的容器組中的至少兩個(gè)彼此并不相鄰放置的兩個(gè)容器中延伸到所述管道插入槽的側(cè)面。
進(jìn)一步，前述連通管道可以配置在管道插入槽內(nèi)，該管道插入槽是在前述的一個(gè)容器組和另一個(gè)容器駔之間形成，其一端與第一管道插入孔連通，該孔是在前述端板和輸入/輸出通道成形板的下部區(qū)域中心形成，所述成形板連接到上述端板上，且與前述第二部冷卻劑通道連通，另一端與延伸部分連通，該延伸部分從位于特定位置上的容器延伸到管道插入槽的側(cè)面，所說(shuō)的特定位置是朝著偏離在上述的冷卻劑通道的另一端上的容器組中心的方向。
而且，前述連通管道還可以配置在管道插入槽中，該管道插入槽是在前述的一個(gè)容器組和另一個(gè)容器組之間形成，其一端與第一管道插入孔連通，該第一管道插入孔是在前述端板和輸入/輸出通道成形板的下部區(qū)域的中心形成，所述成形板連接到上述端板上，且與前述第二冷卻劑通道連通，而上述管道插入槽的另一端與延伸部分連通，該延伸部分從一個(gè)容器延伸到上述管道插入槽的側(cè)面，這個(gè)容器是在前述冷卻劑通路的另一端處的容器組中的一個(gè)容器，且是由至少兩個(gè)連續(xù)形成的板構(gòu)成。
因此，有可能實(shí)現(xiàn)對(duì)從連通管道到容器組或從容器組到連通管道在冷卻劑的流動(dòng)方面獲得改進(jìn)，同樣也改進(jìn)了溫度分布，因?yàn)榍笆鲞B通管道的另一端是橫跨延伸部分兩旁連通，所述的延伸部分從在前述冷卻劑通路的另一端處的容器組中的至少兩個(gè)彼此不相鄰的容器朝上述管道插入槽方向延伸。前述連通管道的另一端與延伸部分連通，該延伸部分從位于一特定位置處的容器朝上述管道插入槽方向延伸，所述的特定位置是在前述冷卻劑通路的另一端處偏離容器組的中心?；蛘撸笆鲞B通管道的另一端與延伸部分連通，該延伸部分從一個(gè)容器朝向上述管道插入槽方向延伸，所述的容器是位于前述冷卻劑通路的另一端處的容器組中的一個(gè)容器中，且至少由兩個(gè)連續(xù)的成形板構(gòu)成。
通過(guò)參考說(shuō)明了本發(fā)明的一些最佳實(shí)施例的附圖，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將了解到本發(fā)明的許多其它優(yōu)點(diǎn)、特征和目的，在這些附圖中圖1是第一個(gè)實(shí)施例中的層狀熱交換器的前視圖；圖2是第一個(gè)實(shí)施例中的層狀熱交換器的側(cè)視圖；圖3是沿圖1中的層狀熱交換器的A-A線的剖面圖；圖4是第一個(gè)實(shí)施例中的端板區(qū)域的立體透視圖；圖5是被插入連通管道的熱交換部件的立體透視圖；圖6是另一個(gè)實(shí)施例中的連通管道的分解透視圖；圖7是第二個(gè)實(shí)施例中的層狀熱交換器的前視圖；圖8是第三個(gè)實(shí)施例中的層狀熱交換器的前視圖；圖9是插入連通管道的第三個(gè)實(shí)施例中的熱交換器部件的透視圖；圖10是第三個(gè)實(shí)施例中的連通管道的分解透視圖；圖11是第四個(gè)實(shí)施例中的層狀熱交換器的前視圖；圖12是第四個(gè)實(shí)施例中的層狀熱交換器的側(cè)視圖；圖13是第四個(gè)實(shí)施例中的層狀熱交換器的底視圖；圖14是第四個(gè)實(shí)施例中的端板區(qū)域中的分解透視圖；圖15是第五個(gè)實(shí)施例中的層狀熱交換器的底視圖；圖16是第五個(gè)實(shí)施例中的層狀熱交換器的放大了的、局部剖面圖；圖17是第五個(gè)實(shí)施例中以另一個(gè)連通管道為特征的層狀熱交換器的放大的局部剖面圖；圖18是第六個(gè)實(shí)施例中的層狀熱交換器的底視圖；圖19是第六個(gè)實(shí)施例中的層狀熱交換器放大的局部剖面圖
圖20是第七個(gè)實(shí)施例中的層狀熱交換器的底視圖；圖21是第七個(gè)實(shí)施例中的層狀熱交換器放大的局部剖面圖；圖22是第八個(gè)實(shí)施例中的層狀熱交換器的底視圖；圖23是第八個(gè)實(shí)施例中的層狀熱交換器放大的局部剖面圖；圖24是第九個(gè)實(shí)施例中的層狀熱交換器的底視圖；圖25是表示第九個(gè)實(shí)施例中的層狀熱交換器的溫度分布圖；圖26(a)是表示連通管道和第一管道插入孔的連接的局部剖面圖；圖26(b)是表示連通管道和第二管道插入孔的連接的局部剖面圖；圖27(a)是表示端板側(cè)面的局部剖面圖；圖27(b)是表示兩端配有導(dǎo)向件的連通管道的熱交換部件側(cè)面的局部剖面圖。
下面參照


本發(fā)明的實(shí)施例。
如圖1至5所示，在第一個(gè)實(shí)施例中所公開(kāi)的層狀熱交換器1(以后叫作“熱交換器”)可以是例如具有6個(gè)通道的熱交換器，它通過(guò)把熱交換器部件2和波紋形散熱片3交替地與按疊層的方向兩側(cè)的端板4、5組裝，以及將組裝的結(jié)構(gòu)作為一個(gè)整體在爐中釬焊。
熱交換部件2(2a、2b、2c)通過(guò)把成形板彼此面對(duì)地連接構(gòu)成，而在這個(gè)實(shí)施例中，它們用四種不同類型的成形板，即成形板6、7、8和9構(gòu)成。
成形板6具有兩個(gè)刻有凹槽的部分10、11，它們是通過(guò)使它們下部的膨脹成形，如圖4所示，成形板6還有將兩個(gè)刻有凹槽的部分10、11分開(kāi)并向上延伸的、細(xì)長(zhǎng)的抬高部件12。環(huán)繞細(xì)長(zhǎng)的抬高部件12的周圍邊緣，在前述兩個(gè)刻有凹槽的部分10、11之間形成連通的U形槽13。另外，分別在前述刻有凹槽的部分10、11中分別形成開(kāi)口部分14、15。成形板7實(shí)際上只有一個(gè)開(kāi)口的開(kāi)口部分14、15(例如，開(kāi)口部分15)。
熱交換部件2a是由成形板6，6面對(duì)地連接而成。在熱交換部件2a內(nèi)，圖3所示的容器16、17通過(guò)彼此面對(duì)的刻有凹槽的部分10、11形成，而U形通道18是通過(guò)兩個(gè)U形槽13形成。利用熱交換部件2a將相鄰的熱交換部件之間彼此接觸的容器彼此連通。
熱交換部件2b是通過(guò)成形板6、7面對(duì)面地連接而成。構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)，由此熱交換部件2b和前述熱交換部件2a在一側(cè)上把相鄰的兩個(gè)容器之間連通，而在另一側(cè)上的容器分別堵上。
如圖5所示，熱交換部件2c是通過(guò)連接彼此面對(duì)的成形板8、9形成。成形板8具有膨脹的下部，以便形成刻有凹形部分10、19。特別以這樣一種方式來(lái)形成的帶凹槽的部分19，它從熱交換部件2a、2b通過(guò)一特定的寬度延伸到側(cè)面。它具有對(duì)應(yīng)于前述開(kāi)口部分14、15的位置上形成一個(gè)開(kāi)口部分20。而且，成形板9具有對(duì)稱于成形板8的形狀，由此，當(dāng)它與前述成形板8連接時(shí)能形成熱交換部件2c。在成形板9上對(duì)應(yīng)于前述帶凹槽部分19位置上成形的帶凹槽部分21內(nèi)，開(kāi)口部分22是在對(duì)應(yīng)于前述開(kāi)口部分14、15的位置并對(duì)應(yīng)于它的側(cè)面上形成，并形成管道插入孔23(第二管道插入孔)，在管道插入孔2中插入連通管道24的一端。
如上所述的通過(guò)成形板6、7、8、9所形成的熱交換部件2(2、2b、2c)，當(dāng)夾住波紋形散熱片3時(shí)被疊置，而在兩端疊置方向上配有端板4、5。
端板4由平板4a和輸入/輸出通道成形板4b構(gòu)成，而平板4a堵住位于熱交換部件組端部處的成形板6，以便在遠(yuǎn)端構(gòu)成熱交換部件。在平板4a中，形成一個(gè)在成形板6帶凹槽部分10內(nèi)開(kāi)口的冷卻劑輸入孔25，在對(duì)應(yīng)前述帶凹槽部分19的延伸位置的以半圓形形式伸出的法蘭部分26，以及形成在法蘭部分26中形成的用于裝配連通管道24的管道插入孔(第一管道插入孔)27。
通過(guò)釬焊或諸如此類的方法把輸入/輸出通道成形板4b連接到平板4a，以形成端板4，端板包括對(duì)應(yīng)于前述法蘭部分26的法蘭部分34，在裝入下面說(shuō)明的入口/出口部分28的輸入管道29內(nèi)的輸入孔31和前述冷卻劑輸入孔25之間連通的第一冷卻劑通道33，與裝入入口/出口部分28的輸出管道30的輸出孔32和管道插入孔27連通的第二冷卻劑通道35，連通管道24的開(kāi)口端和在前述法蘭部分34內(nèi)的孔管道插入孔27。
注意，調(diào)節(jié)閥(未示出)安裝到前述入口/出口部分28上，而它的冷卻劑出口連接到前述輸入管道29，以及前述輸出管道30連接到一條通道，例如，在此通道中，配置一個(gè)熱傳感管。
在如上述構(gòu)成的熱交換器1中，從調(diào)節(jié)閥經(jīng)輸入管道29到達(dá)第一冷卻劑通道的冷卻劑，經(jīng)由冷卻劑輸入孔25，流進(jìn)熱交換部件組40的容器組46，如圖3所示。之后在容器組46的另一側(cè)上通過(guò)熱交換部件組的U形通道(往和返)流進(jìn)容器組48的冷卻劑流進(jìn)與容器組48連通的熱交換部件組42的容器組50中。然后，冷卻劑在從容器組50另一邊借助熱交換部件組42的U形通道到達(dá)容器組52。再?gòu)娜萜鹘M52，冷卻劑通過(guò)熱交換部件44的容器組54，U形通道(未示出)，以及容器組56。由此，液體冷卻劑經(jīng)熱交換部件2流過(guò)6條通道。經(jīng)散熱片3的空氣的熱量被散熱片3吸收，而液體冷卻劑蒸發(fā)成氣態(tài)冷卻劑。
在極下游側(cè)已到達(dá)容器組56的冷卻劑，然后經(jīng)帶槽的部分19和21所形成的容器36(連通通道)流到連通管道24。然后，通過(guò)連通管道24并到達(dá)第二冷卻劑通道35。之后，它從輸出管道30被送到下一個(gè)冷卻循環(huán)過(guò)程。
這樣就能把調(diào)節(jié)閥安置在正確位置上，由于可以通過(guò)改交輸入/輸出通道成形板4b的形狀來(lái)改變第一冷卻劑通道33和第二冷卻劑35的形狀，隨之而來(lái)的是入口/出口部分28的安裝位置可以同樣作適當(dāng)?shù)馗淖儭?br> 注意圖6所示部件24a、24b，它由一種類似于上述成形板的材料形成，例如，鍍金屬材料，而且部件24a、24b可以作為前述連通管道24的兩個(gè)相等的部分組成。通過(guò)組裝這些部件24a、24b，并通過(guò)把它們與熱交換器一起在爐中釬焊，就形成了連通管道24。采用同樣的材料，這樣就防止了由于不同材料之間的熱膨脹系數(shù)的差別所引起的尺寸不規(guī)則的問(wèn)題。
同樣，圖7所示的第二個(gè)實(shí)施例已把連通管道24分成連通管道24′和連通管道24″。該實(shí)施例配有前述熱交換部件2c和熱交換部件2c′，其中，管道插入孔是在面向熱交換部件2c的管道插入孔23相對(duì)的位置上形成。前述端板4和熱交換插入孔2c′經(jīng)連通管道4′連通，而前述熱交換部件2c′和熱交換部件2c經(jīng)由連通管道24″連通。這樣實(shí)現(xiàn)了減少導(dǎo)向連通管道24的通道阻力。
接下去說(shuō)明在圖8至10中所示的第三個(gè)實(shí)施例中的層狀熱交換器10。注意，與第一個(gè)實(shí)施例中相同部件采用同樣的圖例標(biāo)號(hào)，并不再對(duì)它們加以說(shuō)明。
第三個(gè)實(shí)施例中的熱交換部件2d如圖9所示是通過(guò)連接一對(duì)成形板60、61組成。利用這一點(diǎn)，構(gòu)成了容器62、63，并構(gòu)成了在容器62、63的兩邊之間連通的開(kāi)口部分64、65。并且，在熱交換部件2d中，形成從容器63向外延伸到側(cè)面的冷卻劑輸出口66。
連通管道67在冷卻劑輸出口66和第二冷卻劑通道35之間連通，第二冷卻劑通道35是在前述端板4中形成，而且，如同圖6中所示的連通管道24那樣由兩個(gè)相等的部分的部件67a、67b構(gòu)成。連通管道67還配有裝進(jìn)前述冷卻劑輸出口66的一個(gè)插入孔68。采用這樣構(gòu)造的連通管道67有這樣一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，那就是可以使用如同已有技術(shù)的層狀熱交換所用的帶有一個(gè)冷卻劑出口的成形板60、61。此外，還獲得了類似于前述第一個(gè)實(shí)施例中所得到的那些優(yōu)點(diǎn)。
下面說(shuō)明圖11至14中所示的第四個(gè)實(shí)施例的層狀熱交換器。
在這個(gè)實(shí)施例中的熱交換器71是一種例如具有4條通道的熱交換器，而且通過(guò)交替疊置的熱交換部件72和波紋形的散熱片73來(lái)組裝，并把端板74、75按疊置方向配置在兩邊，且通過(guò)釬焊，在爐中把整個(gè)結(jié)構(gòu)組裝為一個(gè)整體。
熱交換器72是由相鄰容器相連通的熱交換部件72a，在一側(cè)上不與容器相連通的熱交換部件72b和具有連通通道99的熱交換部件組成。
熱交換部件72a是通過(guò)連接彼此面對(duì)的成形板76、76構(gòu)成。成形板76配有兩個(gè)如圖14所示通過(guò)膨脹下部而成的帶凹槽的部分77、78，并具有隔開(kāi)兩個(gè)帶凹槽的部分77、78并向上延伸的細(xì)長(zhǎng)的抬高部件79。在細(xì)長(zhǎng)的抬高部件79的周圍邊緣上，形成一個(gè)在前述帶凹槽部分77、78之間連通的U形槽80。并且，開(kāi)口部分31、82分別在前述帶凹槽的部分77、78內(nèi)形成。
熱交換部件72b是通過(guò)連接彼此面對(duì)的前述成形板76和成形板83形成，除了在成形板76中只是在一側(cè)有開(kāi)口部分，即開(kāi)口部分77，它實(shí)際是敝開(kāi)的外，成形板76和83的結(jié)構(gòu)彼此相同。由此構(gòu)成的整個(gè)結(jié)構(gòu)，使得在一側(cè)的容器與相鄰的那些容器連通，而在另一側(cè)的容器并不與相鄰的連通。
熱交換部件72c是通過(guò)連接彼此面對(duì)的前述成形板76和成形板176來(lái)成形。成形板176除了在一側(cè)的開(kāi)口部分77配有一個(gè)管道插入孔(圖16中的201)外，它與成形板76具有同樣的結(jié)構(gòu)，通過(guò)在該插入孔內(nèi)，由缺口部分89延伸出形成的連通通道99和連通管道86的一端相連接。利用這一點(diǎn)，連通管道86及容器組96經(jīng)由連通通道99連通。
前述成形板76、83每一個(gè)都有一個(gè)缺口部分89，它在兩個(gè)帶凹槽的部分77、78之間具有特定長(zhǎng)度和尺寸。多個(gè)缺口89連續(xù)地進(jìn)行連接，以便構(gòu)成裝入連通管道86的一個(gè)管道插入槽89′。
端板74是由平板74a和輸入/輸出通道成形板74b構(gòu)成。平板74a堵住位于端部的成形板76，而同時(shí)，平板74a有一個(gè)用于插入前述連通管道86，管道插入孔90，連通管道86在相應(yīng)于前述缺口部分89的位置上有一個(gè)開(kāi)口，而冷卻劑排放出口91在面對(duì)上述帶凹槽部分78的位置是開(kāi)孔的。在前述入口/出口通道成形板74b中，形成一個(gè)第一冷卻劑通道85和第二冷卻劑通道84，所述的第一冷卻劑通道85在前述冷卻劑排放出口91和裝入入口/出口部分28的輸出管道30的輸出孔88之間連通，所述的第二冷卻劑通道84在前述連通管道86的開(kāi)口端和輸入孔87之間連通，前述入口/出口部分28的輸入管道29裝入輸入孔87內(nèi)。
在如上所述構(gòu)成的熱交換器71中，冷卻劑從調(diào)節(jié)閥經(jīng)由輸入管道29流到第二冷卻劑通道84，然后從第二冷卻劑通道84流到連通管道86。該連通管道86配置在管道插入槽89′中，插入槽89是通過(guò)連續(xù)對(duì)齊的缺口部分89形成，帶凹槽的部分89是在前述熱交換部件72的下端中心處形成，連通管道86延伸到在上游側(cè)上的容器組96的熱交換部件72c內(nèi)形成的連通通道99。已流過(guò)前述連通管道86的冷卻劑，然后經(jīng)容器組96中心處的熱交換部件72c內(nèi)形成的連通通道99流進(jìn)熱交換部件92的容器組96。之后，它穿過(guò)熱交換部件組92的U形通道，并到達(dá)在另一邊的容器組98。
由于這個(gè)容器組98與熱交換部件組94的容器組100連通，冷卻劑然后流到熱交換部件94的容器組100，并通過(guò)熱交換部件組94的U形通道到達(dá)在另一側(cè)的容器組102。利用這一點(diǎn)，冷卻劑將已經(jīng)由四條通道穿過(guò)熱交換部件72，而吸收穿過(guò)散熱片73的空氣的熱量，散熱片73位于各熱交換部件72之間，而且冷卻劑從液態(tài)冷卻劑蒸發(fā)為氣態(tài)冷卻劑。該氣態(tài)冷卻劑穿過(guò)在端板74中形成的第一冷卻劑通道85，以到達(dá)輸出管道30，而且該氣態(tài)冷卻劑最終排放到下一個(gè)過(guò)程。
如到目前為止所說(shuō)明的那樣，而且在第四個(gè)實(shí)施例中的熱交換器里，在端板74上的調(diào)節(jié)閥的安裝位置可以通過(guò)在端板74中形成的第一冷卻劑通道85和第二冷卻劑通道84來(lái)自由選擇。并且，因?yàn)榭梢允∪ポ斎牍艿?，所以可得到減少部件數(shù)且隨之節(jié)約空間的優(yōu)點(diǎn)。此外，由于調(diào)節(jié)閥裝在端板上，達(dá)到了減少排氣阻力。
對(duì)于圖15和16中所示的第五個(gè)實(shí)施例中的熱交換器，熱交換部件由前述熱交換部件72a，前述熱交換部件72b，前述熱交換部件72c以及熱交換部件72d組成，熱交換部件72a與相鄰的容器連通，熱交換部件72b并不與在一側(cè)上的容器連通，熱交換部件72c具有連通通道199，熱交換部件72d具有一個(gè)連通通道200。注意，關(guān)于熱交換部件72a、72b及72c的說(shuō)明與前面給出的相同，這里就省略了。
通過(guò)連接彼此面對(duì)的成形板76和成形板177來(lái)構(gòu)成熱交換部件72d。成形板177本身又有與管道插入孔201在相同位置上成形的管道插入孔202，管道插入孔201是在前述成形板176中形成，而管道插入孔203是在面向管道插入孔202相對(duì)的位置上形成；成形板177在前述端板74a內(nèi)形成的管道插入孔(第一管道插入孔)90和管道插入孔202之間以及連接管道(第一連通管道)86a相通；成形板177也在管道插入孔203和在熱交換部件72c中形成的管道插入孔201之間以及第二連通管道86b相通。
采用這種結(jié)構(gòu)，熱交換部件72c和72d置于在熱交換部件組92中彼此并不相鄰的位置上，而經(jīng)前述第二冷卻劑通道84已流進(jìn)連通管道86(86a、86b)的冷卻劑，然后通過(guò)兩個(gè)通道流進(jìn)容器組96，即經(jīng)由第一和第二連通管道99和200。結(jié)果，可以減少流進(jìn)熱交換部件組92中的冷卻劑的通過(guò)阻力，并且可使各個(gè)熱交換部件的溫度分布更加一致，這樣，達(dá)到改善熱交換效率。
注意，對(duì)于上述第五個(gè)實(shí)施例，在第一管道插入孔90和前述熱交換部件72c、72d之間連通的連通管道分為兩個(gè)部分86a和86b，第一管道插入孔90和前述熱交換部件72c可以借助如圖17所示的通過(guò)熱交換部件72d，以及在面向前述第二連通通道200的區(qū)域中形成的開(kāi)口部分86d，再經(jīng)連通管道86c相通，以便使一部分冷卻劑能從開(kāi)口部分86d流經(jīng)第二連通通道200。
圖18和19所示的第六個(gè)實(shí)施例中的熱交換器，熱交換部件72由與相鄰的容器連通的前述的熱交換部件72a，在該側(cè)不與容器連通的前述熱交換部件72b以及配有連通通道204的前述熱交換部件72e組成。注意，關(guān)于熱交換部件72a、72b的說(shuō)明與先前給出的相同，這里就省略了。
熱交換部件72e是通過(guò)連接彼此面向的成形板178和成形板179而成。成形板178有兩個(gè)通過(guò)膨脹下部而形成的帶凹槽的部分178a和178b(由于它們與前述帶凹槽的部分77具有同樣的結(jié)構(gòu)，就省略了關(guān)于它們的說(shuō)明)，帶凹槽的部分178a具有與在前述成形板76的帶凹槽部分77內(nèi)形成的開(kāi)口部分81連通的開(kāi)口部分178c和位子通過(guò)朝向中心延伸出來(lái)而形成的區(qū)域178d處的管道插入孔205(連通通道形成部分)。
同樣，成形板179也具有兩個(gè)通過(guò)膨脹前述下部而形成的帶凹槽的部分179a和179b(由于它們與前述帶凹槽的部分78具有同樣的結(jié)構(gòu)，就省略了關(guān)于它們的說(shuō)明)，帶凹槽的部分179a具有一個(gè)開(kāi)口部分179c和連通通道形成部分179d，所述開(kāi)口部分179c與在前述成形板76的帶凹槽部分78中的開(kāi)口部分82連通，而所述連通通道成形部分通過(guò)朝向中心延伸出來(lái)而形成，且通過(guò)與前述連通通道成形部分178d相對(duì)面向連接形成連通通道204。
在第六個(gè)實(shí)施例中，它的構(gòu)成如上所述，由于在連通通道中的通道阻力可以通過(guò)增加該連通通道的體積容量來(lái)減少，冷卻劑的流動(dòng)變得更流暢，這導(dǎo)致了進(jìn)行熱交換的效率的改善。
圖20和21中所示的是第七個(gè)實(shí)施例中的熱交換器，熱交換部件72包括與相鄰的容器連通的前述熱交換部件72a、在一側(cè)不與容器連通的前述熱交換部件72b、以及構(gòu)成連通通道299的熱交換部件72f和72g。注意，關(guān)于熱交換部件72a、72b的說(shuō)明與前面給出的相同，這里就省略了。
熱交換部件72f是通過(guò)連接彼此面向的成形板76和成形板180形成。成形板180具有兩個(gè)帶凹槽的部分180a、180b(由于它們與前述帶凹槽的部分78的構(gòu)成相同，就省略了關(guān)于它們的說(shuō)明)是通過(guò)膨脹下部形成帶凹槽的部分180a、180b。帶凹槽部分180是面對(duì)所述成形板76的帶凹槽部分78連接的。它還在通過(guò)朝向中心延伸出來(lái)所形成的部分中具有管道插入孔206。它還在帶凹槽部分180a的背側(cè)區(qū)域內(nèi)具有一個(gè)開(kāi)口部分180c。
熱交換部件72g是通過(guò)連接彼此面向的成形板76′和成形板181形或。成形板181具有兩個(gè)帶凹槽的部分181a、181b(由于它們與前述帶凹槽的部分77的構(gòu)成相同，就省略了關(guān)于它們的說(shuō)明)是通過(guò)膨脹下部形成帶凹槽的部分181a、181b，而帶凹槽部分181a是面對(duì)前述成形板76′的帶凹槽部分77連接的，按這種方式，即面向在由朝著中心延伸出來(lái)形成的區(qū)域內(nèi)的缺口部分89的區(qū)域，所說(shuō)的朝著中心延伸出來(lái)的區(qū)域是由成形板76′堵住。并且，在帶凹槽的部分181a的背側(cè)表面內(nèi)，形成一個(gè)開(kāi)口部分181c，該開(kāi)口部分181c與在前述成形板180中所形成的開(kāi)口部分180c連接起來(lái)。
通過(guò)連接如上述構(gòu)成的熱交換部件72f和72g，形成了通道299，以便獲得與前述第六個(gè)實(shí)施例類似的效果。
圖22和23所示是第八個(gè)實(shí)施例中的熱交換器，熱交換部件72包括與相鄰的容器連通的前述熱交換部件72a、在一側(cè)不與容器連通的前述熱交換部件72b、構(gòu)成連通通道399的前述熱交換部件72h和72i。注意，關(guān)于熱交換部件72a、72b的說(shuō)明與前面給出的相同，此處就省略了。
熱交換部件72h是通過(guò)連接前述成形板178和成形板182形成，而熱交換部件72i用前述成形板181和前述成形板179形成，且成形板182在形狀上對(duì)稱于前述成形板181的形狀。由于這一點(diǎn)，通過(guò)連接熱交換部件72h和熱交換部件72i，連通通道399的體積容量將增加，甚至比在上述第六個(gè)和第七個(gè)實(shí)施例中的熱交換器中還多，這樣，與那些實(shí)施例相比，更進(jìn)一步減少了通道阻力。
在圖24中所示的第九個(gè)實(shí)施例中的熱交換器與前面的第六個(gè)實(shí)施例中的熱交換器相同，除了熱交換部件72e的位置從熱交換部件組92的中心朝向外邊移動(dòng)了一段特定的距離。利用這一點(diǎn)，在流出連通管道且偏離相對(duì)的表面后從該連通管道朝向容器組的內(nèi)部的冷卻劑的量和流向容器組外邊的冷卻劑的量可以做到均勻。結(jié)果，熱交換部件組92的溫度分布更均勻，就如同圖25中的N所示與同一圖中的M所示的溫度分布所比較的那樣，達(dá)到了改進(jìn)熱交換器進(jìn)行熱交換的效率。
圖26中所示的實(shí)施例示出了連通管道的連接狀態(tài)，且援引了圖18和19所示的第四個(gè)實(shí)施例中的熱交換器作為說(shuō)明性的例子，圖26a表示前述連通管道86的一端和第一管道插入孔90之間的連接狀態(tài)。圖26(b)表示前述連通管道86的另一端和第二管道插入孔205之間的連接狀態(tài)。在這個(gè)例子中，用于插入90a的法蘭是環(huán)繞前述第一管道插入孔90周圍形成，而且通過(guò)把用于插入法蘭90a的內(nèi)部周圍表面釬焊到在前述連通管道86的一端處的外部周圍表面上，由此把它們連接起來(lái)。
圖26(b)表示連通管道86的另一端連接到熱交換部件72d的狀態(tài)。在這張圖中，在連通管道86的端部處形成的一個(gè)小直徑的部分86f插進(jìn)在成形板178中形成的第二管道插入孔205中。連通管道86的前述另一端通過(guò)把小直徑部分86f的外圍與前述第二管道插入孔205釬焊在一起連接的。
圖27(a)和(b)中所示的實(shí)施例在前述連通管道86的兩端都有導(dǎo)向件86g、86h，以便減少冷卻劑的通道阻力。這樣使冷卻劑能從第二連通通道84平穩(wěn)地流進(jìn)連通通道86和從連通通道86平穩(wěn)地流進(jìn)連通通道204，導(dǎo)致了通道阻力的減小。
在上述第九個(gè)實(shí)施例中所給出的熱交換器中，是基于冷卻劑在一特定的方向上的固定流動(dòng)來(lái)說(shuō)明的。不過(guò)，在熱交換器中冷卻劑按相反的方向流動(dòng)也能得到類似的優(yōu)點(diǎn)，因此，本發(fā)明并不限制冷卻劑的流動(dòng)方向。
如到目前所說(shuō)明的那樣，對(duì)于本發(fā)明通過(guò)形成與冷卻劑通路的一端連通的第一冷卻劑通道以及形成與在上述那些端板之一中的冷卻劑通路的另一端連通的第二冷卻劑通道，并通過(guò)改變這些通路的形成，可自由改變與調(diào)節(jié)閥連接的入口/出口部分的寬度和位置，能把調(diào)節(jié)閥安裝在一個(gè)最佳位置上。
并且，通過(guò)具有第二冷卻劑通道與經(jīng)由連通管道構(gòu)成冷卻劑通路的端部的容器組連通，甚至各熱交換器中具有不同數(shù)目的通道和不同的通道方向，都可以把入口/出口部分安置在各端板中的一個(gè)上，使得能在一特定位置上安裝調(diào)節(jié)閥。
此外，通過(guò)在連通管道和由多塊成形板組成冷卻劑通路端部的容器組之間構(gòu)成的連通通道，當(dāng)冷卻劑在連通管道和各熱交換部件之間流進(jìn)和流出時(shí)，可減少通道阻力，獲得了實(shí)現(xiàn)在熱交換效率方面的改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種層狀熱交換器，它具有一些熱交換部件，所述的每一個(gè)熱交換部件是由彼此面對(duì)的成形板形成，以便產(chǎn)生一對(duì)容器和一個(gè)在所述那對(duì)容器之間連通的U形通道，所述熱交換部件交替地用波紋形散熱片疊置，在疊置方向上兩端具有端板，一條冷卻劑通路，其中在一側(cè)上在所述疊置方向上彼此相鄰的上述容器間彼此連通，而且，同時(shí)以特定的位置分段，以便在一側(cè)形成多個(gè)容器組，在另一側(cè)的容器彼此連通，而且，同時(shí)以特定的位置分段，以便形成多個(gè)在另一側(cè)的容器組，多個(gè)通道層，每個(gè)通道層是由在一側(cè)的容器組之一，與那個(gè)特定的容器組連通的U形通道，和在一側(cè)與所述U形通道連通的容器組組成，在疊置方向上彼此相鄰的特定容器組是彼此以這樣一種方式連通，即所述那些通道串聯(lián)連接，包括一塊輸入/輸出通道成形板，該成形板連接到所述端板之一上，并具有入口/出口部分，一個(gè)調(diào)節(jié)閥安裝在入口/出口部分上，一個(gè)在第一冷卻劑通道的一端和所述入口/出口部分的一側(cè)之間連通的所述第一冷卻劑通道，一個(gè)在所述入口/出口部分的另一側(cè)和在所述端板之一中形成的一個(gè)管道插入孔之間連通的第二冷卻劑通道，一個(gè)連通管道，它的一端連接到與所述第二冷卻劑通道連通的所述管道插入孔，而它的另一端與所述冷卻劑通路的另一端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種層狀熱交換器，其特征是所述連通管道的一端與在一個(gè)延伸部分中形成的一個(gè)管道插入孔連通，該延伸部分從所述端板和所述輸入/輸出通道形成板的下部延伸出來(lái)到側(cè)面，而所述連通管道的另一端插入在一個(gè)連通通道中的一個(gè)第二管道插入孔內(nèi)，所述的插入孔是在通過(guò)在所述冷卻劑通路的另一端處從容器組中的一個(gè)特定的容器向外延伸所形成所述連通通道內(nèi)，以便與所述冷卻劑通路的所述另一端連通。
3.如權(quán)利要求2所述的層狀熱交換器，其特征是在所述冷卻劑通路中，與所述第一冷卻劑通道連通的容器組是在上游，而與所述連通管道連通的容器組是在下游。
4.如權(quán)利要求2所述的層狀熱交換器，其特征是所述連通管道是通過(guò)連接彼此面對(duì)的半圓柱形板形成的。
5.如權(quán)利要求2所述的層狀熱交換器，其特征是所述連通管道是通過(guò)連接面對(duì)一塊板的一塊半圓柱形板形成的，在所述板中，有一個(gè)用于插入一根通過(guò)在所述特定位置上由所述容器延伸而形成的延伸管道。
6.如權(quán)利要求1所述的層狀熱交換器，其特征是所述連通管道的一端與成形在所述延伸部分內(nèi)形成的一個(gè)管道插入孔連通，所述延伸部分從所述端板和所述輸入/輸出通道成形板的下部延伸出來(lái)到側(cè)面，而所述連通管道的另一端與一個(gè)在一個(gè)延伸部分內(nèi)形成的管道插入孔連通，該延伸部分從多個(gè)容器向其側(cè)面延伸，所述的多個(gè)容器在所述冷卻劑通路的另一端處的容器組中彼此并不相鄰放置。
7.如權(quán)利要求6所述的層狀熱交換器，其中所述連通管道包括一個(gè)在所述端板之一中形成的一個(gè)管道插入孔和一個(gè)在所述延伸部分中形成的一個(gè)管道插入孔之間連通的第一連通管道，所述延伸部分是最靠近所述管道插入孔，以及一個(gè)在所述延伸部分和下一個(gè)延伸部分之間連通的第二連通管道。
8.如權(quán)利要求6所述的層狀熱交換器，其中所述連通管道在所述端板之一中形成的管道插入孔和一個(gè)穿過(guò)延伸部分的管道插入孔之間連通的，該延伸部分位于所述管道插入孔和距所述管道插入孔最遠(yuǎn)的那個(gè)延伸部分之間，且是在所述最遠(yuǎn)的延伸部分中形成的，以及所述連通管道具有一個(gè)在延伸部分開(kāi)口的開(kāi)口部分，所說(shuō)的孔在此通過(guò)。
9.如權(quán)利要求1所述的層狀熱交換器，其中在一個(gè)管道插入槽中具有所述連通管道，該管道插入槽是在一側(cè)的所述容器組和在另一側(cè)的所述容器組之間形成，所述連通管道的一端與成形在所述端板底部中心處的一個(gè)管道插入孔和所述輸入/輸出通道成形板連通，所述板連接到所述端板上，且與所述第二冷卻劑通道連通，以及所述連通管道的另一端與成形在所述那些端板的另外一個(gè)的底部中心處的一個(gè)第二管道插入孔連通，且有一個(gè)旁路配置成在所述第二管道插入孔和構(gòu)成所述冷卻劑通路的另一端的容器組的端部之間連通，所述冷卻劑通路配置在所述的另一端板中。
10.如權(quán)利要求1所述的層狀熱交換器，其中所述連通管道配置在一個(gè)管道插入槽中，該管道插入槽是在一側(cè)的所述容器組和在另一側(cè)的所述容器組之間形成，所述連通管道的一端與一個(gè)管道插入孔和所述輸入/輸出通道成形板連通，所述管道插入孔在所述端板底部中心形成，而所述輸入/輸出通道成形板連接到所述端板上，并與所述第二冷卻劑通道連通，以及所述連通管道的另一端與延伸部分中成形的第二管道插入孔連通，該延伸部分從構(gòu)成所述冷卻劑通路的另一端的容器組的一個(gè)容器朝向所述管道插入槽延伸出來(lái)。
11.如權(quán)利要求1所述的層狀熱交換器，其中所述連通管道配置在一個(gè)管道插入槽中，所述管道插入槽在一側(cè)的所述那些容器組和在另一側(cè)的所述那些容器組之間形成，所述連通管道的一端與所述端板底部中心處形成的一個(gè)管道插入孔和所述輸入/輸出通道成形板連通，所述板連接到所述端板上且與所述第二冷卻劑通道連通，以及所述連通管道的另一端與橫跨在兩旁的連通通道連通，所述連通通道是通過(guò)從構(gòu)成所述冷卻劑通路的另一端的容器組中至少兩個(gè)彼此不相鄰的容器朝向所述管道插入槽延伸出來(lái)形成的。
12.如權(quán)利要求1所述的層狀熱交換器，其中所述連通通道配置在一個(gè)管道插入槽中，該管道插入槽在一側(cè)的所述那些容器組和在另一側(cè)的所述那些容器組之間形成，所述連通管道的一端與在所述端板底部中心處形成的一個(gè)管道插入孔和所述輸入/輸出通道成形板連通，所述板連接到所述端板上且與所述第二冷卻劑通道連通，以及所述連通管道的另一端與一個(gè)連通通道連通，所述的連通通道是通過(guò)從用兩個(gè)相連的成形板構(gòu)成的容器朝向所述管道插入槽延伸出來(lái)形成的，所述兩塊相連成形板屬于構(gòu)成所述冷卻劑通路另一側(cè)的容器組。
13.如權(quán)利要求12所述的層狀熱交換器，其中所說(shuō)的連通通道是通過(guò)延伸形成一對(duì)彼此面對(duì)連接的成形板的區(qū)域的容器形成的，所述延伸是朝向所述管道插入槽向外的。
14.如權(quán)利要求12所述的層狀熱交換器，其中所述連通通道是通過(guò)延伸形成一對(duì)背對(duì)背連接的成形板的區(qū)域的容器形成的，所述延伸是朝向所述管道插入槽向外的。
15.如權(quán)利要求1所述的層狀熱交換器，其中所述連通管道配置在一個(gè)管道插入槽中，該管道插入槽在一側(cè)的所述容器組和在另一側(cè)的那些容器組之間形成的，所述連通管道的一端與所述端板底部中心處成形的一個(gè)管道插入孔和所述輸入/輸出通道成形連通，所述板連接到所述端板上且與所述第二冷卻劑通道連通，以及所述連通管道的另一端與在延伸部分中形成的一個(gè)連通通道連通，這延伸部分從一個(gè)容器朝向所述管道插入槽向外延伸，而所述這個(gè)容器位于從構(gòu)成所述冷卻劑通路的另一端的容器組的中心朝向外邊的一個(gè)特定位置。
16.如權(quán)利要求1所述的一種層狀熱交換器，其中所述連通管道在冷卻劑的流動(dòng)方向上具有通過(guò)缺口形成的導(dǎo)向件，所述的管道的兩端插入所述管道插入孔和一個(gè)第二管道插入孔缺口中。
全文摘要
一種層狀熱交換器，它藉助一種結(jié)構(gòu)便于安裝調(diào)節(jié)閥，可以節(jié)省空間和改進(jìn)熱交換能力，其中，輸入/輸出通道成型板具有一個(gè)安裝了調(diào)節(jié)閥的入口/出口部分，在該輸入/輸出部分的一側(cè)和冷卻劑通路的一端之間連通的第一冷卻劑通道，及連接該輸入/輸出部分的另一側(cè)的第二冷卻劑通道，所述冷卻劑通道的另一端經(jīng)由一個(gè)連通管道連接到一些端板之一內(nèi)。藉此可以改變第一和第二冷卻劑通道的形狀，使入口/出口部分自由地與冷卻劑通路的流出/流入側(cè)連通。
文檔編號(hào)F28D9/00GK1121995SQ94118668
公開(kāi)日1996年5月8日 申請(qǐng)日期1994年10月28日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月28日
發(fā)明者西下邦彥, 衣川貴志 申請(qǐng)人:株式會(huì)社杰克賽爾