[发明专利]热交换器

说明书

技术领域

这里所公开的技术涉及一种热交换器，特别涉及一种将集管箱(header tank)焊接在芯体上的焊接构造。

背景技术

像例如专利文献1中所记载的那样，在板翅式热交换器中，通过焊接将独立成型的集管箱安装在很多板层叠一体化后而形成的芯体上。具体做法如下:绕集管箱的开口缘部的整个一周形成以规定的斜面角度从的内表面朝着集管箱的外表面倾斜的斜面(bevel)，并且从集管箱的外侧对集管箱的开口缘部的整个一周进行焊接。

专利文献1：日本公开专利公报特开2002-11573号公报

发明内容

－发明要解决的技术问题－

大型热交换器、高压热交换器或高温热交换器中的集管箱为确保其强度,板厚较厚。随着板厚增厚,焊缝也会增大。此外，这里所说的焊缝增大意味着:在集管箱的开口缘部大致垂直于芯体的安装面而设的焊接位置的横截面上，斜面焊接下的焊缝的横截面积变大。例如，如图3所示，由于集管箱3的板厚t增厚，因此以规定的斜面角度θ1从集管箱3的内表面到集管箱3的外表面倾斜着形成的斜面34在板厚方向上的宽度增大，焊缝36的横截面积伴随于此而变大。

但是，如果焊缝36增大，对芯体2的热量输入就会伴随着焊接时间的增长而增大。其结果是，如图3中点划线所示，芯体2中受热影响的范围增大，并且焊接位置附近的温度也有可能进一步升高。在现有技术中,有为免受这样的热量输入的影响而对芯体一侧采取措施的时候。但是有想省掉这样的措施的要求。

这里所公开的技术正是鉴于上述各点而完成的。其目的在于：在通过焊接对集管箱与热交换器的芯体进行接合的构造中，省略针对焊接从热量方面对芯体一侧采取的措施。

－用于解决技术问题的技术方案－

本申请发明人将研究重点放在了集管箱的板厚伴随着喷嘴的安装而进一步增厚这一点上。也就是说，将集管箱上喷嘴的安装位置处形成有通孔。在不形成通孔的情况下只要将集管箱的板厚设定为t1就能够确保集管箱具有必要的强度。但是为弥补形成通孔导致的集管箱的材料减少，需要使集管箱的板厚比t1厚。但是，需要具有这样的较厚板厚的位置仅仅是喷嘴的安装位置附近而已，在被焊接在芯体上的开口缘部附近集管箱的板厚为t1就足够了。于是，本申请发明人采取了以下做法，即通过在集管箱的开口缘部形成从集管箱的外表面朝着集管箱的内表面倾斜的第二倾斜部来使斜面在板厚方向上的宽度变小。由此而使将集管箱焊接在芯体上时的焊缝减小，并且也使焊接时对芯体的热量输入减少。

具体而言，这里所公开的技术涉及一种热交换器。该热交换器包括芯体和集管箱。该集管箱绕其开口缘部的整个一周焊接在所述芯体上。在所述集管箱的开口缘部的整个一周形成有以规定的斜面角度从该集管箱的内表面朝着该集管箱的外表面倾斜的斜面，并且在所述集管箱的开口缘部的至少一部分形成有以大于所述规定的斜面角度的角度从所述集管箱的所述外表面朝着所述集管箱的所述内表面倾斜的第二倾斜部。

根据该结构，在通过焊接安装在芯体上的集管箱的开口缘部绕其整个一周形成有焊接斜面。斜面以规定的斜面角度从集管箱的内表面朝着集管箱的外表面倾斜。

在所述结构下，在形成有斜面的集管箱的开口缘部的至少一部分形成以大于规定的斜面角度的角度从集管箱的外表面朝着集管箱的内表面倾斜的第二倾斜部。第二倾斜部既可以形成为与斜面连续，也可以形成为与斜面不连续。将集管箱焊接在芯体上这一焊接作业是针对斜面部分进行的，在形成有第二倾斜部的位置处斜面在板厚方向上的宽度变小，因此焊缝也变小并且焊接时对芯体的热量输入也变少。这样一来,与不形成第二倾斜部的情况相比，芯体中受热影响的范围缩小。而且，与不形成第二倾斜部的情况相比，芯体一侧的温度上升也受到控制。其结果是，不需要针对焊接从热量方面对芯体一侧采取措施了。

通过使第二倾斜部的倾斜角度较大，集管箱的板厚减少率就会变小，这在确保强度这一点上是有利的。此外，勿容置疑，在形成第二倾斜部的位置处的斜面部分也应该确保必要的板厚。

也就是说，优选，所述集管箱的板厚被设定为：在确保必要的强度而设定的第一板厚上再加上伴随着在该集管箱上形成流体的通孔所需要加强的第二板厚；所述第二倾斜部形成为：使所述集管箱的板厚从所述第一板厚和所述第二板厚之和减小到第一板厚。

这里，可以将第一板厚适当地设定在在不形成通孔的条件下能够承受住箱内压及/或外压的最小板厚以上。

这样做以后，在斜面部分就能够确保为承受住箱内压及/或外压所需要的第一板厚，因此,既确保了集管箱所具有的必要强度，又使焊缝变小了。