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CN101874192A - 板层积式热交换器 - Google Patents

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CN101874192A
CN101874192A CN200780100566A CN200780100566A CN101874192A CN 101874192 A CN101874192 A CN 101874192A CN 200780100566 A CN200780100566 A CN 200780100566A CN 200780100566 A CN200780100566 A CN 200780100566A CN 101874192 A CN101874192 A CN 101874192A
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China
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heat exchanger
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high temperature
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Abstract

本发明提供一种热交换效率高的板层积式热交换器。在板层积式热交换器(100)中，多个槽状凸部(10)形成在各平芯板(53)和(54)的一侧上，且凸部(10)从板的纵向一端侧朝向板的纵向另一端侧彼此基本平行地延伸，在板的纵向另一端侧上的区域内形成U形返回区域并返回板的纵向一端侧。该板被弯曲成使山部和谷部沿板的层积方向形成在板的形成凸部且不形成U形返回区域的区域部分上，该山部和谷部沿纵向重复。各凸部(10)的两端分别收敛于高温流体用入口孔(58a)和高温流体用出口孔(58b)。一对芯板(53)和(54)(芯件(55))被组装成使两芯板(53)和(54)之一的与所述一侧相反的那侧面向两芯板(53)和(54)之另一的与所述一侧相反的那侧，并且形成在各个芯板上的凸部(10)和(10)成对但朝向相反的方向。

Description

板层积式热交换器
发明领域
本发明涉及板层积式热交换器，例如，油冷却器和EGR冷却器。
背景技术
图7表示现有板层积式热交换器的一例。图7所示的板层积式热交换器500包括前后端板51和52以及层积在该前后端板51和52之间的多对芯板53和54(芯件55)，各对芯板53和54的外周法兰(例如，外周法兰53a和54a)在钎焊加工中相互接合，借此在被端板51，52和芯板53，54包围的空间内通过交替层积而限定高温流体室和低温流体室，各流体室与突设在前端板51上的循环管对56a，56b和循环管对57a，57b连通。形成有翅片25的中间芯板27介于各对芯板53和54之间(参见例如日本专利特开Nos.2001-194086和2007-127390)。
各芯板53和54呈近似平板状。高温流体用出口孔58b和低温流体用入口孔59a设在各芯板53和54的纵向一端侧上。另一方面，高温流体用入口孔58a和低温流体用出口孔59b设在各芯板53和54的纵向另一端侧上。各芯板53和54的高温流体用入口孔58a和高温流体用出口孔58b以及低温流体用入口孔59a和低温流体用出口孔59b设在该芯板53和54的各个角部附近，且各芯板53和54的一对高温流体用入口孔58a和高温流体用出口孔58b以及一对低温流体用入口孔59a和低温流体用出口孔59b基本位于该芯板53和54的各自对角线上。各对芯板53和54形成芯件55。供高温流体(例如，油或EGR排气)流经的高温流体室被限定在各芯件55内。另一方面，供低温流体(例如，冷却水)流经的低温流体室被限定在芯件55之间。高温流体室和低温流体室分别与循环管56a，56b和循环管57a，57b连通。高温流体和低温流体经由循环管56a，56b和循环管57a，57b导入各流体室内或者从各流体室排出。高温流体和低温流体在流经各流体室时经由芯板53和54交换热量。图8表示热交换过程。图8所示的芯板在形状上不同于图7所示的芯板。在图8中，与图7相同或者相似的部分具有相同的参考符号。
如图8所示，高温流体和低温流体基本线性地从入口孔58a和59b流向出口孔58b和59b。因此，芯板53和54对传热即高温流体与低温流体之间的热交换不起作用的区域(参见图8中的部分V)大。结果，现有板层积式热交换器500具有热交换效率低的问题。
发明内容
本发明是考虑到上述问题而作出的。本发明的目的是提供一种热交换效率高的板层积式热交换器。
为了解决上述问题，本发明提供这样一种板层积式热交换器，其包括：前后端板；层积于所述前后端板之间的多对芯板；以及供高温流体流经的高温流体室和供低温流体流经的低温流体室，该高温流体室和低温流体室通过在钎焊加工中使各对芯板的外周法兰相互接合而被限定在由所述端板和所述芯板包围的空间内，各所述流体室与突设在所述前端板或所述后端板上的一对循环管连通。该板层积式热交换器的特征在于以下特征：多个槽状凸部形成在各所述平芯板的一侧上。凸部从所述板的纵向一端侧朝向所述板的纵向另一端侧彼此基本平行地延伸，在所述板的所述纵向另一端侧的区域内形成U形返回区域并返回所述板的所述纵向一端侧。该板被弯曲成使山部和谷部沿所述板的层积方向形成在所述板的形成所述凸部且不形成所述U形返回区域的区域部分上，所述山部和谷部沿所述纵向重复。一对低温流体用入口孔和低温流体用出口孔设在所述芯板的纵向各端侧上，一对高温流体用入口孔和高温流体用出口孔，设在所述低温流体用入口孔或所述低温流体用出口孔的设置区域内侧的区域内的所述芯板的纵向一端侧上。各个所述凸部的两端分别收敛于所述高温流体用入口孔和所述高温流体用出口孔。各对所述芯板被组装成使所述两芯板之一的与所述一侧相反的那侧面向所述两芯板之另一的与所述一侧相反的那侧，并且形成在各个芯板上的所述凸部成对但朝向相反的方向。
本发明的特征还在于：各凸部还具有沿着与芯板的纵向垂直的芯板的宽度方向形成的山部和谷部，且山部和谷部沿着芯板的纵向重复。
本发明的特征还在于：在由沿芯板的宽度方向形成的山部和谷部构成的波的周期和振幅方面，形成在各对芯板上的凸部相同。
本发明的特征还在于：凸部沿着芯板的纵向以同相位方式蜿蜒。
本发明的特征还在于：各对芯板形成由凸部的壁包围的多根蛇形管，且蛇形管形成相应的高温流体室。
本发明的特征还在于：除了设在芯板的最内位置的蛇形管以外，蛇形管被构造成使长度越短的蛇形管具有越小的剖面积。
本发明的特征还在于：凸部沿着芯板的纵向以反相位方式蜿蜒。
本发明的特征还在于：第二凸部沿着与高温流体的流动方向基本垂直的方向形成在用于形成凸部的壁面上。
附图说明
图1是板层积式热交换器100的分解透视图；
图2表示在板层积式热交换器100中高温流体和低温流体如何经由芯板53交换热量；
图3A是表示板层积式热交换器200的改良部分的透视图；
图3B是表示板层积式热交换器200的改良部分的侧视图；
图4A是形成有第二凸部50的板层积式热交换器200的透视图；
图4B是表示图4A的局部的放大图；
图5是表示板层积式热交换器300的改良部分的透视图；
图6A是表示板层积式热交换器400的改良部分的放大图；
图6B是表示板层积式热交换器400的改良部分的示意俯视图；
图7是现有板层积式热交换器500的分解透视图；以及
图8表示在现有的板层积式热交换器500中高温流体和低温流体如何经由芯板53交换热量。
符号的说明
10，30，40凸部
50   第二凸部
58a  高温流体用入口孔
58b  高温流体用出口孔
59a  低温流体用入口孔
59b  低温流体用出口孔
100，200，300，400  板层积式热交换器
具体实施方式
以下将参照附图说明本发明的实施例。
图1是依据本发明实施例的板层积式热交换器100的分解透视图。图2表示在板层积式热交换器100中高温流体和低温流体如何经由芯板53交换热量。尽管图1所示的板层积式热交换器100和芯板53不同于图2所示的板层积式热交换器100和芯板53，但图1和2中所示的彼此相同或相似的部分具有相同的参考符号。在图1和2中，与图7和8所示相同或者相似的部分具有相同的参考符号。
图1和2中所示的板层积式热交换器100包括前后端板51和52以及层积在该前后端板51和52之间的多对芯板53和54(芯件55)，各对芯板53和54的外周法兰(例如，外周法兰53a和54a)在钎焊加工中相互接合，借此供高温流体流经的高温流体室和供低温流体流经的低温流体室被限定在由端板51，52和芯板53，54包围的空间内，且各流体室与突设在前端板51上的循环管对56a，56b和循环管对57a，57b连通。端板51和52具有形成于其上的依据芯板53和54的形状适当凹凸的部分。图2所示的芯板53具有形成于其上的浮凸部11和狭缝形第二凸部50。图1所示的芯板53上没有表示任何浮凸部11或第二凸部50。
各芯板53和54通过弯曲平板形成。具体的，多个槽状凸部10形成在平板的一侧上，且凸部10a至10e从板的纵向一端侧朝向板的纵向另一端侧彼此基本平行地延伸、在板的纵向另一端侧上的区域内形成U形返回区域、并返回板的纵向一端侧。山部和谷部沿板的层积方向形成在板的形成凸部10a至10e且不形成U形返回区域的区域部分上，且该山部和谷部沿板的纵向重复。板如此弯曲且其外形被适当地设计。没有任何山部或谷部形成在U形返回区域的形成区域内，以免降低热交换效率。也就是说，由于高温流体在U形返回区域的形成区域内不易于平滑地流动，所以担心在该区域内形成上述山部和谷部会降低本发明的热交换效率。因此，没有任何山部或谷部形成在该区域内。
上述凸部10a至10e具有沿芯板53的层积方向形成的山部和谷部，且此山部和谷部沿芯板53的纵向周期性地重复。凸部10a至10e还具有沿芯板53的宽度方向形成的山部和谷部，且此山部和谷部沿芯板53的纵向周期性地重复。由沿芯板53的层积方向形成的山部和谷部构成的波，和由沿芯板53的宽度方向形成的山部和谷部构成的波具有相同的波周期。另外，形成在一对芯板53和54上的凸部10和10被构造成不仅在由沿芯板53和54的宽度方向形成的山部和谷部构成的波的周期和振幅方面相同，而且沿着芯板53和54的纵向以同相的方式蜿蜒。
一对低温流体用入口孔59a和低温流体用出口孔59b设在芯板53和54的纵向各端侧上。例如，在图2所示的芯板53中，低温流体用入口孔59a设在芯板53的下端侧上，低温流体用出口孔59b设在芯板53的上端侧上。另外，一对高温流体用入口孔58a和高温流体用出口孔58b设在芯板53和54的纵向一端侧上(也就是说，与上述U形返回区域的形成区域相对的区域内)，具体的是，设在低温流体用入口孔59a的设置区域内侧的区域内。例如，在图2所示的芯板53中，一对高温流体用入口孔58a和高温流体用出口孔58b，在低温流体用入口孔59a的设置区域内侧的区域内(也就是说，低温流体用入口孔59a上方的区域内)，在沿芯板53的宽度方向的两端侧上设在该芯板53的下端侧上。高温流体用入口孔58a、高温流体用出口孔58b、低温流体用入口孔59a和低温流体用出口孔59b在其剖面形状方面被适当地设计。
各凸部10的两端分别收敛到高温流体用入口孔58a和高温流体用出口孔58b。这样组装各对芯板53和54(芯件55)，使芯板53的与上述一侧相反的那侧面向芯板54的与上述一侧相反的那侧，且形成在各个芯板上的凸部10和10成对但朝向相反的方向。一对芯板53和54形成由凸部10和10的壁面包围的多根蛇形管，且此蛇形管形成相应的高温流体室。
除设在芯板53和54的最内位置的蛇形管外，蛇形管被构造成使长度越短的蛇形管、即使通向高温流体用入口孔58a的收敛部分与通向高温流体用出口孔58b的收敛部分之间的U形路径的长度越短的蛇形管具有越小的剖面积。相反，长度越长的蛇形管具有越大的剖面积。更具体的，除设在芯板53和54的最内位置的蛇形管(即，由凸部10e和10e形成的蛇形管)外，蛇形管被构造成使设在越靠近芯板53和54的中心且越远离沿该芯板53和54的宽度方向的外端的位置上的蛇形管具有越小的剖面积。设在芯板53和54的最内位置的蛇形管的剖面积大于与其邻接的外侧蛇形管(即，由凸部10d和10d形成的蛇形管)的剖面积的原因是为了改善流经设在最内位置的蛇形管的高温流体的流动。也就是说，由于设在芯板53和54的最内位置的蛇形管在上述U形返回区域内比其它蛇形管更急剧地弯曲，所以出于构造原因，高温流体不易于平滑地流经该蛇形管。因此，担心当使该蛇形管的剖面积最小化时，高温流体的平滑流动会受到显著地影响。为了解决此问题，设在芯板53和54的最内位置的蛇形管的剖面积被构造成大于与其邻接的外侧蛇形管的剖面积。形成蛇形管的凸部10a至10e的剖面积满足以下关系：凸部10a的剖面积＞凸部10b的剖面积＞凸部10c的剖面积＞凸部10d的剖面积且凸部10b的剖面积＞凸部10e的剖面积＞凸部10c的剖面积。然而应注意的是，本发明的构造不限于本实施例的构造，各蛇形管或各凸部10的剖面积可适当地设计。例如，包括设在芯板53和54的最内位置的蛇形管在内的上述蛇形管可被设计成，使设在越靠近芯板53和54的中心侧且越远离沿该芯板53和54的宽度方向的外端的位置上的蛇形管具有越小的剖面积。在此情况下，蛇形管的剖面积满足以下关系：凸部10a的剖面积＞凸部10b的剖面积＞凸部10c的剖面积＞凸部10d的剖面积＞凸部10e的剖面积。
如上所述，在板层积式热交换器100中，一对芯板53和54形成由凸部10和10的壁面包围的多根蛇形管，且此蛇形管形成相应的高温流体室。蛇形管被构造成在芯板53和54的纵向另一端侧上U形返回，且各蛇形管的两端被构造成分别收敛到高温流体用入口孔58a和高温流体用出口孔58b。结果，高温流体沿着U形路径流经蛇形管内的高温流体室，且以圆弧旋回方式在高温流体用入口孔58a和高温流体用出口孔58b附近流动。也就是说，在流动过程中，高温流体与芯板53和54的广范围区域接触。结果，芯板53和54对传热不起作用的区域减少，该芯板53和54对高温流体与低温流体之间的热交换起作用的区域大。因此，板层积式热交换器100的高温流体与低温流体之间的热交换效率高于现有板层积式热交换器500的热交换效率。另外，除设在芯板53和54的中心侧的蛇形管外，蛇形管被构造成使设在越靠近芯板53和54的中心且越远离沿该芯板53和54的宽度方向的外端的位置上的蛇形管具有越小的剖面积。结果，在板层积式热交换器100中，高温流体流经设在芯板53和54的宽度方向的端侧上的管件的体积流率，与流经设在芯板53和54的中心侧处的管件的体积流率相似。结果，高温流体流经设在芯板53和54的宽度方向的端侧上的管件的流量，与高温流体流经设在芯板53和54的中心侧处的管件的流量基本相同，借此高温流体流经所有管件的流量基本相同。因此，板层积式热交换器100具有更优良的热交换效率。另外，在板层积式热交换器100中，多个狭缝形第二凸部50形成在用于形成蛇形管的凸部10内。第二凸部在各蛇形管内形成更复杂的流路。结果，与凸部10内未形成第二凸部50的情况相比，在流动过程中，高温流体与芯板53和54的更广范围区域接触。结果，芯板53和54对高温流体与低温流体之间的热交换起作用的区域更大。因此，板层积式热交换器100具有更优良的热交换效率。
其它实施例
参照图3A，3B和图4A，4B说明本发明的另一实施例。图3A，3B和图4A，4B表示依据本发明另一实施例的板层积式热交换器200的改良部分。图4A和4B表示形成在图3A和3B所示的凸部30和40上的第二凸部50。在图3A，3B和图4A，4B中，相同或相似的部分具有相同的参考符号。然而，将不对U形返回区域的形成区域进行说明。
图3A，3B和图4A，4B所示的板层积式热交换器200包括前后端板51和52，以及层积在该前后端板51和52之间的多对芯板13和14(芯件15)，各对芯板13和14的外周法兰在钎焊加工中相互接合，借此高温流体室在由端板51，52和芯板13，14包围的空间内交替地层积，且各流体室与突设在前端板51上的循环管对56a，56b和循环管对57a，57b连通。
各芯板13和14是改良平板。具体的，多个波状凸部30和40形成在各平芯板13和14的一侧上(除U形返回区域的形成区域外)，且该波状凸部30和40沿板的纵向连续蜿蜒。各板按照使山部和谷部沿着板的层积方向形成且该山部和谷部沿板的纵向重复的方式弯曲。多个凸部30和40被设置成平行于芯板13和14的纵向，且彼此等距隔开。凸部30和40具有沿芯板13和14的宽度方向形成的山部和谷部，该山部和谷部按照使它们沿芯板13和14的纵向交替地且周期性地重复的方式蜿蜒。凸部30和40还具有沿芯板13和14的层积方向形成的山部和谷部，该山部和谷部按照使它们沿芯板13和14的纵向交替地且周期性地重复的方式蜿蜒。沿芯板13和14的宽度方向形成的山部和谷部被设置成与沿芯板13和14的层积方向形成的山部和谷部对应。凸部30和40不仅在芯板13和14的层积方向上波动，而且在芯板13和14的宽度方向上波动。在沿芯板13和14的宽度方向形成的波的周期、相位和振幅方面，凸部30和40相同。
这样组装各对芯板13和14(芯件15)，使芯板13的与其上形成有凸部30和40的一侧相反的那侧面向芯板14的与其上形成有凸部30和40的一侧相反的那侧，并且形成在各芯板上的凸部30和40成对但朝向相反的方向(参见图3A)。在各芯件15内形成有由凸部30和40的壁面包围的多根蛇形管，且此蛇形管形成相应的高温流体室。这样组装芯件15，使得沿层积方向形成在各芯板上的山部(谷部)相互重叠(参见图3B)。
朝向上下相反方向的凸部30和40成对且形成蛇形管，沿芯板13和14的宽度方向相邻的蛇形管不相互连通。因此，高温流体基本沿纵向分别流经各单根蛇形管而不流入相邻的其它蛇形管内。然而，本发明的构造不限于上述构造。例如，凸部30和40可被形成为使它们的相位沿芯板13和14的纵向或宽度方向相差半个周期，以使它们不形成蛇形管(未表示)。在此构造中，高温流体流入相邻凸部之间的部分内，由此形成更复杂的高温流体室。另外优选的，浮凸部31和41在与沿芯板13和14的层积方向形成的山部和谷部对应的位置形成于凸部30和40上。在此情况下，当一对芯板13和14层积时，一对上下浮凸部31和41彼此抵接，并在低温流体室内形成圆柱状部件(参见图3B)。圆柱状部件沿芯板13和14的层积方向支承该芯板13和14，借此板强度提高。
如图4A和4B所示，优选的，第二凸部50形成在用于形成凸部30和40的各壁面上，以使各蛇形管具有内部复杂结构。也就是说，小的第二凸部50沿着与高温流体的流动方向基本垂直的方向连续形成在图4A和4B中所示的用于形成凸部30和40的各壁面上，且第二凸部50被设置成基本平行于芯板13和14的宽度方向。结果，在各蛇形管内形成更复杂的流路。然而，本发明不限于上述构造，相反，第二凸部50可以间断地形成。第二凸部50的形状、方向、布置及其它参数可适当地设计。例如，第二凸部50可沿着与凸部30和40的蜿蜒方向相垂直的方向连续或者间断地形成，或者可沿着凸部30和40的蜿蜒方向连续或者间断地形成。
依据上述构造，各对芯板13和14形成不仅沿芯板13和14的层积方向蜿蜒，而且沿芯板13和14的宽度方向蜿蜒的蛇形管。高温流体室形成在各蛇形管内，低温流体室形成在被夹于相邻蛇形管之间的区域内。由于各蛇形管形成复杂的流路而不再需要翅片，所以芯板13和14的传热面积增大。另外，由于各流体室的出入口之间的长度(流路长度)增加，所以热交换效率提高大约10至20％。因此，无翅片的板层积式热交换器200维持与提供翅片时所获得的热交换效率相等的热交换效率。另外，各芯件15可完全省略翅片。另外，减少翅片数量或者省略翅片使得部件数量减少，且因此成本降低。
板层积式热交换器200被构造成使高温流体沿纵向从一端至另一端流经蛇形管，因此具有与管式热交换器类似的构造。然而，板层积式热交换器200具有复杂的流路，且在这点上不同于管式热交换器的构造。也就是说，在管式热交换器中，各流体室由线性管形成，在构造上难以形成沿层积方向和宽度方向蜿蜒的蛇形管。因此，在管式热交换器中，明显难以在管内以及夹在管之间的区域内形成复杂流路。然而，在本发明的板层积式热交换器200中，仅使芯板13和14层积就可形成复杂流路。因此，在板层积式热交换器200中，高温流体与低温流体之间的热交换效率显著提高。
参照图5和图6A，6B说明本发明的其它实施例。图5是表示板层积式热交换器300的改良部分的透视图，图6A和6B表示板层积式热交换器400的改良部分。在图5和图6A，6B中，与图3A，3B和图4A，4B相同或相似的部分具有相同的参考符号。
如图5和图6A，6B所示，各板层积式热交换器300和400具有与图4A和4B所示的板层积式热交换器200基本相同的构造，在构造上不同于板层积式热交换器200之处在于，各凸部30和40的剖面形状不是近似矩形而是近似半球形。在图5所示的板层积式热交换器300中，凸部30和40按照同相位的方式沿着纵向蜿蜒，且一对凸部30和40形成由同相位的凸部30和40的壁面包围的蛇形管。蛇形管具有近似圆形的剖面形状，且形成复杂流路而无需翅片。结果，本实施方式中的芯板13和14的传热面积也增大。另外，由于各流体室的出入口之间的长度(流路长度)增加，所以热交换效率提高。
另一方面，在图6A和6B所示的板层积式热交换器400中，凸部30和40被构造成按照反相位方式沿芯板13和14的纵向蜿蜒(参见图6A)。图6B是图6A所示的板层积式热交换器400的示意俯视图，且沿图6B中的线A-A的剖视图基本对应于图6A。然而应注意的是，图6B未表示图6A所示的第二凸部50。
依据上述构造，一对芯板13和14形成由凸部30和40的壁面形成的复杂流路，且此复杂流路使得高温流体在它们的交叉点处被搅拌。结果，高温流体与低温流体之间的热交换效率显著提高。因此，板层积式热交换器300和400易于维持与提供翅片时所获得的热交换效率相等的热交换效率。另外，各对芯板可完全省略翅片。
工业实用性
本发明可提供热交换效率高的板层积式热交换器。

Claims (8)

1.一种板层积式热交换器，包括：
前后端板；
层积于所述前后端板之间的多对芯板；以及
供高温流体流经的高温流体室和供低温流体流经的低温流体室，该高温流体室和低温流体室通过在钎焊加工中使各对芯板的外周法兰相互接合而被限定在由所述端板和所述芯板包围的空间内，各所述流体室与突设在所述前端板或所述后端板上的一对循环管连通，所述板层积式热交换器的特征在于
多个槽状凸部形成在各所述平芯板的一侧上，
所述凸部从所述板的纵向一端侧朝向所述板的纵向另一端侧彼此基本平行地延伸，在所述板的所述纵向另一端侧的区域内形成U形返回区域并返回所述板的所述纵向一端侧，
所述板被弯曲成使山部和谷部沿所述板的层积方向形成在所述板的形成所述凸部且不形成所述U形返回区域的区域部分上，所述山部和谷部沿所述纵向重复，
一对低温流体用入口孔和低温流体用出口孔设在所述芯板的纵向各端侧上，一对高温流体用入口孔和高温流体用出口孔，设在所述低温流体用入口孔或所述低温流体用出口孔的设置区域内侧的区域内的所述芯板的纵向一端侧上，
各个所述凸部的两端分别收敛于所述高温流体用入口孔和所述高温流体用出口孔，
各对所述芯板被组装成使所述两芯板之一的与所述一侧相反的那侧面向所述两芯板之另一的与所述一侧相反的那侧，并且形成在各个芯板上的所述凸部成对但朝向相反的方向。
2.根据权利要求1所述的板层积式热交换器，其特征在于，
各所述凸部还具有沿着与所述芯板的所述纵向垂直的所述芯板的所述宽度方向形成的山部和谷部，且所述山部和谷部沿着所述芯板的所述纵向重复。
3.根据权利要求2所述的板层积式热交换器，其特征在于，
在由沿所述芯板的所述宽度方向形成的所述山部和谷部构成的波的周期和振幅方面，形成在各对所述芯板上的所述凸部相同。
4.根据权利要求3所述的板层积式热交换器，其特征在于，
所述凸部沿着所述芯板的所述纵向以同相位方式蜿蜒。
5.根据权利要求4所述的板层积式热交换器，其特征在于，
各对所述芯板形成由所述凸部的壁包围的多根蛇形管，且所述蛇形管形成相应的高温流体室。
6.根据权利要求5所述的板层积式热交换器，其特征在于，
除了设在所述芯板的最内位置的所述蛇形管以外，所述蛇形管被构造成使长度越短的所述蛇形管具有越小的剖面积。
7.根据权利要求3所述的板层积式热交换器，其特征在于，
所述凸部沿着所述芯板的所述纵向以反相位方式蜿蜒。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的板层积式热交换器，其特征在于，
第二凸部沿着与所述高温流体的流动方向基本垂直的方向形成在用于形成所述凸部的壁面上。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104769381A (zh) * 2012-10-30 2015-07-08 康奈可关精株式会社 热交换器管
CN111406193A (zh) * 2017-12-20 2020-07-10 庆东纳碧安株式会社 热交换器
CN113474613A (zh) * 2019-10-17 2021-10-01 松下知识产权经营株式会社 热交换器

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR0215235A (pt) * 2001-12-21 2004-11-16 Behr Gmbh & Co Kg Trocador de calor, especialmente para um automóvel
CZ305768B6 (cs) * 2010-04-02 2016-03-09 Halla Visteon Climate Control Corporation Chladič
DE102010050894A1 (de) * 2010-11-10 2012-05-10 Valeo Klimasysteme Gmbh Plattenwärmetauscher und Klimakreislauf für ein Fahrzeug
KR20130065174A (ko) * 2011-12-09 2013-06-19 현대자동차주식회사 차량용 열교환기
FR2986315B1 (fr) * 2012-01-30 2014-01-10 Valeo Systemes Thermiques Echangeur de chaleur
SI2728293T1 (sl) * 2012-10-30 2017-02-28 Alfa Laval Corporate Ab Plošča toplotnega izmenjevalnika in ploščni toplotni izmenjevalnik, ki vsebuje takšno ploščo toplotnega izmenjevalnika
JP2014088995A (ja) * 2012-10-30 2014-05-15 Calsonic Kansei Corp 熱交換器用チューブ
WO2014066998A1 (en) 2012-10-31 2014-05-08 Dana Canada Corporation Stacked-plate heat exchanger with single plate design
KR20150121018A (ko) * 2013-02-22 2015-10-28 다나 캐나다 코포레이션 매니폴드 냉각을 갖는 열교환기 장치
US10962307B2 (en) 2013-02-27 2021-03-30 Denso Corporation Stacked heat exchanger
US10113817B2 (en) * 2014-09-30 2018-10-30 Valeo Climate Control Corp. Heater core
WO2016055392A1 (en) * 2014-10-08 2016-04-14 Bekaert Combustion Technology B.V. Heat exchanger
JP2016114300A (ja) * 2014-12-15 2016-06-23 フタバ産業株式会社 熱交換器
US10156157B2 (en) * 2015-02-13 2018-12-18 United Technologies Corporation S-shaped trip strips in internally cooled components
US11112183B2 (en) * 2016-01-14 2021-09-07 Hamilton Sundstrand Corporation Heat exchanger channels
JP6197190B2 (ja) * 2016-03-15 2017-09-20 カルソニックカンセイ株式会社 熱交換器用チューブ
FR3050519B1 (fr) 2016-04-25 2019-09-06 Novares France Echangeur thermique en matiere plastique et vehicule comprenant cet echangeur thermique
FR3086376B1 (fr) 2018-09-25 2020-09-04 Valeo Systemes Thermiques Plaque constitutive d'un echangeur de chaleur et echangeur de chaleur comprenant au moins une telle plaque
JP1653094S (zh) * 2018-11-26 2020-02-17
JP1653096S (zh) * 2018-11-26 2020-02-17
JP1653095S (zh) * 2018-11-26 2020-02-17
EP3809087B1 (en) * 2019-10-18 2022-04-27 Hamilton Sundstrand Corporation Heat exchanger
KR20210112654A (ko) * 2020-03-05 2021-09-15 엘지전자 주식회사 판형 열교환기
US20220412658A1 (en) * 2021-06-23 2022-12-29 Hamilton Sundstrand Corporation Wavy adjacent passage heat exchanger core

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1835046A (en) * 1931-04-30 1931-12-08 Nat Pipe Bending Company Water heating and other heat-transfer apparatus
US2221937A (en) * 1939-01-16 1940-11-19 Astle William Plate heat exchanger
US2392444A (en) * 1940-05-09 1946-01-08 Gen Aircraft Equipment Inc Heat exchange device
US2567515A (en) * 1947-06-26 1951-09-11 Janik Karl Radiator in central heating installations
US2872165A (en) * 1954-09-04 1959-02-03 Separator Ab Plate type heat exchanger
US3731736A (en) * 1971-06-07 1973-05-08 United Aircraft Prod Plate and fin heat exchanger
FR2341118A1 (fr) * 1976-02-12 1977-09-09 Commissariat Energie Atomique Echangeur de chaleur a film mince
JPS599496A (ja) * 1982-06-26 1984-01-18 ロツクウエル・インタ−ナシヨナル・コ−ポレ−シヨン プレ−ト・フイン型熱交換器用の内部をマニフオ−ルド化した単体プレ−ト
SE8504379D0 (sv) 1985-09-23 1985-09-23 Alfa Laval Thermal Ab Plattvemevexlare
DE3543893A1 (de) * 1985-12-12 1987-06-25 Mtu Muenchen Gmbh Waermetauscher
SE458806B (sv) * 1987-04-21 1989-05-08 Alfa Laval Thermal Ab Plattvaermevaexlare med olika stroemningsmotstaand foer medierna
JP2814765B2 (ja) * 1991-04-12 1998-10-27 三菱電機株式会社 熱交換器
JPH04371794A (ja) 1991-06-20 1992-12-24 Matsushita Refrig Co Ltd 積層型熱交換器
KR0143540B1 (ko) * 1992-08-27 1998-08-01 코오노 미찌아끼 편평튜브와 물결형휜을 교호로 적층해서 이루어진 적층형 열교환기 및 그 제조방법
FR2705445B1 (fr) * 1993-05-18 1995-07-07 Vicarb Sa Echangeur de chaleur à plaques.
CN1109232C (zh) * 1993-12-28 2003-05-21 昭和电工株式会社 板式热交换器
JPH1078269A (ja) * 1996-09-04 1998-03-24 Showa Alum Corp 積層型蒸発器
JP2000193392A (ja) * 1998-12-25 2000-07-14 Zexel Corp 積層型熱交換器
WO2000037859A1 (fr) * 1998-12-21 2000-06-29 Bosch Automotive Systems Corporation Echangeur de chaleur a doubles tubes feuilletes et systeme de conditionnement d'air regeneratif
JP2001027157A (ja) * 1999-07-13 2001-01-30 Mitsubishi Motors Corp Ｅｇｒクーラの構造
JP4594471B2 (ja) 2000-01-13 2010-12-08 東京濾器株式会社 熱交換器用フィン
EP1370818A4 (en) * 2001-02-19 2006-04-26 Showa Denko Kk Heat Exchanger
US20040050531A1 (en) * 2001-02-19 2004-03-18 Hirofumi Horiuchi Heat exchanger
JP4371794B2 (ja) 2003-02-12 2009-11-25 帝国通信工業株式会社 電子部品用基板
US7032654B2 (en) * 2003-08-19 2006-04-25 Flatplate, Inc. Plate heat exchanger with enhanced surface features
JP2005226889A (ja) 2004-02-10 2005-08-25 Mitsubishi Electric Corp 温度湿度交換器
WO2006059005A1 (fr) * 2004-11-30 2006-06-08 Valeo Systemes Thermiques Echangeur de chaleur avec accumulateur thermique
JP4759367B2 (ja) 2005-11-07 2011-08-31 東京濾器株式会社 積層型熱交換器
WO2008058734A1 (de) * 2006-11-15 2008-05-22 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager für kraftfahrzeug mit stranggepresstem gekrümmten strömungskanal
CN101802540B (zh) * 2007-07-23 2013-06-05 东京滤器株式会社 板层积式热交换器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104769381A (zh) * 2012-10-30 2015-07-08 康奈可关精株式会社 热交换器管
CN111406193A (zh) * 2017-12-20 2020-07-10 庆东纳碧安株式会社 热交换器
CN113474613A (zh) * 2019-10-17 2021-10-01 松下知识产权经营株式会社 热交换器
CN113474613B (zh) * 2019-10-17 2023-02-28 松下知识产权经营株式会社 热交换器

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