[发明专利]热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种热交换器，详细而言，涉及这样一种热交换器，其具 有并列配置的多个热交换用管，通过在多个热交换用管内流动的热交换流 体与在多个热交换用管之间流动的被热交换流体的热交换对热交换流体进 行冷却或者加热，其中所述热交换用管由具有导热性的材料形成为剖面扁 平的中空管。

背景技术

以往，作为这种热交换器，提出了包括使制冷剂在制冷剂的入口储液 箱与出口储液箱间流通而与大气进行热交换的多个管的热交换器(例如， 参照专利文献1)。在该热交换器中，在使流入入口储液箱的制冷剂在多 个管中流通而到达出口储液箱的期间内，通过与多个管大致垂直地通过管 间的大气的热交换进行冷却。而且，为了提高热交换效率，在多个管之间 安装有冷却翅片。

另外，提出了包括使制冷剂在形成制冷剂的入口与出口的两个集液箱 中流通而与大气进行热交换的直径细化的多个管的热交换器(例如，参照 专利文献2)。在该热交换器中，使制冷剂在直径细化的多个管中流通并 且使大气通过多个管之间，通过制冷剂与大气的热交换冷却制冷剂。

进而，也提出为了增大传热面积而并列配置多个剖面扁平的中空管的 扁平管的热交换器。在该热交换器中，为了降低在扁平管间流动的流体的 压力损失并且实现小型化，构成为不包括冷却翅片的无翅片热交换器。

专利文献1：日本特开2001-167782号公报

专利文献2：日本特开2004-218969号公报

发明内容

来自个人计算机、机器人的驱动电源的发热量与产业用的废热量相比 非常小，但是每单位面积、每单位时间的发热量也会达到产业用的数十倍。 进而，电源部覆盖有绝热材料等从而形成为热量容易滞留的形态，不能直 接冷却发热部，为了从绝热材料的外侧冷却，要求超出必要的废热量。另 外，由于小型化的要求，热交换器的安装场所也受到限制，还要求其轻量 化。

另外，近年来，对于发动机、燃料电池进一步要求热效率的提高、排 气的洁净性，因此为了有效地回收利用排气中的热量、降低燃烧温度也必 需进行冷却。在排热回收、给排气的冷却中，冷凝水变为酸性、要求冷凝 水具有良好的排水性，但耐腐蚀性优异的不锈钢的热传导率小，所以在使 用翅片时翅片效率的下降很成问题。另外，翅片也妨碍冷凝水的向下流动， 也出现不能高效地进行热交换的情况。

进而，在配置有多个扁平管的热交换器中，当扁平管的内压增加时， 还会产生其平坦部向外侧变形的情况，此时，会增加通过管间的流体的通 过阻力，热交换量减少。

本发明的热交换器的目的之一在于提高热交换效率。另外，本发明的 热交换器的目的之一在于实现小型化。

本发明的热交换器为了达成上述目的的至少一部分，采用下面的方案。

本发明的热交换器，具有并列配置的多个热交换用管，通过在该多个 热交换用管内流动的热交换流体与在该多个热交换用管之间流动的被热交 换流体的热交换对该热交换流体进行冷却或者加热，所述热交换用管由具 有导热性的材料形成为剖面扁平的中空管，其特征在于：所述多个热交换 用管，在流体流通的外壁面和内壁面中的至少一方的面上形成有波状的凹 凸，该波状的凹凸，与预定方向所成的角为10度至60度的范围内的角度， 且以沿该预定方向的、预定间隔的折回线对称地折回。

在该本发明的热交换器中，在多个热交换用管的流体流通的外壁面或 者内壁面的至少一方的面上形成有波状的凹凸，该波状的凹凸，与预定方 向所成的角为10度至60度的范围内的角度，且沿预定方向的、预定间隔 的折回线对称地折回。在多个热交换用管的外壁面或者内壁面上所形成的 波状的凹凸，使在流体的流通时产生的二次流的涡流作为有效促进导热的 二次流成分发挥作用。因此，能够提高热交换器的热交换效率，能够形成 高性能且小型的热交换器。在这里，所谓“预定方向”，优选设为流体的 主流的方向，但并不限定于此，也可以设为与流体的主流方向具有预定角 度的方向。另外，优选将热交换器安装为热交换流体与被热交换流体以整 体大致正交地流动，但并不限定于此，也可以将其安装为热交换流体与被 热交换流体具有预定的角度地交叉流动，或者将其安装为热交换流体与被 热交换流体相对地流动。