熱交換器的制造方法
【專利摘要】該熱交換器(100)具備芯部(1)、集管部(2)及中間件(3)，且中間件的角部(31a～31d)構(gòu)成為曲率半徑小于集管部側(cè)的曲率半徑。
【專利說明】
熱交換器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種熱交換器，尤其涉及一種具備進行熱交換的芯部及安裝于芯部的 集管部的熱交換器。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，已知有具備進行熱交換的芯部及安裝于芯部的集管部的熱交換器。這種熱 交換器例如在日本特開2011-80750號公報、及日本實開平6-65775號公報中公開。
[0003] 日本特開2011-80750號公報及日本實開平6-65775號公報中公開有具備進行熱交 換的熱交換塊(芯部）、用于將流體供給至熱交換塊(芯部)或從熱交換塊(芯部)排出的集管 部、及設(shè)置于熱交換塊(芯部)與集管部之間的金屬制的中間件(接合板）的熱交換器。該熱 交換器中，金屬制的中間件(接合板）由矩形的框體(俯視時角部為直角狀的框體)形成。并 且，構(gòu)成為中間件(接合板）的一側(cè)釬焊或焊接于熱交換塊(芯部），并且另一側(cè)焊接于集管 部。并且，熱交換塊(芯部)具有長方體形狀。
[0004] 以往技術(shù)文獻
[0005] 專利文獻
[0006] 專利文獻1:日本特開2011-80750號公報 [0007] 專利文獻2:日本實開平6-65775號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明要解決的課題
[0009] 在此，通過沖壓加工來形成集管部時，通常集管部的角部形成為曲面狀(俯視時為 圓弧狀）。此時，日本特開2011-80750號公報及日本實開平6-65775號公報的熱交換器中，中 間件(接合板)的角部在俯視時形成為直角狀，因此存在因集管部的圓弧狀的角部與中間件 的直角狀的角部的形狀不同而導(dǎo)致無法接合集管部與中間件(在集管部與中間件的接合部 分產(chǎn)生間隙）的問題。
[0010] 因此，可設(shè)想將中間件的角部與集管部的圓弧狀的角部相應(yīng)地形成為圓弧狀。然 而，如此將中間件的角部與集管部的圓弧狀的角部相應(yīng)地形成為圓弧狀時，存在在用于使 熱交換塊的流體流動的多個流路中，俯視時配置于矩形形狀的熱交換塊的角部附近的流路 不被集管部（中間件)覆蓋(向外部露出）的問題。
[0011] 本發(fā)明是用于解決如上所述的課題而完成的，本發(fā)明的目的之一在于提供一種即 使在集管部的角部形成為圓弧狀的情況下，也能夠抑制芯部的流路向外部露出，并且可接 合集管部和中間件的熱交換器。
[0012] 用于解決課題的手段
[0013] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一方式的熱交換器具備:芯部，具有第1流體及第2流 體分別流動的流路，并且，在第1流體與第2流體之間進行熱交換;集管部，安裝于芯部，用于 使第1流體或第2流體流入流路或從流路流出；中間件，設(shè)置于芯部與集管部之間，且具有框 狀，并且用于接合芯部和集管部，中間件的角部構(gòu)成為芯部側(cè)的曲率半徑小于集管部側(cè)的 曲率半徑。
[0014] 本發(fā)明的一方式的熱交換器中，如上所述，將設(shè)置于芯部與集管部之間的中間件 的角部構(gòu)成為芯部側(cè)的曲率半徑小于集管部側(cè)的曲率半徑，由此能夠由中間件覆蓋設(shè)置于 芯部的角部中的流路，因此，即使在集管部的角部形成為圓弧狀的情況下，也能夠接合集管 部和中間件。其結(jié)果，即使在集管部的角部形成為圓弧狀的情況下，也能夠抑制芯部的流路 向外部露出，并且接合集管部和中間件。
[0015] 上述一方式的熱交換器中，優(yōu)選熱交換器包含在芯部填充有催化劑的催化劑反應(yīng) 器，且中間件包含：曲率半徑變化部，設(shè)置于芯部側(cè)，且構(gòu)成為芯部側(cè)的曲率半徑小于集管 部側(cè)的曲率半徑;及曲率半徑非變化部，連接于曲率半徑變化部，并且設(shè)置于集管部側(cè)，且 構(gòu)成為角部的曲率半徑從芯部側(cè)朝向集管部側(cè)大致不發(fā)生變化。在此，在熱交換器的芯部 填充有催化劑，因此熱交換器用作催化劑反應(yīng)器時，需要定期更換催化劑。此時，在集管部 與中間件的邊界，切斷被焊接的集管部之后，更換催化劑，且需要再次進行焊接來安裝集管 部。此時，在進行焊接之前銑去因焊接時的熱而產(chǎn)生于集管部與中間件的邊界的熱影響部。 因此，本發(fā)明中，將中間件構(gòu)成為包含角部的曲率半徑從芯部側(cè)向集管部側(cè)大致不發(fā)生變 化的曲率半徑非變化部，由此若在曲率半徑非變化部與集管部的邊界進行切斷，則即使銑 去曲率半徑非變化部的熱影響部，曲率半徑非變化部的曲率半徑也不發(fā)生變化，因此，能夠 輕松地焊接銑去熱影響部之后的曲率半徑非變化部與集管部。
[0016] 在中間件包含曲率半徑變化部及曲率半徑非變化部的上述熱交換器中，優(yōu)選，集 管部通過沖壓加工，從集管部的安裝方向觀察時形成為4個角部具有圓弧狀的大致矩形形 狀，曲率半徑非變化部的4個角部的曲率半徑大于集管部的厚度的1.5倍，且與在曲率半徑 非變化部與集管部的邊界上的集管部的曲率半徑大致相等。在此，被沖壓加工的集管部的 角部的曲率半徑大于集管部的厚度的1.5倍。因此，本發(fā)明中，使曲率半徑非變化部的角部 的曲率半徑大于集管部的厚度的1.5倍，并且與曲率半徑非變化部與集管部的邊界上的集 管部的曲率半徑大致相等，從而能夠輕松地將沖壓加工的集管部與曲率半徑非變化部進行 焊接。另外，"從安裝方向觀察"是指，包括從上方、下方及側(cè)方觀察熱交換器的情況的廣義 的概念。
[0017] 并且，通過進行沖壓加工來形成集管部，因此與焊接多個部件來形成集管部的情 況不同，能夠輕松地形成集管部。
[0018] 在中間件包含曲率半徑變化部及曲率半徑非變化部的上述熱交換器中，優(yōu)選構(gòu)成 為集管部與曲率半徑非變化部通過焊接而接合，更換設(shè)置于芯部的催化劑時，集管部在與 曲率半徑非變化部焊接的部分被切斷，并在更換催化劑之后，集管部與曲率半徑非變化部 通過焊接而再次接合。若如此構(gòu)成，則即使銑去曲率半徑非變化部的熱影響部，曲率半徑非 變化部的曲率半徑也不發(fā)生變化，因此，能夠輕松地焊接銑去熱影響部之后的曲率半徑非 變化部與集管部。其結(jié)果，能夠使催化劑的更換作業(yè)變得輕松。
[0019] 此時，優(yōu)選構(gòu)成為在集管部與曲率半徑非變化部焊接的部分附近，因集管部及曲 率半徑非變化部的熱影響而銑去的部分的厚度tl為，以集管部的厚度為t2,以由以下式（1) 表示的值為上限，分別對集管部及曲率半徑非變化部銑去厚度tl之后，集管部和曲率半徑 非變化部通過焊接而再次接合。若如此構(gòu)成，則與因集管部及曲率半徑非變化部的熱影響 而被銑去的部分以外的部分也銑去的情況相比，抑制集管部及曲率半徑非變化部的長度變 短，因此，抑制設(shè)置于集管部的整流部的高度位置發(fā)生變化。其結(jié)果，能夠抑制因切斷集管 部而對整流效果產(chǎn)生的影響。
[0020] [數(shù)式2]
[0021] ^ * U)
[0022]發(fā)明效果
[0023] 根據(jù)本發(fā)明，如上所述，即使在集管部的角部形成為圓弧狀的情況下，也能夠抑制 芯部的流路向外部露出，并能夠接合集管部和中間件。
【附圖說明】
[0024] 圖1為表示本發(fā)明的一實施方式的熱交換器的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0025]圖2為表不本發(fā)明的一實施方式的熱交換器的結(jié)構(gòu)的立體分解圖。
[0026] 圖3為從X方向側(cè)觀察本發(fā)明的一實施方式的熱交換器的側(cè)視圖。
[0027] 圖4為從Y方向側(cè)觀察本發(fā)明的一實施方式的熱交換器的側(cè)視圖。
[0028] 圖5為本發(fā)明的一實施方式的熱交換器的芯部及中間件的頂視圖。
[0029] 圖6為本發(fā)明的一實施方式的熱交換器的芯部、中間件及集管部的角部的側(cè)視圖。
[0030] 圖7為本發(fā)明的一實施方式的熱交換器的中間件及集管部的立體圖。
[0031] 圖8為本發(fā)明的一實施方式的熱交換器的中間件的曲率半徑變化部的立體圖。
[0032] 圖9為用于說明本發(fā)明的一實施方式的熱交換器的催化劑的更換方法的圖。
【具體實施方式】
[0033]以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
[0034]首先，參考圖1~圖8及圖9(a)，對本實施方式的熱交換器100的結(jié)構(gòu)進行說明。 [0035]如圖1及圖2所示，熱交換器100具備芯部1、集管部2(集管部2a~2d)、中間件3(中 間件3a~3d)。另外，芯部1、集管部2及中間件3由金屬構(gòu)成。
[0036]芯部1構(gòu)成為具有相對高溫的第1流體及相對低溫的第2流體分別流動的后述的流 路14(參考圖5)，并且在相對高溫的第1流體與相對低溫的第2流體之間進行熱交換。并且， 如圖5所示，芯部1例如由翅片11與分離板12交替層疊的板翹型芯部1構(gòu)成。并且，在被翅片 11與分離板12包圍的區(qū)域中形成有流路14 (參考圖5)。并且，在第1流體或第2流體流動的流 路14中，填充有催化劑(未圖示）。由此，熱交換器100具有催化劑反應(yīng)器的功能。并且，如圖1 及圖2所示，芯部1具有長方體形狀(俯視時為包含4個角部la的大致矩形形狀）。
[0037]并且，集管部2a設(shè)置于長方體形狀的芯部1的上方(Z1方向側(cè)）。并且，集管部2a中 設(shè)有流體流入或流出的流出入口 21a。并且，集管部2b設(shè)置于芯部1的下方(Z2方向側(cè)），并且 設(shè)有流出入口 21b。并且，集管部2c設(shè)置于芯部1的側(cè)方(Y1方向側(cè)），并且設(shè)有流出入口 21c。 并且，集管部2d設(shè)置于芯部1的側(cè)方(Y2方向側(cè)），并且設(shè)有流出入口 21d(參考圖3及圖4)。集 管部2a~2d通過焊接(或釬焊）安裝于芯部1。集管部2a~2d具有相同的結(jié)構(gòu)，因此，以下對 集管部2a進行詳細說明。
[0038]在此，本實施方式中，如圖1~圖4所示，集管部2a通過沖壓加工，從集管部2a的安 裝方向（上方)觀察，形成為4個角部22a具有圓弧狀的大致矩形形狀。并且，XI方向側(cè)及X2方 向側(cè)的長邊方向端部23a從X方向觀察時具有大致圓弧狀(參考圖3)，并且，從Y方向觀察時 具有大致圓弧狀(參考圖4)。并且，2個長邊方向端部23a之間的胴體部24a具有大致半圓筒 形狀。
[0039]并且，如圖6及圖7所示，集管部2a的中間件3a側(cè)（Z2方向側(cè)）的部分（直線狀部分 25a)，沿Z方向（上下方向）形成為大致直線狀(平板狀）。并且，集管部2a的4個角部22a構(gòu)成 為由于通過沖壓加工而形成，因此后述的中間件3a的曲率半徑非變化部33a與集管部2a的 邊界A1(與中間件3a接觸的部分，參考圖6)上的曲率半徑R1成為集管部2a的厚度t2(參考圖 6)的3倍以上。并且，在集管部2a的內(nèi)部，設(shè)有對流入芯部1的第1流體進行整流的板狀的整 流部26a(參考圖9(a))。另外，集管部2b(角部22b等)的結(jié)構(gòu)與集管部2a的結(jié)構(gòu)相同。
[0040]并且，集管部2c及集管部2d也與集管部2a同樣地，通過沖壓加工，從集管部2c及集 管部2d的安裝方向（側(cè)方)觀察，形成為4個角部22c及22d具有圓弧狀的大致矩形形狀，所述 4個角部22c及22d的曲率半徑為集管部2c及2d的各自的厚度的3倍以上。另外，集管部2c及 2d的長邊方向的長度與集管部2a及2b大致相等，且短邊方向的長度小于集管部2a及2b。集 管部2c及2d的其它結(jié)構(gòu)與集管部2a及2b的結(jié)構(gòu)相同。
[0041]并且，如圖1及圖2所示，中間件3(中間件3a~3d)設(shè)置于芯部1與集管部2(集管部 2a~2d)之間，且具有大致矩形的框狀。并且，中間件3(中間件3a~3d)以接合芯部1與集管 部2(集管部2a~2d)的方式構(gòu)成。中間件3a~3d具有相同的結(jié)構(gòu)，因此以下對中間件3a進行 詳細說明。
[0042]在此，本實施方式中，如圖5~圖8所示，中間件3a的4個角部31a構(gòu)成為芯部1側(cè)的 曲率半徑R2小于集管部2a側(cè)的曲率半徑R3。具體而言，中間件3a包含曲率半徑變化部32a及 曲率半徑非變化部33a。曲率半徑變化部32a設(shè)置于芯部1側(cè)，并構(gòu)成為芯部1側(cè)的曲率半徑 R2小于集管部2a側(cè)的曲率半徑R3。曲率半徑非變化部33a連接于曲率半徑變化部32a，并且 設(shè)置于集管部2a側(cè)，且構(gòu)成為角部331a的曲率半徑R3從芯部1側(cè)朝向集管部2a側(cè)大致不發(fā) 生變化。另外，中間件3a通過沖壓加工，形成為角部31a的曲率半徑發(fā)生了變化的形狀。 [0043]更詳細而言，曲率半徑變化部32a的4個角部321a的集管部2a側(cè)的曲率半徑R3為集 管部2a的厚度t2的3倍以上(3t以上），且芯部1側(cè)的曲率半徑R2為集管部2a的厚度t2的大致 1.5倍(大致1.5t)。即，與集管部2a側(cè)相比，曲率半徑變化部32a的角部321a的芯部1側(cè)形成 為更接近直角的形狀。并且，曲率半徑非變化部33a的4個角部331a的曲率半徑R3和曲率半 徑非變化部33a與集管部2a的邊界Al(參考圖6、圖7)上的集管部2a的曲率半徑Rl(3t以上） 大致相等。
[0044]并且，曲率半徑變化部32a的4個角部321a構(gòu)成為從集管部2a側(cè)朝向芯部1側(cè)曲率 半徑逐漸連續(xù)變小。即，曲率半徑變化部32a的4個角部321a的曲率半徑構(gòu)成為由集管部2a 的厚度t2的3倍以上(3t以上)逐漸變小為大致1.5倍(大致1.5t)。
[0045]曲率半徑變化部32a與曲率半徑非變化部33a的邊界A2(參考圖6、圖7)上的曲率半 徑變化部32a的角部321a的曲率半徑R3、和曲率半徑非變化部33a的角部331a的曲率半徑R3 大致相等。即，角部31a從芯部1側(cè)朝向集管部2a側(cè)，曲率半徑逐漸變大，并且從曲率半徑變 化部32a與曲率半徑非變化部33a的邊界A2直至曲率半徑非變化部33a與集管部2a的邊界A1 為止，曲率半徑不發(fā)生變化。另外，中間件3a的4個角部31a以外的部分(連接角部與角部的 連接部分34a)從芯部1側(cè)遍及集管部2a側(cè)具有由平坦面構(gòu)成的平板狀。
[0046]并且，本實施方式中，如圖6所示，與安裝有中間件3a的芯部1的一面垂直的方向（Z 方向）的曲率半徑非變化部33a的長度L1構(gòu)成為大于曲率半徑變化部32a的長度L2(L1> L2)。例如，構(gòu)成為曲率半徑非變化部33a的長度L1成為曲率半徑變化部32a的長度L2的2倍 以上且3倍以下。
[0047]并且，中間件3b的結(jié)構(gòu)與中間件3a的結(jié)構(gòu)相同。并且，中間件3c及3d的長邊方向的 長度與中間件3a及3b大致相等，且短邊方向的長度小于中間件3a及3b。中間件3c及3d的其 它結(jié)構(gòu)與中間件3a及3b的結(jié)構(gòu)相同。即，中間件3b~3d的角部31b~31d也與中間件3a同樣 地，構(gòu)成為芯部1側(cè)的曲率半徑小于集管部2b~2d側(cè)的曲率半徑。
[0048]并且，本實施方式中，集管部2a與中間件3a以通過焊接而接合的方式構(gòu)成。并且， 更換填充于芯部1的催化劑時，集管部2a在與中間件3a(曲率半徑非變化部33a)焊接的部分 (集管部2a與曲率半徑非變化部33a的邊界A1)被切斷，并更換催化劑之后，集管部2a與中間 件3a(曲率半徑非變化部33a)通過焊接再次接合。對于集管部2b，也與集管部2a同樣地進行 切斷及焊接。另外，對催化劑的更換方法的詳細內(nèi)容進行后述。
[0049] 接下來，參考圖3,對熱交換器100中的流體的流動進行說明。
[0050] 第1流體流入集管部2a的流出入口 21a。并且，從集管部2a流入的第1流體在芯部1 中沿鉛垂下方(Z2方向）流動，并且，從集管部2b的流出入口 21b流出。并且，第2流體流入集 管部2c的流出入口 21c。并且，從集管部2c流入的第2流體在芯部1中從Y1方向側(cè)向Y2方向側(cè) 以L字狀(或Z字狀)流動，并且從集管部2d的流出入口 21d流出。
[0051] 接下來，參考圖9,對催化劑的更換方法(更換工序)的詳細內(nèi)容進行說明。在此，設(shè) 為在第1流體流動的流路14 (參考圖5)中填充有催化劑。
[0052]首先，集管部2a及集管部2b被切斷。另外，對集管部2b的作業(yè)也與集管部2a相同， 因此以下對集管部2a進行說明。具體而言，如圖9(a)所示，由集管部2a與中間件3a焊接的狀 態(tài)(更換前的狀態(tài)），如圖9(b)(左圖）所示，在集管部2a與中間件3a的曲率半徑非變化部33a 的邊界（自芯部1的高度位置hi)，集管部2a(直線狀部分25a)大致水平地被切斷。在此，集管 部2a在與曲率半徑非變化部33a焊接的部分被切斷，由此，集管部2a及曲率半徑非變化部 33a中分別形成有熱影響部27a及35a。并且，在集管部2a與曲率半徑非變化部33a焊接的部 分附近，因集管部2a及曲率半徑非變化部33a的熱影響而銑去的部分的厚度tl為，以集管部 2a的厚度為t2,以由以下式（2)表示的值為上限，分別對集管部2a及曲率半徑非變化部33a 銑去厚度tl。
[0053] [數(shù)式3]
[0054] (2)
[0055] 然后，如圖9(b)(中央圖）所示，在集管部2a的銑去厚度tl的部分及中間件3a(曲率 半徑非變化部33a)的銑去厚度tl的部分，形成有坡口 40。坡口 40從側(cè)方（與紙面垂直的方 向）觀察時具有大致V字形狀。另外，坡口 40的形狀根據(jù)板厚、焊接條件，也可形成為大致V字 形狀以外的形狀。
[0056] 接下來，填充于芯部1的流路14中的催化劑被去除，并且，進行芯部1的清洗。之后， 在芯部1中填充催化劑。
[0057]接下來，如圖9(b)(右圖）所示，形成有坡口40的集管部2a與中間件3a(曲率半徑非 變化部33a)在小于高度位置hi的高度位置h2(<hl)，通過焊接而再次被接合。由此，結(jié)束第 1次的催化劑的更換。
[0058] 并且，如圖9(c)~(f)所示，催化劑的更換在每規(guī)定期間（例如，每幾年)重復(fù)進行。 此時，更換各自的催化劑時，集管部2a的熱影響部27a及中間件3a的熱影響部35a被銑去，因 此，集管部2a及中間件3a(曲率半徑非變化部33a)的長度逐漸變短。即，焊接或切斷的高度 位置按h2、h3、h4及h5的順序變小。因此，結(jié)束第5次的催化劑的更換之后，集管部2a及中間 件3a(曲率半徑非變化部33a)的長度成為不能焊接的長度(高度位置h6)。具體而言，焊接處 成為設(shè)置于中間件3a的未圖示的溫度測定用端口附近，無法進行焊接。
[0059] 因此，如圖9(f)(右圖）所示，進行第5次的催化劑的更換時，在更換催化劑之后，在 中間件3a中焊接新的集管部4,而并不焊接目前為止使用的集管部2a。并且，進行第6次的催 化劑的更換時，如圖9(g)所示，與進行第5次的催化劑的更換時集管部4焊接于中間件3a之 處相比，在更靠上方的集管部4的直線狀部分4a(高度位置h7)被切斷。之后，催化劑被更換， 并且集管部4在高度位置h8(<h7)焊接于中間件3a。如此，進行第5次的催化劑的更換時，通 過焊接新的集管部4,能夠多進行一次(總計6次)催化劑的更換。
[0060] 本實施方式中，能夠獲得如下效果。另外，以下記載有關(guān)集管部2a及中間件3a的效 果，另一方面，對于集管部2b~2d及中間件3b~3d也獲得同樣的效果。
[0061] 如上所述，本實施方式中，將設(shè)置于芯部1與集管部2a之間的中間件的角部31a構(gòu) 成為芯部1側(cè)的曲率半徑R2小于集管部2a側(cè)的曲率半徑R3,由此能夠由中間件3a覆蓋設(shè)置 于芯部1的角部la的流路14,因此，即使在集管部2a的角部22a形成為圓弧狀的情況下，也能 夠接合集管部2a與中間件3a。其結(jié)果，即使在集管部2a的角部22a形成為圓弧狀的情況下， 也能夠抑制芯部1的流路14向外部露出，并且接合集管部2a與中間件3a。
[0062] 并且，如上所述，本實施方式中，所述熱交換器100為芯部1中填充有催化劑的催化 劑反應(yīng)器，將中間件3a構(gòu)成為包含：曲率半徑變化部32a，設(shè)置于芯部1側(cè)，且構(gòu)成為芯部1側(cè) 的曲率半徑R2小于集管部2a側(cè)的曲率半徑R3;及曲率半徑非變化部33a，連接于曲率半徑變 化部32a，并且設(shè)置于集管部2a側(cè)，且構(gòu)成為角部331a的曲率半徑從芯部1側(cè)朝向集管部2a 側(cè)大致不發(fā)生變化。在此，熱交換器100的芯部1中填充有催化劑，由此，熱交換器100用作催 化劑反應(yīng)器時，需要定期更換催化劑。此時，將被焊接的集管部2a在集管部2a與中間件3a的 邊界A1切斷之后，更換催化劑，并且需要再次進行焊接來安裝集管部2a。此時，因焊接時的 熱而產(chǎn)生于集管部2a與中間件3a的邊界A1的熱影響部27a及熱影響部35a在焊接之前被銑 去。因此，本實施方式中，將中間件3a構(gòu)成為包含角部331a的曲率半徑從芯部1側(cè)朝向集管 部2a側(cè)大致不發(fā)生變化的曲率半徑非變化部33a，由此若在曲率半徑非變化部33a與集管部 2a的邊界A1進行切斷，則即使銑去曲率半徑非變化部33a的熱影響部35a，曲率半徑非變化 部33a的曲率半徑R3也不發(fā)生變化，并且，即使銑去集管部2a的熱影響部27a，集管部2a的曲 率半徑R1也不發(fā)生變化，因此，能夠輕松地焊接銑去熱影響部35a之后的曲率半徑非變化部 33a與集管部2a。
[0063] 并且，如上所述，本實施方式中，將與安裝有中間件3a的芯部1的一面垂直的方向 的曲率半徑非變化部33a的長度L1構(gòu)成為大于曲率半徑變化部32a的長度L2。如上所述，熱 交換器100用作催化劑反應(yīng)器時，需要定期更換催化劑。即，重復(fù)進行集管部2a的切斷及焊 接，因此，也重復(fù)進行集管部2a的熱影響部27a及曲率半徑非變化部33a的熱影響部35a的銑 去。其結(jié)果，集管部2a及曲率半徑非變化部33a的長度逐漸變小。因此，本實施方式中，通過 將與安裝有中間件3a的芯部1的一面垂直的方向的曲率半徑非變化部33a的長度L1構(gòu)成為 大于曲率半徑變化部32a的長度L2，能夠與曲率半徑非變化部33a的長度L1增大的量相應(yīng)地 增加集管部2a的切斷及焊接的次數(shù)(催化劑的更換次數(shù)）。
[0064]并且，如上所述，本實施方式中，將曲率半徑變化部32a的角部321a構(gòu)成為從集管 部2a側(cè)朝向芯部1側(cè)曲率半徑逐漸變小。由此，曲率半徑變化部32a的角部321a的內(nèi)側(cè)面從 集管部2a側(cè)朝向芯部1側(cè)成為平緩(凹凸較少）的形狀，因此，能夠使流入芯部1的流路14或 從芯部1流出的流體順暢地流動。
[0065]并且，如上所述，本實施方式中，將在曲率半徑變化部32a與曲率半徑非變化部33a 的邊界A2上的曲率半徑變化部32a的角部321a的曲率半徑R3、和曲率半徑非變化部33a的角 部331a的曲率半徑R3設(shè)為大致相等。由此，邊界A2中的內(nèi)側(cè)面無高低差而圓滑地被連接，由 此，也能夠使流入芯部1的流路14中或從芯部1流出的流體順暢地流動。
[0066]并且，如上所述，本實施方式中，通過沖壓加工，從集管部2a的安裝方向觀察，集管 部2a形成為4個角部22a具有圓弧狀的大致矩形形狀，且將曲率半徑非變化部33a的4個角部 331a的曲率半徑R3,設(shè)為集管部2a的厚度t2的3倍以上，并且，設(shè)為與在曲率半徑非變化部 33a與集管部2a的邊界A1上的集管部2a的曲率半徑R1大致相等。在此，沖壓加工的集管部2a 的角部22a的曲率半徑R1為集管部2a的厚度t2的1.5倍以上。因此，本實施方式中，將曲率半 徑非變化部33a的角部331a的曲率半徑R3,設(shè)為集管部2a的厚度t的3倍以上，并且，設(shè)為與 在曲率半徑非變化部33a與集管部2a的邊界A1上的集管部2a的曲率半徑R1大致相等，由此， 能夠輕松地將沖壓加工的集管部2a焊接于曲率半徑非變化部33a。
[0067] 并且，如上所述，本實施方式中，通過進行沖壓加工來形成集管部2a，因此與焊接 多個部件來形成集管部2a的情況不同，能夠輕松地形成集管部2a。
[0068] 并且，如上所述，本實施方式中，將集管部2a及曲率半徑非變化部33a構(gòu)成為通過 焊接進行接合，從而在更換設(shè)置于芯部1的催化劑時，在與曲率半徑非變化部33a焊接的部 分切斷集管部2a并更換催化劑之后，通過焊接再次接合集管部2a與曲率半徑非變化部33a。 由此，即使銑去曲率半徑非變化部33a的熱影響部35a，曲率半徑非變化部33a的曲率半徑R3 也不發(fā)生變化，因此，能夠輕松地焊接銑去熱影響部35a之后的曲率半徑非變化部33a與集 管部2a。其結(jié)果，能夠使催化劑的更換作業(yè)變得輕松。
[0069] 并且，如上所述，本實施方式中，在集管部2a與曲率半徑非變化部33a焊接的部分 附近，因集管部2a及曲率半徑非變化部33a的熱影響而銑去的部分的厚度tl為，以集管部2a 的厚度為t2,以由上述式(2)表示的值為上限，分別對集管部2a及曲率半徑非變化部33a銑 去厚度tl之后，通過焊接再次接合集管部2a與曲率半徑非變化部33a。由此，與因集管部2a 及曲率半徑非變化部33a的熱影響而被銑去的部分以外的部分也銑去的情況相比，抑制集 管部2a及曲率半徑非變化部33a的長度變短，因此，抑制設(shè)置于集管部2a的整流部26a的高 度位置發(fā)生變化。其結(jié)果，能夠抑制因切斷集管部2a而對整流效果產(chǎn)生的影響。
[0070] 另外，應(yīng)該理解為本次公開的實施方式在所有方面均為例示而非限制性的。本發(fā) 明的范圍并不是由上述實施方式的說明來表示，而是由權(quán)利要求書來表示，而且包含與權(quán) 利要求書均等的含義及范圍內(nèi)的所有變更。
[0071 ]例如，上述實施方式中，示出了中間件包含曲率半徑發(fā)生變化的曲率半徑變化部、 及曲率半徑大致不發(fā)生變化的曲率半徑非變化部的例，但本發(fā)明并不限于此。例如，中間件 可以僅由曲率半徑發(fā)生變化的曲率半徑變化部構(gòu)成。
[0072] 并且，上述實施方式中，示出了與芯部的一面垂直的方向的曲率半徑非變化部的 長度構(gòu)成為比曲率半徑變化部的長度長的例，但本發(fā)明并不限于此。例如，與芯部的一面垂 直的方向的曲率半徑非變化部的長度可以為曲率半徑變化部的長度以下。
[0073] 并且，上述實施方式中，示出了曲率半徑變化部的角部構(gòu)成為從集管部側(cè)朝向芯 部側(cè)曲率半徑逐漸連續(xù)變小的例，但本發(fā)明并不限于此。例如，也可以將曲率半徑變化部的 角部構(gòu)成為從集管部側(cè)朝向芯部側(cè)，曲率半徑階梯性地(以階梯狀)變小。
[0074] 并且，上述實施方式中，示出了通過沖壓加工，集管部形成為4個角部具有圓弧狀 的大致矩形形狀的例，但本發(fā)明并不限于此。例如，也可以通過沖壓加工以外的加工方法， 使集管部形成為4個角部具有圓弧狀的大致矩形形狀。
[0075]并且，上述實施方式中，示出了曲率半徑非變化部的4個角部的曲率半徑為集管部 的厚度的3倍以上的例，但本發(fā)明并不限于此。例如，也可以將曲率半徑非變化部的4個角部 的曲率半徑設(shè)為大于集管部的厚度的1.5倍且小于3倍，以使曲率半徑非變化部與集管部的 邊界上的集管部的曲率半徑與集管部的曲率半徑吻合。
[0076]并且，上述實施方式中，示出了更換設(shè)置于芯部的催化劑時，切斷4個集管部中的2 個集管部(集管部2a、集管部2b)并再次進行焊接的例，但本發(fā)明并不限于此。例如，催化劑 填充于第2流體所流動的流路時，無需切斷集管部2a及集管部2b，而是切斷集管部2c及集管 部2d并再次進行焊接即可。并且，也可以與填充有催化劑的流路無關(guān)地、切斷4個集管部2a ~2d的全部并再次進行焊接。
[0077]并且，上述實施方式中，示出了更換設(shè)置于芯部的催化劑時，在進行第5次的催化 劑的更換中，更換催化劑之后，在中間件中焊接新的集管部，而并不焊接目前為止使用的集 管部的例，但本發(fā)明并不限于此。例如，在更換第5次的催化劑時，更換催化劑之后，也可以 再次焊接目前為止使用的集管部。
[0078] 并且，上述實施方式中，示出了將熱交換器用作催化反應(yīng)器的例，但本發(fā)明并不限 于此。例如，也可以將本發(fā)明的熱交換器使用于催化劑反應(yīng)器以外的用途。
[0079] 并且，上述實施方式中，示出了以由上述式（2)表示的值為上限，分別對集管部及 曲率半徑非變化部銑去厚度tl的例，但本發(fā)明并不限于此。例如，也可以構(gòu)成為將集管部的 厚度為t2,以由以下式(3)表示的值為上限，分別對集管部及曲率半徑非變化部銑去厚度 tl。由此，能夠更加可靠地銑去熱影響部。
[0080] [數(shù)式 4]
[0082] 符號說明
[0083] 1-芯部，2、2a、2b、2c、2d-集管部，3、3a、3b、3c、3d-中間件，14-流路，22a、22b、22c、 22d-角部，31&、3113、31(：、31(1-角部，32&-曲率半徑變化部，33 &-曲率半徑非變化部，100-熱 交換器，321a-角部，331a-角部。
【主權(quán)項】
1. 一種熱交換器，具備： 芯部，具有第1流體及第2流體分別流動的流路，并且，在所述第1流體與所述第2流體之 間進行熱交換； 集管部，安裝于所述芯部，用于使所述第1流體或所述第2流體流入所述流路或從所述 流路流出； 中間件，設(shè)置于所述芯部與所述集管部之間，且具有框狀，并且用于接合所述芯部和所 述集管部， 所述中間件的角部構(gòu)成為所述芯部側(cè)的曲率半徑小于所述集管部側(cè)的曲率半徑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器， 所述熱交換器包含在所述芯部填充有催化劑的催化劑反應(yīng)器， 所述中間件包含：曲率半徑變化部，設(shè)置于所述芯部側(cè)，并構(gòu)成為所述芯部側(cè)的曲率半 徑小于所述集管部側(cè)的曲率半徑；曲率半徑非變化部，連接于所述曲率半徑變化部，并且設(shè) 置于所述集管部側(cè)，且構(gòu)成為角部的曲率半徑從所述芯部側(cè)朝向所述集管部側(cè)大致不發(fā)生 變化。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱交換器，其中， 所述集管部通過沖壓加工，從所述集管部的安裝方向觀察，形成為4個角部具有圓弧狀 的大致矩形形狀， 所述曲率半徑非變化部的4個角部的曲率半徑大于所述集管部的厚度的1.5倍，且與所 述曲率半徑非變化部和所述集管部的邊界上的所述集管部的曲率半徑大致相等。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱交換器， 構(gòu)成為所述集管部與所述曲率半徑非變化部通過焊接而接合， 并構(gòu)成為在更換設(shè)置于所述芯部的催化劑時，所述集管部在與所述曲率半徑非變化部 焊接的部分被切斷，并在更換催化劑之后，所述集管部與所述曲率半徑非變化部通過焊接 而再次接合。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱交換器， 構(gòu)成為在所述集管部焊接于所述曲率半徑非變化部的部分附近，因所述集管部及所述 曲率半徑非變化部的熱影響而銑去的部分的厚度tl為，以所述集管部的厚度為t2，以由以 下式（1)表示的值為上限， 分別對所述集管部及所述曲率半徑非變化部銑去厚度tl之后，所述集管部和所述曲率 半徑非變化部通過焊接而再次接合， [數(shù)式1] rl ? 2,()χ yhl ?，. * (1) ：〇
【文檔編號】F28F3/10GK106068436SQ201580012702
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2015年3月16日 公開號201580012702.4, CN 106068436 A, CN 106068436A, CN 201580012702, CN-A-106068436, CN106068436 A, CN106068436A, CN201580012702, CN201580012702.4, PCT/2015/57730, PCT/JP/15/057730, PCT/JP/15/57730, PCT/JP/2015/057730, PCT/JP/2015/57730, PCT/JP15/057730, PCT/JP15/57730, PCT/JP15057730, PCT/JP1557730, PCT/JP2015/057730, PCT/JP2015/57730, PCT/JP2015057730, PCT/JP201557730
【發(fā)明人】藤田泰廣, 高橋弘行, 田邊章裕
【申請人】住友精密工業(yè)株式會社