热交换器的制造方法
【专利摘要】该热交换器(100)具备芯部(1)、集管部(2)及中间件(3)，且中间件的角部(31a～31d)构成为曲率半径小于集管部侧的曲率半径。
【专利说明】
热交换器
技术领域
[0001] 本发明涉及一种热交换器，尤其涉及一种具备进行热交换的芯部及安装于芯部的 集管部的热交换器。
【背景技术】
[0002] 以往，已知有具备进行热交换的芯部及安装于芯部的集管部的热交换器。这种热 交换器例如在日本特开2011-80750号公报、及日本实开平6-65775号公报中公开。
[0003] 日本特开2011-80750号公报及日本实开平6-65775号公报中公开有具备进行热交 换的热交换块(芯部）、用于将流体供给至热交换块(芯部)或从热交换块(芯部)排出的集管 部、及设置于热交换块(芯部)与集管部之间的金属制的中间件(接合板）的热交换器。该热 交换器中，金属制的中间件(接合板）由矩形的框体(俯视时角部为直角状的框体)形成。并 且，构成为中间件(接合板）的一侧钎焊或焊接于热交换块(芯部），并且另一侧焊接于集管 部。并且，热交换块(芯部)具有长方体形状。
[0004] 以往技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本特开2011-80750号公报 [0007] 专利文献2:日本实开平6-65775号公报
【发明内容】
[0008] 发明要解决的课题
[0009] 在此，通过冲压加工来形成集管部时，通常集管部的角部形成为曲面状(俯视时为 圆弧状）。此时，日本特开2011-80750号公报及日本实开平6-65775号公报的热交换器中，中 间件(接合板)的角部在俯视时形成为直角状，因此存在因集管部的圆弧状的角部与中间件 的直角状的角部的形状不同而导致无法接合集管部与中间件(在集管部与中间件的接合部 分产生间隙）的问题。
[0010] 因此，可设想将中间件的角部与集管部的圆弧状的角部相应地形成为圆弧状。然 而，如此将中间件的角部与集管部的圆弧状的角部相应地形成为圆弧状时，存在在用于使 热交换块的流体流动的多个流路中，俯视时配置于矩形形状的热交换块的角部附近的流路 不被集管部（中间件)覆盖(向外部露出）的问题。
[0011] 本发明是用于解决如上所述的课题而完成的，本发明的目的之一在于提供一种即 使在集管部的角部形成为圆弧状的情况下，也能够抑制芯部的流路向外部露出，并且可接 合集管部和中间件的热交换器。
[0012] 用于解决课题的手段
[0013] 为了实现上述目的，本发明的一方式的热交换器具备:芯部，具有第1流体及第2流 体分别流动的流路，并且，在第1流体与第2流体之间进行热交换;集管部，安装于芯部，用于 使第1流体或第2流体流入流路或从流路流出；中间件，设置于芯部与集管部之间，且具有框 状，并且用于接合芯部和集管部，中间件的角部构成为芯部侧的曲率半径小于集管部侧的 曲率半径。
[0014] 本发明的一方式的热交换器中，如上所述，将设置于芯部与集管部之间的中间件 的角部构成为芯部侧的曲率半径小于集管部侧的曲率半径，由此能够由中间件覆盖设置于 芯部的角部中的流路，因此，即使在集管部的角部形成为圆弧状的情况下，也能够接合集管 部和中间件。其结果，即使在集管部的角部形成为圆弧状的情况下，也能够抑制芯部的流路 向外部露出，并且接合集管部和中间件。
[0015] 上述一方式的热交换器中，优选热交换器包含在芯部填充有催化剂的催化剂反应 器，且中间件包含：曲率半径变化部，设置于芯部侧，且构成为芯部侧的曲率半径小于集管 部侧的曲率半径;及曲率半径非变化部，连接于曲率半径变化部，并且设置于集管部侧，且 构成为角部的曲率半径从芯部侧朝向集管部侧大致不发生变化。在此，在热交换器的芯部 填充有催化剂，因此热交换器用作催化剂反应器时，需要定期更换催化剂。此时，在集管部 与中间件的边界，切断被焊接的集管部之后，更换催化剂，且需要再次进行焊接来安装集管 部。此时，在进行焊接之前铣去因焊接时的热而产生于集管部与中间件的边界的热影响部。 因此，本发明中，将中间件构成为包含角部的曲率半径从芯部侧向集管部侧大致不发生变 化的曲率半径非变化部，由此若在曲率半径非变化部与集管部的边界进行切断，则即使铣 去曲率半径非变化部的热影响部，曲率半径非变化部的曲率半径也不发生变化，因此，能够 轻松地焊接铣去热影响部之后的曲率半径非变化部与集管部。
[0016] 在中间件包含曲率半径变化部及曲率半径非变化部的上述热交换器中，优选，集 管部通过冲压加工，从集管部的安装方向观察时形成为4个角部具有圆弧状的大致矩形形 状，曲率半径非变化部的4个角部的曲率半径大于集管部的厚度的1.5倍，且与在曲率半径 非变化部与集管部的边界上的集管部的曲率半径大致相等。在此，被冲压加工的集管部的 角部的曲率半径大于集管部的厚度的1.5倍。因此，本发明中，使曲率半径非变化部的角部 的曲率半径大于集管部的厚度的1.5倍，并且与曲率半径非变化部与集管部的边界上的集 管部的曲率半径大致相等，从而能够轻松地将冲压加工的集管部与曲率半径非变化部进行 焊接。另外，"从安装方向观察"是指，包括从上方、下方及侧方观察热交换器的情况的广义 的概念。
[0017] 并且，通过进行冲压加工来形成集管部，因此与焊接多个部件来形成集管部的情 况不同，能够轻松地形成集管部。
[0018] 在中间件包含曲率半径变化部及曲率半径非变化部的上述热交换器中，优选构成 为集管部与曲率半径非变化部通过焊接而接合，更换设置于芯部的催化剂时，集管部在与 曲率半径非变化部焊接的部分被切断，并在更换催化剂之后，集管部与曲率半径非变化部 通过焊接而再次接合。若如此构成，则即使铣去曲率半径非变化部的热影响部，曲率半径非 变化部的曲率半径也不发生变化，因此，能够轻松地焊接铣去热影响部之后的曲率半径非 变化部与集管部。其结果，能够使催化剂的更换作业变得轻松。
[0019] 此时，优选构成为在集管部与曲率半径非变化部焊接的部分附近，因集管部及曲 率半径非变化部的热影响而铣去的部分的厚度tl为，以集管部的厚度为t2,以由以下式（1) 表示的值为上限，分别对集管部及曲率半径非变化部铣去厚度tl之后，集管部和曲率半径 非变化部通过焊接而再次接合。若如此构成，则与因集管部及曲率半径非变化部的热影响 而被铣去的部分以外的部分也铣去的情况相比，抑制集管部及曲率半径非变化部的长度变 短，因此，抑制设置于集管部的整流部的高度位置发生变化。其结果，能够抑制因切断集管 部而对整流效果产生的影响。
[0020] [数式2]
[0021] ^ * U)
[0022]发明效果
[0023] 根据本发明，如上所述，即使在集管部的角部形成为圆弧状的情况下，也能够抑制 芯部的流路向外部露出，并能够接合集管部和中间件。
【附图说明】
[0024] 图1为表示本发明的一实施方式的热交换器的结构的立体图。
[0025]图2为表不本发明的一实施方式的热交换器的结构的立体分解图。
[0026] 图3为从X方向侧观察本发明的一实施方式的热交换器的侧视图。
[0027] 图4为从Y方向侧观察本发明的一实施方式的热交换器的侧视图。
[0028] 图5为本发明的一实施方式的热交换器的芯部及中间件的顶视图。
[0029] 图6为本发明的一实施方式的热交换器的芯部、中间件及集管部的角部的侧视图。
[0030] 图7为本发明的一实施方式的热交换器的中间件及集管部的立体图。
[0031] 图8为本发明的一实施方式的热交换器的中间件的曲率半径变化部的立体图。
[0032] 图9为用于说明本发明的一实施方式的热交换器的催化剂的更换方法的图。
【具体实施方式】
[0033]以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。
[0034]首先，参考图1~图8及图9(a)，对本实施方式的热交换器100的结构进行说明。 [0035]如图1及图2所示，热交换器100具备芯部1、集管部2(集管部2a~2d)、中间件3(中 间件3a~3d)。另外，芯部1、集管部2及中间件3由金属构成。
[0036]芯部1构成为具有相对高温的第1流体及相对低温的第2流体分别流动的后述的流 路14(参考图5)，并且在相对高温的第1流体与相对低温的第2流体之间进行热交换。并且， 如图5所示，芯部1例如由翅片11与分离板12交替层叠的板翘型芯部1构成。并且，在被翅片 11与分离板12包围的区域中形成有流路14 (参考图5)。并且，在第1流体或第2流体流动的流 路14中，填充有催化剂(未图示）。由此，热交换器100具有催化剂反应器的功能。并且，如图1 及图2所示，芯部1具有长方体形状(俯视时为包含4个角部la的大致矩形形状）。
[0037]并且，集管部2a设置于长方体形状的芯部1的上方(Z1方向侧）。并且，集管部2a中 设有流体流入或流出的流出入口 21a。并且，集管部2b设置于芯部1的下方(Z2方向侧），并且 设有流出入口 21b。并且，集管部2c设置于芯部1的侧方(Y1方向侧），并且设有流出入口 21c。 并且，集管部2d设置于芯部1的侧方(Y2方向侧），并且设有流出入口 21d(参考图3及图4)。集 管部2a~2d通过焊接(或钎焊）安装于芯部1。集管部2a~2d具有相同的结构，因此，以下对 集管部2a进行详细说明。
[0038]在此，本实施方式中，如图1~图4所示，集管部2a通过冲压加工，从集管部2a的安 装方向（上方)观察，形成为4个角部22a具有圆弧状的大致矩形形状。并且，XI方向侧及X2方 向侧的长边方向端部23a从X方向观察时具有大致圆弧状(参考图3)，并且，从Y方向观察时 具有大致圆弧状(参考图4)。并且，2个长边方向端部23a之间的胴体部24a具有大致半圆筒 形状。
[0039]并且，如图6及图7所示，集管部2a的中间件3a侧（Z2方向侧）的部分（直线状部分 25a)，沿Z方向（上下方向）形成为大致直线状(平板状）。并且，集管部2a的4个角部22a构成 为由于通过冲压加工而形成，因此后述的中间件3a的曲率半径非变化部33a与集管部2a的 边界A1(与中间件3a接触的部分，参考图6)上的曲率半径R1成为集管部2a的厚度t2(参考图 6)的3倍以上。并且，在集管部2a的内部，设有对流入芯部1的第1流体进行整流的板状的整 流部26a(参考图9(a))。另外，集管部2b(角部22b等)的结构与集管部2a的结构相同。
[0040]并且，集管部2c及集管部2d也与集管部2a同样地，通过冲压加工，从集管部2c及集 管部2d的安装方向（侧方)观察，形成为4个角部22c及22d具有圆弧状的大致矩形形状，所述 4个角部22c及22d的曲率半径为集管部2c及2d的各自的厚度的3倍以上。另外，集管部2c及 2d的长边方向的长度与集管部2a及2b大致相等，且短边方向的长度小于集管部2a及2b。集 管部2c及2d的其它结构与集管部2a及2b的结构相同。
[0041]并且，如图1及图2所示，中间件3(中间件3a~3d)设置于芯部1与集管部2(集管部 2a~2d)之间，且具有大致矩形的框状。并且，中间件3(中间件3a~3d)以接合芯部1与集管 部2(集管部2a~2d)的方式构成。中间件3a~3d具有相同的结构，因此以下对中间件3a进行 详细说明。
[0042]在此，本实施方式中，如图5~图8所示，中间件3a的4个角部31a构成为芯部1侧的 曲率半径R2小于集管部2a侧的曲率半径R3。具体而言，中间件3a包含曲率半径变化部32a及 曲率半径非变化部33a。曲率半径变化部32a设置于芯部1侧，并构成为芯部1侧的曲率半径 R2小于集管部2a侧的曲率半径R3。曲率半径非变化部33a连接于曲率半径变化部32a，并且 设置于集管部2a侧，且构成为角部331a的曲率半径R3从芯部1侧朝向集管部2a侧大致不发 生变化。另外，中间件3a通过冲压加工，形成为角部31a的曲率半径发生了变化的形状。 [0043]更详细而言，曲率半径变化部32a的4个角部321a的集管部2a侧的曲率半径R3为集 管部2a的厚度t2的3倍以上(3t以上），且芯部1侧的曲率半径R2为集管部2a的厚度t2的大致 1.5倍(大致1.5t)。即，与集管部2a侧相比，曲率半径变化部32a的角部321a的芯部1侧形成 为更接近直角的形状。并且，曲率半径非变化部33a的4个角部331a的曲率半径R3和曲率半 径非变化部33a与集管部2a的边界Al(参考图6、图7)上的集管部2a的曲率半径Rl(3t以上） 大致相等。
[0044]并且，曲率半径变化部32a的4个角部321a构成为从集管部2a侧朝向芯部1侧曲率 半径逐渐连续变小。即，曲率半径变化部32a的4个角部321a的曲率半径构成为由集管部2a 的厚度t2的3倍以上(3t以上)逐渐变小为大致1.5倍(大致1.5t)。
[0045]曲率半径变化部32a与曲率半径非变化部33a的边界A2(参考图6、图7)上的曲率半 径变化部32a的角部321a的曲率半径R3、和曲率半径非变化部33a的角部331a的曲率半径R3 大致相等。即，角部31a从芯部1侧朝向集管部2a侧，曲率半径逐渐变大，并且从曲率半径变 化部32a与曲率半径非变化部33a的边界A2直至曲率半径非变化部33a与集管部2a的边界A1 为止，曲率半径不发生变化。另外，中间件3a的4个角部31a以外的部分(连接角部与角部的 连接部分34a)从芯部1侧遍及集管部2a侧具有由平坦面构成的平板状。
[0046]并且，本实施方式中，如图6所示，与安装有中间件3a的芯部1的一面垂直的方向（Z 方向）的曲率半径非变化部33a的长度L1构成为大于曲率半径变化部32a的长度L2(L1> L2)。例如，构成为曲率半径非变化部33a的长度L1成为曲率半径变化部32a的长度L2的2倍 以上且3倍以下。
[0047]并且，中间件3b的结构与中间件3a的结构相同。并且，中间件3c及3d的长边方向的 长度与中间件3a及3b大致相等，且短边方向的长度小于中间件3a及3b。中间件3c及3d的其 它结构与中间件3a及3b的结构相同。即，中间件3b~3d的角部31b~31d也与中间件3a同样 地，构成为芯部1侧的曲率半径小于集管部2b~2d侧的曲率半径。
[0048]并且，本实施方式中，集管部2a与中间件3a以通过焊接而接合的方式构成。并且， 更换填充于芯部1的催化剂时，集管部2a在与中间件3a(曲率半径非变化部33a)焊接的部分 (集管部2a与曲率半径非变化部33a的边界A1)被切断，并更换催化剂之后，集管部2a与中间 件3a(曲率半径非变化部33a)通过焊接再次接合。对于集管部2b，也与集管部2a同样地进行 切断及焊接。另外，对催化剂的更换方法的详细内容进行后述。
[0049] 接下来，参考图3,对热交换器100中的流体的流动进行说明。
[0050] 第1流体流入集管部2a的流出入口 21a。并且，从集管部2a流入的第1流体在芯部1 中沿铅垂下方(Z2方向）流动，并且，从集管部2b的流出入口 21b流出。并且，第2流体流入集 管部2c的流出入口 21c。并且，从集管部2c流入的第2流体在芯部1中从Y1方向侧向Y2方向侧 以L字状(或Z字状)流动，并且从集管部2d的流出入口 21d流出。
[0051] 接下来，参考图9,对催化剂的更换方法(更换工序)的详细内容进行说明。在此，设 为在第1流体流动的流路14 (参考图5)中填充有催化剂。
[0052]首先，集管部2a及集管部2b被切断。另外，对集管部2b的作业也与集管部2a相同， 因此以下对集管部2a进行说明。具体而言，如图9(a)所示，由集管部2a与中间件3a焊接的状 态(更换前的状态），如图9(b)(左图）所示，在集管部2a与中间件3a的曲率半径非变化部33a 的边界（自芯部1的高度位置hi)，集管部2a(直线状部分25a)大致水平地被切断。在此，集管 部2a在与曲率半径非变化部33a焊接的部分被切断，由此，集管部2a及曲率半径非变化部 33a中分别形成有热影响部27a及35a。并且，在集管部2a与曲率半径非变化部33a焊接的部 分附近，因集管部2a及曲率半径非变化部33a的热影响而铣去的部分的厚度tl为，以集管部 2a的厚度为t2,以由以下式（2)表示的值为上限，分别对集管部2a及曲率半径非变化部33a 铣去厚度tl。
[0053] [数式3]
[0054] (2)
[0055] 然后，如图9(b)(中央图）所示，在集管部2a的铣去厚度tl的部分及中间件3a(曲率 半径非变化部33a)的铣去厚度tl的部分，形成有坡口 40。坡口 40从侧方（与纸面垂直的方 向）观察时具有大致V字形状。另外，坡口 40的形状根据板厚、焊接条件，也可形成为大致V字 形状以外的形状。
[0056] 接下来，填充于芯部1的流路14中的催化剂被去除，并且，进行芯部1的清洗。之后， 在芯部1中填充催化剂。
[0057]接下来，如图9(b)(右图）所示，形成有坡口40的集管部2a与中间件3a(曲率半径非 变化部33a)在小于高度位置hi的高度位置h2(<hl)，通过焊接而再次被接合。由此，结束第 1次的催化剂的更换。
[0058] 并且，如图9(c)~(f)所示，催化剂的更换在每规定期间（例如，每几年)重复进行。 此时，更换各自的催化剂时，集管部2a的热影响部27a及中间件3a的热影响部35a被铣去，因 此，集管部2a及中间件3a(曲率半径非变化部33a)的长度逐渐变短。即，焊接或切断的高度 位置按h2、h3、h4及h5的顺序变小。因此，结束第5次的催化剂的更换之后，集管部2a及中间 件3a(曲率半径非变化部33a)的长度成为不能焊接的长度(高度位置h6)。具体而言，焊接处 成为设置于中间件3a的未图示的温度测定用端口附近，无法进行焊接。
[0059] 因此，如图9(f)(右图）所示，进行第5次的催化剂的更换时，在更换催化剂之后，在 中间件3a中焊接新的集管部4,而并不焊接目前为止使用的集管部2a。并且，进行第6次的催 化剂的更换时，如图9(g)所示，与进行第5次的催化剂的更换时集管部4焊接于中间件3a之 处相比，在更靠上方的集管部4的直线状部分4a(高度位置h7)被切断。之后，催化剂被更换， 并且集管部4在高度位置h8(<h7)焊接于中间件3a。如此，进行第5次的催化剂的更换时，通 过焊接新的集管部4,能够多进行一次(总计6次)催化剂的更换。
[0060] 本实施方式中，能够获得如下效果。另外，以下记载有关集管部2a及中间件3a的效 果，另一方面，对于集管部2b~2d及中间件3b~3d也获得同样的效果。
[0061] 如上所述，本实施方式中，将设置于芯部1与集管部2a之间的中间件的角部31a构 成为芯部1侧的曲率半径R2小于集管部2a侧的曲率半径R3,由此能够由中间件3a覆盖设置 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形成为圆弧状的情况下，也能 够接合集管部2a与中间件3a。其结果，即使在集管部2a的角部22a形成为圆弧状的情况下， 也能够抑制芯部1的流路14向外部露出，并且接合集管部2a与中间件3a。
[0062] 并且，如上所述，本实施方式中，所述热交换器100为芯部1中填充有催化剂的催化 剂反应器，将中间件3a构成为包含：曲率半径变化部32a，设置于芯部1侧，且构成为芯部1侧 的曲率半径R2小于集管部2a侧的曲率半径R3;及曲率半径非变化部33a，连接于曲率半径变 化部32a，并且设置于集管部2a侧，且构成为角部331a的曲率半径从芯部1侧朝向集管部2a 侧大致不发生变化。在此，热交换器100的芯部1中填充有催化剂，由此，热交换器100用作催 化剂反应器时，需要定期更换催化剂。此时，将被焊接的集管部2a在集管部2a与中间件3a的 边界A1切断之后，更换催化剂，并且需要再次进行焊接来安装集管部2a。此时，因焊接时的 热而产生于集管部2a与中间件3a的边界A1的热影响部27a及热影响部35a在焊接之前被铣 去。因此，本实施方式中，将中间件3a构成为包含角部331a的曲率半径从芯部1侧朝向集管 部2a侧大致不发生变化的曲率半径非变化部33a，由此若在曲率半径非变化部33a与集管部 2a的边界A1进行切断，则即使铣去曲率半径非变化部33a的热影响部35a，曲率半径非变化 部33a的曲率半径R3也不发生变化，并且，即使铣去集管部2a的热影响部27a，集管部2a的曲 率半径R1也不发生变化，因此，能够轻松地焊接铣去热影响部35a之后的曲率半径非变化部 33a与集管部2a。
[0063] 并且，如上所述，本实施方式中，将与安装有中间件3a的芯部1的一面垂直的方向 的曲率半径非变化部33a的长度L1构成为大于曲率半径变化部32a的长度L2。如上所述，热 交换器100用作催化剂反应器时，需要定期更换催化剂。即，重复进行集管部2a的切断及焊 接，因此，也重复进行集管部2a的热影响部27a及曲率半径非变化部33a的热影响部35a的铣 去。其结果，集管部2a及曲率半径非变化部33a的长度逐渐变小。因此，本实施方式中，通过 将与安装有中间件3a的芯部1的一面垂直的方向的曲率半径非变化部33a的长度L1构成为 大于曲率半径变化部32a的长度L2，能够与曲率半径非变化部33a的长度L1增大的量相应地 增加集管部2a的切断及焊接的次数(催化剂的更换次数）。
[0064]并且，如上所述，本实施方式中，将曲率半径变化部32a的角部321a构成为从集管 部2a侧朝向芯部1侧曲率半径逐渐变小。由此，曲率半径变化部32a的角部321a的内侧面从 集管部2a侧朝向芯部1侧成为平缓(凹凸较少）的形状，因此，能够使流入芯部1的流路14或 从芯部1流出的流体顺畅地流动。
[0065]并且，如上所述，本实施方式中，将在曲率半径变化部32a与曲率半径非变化部33a 的边界A2上的曲率半径变化部32a的角部321a的曲率半径R3、和曲率半径非变化部33a的角 部331a的曲率半径R3设为大致相等。由此，边界A2中的内侧面无高低差而圆滑地被连接，由 此，也能够使流入芯部1的流路14中或从芯部1流出的流体顺畅地流动。
[0066]并且，如上所述，本实施方式中，通过冲压加工，从集管部2a的安装方向观察，集管 部2a形成为4个角部22a具有圆弧状的大致矩形形状，且将曲率半径非变化部33a的4个角部 331a的曲率半径R3,设为集管部2a的厚度t2的3倍以上，并且，设为与在曲率半径非变化部 33a与集管部2a的边界A1上的集管部2a的曲率半径R1大致相等。在此，冲压加工的集管部2a 的角部22a的曲率半径R1为集管部2a的厚度t2的1.5倍以上。因此，本实施方式中，将曲率半 径非变化部33a的角部331a的曲率半径R3,设为集管部2a的厚度t的3倍以上，并且，设为与 在曲率半径非变化部33a与集管部2a的边界A1上的集管部2a的曲率半径R1大致相等，由此， 能够轻松地将冲压加工的集管部2a焊接于曲率半径非变化部33a。
[0067] 并且，如上所述，本实施方式中，通过进行冲压加工来形成集管部2a，因此与焊接 多个部件来形成集管部2a的情况不同，能够轻松地形成集管部2a。
[0068] 并且，如上所述，本实施方式中，将集管部2a及曲率半径非变化部33a构成为通过 焊接进行接合，从而在更换设置于芯部1的催化剂时，在与曲率半径非变化部33a焊接的部 分切断集管部2a并更换催化剂之后，通过焊接再次接合集管部2a与曲率半径非变化部33a。 由此，即使铣去曲率半径非变化部33a的热影响部35a，曲率半径非变化部33a的曲率半径R3 也不发生变化，因此，能够轻松地焊接铣去热影响部35a之后的曲率半径非变化部33a与集 管部2a。其结果，能够使催化剂的更换作业变得轻松。
[0069] 并且，如上所述，本实施方式中，在集管部2a与曲率半径非变化部33a焊接的部分 附近，因集管部2a及曲率半径非变化部33a的热影响而铣去的部分的厚度tl为，以集管部2a 的厚度为t2,以由上述式(2)表示的值为上限，分别对集管部2a及曲率半径非变化部33a铣 去厚度tl之后，通过焊接再次接合集管部2a与曲率半径非变化部33a。由此，与因集管部2a 及曲率半径非变化部33a的热影响而被铣去的部分以外的部分也铣去的情况相比，抑制集 管部2a及曲率半径非变化部33a的长度变短，因此，抑制设置于集管部2a的整流部26a的高 度位置发生变化。其结果，能够抑制因切断集管部2a而对整流效果产生的影响。
[0070] 另外，应该理解为本次公开的实施方式在所有方面均为例示而非限制性的。本发 明的范围并不是由上述实施方式的说明来表示，而是由权利要求书来表示，而且包含与权 利要求书均等的含义及范围内的所有变更。
[0071 ]例如，上述实施方式中，示出了中间件包含曲率半径发生变化的曲率半径变化部、 及曲率半径大致不发生变化的曲率半径非变化部的例，但本发明并不限于此。例如，中间件 可以仅由曲率半径发生变化的曲率半径变化部构成。
[0072] 并且，上述实施方式中，示出了与芯部的一面垂直的方向的曲率半径非变化部的 长度构成为比曲率半径变化部的长度长的例，但本发明并不限于此。例如，与芯部的一面垂 直的方向的曲率半径非变化部的长度可以为曲率半径变化部的长度以下。
[0073] 并且，上述实施方式中，示出了曲率半径变化部的角部构成为从集管部侧朝向芯 部侧曲率半径逐渐连续变小的例，但本发明并不限于此。例如，也可以将曲率半径变化部的 角部构成为从集管部侧朝向芯部侧，曲率半径阶梯性地(以阶梯状)变小。
[0074] 并且，上述实施方式中，示出了通过冲压加工，集管部形成为4个角部具有圆弧状 的大致矩形形状的例，但本发明并不限于此。例如，也可以通过冲压加工以外的加工方法， 使集管部形成为4个角部具有圆弧状的大致矩形形状。
[0075]并且，上述实施方式中，示出了曲率半径非变化部的4个角部的曲率半径为集管部 的厚度的3倍以上的例，但本发明并不限于此。例如，也可以将曲率半径非变化部的4个角部 的曲率半径设为大于集管部的厚度的1.5倍且小于3倍，以使曲率半径非变化部与集管部的 边界上的集管部的曲率半径与集管部的曲率半径吻合。
[0076]并且，上述实施方式中，示出了更换设置于芯部的催化剂时，切断4个集管部中的2 个集管部(集管部2a、集管部2b)并再次进行焊接的例，但本发明并不限于此。例如，催化剂 填充于第2流体所流动的流路时，无需切断集管部2a及集管部2b，而是切断集管部2c及集管 部2d并再次进行焊接即可。并且，也可以与填充有催化剂的流路无关地、切断4个集管部2a ~2d的全部并再次进行焊接。
[0077]并且，上述实施方式中，示出了更换设置于芯部的催化剂时，在进行第5次的催化 剂的更换中，更换催化剂之后，在中间件中焊接新的集管部，而并不焊接目前为止使用的集 管部的例，但本发明并不限于此。例如，在更换第5次的催化剂时，更换催化剂之后，也可以 再次焊接目前为止使用的集管部。
[0078] 并且，上述实施方式中，示出了将热交换器用作催化反应器的例，但本发明并不限 于此。例如，也可以将本发明的热交换器使用于催化剂反应器以外的用途。
[0079] 并且，上述实施方式中，示出了以由上述式（2)表示的值为上限，分别对集管部及 曲率半径非变化部铣去厚度tl的例，但本发明并不限于此。例如，也可以构成为将集管部的 厚度为t2,以由以下式(3)表示的值为上限，分别对集管部及曲率半径非变化部铣去厚度 tl。由此，能够更加可靠地铣去热影响部。
[0080] [数式 4]
[0082] 符号说明
[0083] 1-芯部，2、2a、2b、2c、2d-集管部，3、3a、3b、3c、3d-中间件，14-流路，22a、22b、22c、 22d-角部，31&、3113、31(：、31(1-角部，32&-曲率半径变化部，33 &-曲率半径非变化部，100-热 交换器，321a-角部，331a-角部。
【主权项】
1. 一种热交换器，具备： 芯部，具有第1流体及第2流体分别流动的流路，并且，在所述第1流体与所述第2流体之 间进行热交换； 集管部，安装于所述芯部，用于使所述第1流体或所述第2流体流入所述流路或从所述 流路流出； 中间件，设置于所述芯部与所述集管部之间，且具有框状，并且用于接合所述芯部和所 述集管部， 所述中间件的角部构成为所述芯部侧的曲率半径小于所述集管部侧的曲率半径。2. 根据权利要求1所述的热交换器， 所述热交换器包含在所述芯部填充有催化剂的催化剂反应器， 所述中间件包含：曲率半径变化部，设置于所述芯部侧，并构成为所述芯部侧的曲率半 径小于所述集管部侧的曲率半径；曲率半径非变化部，连接于所述曲率半径变化部，并且设 置于所述集管部侧，且构成为角部的曲率半径从所述芯部侧朝向所述集管部侧大致不发生 变化。3. 根据权利要求2所述的热交换器，其中， 所述集管部通过冲压加工，从所述集管部的安装方向观察，形成为4个角部具有圆弧状 的大致矩形形状， 所述曲率半径非变化部的4个角部的曲率半径大于所述集管部的厚度的1.5倍，且与所 述曲率半径非变化部和所述集管部的边界上的所述集管部的曲率半径大致相等。4. 根据权利要求2所述的热交换器， 构成为所述集管部与所述曲率半径非变化部通过焊接而接合， 并构成为在更换设置于所述芯部的催化剂时，所述集管部在与所述曲率半径非变化部 焊接的部分被切断，并在更换催化剂之后，所述集管部与所述曲率半径非变化部通过焊接 而再次接合。5. 根据权利要求4所述的热交换器， 构成为在所述集管部焊接于所述曲率半径非变化部的部分附近，因所述集管部及所述 曲率半径非变化部的热影响而铣去的部分的厚度tl为，以所述集管部的厚度为t2，以由以 下式（1)表示的值为上限， 分别对所述集管部及所述曲率半径非变化部铣去厚度tl之后，所述集管部和所述曲率 半径非变化部通过焊接而再次接合， [数式1] rl ? 2,()χ yhl ?，. * (1) ：〇
【文档编号】F28F3/10GK106068436SQ201580012702
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2015年3月16日 公开号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
【发明人】藤田泰广, 高桥弘行, 田边章裕
【申请人】住友精密工业株式会社