专利名称：热交换器的制作方法
发明的领域本发明涉及通过将多块第1传热板与多块第2传热板弯折成折返弯曲状(つづらぢリ状)，交替形成高温流体通路与低温流体通路而成的热交换器。
背景技术：
关于为了划分高温流体通路与低温流体通路而将交替相邻接配置的第1传热板与第2传热板的流路方向两端部栽切为分别具有2个端缘的角形而成的热交换器，已由日专利特开昭59-183296号公报、特开昭59-63491号公报中得知；而由将带状传热板弯折成反复折返弯曲状交替形成高温流体通路与低温流体通路而成的热交换器，也已由日专利特开昭58-40116号公报得知。
但是，流过热交换器高温流体通路的高温流体的体积流量，与流过低温流体通路的低温流体的体积流量未必相等，比如在燃气涡轮发动机使用的热交换器中，内燃气形成的高温流体的体积流量比由空气形成的低温流体的体积流量要大。但在上述现有的热交换器中，由于角形的2个端缘等长设定，则有着体积流量大的一侧流体压力损失增加、整个热交换器的压力损失也增加的问题。
另外，在将弯折成反复折返弯曲状的传热板成放射状配置、沿圆周方向交替形成高温流体通路与低温流体通路的情况下，若要由1块弯折板材构成具有360°中心角的热交换器时，需要很长的弯折板材，其制造困难；而且有着材料成品率下降的问题。因此，可以考虑由适当长度的弯折板材构成具有规定中心角的组件，将多个的组件沿圆周方向连接起来而构成具有360°中心角的热交换器。这时，如不充分考虑相邻组件结合部的构造，不仅会有在其结合部附近传热板沿圆周方向歪斜、沿半径方向得不到正确的排列的情况，而且还会产生接合部的传热片堆(ヒ-トマス)增加的问题。还有，如弯折板材端缘的精度得不到精密控制，也有在接合部弯折板材的端缘间容易产生偏移的问题。
发明展示从而，本发明以避免由高温流体与低温流体的体积流量之差引起的压力损失的增加、并减少整个热交换器的压力损失作为第一个目的；本发明的第二个目的是当由多个组件的接合而构成圆环状热交换器时，避免产生其接合部处的传热片堆的增加与流体的流路阻力的增加；本发明的第三个目的在于，由多个组件接合而构成圆环状热交换器时，可防止传热板向圆周方向的歪斜，并将接合部的偏移与传热片堆的增加限制到最小限度。
为达到上述第一个目的，根据本发明的第一个特征提出了如下的热交换器的技术方案通过折线交替连设多块第1传热板与第2传热板而成的弯折板材沿该折线被弯折而成为反复折返的弯曲状，在相邻接的第1传热板与第2传热板间交替地形成高温流体通路与低温流体通路；将第1传热板与第2传热板的流路方向的两端部裁切成分别具有2个端缘的角形，通过在高温流体通路的流路方向一端部封闭上述一方的角形的2个端缘的一方、而敞开另一方来形成高温流体通路入口；同时，通过在高温流体通路的流路方向另一端部封闭前述另一方的角形2个端缘的一方、而敞开另一方来形成高温流体通路出口，另外，通过在低温流体通路的流路方向一端部中封闭上述另一方角形的2个端缘的另一方而敞开其一方来形成低温流体通路入口，同时，在低温流体的流路方向另一端部中封闭上述一方角形2个端缘的另一方，而敞开其一方来形成低温流体通路出口，在这样形成的热交换器上，其特征在于，为将产生于高温流体通路出入口与低温流体通路出入口的压力损失之和限制到最小限度，而将前述各角形2个端缘做得不等长，降低高温流体通路出入口处的流体的流速。
如依上述构成，将第1传热板与第2传热板流路方向一端部栽切成角形而形成高温流体通路入口与低温流体通路出口，同时，将流路方向另一端部切成角形而形成高温流体通路出口与低温流体通路入口，此时，由于将前述各角形的2个端缘做成不等长，从而使得流过高温流体通路的高温流体的流速相对降低，可将整个热交换器产生的压力损失限制到最小限度。
为达到上述第2个目的，根据本发明的第二个特征提出了如下的热交换器的技术方案在该热交换器是在半径方向外周壁与半径方向内周壁间所围成的圆环状空间里交替形成沿轴向延伸的高温流体通路与低温流体通路而构成将通过折线交替连设多块第1传热板与第2传热板而成的多块弯折板材沿该折线被弯折而成为反复折返的弯曲状地形成多个组件，将这些多个组件沿圆周方向连接起来，由放射状地配设在前述半径方向外周壁与半径方向内周壁间的前述第1传热板与第2传热板在圆周方向上交替形成前述高温流体通路与低温流体通路；且开口在前述高温流体通路轴向两端部地形成高温流体通路入口与低温流体通路出口；同时，开口在前述低温流体通路轴向两端部地形成低温流体通路入口与低温流体通路出口；在这样地形成的热交换器中，其特征在于，使构成圆周方向相邻接的组件的弯折板材的端缘彼此间直接接触地进行接合。
如依上述构成，由于构成圆周方向相邻接的组件的弯折板材彼此间直接接触地进行接合，所以不需特别的接合构件，也不需增加弯折板材的厚度，不仅可以减少零件个数与加工成本，而且可以避免前述结合部处的散热片堆的增加与流体的流路阻力的增加。
为达到上述第三个目的，根据本发明第3个特点提出了如下的热交换器的技术方案，是一种通过在半径方向外周壁与半径方向内周壁间围成的空间里沿圆周方向交替形成沿轴向延伸的高温流体通路与低温流体通路而成的热交换器，其中，通过折线交替连设多块第1传热板与第2传热板而成的多块弯折板材沿该折线被弯折而成为反复折返的弯曲状从而形成多个组件；通过将这些多个组件沿圆周方向连接起来，而由放射状配置在前述半径方向外周壁与半径方向内周壁间的前述第1传热板与第2传热板沿圆周方向交替形成前述高温流体通路与低温流体通路，且开口在前述高温流体通路轴向两端部地形成高温流体通路入口与低温流体通路出口，同时，开口在前述低温流体通路轴向两端部地形成低温流体通路入口与低温流体通路出口，在上述这样地形成的热交换器中，本发明热交换器的特征在于，在半径方向外周壁与半径方向内周壁间沿半径方向配置隔板，在该隔板的两侧面上接合构成组件的弯折板材的端缘。
如依上述之构成，由于在半径方向外周壁与半径方向内周壁间沿半径方向配置隔板，在该隔板的两侧面上接合构成组件的弯折板的端缘，通过将隔板作为导引件，从而可以正确地成放射状地排列组件的第1传热板与第2传热板。而且仅仅附加了由板体构成的隔板，所以可将结合部处的传热片堆的增加限制到最小限度，另外，由于弯折板材彼此间不直接接触，故可吸收弯折板材端缘的尺寸误差。并且不产生即不是燃气通路也不是空气通路的死区，所以不必担心产生热交换效率的降低。
附图简单说明
图1～图11示出了本发明第1实施例，图1是燃气涡轮发动机的整体侧视图；图2是图1的2-2线剖视图；图3是图2的3-3线放大剖视图(燃气通路剖视图)；图4是图2的4-4线放大剖视图(空气通路剖视图)；图5是图3的5-5线放大剖视图；图6是图3的6-6放大剖视图；图7是弯折板材展开图；图8是热交换器的要部立体图；图9是表示燃气与空气的气流的模式图；图10A～图10C是说明使突起的间距均一情况下的作用的图；图11A～图11C是说明使突起的间距不均匀情况下的作用的图；图12是本发明第2实施例的、与前述图5相对应的图；图13是本发明的第3实施例的、与前述图5相对应的图；图14是本发明第4实施例的、与前述图5相对应的图；图15是本发明第5实施例的、与前述图5相对应的图。
实施发明的最佳形态下边，参照图1～图11说明本发明第一实施例。
如图1与图2所示，燃气涡轮发动机E包括有内部收纳着图中未示出的燃烧器、压缩机、涡轮等的发动机本体1，环绕该发动机本体1的外周地配置着圆环状的热交换器2。热交换器2则是夹着接合面3…沿圆周方向排列着4个具有90°中心角的组件21…的结构，通过了涡轮的高温燃烧气体所通过的燃气通路4…与通过由压缩机压缩的温度比较低的空气的空气通路5…沿圆周方向交替地被形成(参照图5与图6)。而且，图1中的断面对应于燃气通路4…，与其燃气通路的跟前侧与面对侧相邻地形成了空气通路5。
沿热交换器2的轴线的断面形状是轴向长、半径方向短的扁平六角形，其半径方向外周面由大直径的圆筒状外部壳体6封闭，而且，其半径方向内周面由小直径的圆筒状内部壳体7所封闭。热交换器2的断面的前端侧(图1左侧)被切成不等长的角形，在对应于其角形顶点的端面上钎焊着与发动机本体1的外周相连的端板8。而热交换器2的断面的后端侧(图1右侧)被切成不等长的角形，在对应于其角形顶点的端面上钎焊着与后部外罩9相连的端板10。
热交换器2的各燃气通路4具有属于图1中的其左上方与右下方的燃气通路入口11与燃气通路出口12；在燃气通路入口11连接着沿发动机本体1外周形成的导入燃气的空间(简略而言，燃气导入通道)13的下游端，并且，在燃气通路出口12上连接着在发动机本体1内部延伸的排出燃气的空间(筒略而言，燃气排出管)14的上游端。
热交换器2的各空气通路5具有位于图1中的其右上方与左下方的空气通路入口15与空气通路出口16；在空气通路入口15连接着沿后部外罩9内周形成的导入空气的空间(简略而言，即空气导入通道)17的下游端；同时，在空气通路出口16连接着在发动机本体1内部延伸的排出空气的空间(简略而言，即空气排出管)18的上游端。
这样，如图3、图4与图9所示，燃气与空气相互逆向流动且相互交叉，从而实现了热交换率高的对向流与所谓横流。即，由于使高温流体与低温流体相互逆向地流动，因而沿其流路的全长保持了高温流体与低温流体间大的温差，可以提高热交换率。
驱动涡轮的燃气的温度在燃气通路入口11…处约为600～700℃，这些燃气在通过燃气通路4…时通过与空气间进行了热交换，到了燃气通路出口12…处被冷却到约为300-400℃；另一方面，由压缩机压缩的空气的温度在空气通路入口15…处约为200-300℃，这些空气在通过空气通路5…时通过与燃气之间进行了热交换，在空气通路出口16…处被加热到约为500～600℃。
下边，参照图3～图8说明热交换器2的构造。热交换器2的组件21，是由将不锈钢等的金属薄板预先加工成规定的形状之后，在其表面经压力加工形成凸凹的弯折板材21所制成。弯折板材21是将第1传热板S1…与第2传热板S2…交替配置而成的，通过峰折线L1与谷折线L2弯折成反复折返弯曲状。所谓峰折是指向读者的跟前侧凸出地弯折；所谓谷折是指纸面朝向读者的对面侧凸出地弯折。各峰折线L1与各谷折线L2不是锐利直线，实际上是由圆弧状折线、或平行且相邻的2根折线，用以在第1传热板S1…与第2传热板S2…之间形成规定的空间。
在第1、第2传热板S1,S2上加压成形着不等间隔配置着的多个第1突起22…与第2突起23…。在图7上以记号Ⅹ表示的第1突起22…朝向读者跟前侧突出；而以记号O表示的第2突起23…侧朝向读者的对面侧突出，这些突起交替(即，第1突起22…相互间或第2突起23…相互间都不连续)地配置起来。
在各第1、第2传热板S1,S2的切成角形的前端部与后端部上加压成形着图7上的朝向读者的跟前侧突出的第1凸条24F…,24R…，和朝向读者的对面侧突出出来的第2凸条25F…,25R…。第1传热板S1与第2传热板S2中的任何一个，都在其一对角位置配置着前后一对的第1凸条24F,24R，在另一对角位置配置着前后一对的第2凸条25F,25R。
图3所示的传热板S1的第1突起22…、第2突起23…、第1凸条24F…,24R…以及第2凸条25F…,25R…、与图7所示的第1传热板S1的凸凹关系相反，这是由于图3表示的为从里面侧看第1传热板S1的状态。
从图5～图7中可知，以峰折线L1弯折弯折板材21的第1传热板S1……与第2传热板S2…在两传热板S1…,S2…间形成燃气通路4…时，第1传热板S1的第2突起23…的顶端与第2传热板S2的第2突起23…的顶端相互抵接地钎焊在一起。另外，第1传热板S1的第2凸条25F,25R与第2传热板S2的第2凸条25F,25R相互抵接地钎焊在一起，封闭了图3所示的燃气通路4的左下部分与右上部分；同时，第1传热板S1的第1凸条24F,24R与第2传热板S2的第1凸条24F,24R间存在间隙地相互相对着，在图3所示的燃气通路4的左上部分与右下部分分别形成燃气通路入口11与燃气通路出口12。
当以谷折线L2弯折弯折板材21的第1传热板S1…与第2传热板S2…在两传热板S1…,S2…间形成空气通路5时，第1传热板S1的第1突起22…的顶端与第2传热板S2的第1突起22…的顶端相互抵接地钎焊在一起；另外，第1传热板S1的第1凸条24F,24R与第2传热板S2的第1凸条24F,24R相互抵接地钎焊在一起，封闭了图4所示空气通路5的左上部分与右下部分；同时，第1传热板S1的第2凸条25F,25R与第2传热板S2的第2凸条25F,25R存在间隙地相对置着在图4所示的空气通路5的右上部分与左下部分分别形成空气通路入口15与空气通路出口16。
在图6的上侧(半径方向外侧)，示出了由第1凸条24F…封闭空气通路5…的状态；在该图下侧，则示出了由第2凸条25F…封闭燃气通路4…的状态。
第1突起22…与第2突起23…具有大致成圆锥台的形状，为了提高钎焊强度其顶端部相互面接触。另外，第1凸条24F…,24R…与第2凸条25F…,25R…也具有大致成梯状断面，其为了提高钎焊强度顶端部相互面接触。
从图5可以看出，空气通路5…的半径方向内周部分由于相当于弯折板件21的弯折部(谷折线L2)而自动被封闭；而空气通路5…的半径方向外周部分则是敞开的，该敞开部由外部壳体6钎焊封闭。另一方面，燃气通路4…的半径方向外周部分由于相当于弯折板件21的弯折部(角折线L1)而自动得到封闭，而燃气通路4…的半径方向内周部分则是敞开的，该敞开部分由内部壳体7钎焊封闭。
在将弯折板材21弯折成反复折返弯曲状时，相邻的峰折线L1彼此间不会直接接触，而由第1突起22…相互接触保持前述峰折线L1相互间有一定间隔；同时，相邻谷折线L2相互间也无直接接触，而由第2突起23…相互接触保持前述谷折线L2相互间有一定间隔。
通过弯折前述弯折板材21成反复折返弯曲状来制作热交换器2的组件21时，第1传热板S1……与第2传热板S2从热交换器2中心成放射状配置。因此，相邻接的第1传热板S1…与第2传热板S2…间的距离，在与外部壳体6相接的半径方向外周部为最大，而在与内部壳体7相接的半径方向内周部为最小。因此，前述第1突起22…，第2突起23…，第1凸条24F,24R以及第2凸条25F,25R的高度从半径方向内侧向外侧逐渐增大，由此可将第1传热板S1…与第2传热板S2…正确地配置成放射状(参照图5与图6)。
由于采用了上述放射状弯折板构造，可以将外部壳体6与内部壳体7同心定位，可以精确保证热交换器2的轴对称性。
由于由相同构造的4个组件21…组合来构成热交换器2，可实现构造的简化并制造的容易化。另外，由于是成放射状且反复折返弯曲状地弯折弯折板材21而连续地形成第1传热板S1…与第2传热板S2…而形成热交换器的，与将每个独立的多个第1传热板S1…与每个独立的多个第2传热板S2…交替钎焊起来的情况相比，不仅能大幅度减少零件个数与钎焊处所，而且可大大提高制成的制品的尺寸精度。
如图5所表明的那样，在接合面3…上相互结合热交换器2的组件21时(参照图2)，越过峰折线L1而弯折成丁字形的第1传热板S1…的端缘，和在角折线L1跟前处切断成直线状的第2传热板S2…的端缘相重合并钎焊起来。如采用上述构造，就不再需要用于接合相邻组件的特别的接合构件；也不需要用于改变弯折板材21的厚度等的特殊加工；因此，不仅减少了零件个数与加工成本，而且可以避免在接合部处的散热片堆的增加。而且，由于不产生即不是燃气通路4…也不是空气通路5…的死区，因此，可将流路阻力的增加限制到最小限度，不必担心热交换效率的降低。
在燃气涡轮发动机E的运转过程中，由于燃气通路4…中的压力比较低，而空气通路5…中的压力比较高，由于这种压力差，在第1传热板S1…与第2传热板S2…上作用着弯曲载荷，但借助相互抵接钎焊在一起的第1突起22…与第2突起23…可以得到能承受前述载荷的足够的刚性。
另外，借助第1突起22…与第2突起23…增加了第1传热板S1…与第2传热板S2…的表面积(即燃气通路4…与空气通路5…的表面积)，并且由于燃气与空气的气流被搅拌，故可以提高其热交换效率。
将表示燃气通路4…与空气通路5…间的热传递量的传热单位数Nlu定为Nlu=(K×A)/[C×(dm/dt)]…(1)在上述式(1)中，K是第1传热板S1…与第2传热板S2的传热系数；A是第1传热板S1…与第2传热板S2…的面积(传热面积)；C是流体比热；dm/dt是流过前述传热面积的流体的质量流量。前述传热面积A与比热C是常数；而前述传热系数K与质量流量dm/dt则是相邻接的第1突起22…间、或相邻接的第2突起23…间的间距P(参照图5)的函数。
传热单位数Nlu沿第1传热板S1…与第2传热板S2半径方向变化时，第1传热板S1…与第2传热板S2…的温度分布沿半径方向不均匀，不仅热交换效率降低，而且第1传热板S1…与第2传热板S2…沿半径方向不均匀地进行热膨胀，会产生非所望的热应力。因此，通过适当设定第1突起22…与第2突起23…半径方向的配置间距，使得传热单位数N1u在第1传热板S1…与第2传热板S2…的半径方向成为一定值，就可以消除前述各问题。
图10A所示地使前述间距P沿热交换器2半径方向为一定值的情况下，则如图10B所示，传热单位数Nlu在半径方向内侧部分变大，在半径方向外侧部分变小，因此，如图10C所示，第1传热板S1…与第2传热板S2…的温度分布也成为在半径方向内侧部分高、在半径方向外侧部分低。另一方面，如果像图11A那样，将前述间距P设定为在热交换器2的半径方向内侧部分大，在半径方向外侧部分小，则如图11B与图11C所示，则可使传热单位数N1u及温度分布沿半径方向大致为一定。
从图3～图5可知，在本实施例的热交换器2中，在其半径方向内侧部分设置了第1突起22…与第2突起23…的半径方向配置间距P大的区域；同时，在其半径方向外侧部分设置了第1突起22…与第2突起23…半径方向配置间距小的区域。由此，沿第1传热板S1…与第2传热板S2的全区域传热单位数Nlu大致为一定，可提高热交换效率，并可减小热应力。
由于若热交换器的整个形状或第1突起22…与第2突起23…的形状不同，传热系数K与质量流量dm/dt也会变化，故合适的间距P的配置也与本实施例不同。从而，除了本实施例这样的间距P向着半径方向外侧逐渐减小的情况以外，也有向着半径方向外侧逐渐增大的情况。但只要设定使上述(1)式成立的间距P的配置，不管热交换器整体形状或第1突起22…与第2突起23…的形状如何，都可以得到前述作用效果。
从图3与图4可知，在热交换器2的前端部与后端部切出了分别具有长边与短边的不等长的角形的第1传热板S1…与第2传热板S2…，沿前端侧与后端侧的长边分别形成燃气通路入口11与燃气通路出口12；同时，沿后端侧与前端侧的短边分别形成空气通路入口15与空气通路出口16。
这样，由于在热交换器2的前端部沿角形的两边分别形成燃气通路入口11与空气通路出口16；同时，在热交换器2的后端部，沿角形的两边分别形成着燃气通路出口12与空气通路入口15，所以，与不把热交换器2的前端部与后端部切为角形地形成前述入口11,15和出口12,16的情况相比，可确保这些入口11,15与出口12,16的大的流路断面积，从而将压力损失限制到最小。而且，由于沿前述角形两边形成入口11,15与出口12,16，所以不仅可使进出燃气通路4…与空气通路5…的燃气与空气的流路平滑，从而进一步减小压力损失，而且不使流路急剧弯曲地沿轴向配置与入口11,15与出口12,16相连接的导管，可使热交换器2的半径方向尺寸减小。
与通过空气通路入口15与空气通路出口16的空气的体积流量相比，将燃料与空气相混合进行燃烧，再在涡轮中膨胀、压力下降的燃气体积流量变大。在本实施例中，借助前述不等长的角形，缩短了体积流量小的空气通过的空气通路入口15及空气通路出口16的长度；加长了体积流量大的燃气通过的燃气通路入口11与燃气通路出口12长度。因此，可使燃气流速相对降低，可以更有效地避免压力损失的产生。
再者，由于在形成角形的热交换器2的前端部与后端部顶端的端面钎焊着端板8,10，因此，可将钎焊面积减至最小限度，可减小因钎焊不良引起的燃气与空气漏流的可能性；而且，可以在抑制入口11,15与出口12,16的开口面积减小的同时，可将入口11,15与出口12,16简单而切实隔开。
下边，参照图12说明本发明的第2实施例。
第2实施例具有这样的构造它形成着在第1折线L1处将被弯折的第1传热板S1与第2传热板S2的端缘部分别向半径方向内侧延伸的平板状的延长部26,26，将两延长部相互抵接钎焊起来，同时在它们的外侧面上钎焊了从前述第1传热板S1与第2传热板S2突出出来的第2突起23。
如按该第2实施例，由2块重叠起来的平板状延长部26,26增强了各组件21…的端面，可以防止在接合部处的第1传热板S1与第2传热板S2的变形。
下边，参照图13说明本发明第3实施例。
在第3实施例中，在接合面3上将热交换器2的组件21…相互接合…(参看图2)时，在谷折线L2的人跟前侧位置，将第1传热板S1…与第2传热板S2…切断，在相互相对的第1传热板S1…与第2传热板S2…间夹持着隔板27进行钎焊。这时，在隔板27的内周端两面固定着一对环状隔板28,28，在这些环状隔板28,28的外面上抵接钎焊着第1传热板S1与第2传热板S2的端缘并进行焊接，同时，在隔板27的两面上抵接钎焊着第1传热板S1与第2传热板S2的第1突起22…。
组件21…的安装按以下顺序进行。首先，将一体地具有环状隔板28,28的隔板27的半径方向内端预先固定在内部壳体7上，而且，用图中未示出的夹具将其半径方向外端夹住，以90°间隔将4张隔板27…定位于热交换器2的半径方向。接下来，在4张隔板27…间插入4个组件21…，将其端缘抵接于隔板27…的两面上，在这种状态下钎焊起来，由此，使外部壳体6、内部壳体7、隔板27…、与组件21…成为一体。
由于以沿半径方向定位了的隔板27…为导引安装4个组件21…，因此不仅能进行正确地放射状地排列各组件21…的第1传热板S1…与第2传热板S2…，而且由于可同时将组件21…钎焊于隔板27…的两面上，从而提高了其作业性。且，由于仅仅附加了由薄板制成的隔板27…，可将结合部的散热片堆的增加限制到最小限度，又由于在隔板27…的两侧面上钎焊着第1传热板S1与第2传热板S2的第1突起22…或第2突起23…，所以，第1突起22…相互间或第2突起23…相互间不需直接钎焊，这样可以吸收由尺寸误差引起的第1突起22…或第2突起23…的位置偏移。另外，由于不产生即不是燃气通路4…也不是空气通路5…的死区，因此不必担心引起热交换效率的降低。
下边，参照图14说明本发明第4实施例。
第4实施例，具有半径方向外端弯曲成丁字形的2块隔板27,27，这些隔板27,27半径方向外端与一组合件Z1的第1传热板S1的端缘和另一组件21的第2传热板S2的端缘相接合。2块隔板27,27相互接合并向半径方向内侧延伸，在其两侧面连接着第1传热板S1与第2传热板S2的第2突起23…。在组件21安装之前，先将隔板27,27的半径方向外端预先固定于外部壳体6上，且以图中未示出的夹具夹住其半径方向内端，将4对隔板27…以90°间隔定位于热交换器2的半径方向。
以下，借图15说明本发明的第5实施例。
第5实施例具有1块稍稍厚点的隔板27。在该隔板27的两面上接合了第2突起23…的第1传热板S1与第2传热板S2的半径方向外端，分别弯成丁字形并相互接合。在安装组件21…时，由图中未示出的夹具将4块隔板27…沿半径方向定位于外部壳体6与内部壳体7间，在这种状态，将4个组件21…接合于4块隔板27…间。
前述第4实施例与第5实施例也能取得与前述第3实施例同样的效果。
以上，详述了本发明的实施例；但在不脱离其要旨的范围内，本发明可进行种种设计变更。
例如，实施例中示例出了燃气涡轮发动机E用的热交换器2，但本发明也可适用于其他用途的热交换器。另外，权利要求1所记述的发明，也不限于将第1传热板S1…与第2传热板S2…呈放射状配置的热交换器2，对于将其平行配置的热交换器也同样可以适用。还有，虽在实施例中，将热交换器2分割成4个组件21…，但其分割个数也不局限于实施例这样。
权利要求
1．一种热交换器，其在其中，将通过折线(L1,L2)交替连设多块的第1传热板(S1)及第2传热板(S2)而构成的弯折析材(21)沿该折线(L1,L2)弯折成反复折返的弯曲状，在相邻的第1传热板(S1)与第2传热板(S2)间交替形成高温流体通路(4)与低温流体通路(5)，将第1传热板(S1)与第2传热板(S2)的流路方向两端部切成分别具有2个端缘的角形；在高温流体通路(4)的流路方向一端部，封闭前述一方角形的2个端缘中的一方、而敞开另一方，借此形成高温流体通路入口(11)；同时，在高温流体通路(4)的流路方向另一端部，封闭前述另一方角形的2个端缘的一方而敞开另一方，借此形成高温流体通路出口(12)。另外，在低温流体通路(5)的流路方向一端部，封闭前述另一方角形2个端缘的另一方而敞开其一方，借此形成低温流体通路入口(15)；同时，在低温流体通路(5)的流路方向另一端部，由封闭前述一方角形2个端缘的另一方而敞开一方来形成低温流体通路出口(16)；其特征在于，为把高温流体通路出入口(11,12)与低温流体通路出入口(15,16)产生的压力损失之和限制到最小限度；把前述各角形的2个端缘做成不等长，减低高温流体通路出入口(11,12)的流体流速。
2．一种在半径方向外周壁(6)与半径方向内周壁(7)间围成的圆环状的空间里沿圆周方向交替形成了沿轴向延伸的高温流体通路(4)及低温流体通路(5)而构成的热交换器，在其中，通过折线(L1,L2)交替连设多块的第1传热板(S1)与多块第2传热板(S2)而成的多块弯折板材(21)沿该折线(L1,L2)被弯折而成为反复折返的弯曲状从而形成多个组件(21)；通过将这些多个组件(21)沿圆周方向连接起来，由放射状配置于前述半径方向外周壁(6)与半径方向内周壁(7)间的前述第1传热板(S1)及第2传热板(S2)沿圆周方向交替形成前述高温流体通路(4)及低温流体通路(5)，而且，在前述高温流体通路(4)的轴向两端部开口来形成高温流体通路入口(11)与低温流体通路出口(12)，并且，在前述低温流体通路(5)的轴向两端部开口来形成低温流体通路入口(15)与低温流体通路出口(16)，其特征在于，使构成沿圆周方向相邻接的组件(Z1)的弯折板材(21)的端缘彼此直接接触相接合。
3．一种在半径方向外周壁(6)与半径方向内周壁(7)围成的圆环状空间内。沿圆周方向交替形成沿轴向延伸的高温流体通路(4)与低温流体通路(5)而构成的热交换器；在其中，通过折线(L1,L2)交替连设多块第1传热板(S1)及多块第2传热板(S2)而成的多块弯折板材(21)沿该折线(L1,L2)被弯折而成为反复折返的弯曲状从而形成多个组件(21)，通过将这些多个的组件(21)沿圆周方向连接起来，借助在前述半径方向外周壁(6)与半径方向内周壁(7)间放射状配置的前述第1传热板(S1)与第2传热板(S2)沿圆周方向交替形成前述高温流体通路(4)与低温流体通路(5)，而且在前述高温流体通路(4)的轴向两端部开口来形成高温流体通路入口(11)与低温流体通路出口(12)；在前述低温流体通路(5)的轴向两端部开口来形成低温流体通路入口(15)与低温流体通路出口(16)，其特征在于，隔板(27)沿半径方向配置于半径方向外周壁(6)与半径方向内周壁(7)之间，构成组件(Z1)的弯折板材(21)的端缘接合于上述隔板(27)的两侧面。
全文摘要
在交替配置通过燃气的燃气通路4与通过空气的空气通路5的热交换器上,将其一端侧切成不等长的角形形成燃气通路入口11与空气通路出口16;同时,将其另一端侧切成不等长角形形成燃气通路出口12与空气通路入口15。体积流量大的燃气所通过的燃气通路入口11与出口12形成于角形长边侧;体积流量小的空气通过的空气通路入口15与出口16形成于角形短边侧。由此,可以避免由高温流体与低温流体的体积流量差引起的压力损失的增加,可减小整个热交换器的压力损失。
文档编号F28F9/00GK1234108SQ9719892
公开日1999年11月3日 申请日期1997年10月17日 优先权日1996年10月17日
发明者柳内秀之, 角田正 申请人:本田技研工业株式会社